GPRS在电力系统无线集抄系统中的应用

摘要：文章主要分析了电力系统中GPRS在无线集抄系统中的应用。GPRS监控系统的可靠性高，时效性十分理想，能够实现遥测电流、电压、功率因素、无功功率、遥信、线损计算的工作，该种技术的应用对于促进电力系统的发展有着十分积极的效用。

关键词：电力系统；GPRS；无线集抄系统；无线通信技术；网络技术

中图分类号：TN929 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）36-0064-02

在GPRS等现代化无线通信技术的发展之下，无线网络通信的有效性与可靠性也得到了显著的提升，远程自动抄收系统也在电力系统中得到了广泛的使用，为电力系统自动化工作的开展奠定了坚实的基础。本文基于GPRS无线集抄系统在电力系统中的应用进行深入的分析。

1 GPRS监控系统原理与组成分析

1.1 GPRS监控系统分析

GPRS监控系统的可靠性高，时效性十分理想，能够实现遥测电流、电压、功率因素、无功功率、遥信、线损计算的工作，对于提升配网自动化水平有着十分积极的意义。GRPS通信网络系统包括几个部分，即公众GRPS通信网络、监测智能终端与监控主机。

1.2 应用APN专线方式与GPRS连接可靠性分析

综合分析到可靠性与安全性角度，对于用电数据采集的问题，可以有限使用APN专线方式与GPRS连接方案，在电力系统中，其用电数据主要是电量数据，必须要采取科学的措施保证这些数据的安全性与准确性，并提升系统数据传输的及时性与安全性。

2 GPRS网络功能设计与操作流程分析

2.1 违约分析子模块的开发方式

要想实现遥测就需要遵循五个步骤进行，即装配违约、发送命令、接收与返回命令、解帧、储存数据。在这几项步骤之中，装配违约与解帧就是违约分析，整个模块需要负责两个功能：第一，根据监控要求装配命令帧；第二，对应答数据进行接帧处理。

2.2 程序编制

装配编制需要使用无符号字符数组，数组需要满足命令帧的要求，数组赋值需要于函数make command之中完成，并根据code来组成相应的命令帧，整个地址域的内容对于采集对象有着重要的影响。该种通信模块在短消息背景下只能够传输ASCII码字符，因此，在传输数据时需要将其转化为command数据。解剖帧则能够将收到的数据按照规定来解读数据，并进行相应的计算，为此，需要将数据转化成为十六进制的形式，根据帧类型来计算与校验，如果出现与上传帧校验不一致的问题，就需要对数据进行重新计算。

2.3 SMS命令帧发送子模块的开发方式

在完善规约装配之后，即可下发命令，这需要通过RS485与RS232口来下达命令，通过串口来发动命令。在使用时，需要将00发送至串口，如果检测出存在HELLO码，那么就说明整个系统准备就绪，能够接受相应的命令，若没有就会继续发送。

2.4 子模块开发方式

在终端接收到数据之后，接口将消息返回，进入到短消息接受状态，TCS在接收到数据之后，就会将其发送至串口之中，在接收到数据后，程序会检查串口，如果正确则会跳出循环阶段。在完成循环阶段之后，如果未出现标志，则判断读取失败。为了保障数据传输的效果，在接收到短消息之后需要先发送00，响应后再接收短消息命令。

2.5 数据子模块开发方式

数据库管理软件系统一般使用Windows操作平台，使用VB与MSVC++进行编写，数据库管理系统必须要有相应的语言接口，也能够使用开放式数据库，在进行数据储存时，需要先将数据库打开，完成之后需要检测记录是否需要追加，若需要追加，则需要录入当前数据，数据更新完毕之后即可将数据库关闭。

2.6 系统监视报警子模块开发方式

系统监视报警系统需要具备开关报警功能、温度报警功能、电源报警功能。在开关报警功能方面，需要对开关的状态进行实时的监测，若出现变位问题，就会弹出界面；在温度与电源报警功能上，内容需要涵盖报警时间与报警内容，通过程序来获取到相关的信息，如果出现异常，则会在第一时间弹出对话框。

2.7 程序实现原理分析

在整个动态连接库中，需要创建好监视接口，用线程来获取短消息，如果短消息出现故障则会标示出字节，在确定故障字节之后，即会转到故障报警模块之中，在这一过程中，需要与主线程保持同步状态。

