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一、研究背景
电力负荷监控系统，又称电力负荷管理系统，是一个集现代化管理、计算机应用、自动控制、信息技术多学科多技术于一体，实现电力营销监控、营销管理、营业抄收、数据采集和网络连接等多种功能的一个完整的系统。电力负荷控制设备的投入运行，对电力负荷进行有效的管理和控制，可改善负荷曲线，提高发供电设备的利用率，提高供电质量。
随着科技水平的不断发展和现代管理技术的不断深入，电力负荷监控装置水平的高低，系统规模的大小及应用程度已经成为供电管理现代化的一个重要标志。负荷监控系统的推广应用是营销现代化技术发展的趋势，对当前电力营销工作具有十分重要的意义。
RF无线通讯技术和GPRS相结合的研究，将解决GPRS信号盲区的电力负荷监控终端的通讯问题，消除了负荷监控中的信息孤岛，对电力负荷监控系统信息的完整性，以及其后对电力资源合理的管理和调配都起着至关重要的作用。对整个电力营销现代化，乃至整个电网合理高效的运行也有着十分重要的意义。
二、研究内容
2.1 RF电力负荷监控终端系统结构
RF电力负荷监控终端网络系统结构如下图所示，其主要四个部分组成：
1、RF负荷监控终端：RF负荷监控终端通过485总线与电表连接，实时读取电表数据，通过RF通讯模块与RF/GPRS集中器通讯。
2、RF/GPRS集中器：RF/GPRS集中器是RF通讯与GPRS 通讯的桥接器。其内置的RF通讯模块与RF电力负荷监控终端通讯，GPRS通讯模块与主站通讯。
3、RF信号中继器：RF信号中继器用于延长RF电力负荷监控终端与RF/GPRS集中器之间的通讯距离。
4、RF手持终端：RF手持终端可以对RF无线网络进行设置。直接与RF电力负荷监控终端通讯，设置其运行参数。
2.3关键技术及创新点
2.3.1 RF无线网络传输芯片
根据实际应用不同，无线芯片的使用的范围，工作的频率，功耗等各方面的差异也非常大。如蓝牙、ZigBee、Wifa、802.11无线网等工作在2.4GHz频率，功耗也普遍较大，通常在100mw以上，主要应用在有电源直接供电的环境下。选择它们做中继在电池供电的情况下无法保证长时间的通讯。所以本项目采用法国Coronis公司的专用的RF芯片Wavecard，芯片工作在433MHz频率，障碍物穿透能力较强，且功耗仅为10mw远低于无线电管理委员会的<50mw的要求，室外直视距离最多可以达到1000米，室内最多可达200米，支持3级中继（电池供电），可以满足绝大多数GPRS信号盲区的中继任务。且芯片具有自动跳频，前向纠错等技术，保证了低功耗情况下通讯的可靠性、稳定性。另外，且RF组网方便可操作性强。
2.3.2 RF无线网络传输系统的开发
在RF的芯片的基础上，根据项目的实际需求、实现了终端←→中继器←→RF/GPRS集中器系统的组网、中继、分帧和组帧等各项网络传输功能，为负荷监控终端的信息传输提供稳定可靠的无线链路。
同时，也开发出了无线手持终端配套设备和相关软件，可以通过RF信号灵活方便进行RF无线网络的配置，大大提高了设备安装和维护的可操作性。
2.3.3 RF无线网络传输技术与GPRS技术的结合
在分析了电力负荷系统发展现状和目前应用中碰到的实际问题，本项目将RF无线网络传输技术与GPRS技术的结合，通过RF无线网络无线中继功能，将负荷监控数据传输到中心控制主站。很好的解决了GPRS信号盲区的负荷监控问题。可以将GPRS信号盲区的负荷监控终端运行状况，及其下挂的电表等设备运行状况及时地上报到监控中心主站，实现负荷监控系统的全覆盖。
三、结论
研究使用RF无线网络传输技术和现有的GPRS通信技术结合起来，很好的实现了GPRS信号盲区的负荷监控，可以为电网的管理和控制，提供实时数据，消除负荷监控中的信息孤岛。对负荷监控系统的后期数据处理和挖掘起着至关重要的作用。使用RF电力负荷监控终端实现对电网进行负荷监控的全覆盖，有着重要的经济效益和社会效益。且无线RF无线网络设置方便易行。可以通过无线手持终端都很方便的进行RF无线网络的组网、设置。设备安装测试可操作性强。有着较强的应用价值和前景。
从实际出发，结合负荷监控系统存在的问题，提出了RF电力负荷监控终端的解决方案，将RF无线网络传输技术和GPRS技术有机的结合起来，作为GPRS电力负荷监控终端的一种必要补充，可以很好的解决目前电力负荷监控系统中的GPRS信号盲区无法进行负荷监控的难题。消除了負荷监控的信息孤岛，保证了负荷监控系统的数据的完整性。由此产生的用电信息管理、远程抄表、防窃电、购电控制、用电信息服务等功能，将带来巨大的经济效益。另外对这些数据深层次的分析和挖掘，可以对电网运行做出正确的预测， 制定出合理有序用电方案，对电网的控制和管理才会更加合理，供需关系才能更好得到调节，才能更好的提高电网的运行效率，实现节能降耗，创造不可估量的社会效益。且无线RF电力负荷监控终端设备安装简单，可以通过无线手持终端都很方便的进行RF无线网络的组网、设置，操作方便易行。整个安装调试过程可操作性强。有着较强的实用价值和应用前景。
