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摘要：随着国家智能电网的建设，电力系统自动化开放程度越来越高，多种智能电力控制终端、智能仪表等都需要采取远程集中测量控制。由于电力设备具有地域分散性，电力光纤网不可能且无法覆盖所有终端站点。因此，对于电力调度控制中心来说就无法及时掌握终端站点设备实时运行状况。基于中国移动通用分组无线业务设计了智能电表实时数据采集系统。
关键词：GPRS；电力防火墙；智能电表
作者简介：卜峰（1976-），男，江苏涟水人，涟水县供电公司电力调度控制中心，工程师；薛浩（1979-），男，江苏涟水人，涟水县供电公司电力调度控制中心，助理工程师。（江苏 涟水 223400）
中图分类号：F270.7?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）36-0141-02
在当今电能源需求与供应紧张的形势下，对电力主管部门来说及时准确地获取电厂、大用户的用电负荷信息，并据此合理调整电网运行方式，对于提高能耗利用率和电网安全稳定运行具有重要的现实意义。本文是在电力部门现有通信网络设备不能完全覆盖所有用户的情况下，设计了基于中国移动通用分组无线业务（简称：GPRS）的无线电能量自动采集系统，融合了电力公司现有的电能采集系统，从而实现了电力公司电能量采集系统的完整性。
一、采集系统原理框图
系统采集框图如图1所示。
其中，GPRS数据采集传输模块连接了现场智能电表核心部件，实现了对智能电表数据的采集、存储、转发功能。原理框图如图2所示。
该模块采用低功耗32位ARM CPU处理器，可以很好地支持嵌入式操作系统；GPRS模块主要完成无线上网的功能。目前市场上有很多成熟的产品，如Sony/Ericsson的GM47，SIMENS公司的MC35等。在此选用MOTORULA公司高性能工业级GPRS模块G24-L以适应外部比较复杂的环境，GPRS模块提供串行接口，通过它来完成对模块的控制，譬如拨号和切换模式等。通过模块连接上Internet后，采集到的数据就可以用TCP/IP传输方式发送到采集系统指定的网络上，从而实现采集数据的无线传输，GPRS通信模块设计满足符合SMG31bis技术规范接口，编码方案：CS1-CS4，支持全速率，增强全速率和半速率，SIM卡3V/5V自动检测，天线接口50Ω/SMA（阴头）；串口通信模块技术参数满足标准RS-232、RS-485接口，其方便实现连接现场智能电表接口的功能，串行数据速率满足300～115200bit/s。
该终端实现的主要功能及特点如下：
（1）采用低功耗、高性能的ARM处理器；
（2）内嵌标准的TCP/IP 协议栈，数据终端永远在线；
（3）支持全透明方式下多中心数据传输；
（4）支持根据域名和IP地址访问中心；
（5）软硬件看门狗设计，保证了系统稳定；
（6）采用85V～265V电压，供电电源适应性更宽；
（7）抗干扰设计，适合电磁环境恶劣的应用需求；
（8）方便的系统配置和维护接口；
（9）支持串口软件升级和远程维护；
（10）带保护的开关电源；
（11）16KB Sram & 128KB Flash。
该网络还包括电力专用硬件防火墙，用以抵御非法网络入侵，确保系统安全稳定运行。
二、系统主站结构配置与功能应用
系统主站包括核心数据采集、存储服务器、监控工作站、维护工作站、运行工作站，系统采用双网热冗余结构运行方式如图3所示，系统实现对远端智能电表数据采集、存储，实现对系统WEB数据浏览、打印功能，对远端设备参数配置、升级维护及控制。
系统软件数据库包括电压数据库、有功数据库、无功数据库、电流数据库等。分析模块既是系统的算法实现部分，也是系统的核心模块，其包括每一块表的初始参数读取、实时数据读取、实时数据分析及系统有功、无功平衡计算分析。为了直观地显示变电能表实时参数，系统提供了棒图显示模块，用以分析和比较首端、末端线路损耗数据。告警显示模块向用户提示显示线路损耗超越限值、采集系统故障等；历史告警查询即查询历史上系统曾经显示的告警记录，可以按站点查询，如图4所示。
三、结束语
本文是利用中国移动GPRS设计电能量自动采集系统作为电力公司现有电能量采集系统中不可或缺的补充部分，系统具有实时性好、抄收速度快、实用性强等优点。
参考文献：
[1]钟章队，将文怡，李红君.GPRS通用无线分组业务[M].北京：人民邮电出版社，2001.
[2]蒙祖强.T-SQL技术开发实用大全——基于SQL Server 2005/2008[M].
第1版.北京：清华大学出版社，2010.
[3]周立功.ARM嵌入式系统基础教程[M].第2版.北京：北京航空航天大学出版社，2008.
