基于GPRS用电管理系统的设计与实现

吕宝勤

[摘要]文章主要介绍了GPRS通信技术及其通信协议。结合用电管理系统的实际情况对用电管理系统的组成及其设计进行了详细的介绍，通过分析用电管理系统的界面设计、主功能设计和测试设计，使人们了解基于GPRS的用电管理系统。

[关键词]GPRS；用电管理系统；通信协议

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.02.056

改革开放以来，我国经济、文化和科学技术等方面都有了较大程度的提升，在通信技术领域也有了较大的发展。GPRS通信技术的优点也逐渐被人们利用到各个领域中，将GPRS技术和用电管理系统相结合，能极大地提高用电管理的工作效率。

1GPRS通信技术及其通信协议概况

所谓的GPRS，全称为GPRS无线通信网络技术。GPRS无线通信网络技术是一种基于全球移动通信系统的无线分组交换技术。这种技术提供了终端之间的信息传输，使得跨区域较广的信息得以及时传输和交互。与此同时，GPRS技术也可以进行数据的高速处理，其传输的原理是通过将所要传输的数据信息进行拆包，将传输的数据信息在传输之前进行有规律的分组，然后利用互联网技术进行传输，接收的用户也可以不再因为传输过程中网络断线而烦恼。另外，相关的用户可以按照在线且按流量的方式进行计费，从另一方面降低了相关的成本。与传统的传输方法相比，利用GPRS无线通信网络技术的成本是传统传输方式的1/10。

从整体上讲，利用GPRS无线通信网络技术进行传输时主要的优势有五个方面，这五方面涉及传输过程及其传输的整体性能。首先，GPRS无线通信网络技术的频谱效率高。因为在传统的GSM无线系统中，其传输的通道极为重要。与传统的传输方式不同的是，GPRS无线通信网络技术在传输的时候采取的是“拆包—装包”的方式进行信息发送。所以用户不发送或者没有数据传输的时候不涉及利用资源流量等问题，使得其传输信道能够在同一时间内容纳更多的信息，增加了用户访问量的使用量。更多的人共享同一无线信道，从而间接地提高了资源的利用率。其次，利用GPRS无线通信网络技术可以提高传输速率。随着现代科学技术的不断发展，GPRS无线通信网络技术在传输过程中已经提高至八个时隙组合，所以其传输量也有了较大程度的提高，在其设计过程中，在不受到外界影响的时候，GPRS无线通信网络技术传输量可以达到171.2KB/s。与传统的传输量相比提高了10倍之多，使得更多的数据在同一时间内更有效的传输。在科学技术的支持下，GPRS无线通信网络技术中地接入时间变得更短，分组交换接入的时间已经降低至一秒，能提供快速即时的连接。另外，GPRS无线通信网络技术还支持IP协议和X.25协议。GPRS无线通信网络技术能够支持IP协议和X.25协议使得其与GSM网络技术得到了一个有效的衔接，因为相较于GSM网络技术，GPRS无线通信网络技术比较年轻，所以其实用性不及GSM网络技术广泛，GPRS无线通信网络技术支持IP协议和X.25协议使其能和其他分组网络的全球性无线接入。与此同时，GPRS无线通信网络技术的安全性和保密性有所提高，GPRS网络传送数据采用隧道技术。隧道协议将其他协议大数据包重新封装后通过隧道发送传输到特定地址，从而屏蔽私有网络地址。因此GPRS无线通信网络技术的安全性得到了有效的保障。