电力负荷监控系统，又称电力负荷管理系统，是一个集现代化管理、计算机应用、自动控制、信息技术多学科多技术于一体，实现电力营销监控、营销管理、营业抄收、数据采集和网络连接等多种功能的一个完整的系统。电力负荷控制设备的投入运行，对电力负荷进行有效的管理和控制，可改善负荷曲线，提高发供电设备的利用率，提高供电质量。
随着科技水平的不断发展和现代管理技术的不断深入，电力负荷监控装置水平的高低，系统规模的大小及应用程度已经成为供电管理现代化的一个重要标志。负荷监控系统的推广应用是营销现代化技术发展的趋势，对当前电力营销工作具有十分重要的意义。
RF无线通讯技术和GPRS相结合的研究，将解决GPRS信号盲区的电力负荷监控终端的通讯问题，消除了负荷监控中的信息孤岛，对电力负荷监控系统信息的完整性，以及其后对电力资源合理的管理和调配都起着至关重要的作用。对整个电力营销现代化，乃至整个电网合理高效的运行也有着十分重要的意义。
二、研究内容
2.1 RF电力负荷监控终端系统结构
RF电力负荷监控终端网络系统结构如下图所示，其主要四个部分组成：
1、RF负荷监控终端：RF负荷监控终端通过485总线与电表连接，实时读取电表数据，通过RF通讯模块与RF/GPRS集中器通讯。
2、RF/GPRS集中器：RF/GPRS集中器是RF通讯与GPRS 通讯的桥接器。其内置的RF通讯模块与RF电力负荷监控终端通讯，GPRS通讯模块与主站通讯。
3、RF信号中继器：RF信号中继器用于延长RF电力负荷监控终端与RF/GPRS集中器之间的通讯距离。
4、RF手持终端：RF手持终端可以对RF无线网络进行设置。直接与RF电力负荷监控终端通讯，设置其运行参数。
2.3关键技术及创新点
2.3.1 RF无线网络传输芯片
根据实际应用不同，无线芯片的使用的范围，工作的频率，功耗等各方面的差异也非常大。如蓝牙、ZigBee、Wifa、802.11无线网等工作在2.4GHz频率，功耗也普遍较大，通常在100mw以上，主要应用在有电源直接供电的环境下。选择它们做中继在电池供电的情况下无法保证长时间的通讯。所以本项目采用法国Coronis公司的专用的RF芯片Wavecard，芯片工作在433MHz频率，障碍物穿透能力较强，且功耗仅为10mw远低于无线电管理委员会的<50mw的要求，室外直视距离最多可以达到1000米，室内最多可达200米，支持3级中继（电池供电），可以满足绝大多数GPRS信号盲区的中继任务。且芯片具有自动跳频，前向纠错等技术，保证了低功耗情况下通讯的可靠性、稳定性。另外，且RF组网方便可操作性强。
2.3.2 RF无线网络传输系统的开发
在RF的芯片的基础上，根据项目的实际需求、实现了终端←→中继器←→RF/GPRS集中器系统的组网、中继、分帧和组帧等各项网络传输功能，为负荷监控终端的信息传输提供稳定可靠的无线链路。
同时，也开发出了无线手持终端配套设备和相关软件，可以通过RF信号灵活方便进行RF无线网络的配置，大大提高了设备安装和维护的可操作性。
2.3.3 RF无线网络传输技术与GPRS技术的结合
在分析了电力负荷系统发展现状和目前应用中碰到的实际问题，本项目将RF无线网络传输技术与GPRS技术的结合，通过RF无线网络无线中继功能，将负荷监控数据传输到中心控制主站。很好的解决了GPRS信号盲区的负荷监控问题。可以将GPRS信号盲区的负荷监控终端运行状况，及其下挂的电表等设备运行状况及时地上报到监控中心主站，实现负荷监控系统的全覆盖。
三、结论
研究使用RF无线网络传输技术和现有的GPRS通信技术结合起来，很好的实现了GPRS信号盲区的负荷监控，可以为电网的管理和控制，提供实时数据，消除负荷监控中的信息孤岛。对负荷监控系统的后期数据处理和挖掘起着至关重要的作用。使用RF电力负荷监控终端实现对电网进行负荷监控的全覆盖，有着重要的经济效益和社会效益。且无线RF无线网络设置方便易行。可以通过无线手持终端都很方便的进行RF无线网络的组网、设置。设备安装测试可操作性强。有着较强的应用价值和前景。
从实际出发，结合负荷监控系统存在的问题，提出了RF电力负荷监控终端的解决方案，将RF无线网络传输技术和GPRS技术有机的结合起来，作为GPRS电力负荷监控终端的一种必要补充，可以很好的解决目前电力负荷监控系统中的GPRS信号盲区无法进行负荷监控的难题。消除了負荷监控的信息孤岛，保证了负荷监控系统的数据的完整性。由此产生的用电信息管理、远程抄表、防窃电、购电控制、用电信息服务等功能，将带来巨大的经济效益。另外对这些数据深层次的分析和挖掘，可以对电网运行做出正确的预测， 制定出合理有序用电方案，对电网的控制和管理才会更加合理，供需关系才能更好得到调节，才能更好的提高电网的运行效率，实现节能降耗，创造不可估量的社会效益。且无线RF电力负荷监控终端设备安装简单，可以通过无线手持终端都很方便的进行RF无线网络的组网、设置，操作方便易行。整个安装调试过程可操作性强。有着较强的实用价值和应用前景。