[3]陆卫忠，刘文亮.C++_Builder_6程序设计教程[M].第2版.北京：科学出版社，2009.
（责任编辑：孙晴）
关键词：GPRS；电力防火墙；智能电表
作者简介：卜峰（1976-），男，江苏涟水人，涟水县供电公司电力调度控制中心，工程师；薛浩（1979-），男，江苏涟水人，涟水县供电公司电力调度控制中心，助理工程师。（江苏 涟水 223400）
中图分类号：F270.7?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）36-0141-02
在当今电能源需求与供应紧张的形势下，对电力主管部门来说及时准确地获取电厂、大用户的用电负荷信息，并据此合理调整电网运行方式，对于提高能耗利用率和电网安全稳定运行具有重要的现实意义。本文是在电力部门现有通信网络设备不能完全覆盖所有用户的情况下，设计了基于中国移动通用分组无线业务（简称：GPRS）的无线电能量自动采集系统，融合了电力公司现有的电能采集系统，从而实现了电力公司电能量采集系统的完整性。
一、采集系统原理框图
系统采集框图如图1所示。
其中，GPRS数据采集传输模块连接了现场智能电表核心部件，实现了对智能电表数据的采集、存储、转发功能。原理框图如图2所示。
该模块采用低功耗32位ARM CPU处理器，可以很好地支持嵌入式操作系统；GPRS模块主要完成无线上网的功能。目前市场上有很多成熟的产品，如Sony/Ericsson的GM47，SIMENS公司的MC35等。在此选用MOTORULA公司高性能工业级GPRS模块G24-L以适应外部比较复杂的环境，GPRS模块提供串行接口，通过它来完成对模块的控制，譬如拨号和切换模式等。通过模块连接上Internet后，采集到的数据就可以用TCP/IP传输方式发送到采集系统指定的网络上，从而实现采集数据的无线传输，GPRS通信模块设计满足符合SMG31bis技术规范接口，编码方案：CS1-CS4，支持全速率，增强全速率和半速率，SIM卡3V/5V自动检测，天线接口50Ω/SMA（阴头）；串口通信模块技术参数满足标准RS-232、RS-485接口，其方便实现连接现场智能电表接口的功能，串行数据速率满足300～115200bit/s。
该终端实现的主要功能及特点如下：
（1）采用低功耗、高性能的ARM处理器；
（2）内嵌标准的TCP/IP 协议栈，数据终端永远在线；
（3）支持全透明方式下多中心数据传输；
（4）支持根据域名和IP地址访问中心；
（5）软硬件看门狗设计，保证了系统稳定；
（6）采用85V～265V电压，供电电源适应性更宽；
（7）抗干扰设计，适合电磁环境恶劣的应用需求；
（8）方便的系统配置和维护接口；
（9）支持串口软件升级和远程维护；
（10）带保护的开关电源；
（11）16KB Sram & 128KB Flash。
该网络还包括电力专用硬件防火墙，用以抵御非法网络入侵，确保系统安全稳定运行。
二、系统主站结构配置与功能应用
系统主站包括核心数据采集、存储服务器、监控工作站、维护工作站、运行工作站，系统采用双网热冗余结构运行方式如图3所示，系统实现对远端智能电表数据采集、存储，实现对系统WEB数据浏览、打印功能，对远端设备参数配置、升级维护及控制。
系统软件数据库包括电压数据库、有功数据库、无功数据库、电流数据库等。分析模块既是系统的算法实现部分，也是系统的核心模块，其包括每一块表的初始参数读取、实时数据读取、实时数据分析及系统有功、无功平衡计算分析。为了直观地显示变电能表实时参数，系统提供了棒图显示模块，用以分析和比较首端、末端线路损耗数据。告警显示模块向用户提示显示线路损耗超越限值、采集系统故障等；历史告警查询即查询历史上系统曾经显示的告警记录，可以按站点查询，如图4所示。
三、结束语
本文是利用中国移动GPRS设计电能量自动采集系统作为电力公司现有电能量采集系统中不可或缺的补充部分，系统具有实时性好、抄收速度快、实用性强等优点。
参考文献：
[1]钟章队，将文怡，李红君.GPRS通用无线分组业务[M].北京：人民邮电出版社，2001.
[2]蒙祖强.T-SQL技术开发实用大全——基于SQL Server 2005/2008[M].
第1版.北京：清华大学出版社，2010.
[3]周立功.ARM嵌入式系统基础教程[M].第2版.北京：北京航空航天大学出版社，2008.
[3]陆卫忠，刘文亮.C++_Builder_6程序设计教程[M].第2版.北京：科学出版社，2009.
（责任编辑：孙晴）