3 电力系统基于GPRS无线集抄系统的应用

3.1 参数设置模型

系统参数的设置主要针对权限信息、监控主机配置、远方终端设备维护、系统日志等内容，这一内容在系统参数管理窗口中即可完成，在选择好管理内容之后按返回键即可退出窗口。

3.2 数据采集模块应用方式

数据采集模块能够采集到设备模拟量与运行状态量，整个模块包括手动数据采集模块与自动数据采集模块两种内容，其中，后者由可以分为整点数据自动采集模块与日定点自动采集模块。

3.3 电能冻结模块的应用

为了提升系统运行的准确性，整个主机系统还需要具有数据冻结功能以及数据收取冻结数据功能，在应用电能冻结模块时，需要选择数据配变，下达命令键，远方设备收到命令之后，即可将电表数据储存起来，而监控主机则负责数据的读取、查询以及分析功能。

3.4 开关控制模块的应用

在采集数据前，需要调整好端口开关状态，在数据采集工作完成之后，即可进行相应的操作，并点击系统进行权限验证，改变端口运行情况，在执行操作命令之后会对数据进行重新采集，在开关动作完成之后，系统就会提示操作成功。

3.5 报警功能

3.5.1 温度报警功能。终端设备需要对设备温度变化情况进行测定，如果出现异常，则会提示，记录出报警值与报警时间，此时，操作人员即可进行确认，返回系统主界面。

3.5.2 路开关量报警。远端终端设备需要监测系统的输入开关量，如果出现电位降低的问题，系统就会发出报警，并给出报警时间、报警端口号与报警线路。

3.5.3 通信诊断模块。诊断功能是监控主机系统的重要功能，在完成检测工作后即可出具诊断报告，确定好具体的故障位置，并制定出相关的解决方案。通信诊断模块包括远方终端设备测试、监控主机测试与规约转换板测试几种功能。其中，远方终端设备能够测试远方终端设备与监控主机之间的通信问题；监控主机测试能够测试TCS模块的通信情况；规约转换测试能够测试数字式电表与TCS之间的通信情况。

3.6 线损计算模块

线损计算模块可以分析出线路的网损率与线损率，估计出配变损耗情况，同时，这一模块还能够分析出理论网损与实际网损之间的差距，而自动化软件与监控主机系统则可以肩负起通信功能，导入计算结果，与实际网损进行对比，发现运行状态中存在的问题。

3.7 基于GPRS无限集抄系统在电力系统中的应用优势

3.7.1 实时性强。GPRS系统不会出现延时，不需要巡回就能够满足系统采集数据的要求，将GPRS无限集抄系统在电力系统中能够让电力数据通过GPRS进行传播，电表数据经过封装之后即可发送至中国移动GPRS数据网络，实现了数据中心系统与电表数据的实时连接。

3.7.2 能够实现对电表的远程控制。使用GPRS双向系统能够远程控制电表设备，实现开关、参数设置等操作，在电能紧张时，就可以实现错峰，确保正常电力供应，提升电网系统运行的安全性与稳定性。

3.7.3 提升管理效益。配电中心计算机能够开展计费管理与业务管理工作，对相关的数据进行计算、分析、校验、管理，如果实现异常就会发出警告，这样就有效提升了电力企业的管理效益与工作质量。

4 结语

总而言之，在网络技术的发展之下，GPRS网也得到了极大的发展，开始在电力系统中得到了广泛的使用，利用GPRS能够实现数据传输功能，将SMS功能应用在数据采集设备之中，该种方式有着可靠性与实效性特征，该种技术的应用对于促进电力系统的发展有着十分积极的效用，值得进行大力推广。

参考文献

[1] 唐伟，张建波，范文宾.基于GPRS技术的远程抄表系统设计[J].电力系统通信，2004，（11）.

[2] 孟德.集宁供电局居民小区集抄系统的研究与应用

[D].华北电力大学（北京），2011.

[3] 羊阳.基于嵌入式Linux的电力集抄系统数据集中器的研究与实现[D].河南工业大学，2012.

作者简介：王娟（1979-），女，湖南邵阳人，国网湖南省电力公司邵阳供电分公司工程师，研究方向：用电营销。