2用电管理系统的组成

基于GPRS无线通信网络技术用电管理系统主要由六个部分组成，分别是：用电采集终端、通信服务器、主站监控平台、Web服务器、客户端、数据库服务器完成电力用户资料、用电数据及系统相关数据的存储。所谓用电采集终端是以公共的GPRS移动通信网络为载体，通过数据包GPRS方式实现与通信服务器之间通信，自动将采集到的电力用户用电信息传输给通信服务器，同时接收并执行由主站发过来的对电力用户控制命令。通信服务器介于终端和主站之间发挥桥梁作用，主要起到通信链路的建立和数据双向传输的功能，完成对终端连线状态的检测、GPRS数据流量的监控、终端数据报文的有效性验证。主站监控平台是安装在供电企业的用电管理部门，接收由通信服务器转发过来的终端采集的用电数据，并对这些数据进行自动解析、分析和存储，还可以自动完成客户端下发指令的解析和转发。通过主台监控系统，用电管理人员可以随时查看管辖范围内的任一用电用户历史的和当时的用电情况并打印相应的报表，还可以实时监视任一用户的用电行为，必要时还可以控制用户的用电行为。Web服务器在这里我们采用的是微软的IIS 作为系统的Web服务器为客户端提供服务，选择ASP.NET来完成服务器端。GPRS用电管理系统程序的编写。客户端是各电力营业所的用户在局域网或电力专网内，通过浏览器访问GPRS用电管理系统各项功能。数据库服务器完成电力用户资料、用电数据及系统相关数据的存储。

3基于GPRS用电管理系统的设计

基于GPRS无线通信网络技术的用电管理系统的设计主要分为系统界面设计、主系统功能模块设计和软件质量测试三个部分，每个部分又被细化成不同的几个方面，一个较为合格的基于GPRS技术的用电管理系统在这三个方面都有一定的技术标准和设计。

基于GPS用电管理系统用户界面设计的最终目的就是严格按照人们的需求进行相关的设计。因为GPRS用电管理系统是为了在用电管理过程中更加满足现代时代的发展要求，设计得更加便捷化，所以应该遵循“就进原则"。通过用电管理系统软件将其功能等进行分类，其整体设计应该遵守以人文本的基础，精简其设计，能够通过简约的界面设计来最大化地满足人们的需求。并且可以根据实际情况的需要设置一定的自定义界面，让用户根据自己的操作习惯设置快捷工具栏。同时还应该注意对用户引导的设计，在用户操作不正确的时候，软件能够及时有效并且合理地反映给操作人一些提示信息，从而提高用电管理系统的实用性。

基于GPS用电管理系统的主功能模块主要有七个部分，即登录模块、用电管理系统的主界面模块、用户管理模块、购电资料管理模块、正常购电模块、容错购电模块、故障购电模块。七个部分都有着不同的功能。登录模块与其他模块有一定区别，其主要功能在于对用户身份的识别，在这一过程中，用电管理系统主要是通过对用户名、密码及其验证码的多重识别来同时进行身份鉴定。通过相关的验证之后，用户可以进入其中进行相关的处理操作。用户管理系统的主界面模块是整个用电管理系统的中间连接部分，它将其余的六个模块功能进行了有效的连接，实现软件与用户的交互设计，通过用户传达的不同要求，主界面模块进行相应的选择和处理。其余的五个部分根据其设计功能的不同被应用在不同的情况当中，在用户使用操作过程中，用电管理系统根据外界传递的不同信息进行不同功能的操作。

对于用电管理系统的质量测试也就是对基于GPS用电管理系统软件的测试。所以测试方法和正常软件测试的方法相同。软件的质量直接关系到一个项目的成败，由于软件是由人编写出来的，正是由于这样的特点，所以软件与生俱来就可能存在缺陷，只有将软件的缺陷降到最低才能有效地保证软件的质量，软件测试是减少软件缺陷保证软件质量的有效手段之一。因此软件测试也成为了整个软件生命周期中不可或缺的一部分，成为软件系统设计中的又一个重要的组成部分。其主要的测试方法分为四种：黑盒测试、白盒测试、静态测试、动态测试。利用不同测试的测试优点进行综合性系统性测试，才能使用电管理系统正常地被用户使用。

4结论

通过GPRS技术的研究，使其和用电管理系统相结合，能够改变其传统的管理方式，利用现代高度发达的计算机技术和互联网技术实现更准确更高效的管理，提高我国用电管理的整体水平。

参考文献：

[1]蒋德珍.电能信息无线采集系统设计与实现[D].济南：山东大学，2011.

[2]王晓玲.基于GPRS的配变监测管理系统的设计和实现[D].成都：电子科技大学，2011.