爱立信基于GPRS的电力远程抄表解决方案

基于GPRS的电力远程抄表解决方案1系统概述随着国家电力系统两网改造工作的逐渐推进，“一户一表，管电到户”政策的贯彻，用电网络急剧膨胀，使得供电企业对用电网络的管理任务日益加剧。如何把庞大且分散的大用户用电量及其它数据及时有效而且准确无误地收集、统计及分析，成为供电企业一个迫切需要解决的问题。如果仅凭抄表工人挨家挨户地抄表，不但会造成工作效率低，而且由人工抄表所带来的漏抄、误抄、估抄，甚至抄表人员同用电户合伙作弊，都会给供电企业带来不可估量的损失。供电企业需要一种投资较少，安装及维护方便，通讯可靠，计量准确的电能表远程集中抄表解决方案。远程自动抄表系统是不需要人员到达现场，使用计算机技术、通信技术、网络技术和微电子技术相结合，通过一定的网络设备建立通讯联系，具有高度集成性，集软件、硬件为一体，对各种范围内电力用户实时用电量信息以及各种故障信息数据自动正确采集、传输、统计及综合分析的系统。具有抄收速度快、计算精度高、抄表同时性好、可直接与营业计算机联网等突出的优点。采用自动抄表系统可以降低抄表人员的劳动强度、降低人为因素造成的抄表误差，并能迅速的统计实时线损。制约集中抄表系统自动化发展的一个重要因素就是配电网结构复杂，用户线路数据多、位置分散。因此，通信系统的设计是保证远程自动抄表系统稳定、可靠的重要基础。目前一般可供选择的通信方式有无线电、电话线、载波和光纤。根据对市场进行的调查，无线通信需解决申报频率问题，又要解决抗干扰和天线防雷、抗风等问题；租用电话线路运行费用很高；国内载波技术尚不过关，开关分段后无法继续与主站通信。而光纤通信价格更是高昂。目前移动GSM网络覆盖面几乎遍及全国，在GSM基础上的GPRS网络也日益完善，因此构建这种抄表系统时，完全可利用现成的GPRS无线网络而不必重新建设新的基站。这种抄表方案，其特点是组网简单，建设费用低，方案无需变更就可以推广到不同地域使用。电力公司可利用GPRS移动数据网络对各重要电力节点、大用户电表进行监控,自动读取相关数据并加以分析，还可进一步进行远程控制或设备维护，可减少人力资源、缩短修护时间并节省有线或者专线建设成本。2系统结构基于GPRS的电力远程抄表系统由电度表、集中器、GPRS通讯终端和用户后台服务器及后台分析软件（合成为主站）组成。集中器实时采集用户多个电表的用电数据，通过GPRS通讯终端将数据发送至用户后台服务器，由后台分析软件对数据进行汇总分析，形成各种报表数据。此套系统除了实时抄表之外，还提供了设备管理功能，如告警：停电告警、逆相告警、超温告警、过载告警等；控制：对欠费用户进行拉闸等。结构图如下：3爱立信智能通信平台（EMIP）系统简介爱立信M2M应用平台EMIP（EricssonM2MIntelligentPlatform）为各种行业客户提供了一种集数据采集、传输和处理的整套M2M解决方案。爱立信M2M应用平台EMIP由两部分组成：MC8000通信服务器和GT08系列终端。GT08系列终端与用户设备通过RS232、RS485、I/O接口连接，负责数据采集，并通过GPRS/EDGE/CDMA或者3G网络传送至MC8000通讯服务器。MC8000系统负责收集终端数据并处理，将数据传送至用户后台软件系统。爱立信独有的RCP可靠通信协议则在GT08终端和MC8000系统之间建立起可靠的通信链路。EMIP架构EMIP包括了M2M解决方案中的三个重要组成部分。设备（Device）、通讯（Communication）和管理（Manage）。设备（Device）爱立信自主研发的智能数据传输终端GT08，通过RS232、RS485、RJ45、I/O等接口，实现与不同行业的数据采集设备便捷的连接，易于客户化的定制。如连接GPS，实现对物体的GPS定位跟踪；连接摄像头，实现拍照功能；连接LED显示屏，实现信息显示；连接电表、雨量传感器、POS等数据采集设备或者传感器，实现数据的采集。通讯（Communication）GT08可以采用多种无线通讯网络，实现数据的传输。如GPRS、EDGE、CDMA、3G等。管理（Manage）EMIP系统通过MC8000通讯服务器实现对于GT08智能终端的管理。如远程升级、远程配置、远程维护等，提高工作效率，降低系统维护成本。并通过MC8000将数据传送至用户后台软件系统。EMIP功能和优势设备（Device）GT08终端采用了独有的架构设计，ARMCPU+LINUX内嵌操作系统，与传统的“哑终端”不同，是可维护、可管理的智能终端。可以接收MC8000的指令，完成远程升级、配置和维护。极大地方便了设备的配置更改，提高了管理和维护的效率。M2M领域，最大的一个障碍是不同行业的需求都是不同的，而且要与不同的数据采集设备互联。GT08智能化的设计，具有强大的可扩展性，并支持RS232、RS485、RJ45和I/O等多种接口，可以实现与不同采集设备便捷的连接，满足不同行业应用。GT08严格按照工业级标准设计和生产，高品质的元器件和工艺，可以保证设备的高可靠性和稳定性。满足多种工业应用环境。如高温、低温、电磁干扰等。通讯（Communication）GT08设计可以适应多种不同的网络环境，满足用户的多样化的需求。在GT08与MC8000通讯服务器之间，采用了爱立信独有的RCP（可靠通讯协议），一是保证了数据传输的可靠性。可以有效地避免因为网络的问题、干扰的问题造成的数据传输的丢包或者误码等，确保数据完整、准确的传送。二是可以提高安全性，可以实现双向数据加密、动态密匙等加密手段。管理（Manage）MC8000通讯服务器，是爱立信独特的设计，区别于传统的终端直接将数据传送到用户后台软件系统的方式。传统方式，后台软件系统要承担大量数据的通讯，工作效率低下，数据接收的可靠性差。MC8000作为通讯中间件，可以很好的解决这些问题。用户后台系统可以轻松的通过MC8000提供的接口获得数据。EMIP提供了完整的通讯方案，后台系统不必关心数据传输的过程。保证了整套系统的稳定可靠运行。作为专业的通讯中间件，可以实现上万台大量终端的接入，这是传统方式所不具备的。MC8000很重要的功能是终端的管理和维护，是传统方式所不能提供的。通过MC8000可以对GT08进行远程的管理和维护，包括远程升级、配置、维护和故障诊断等。如用户如果需要修改终端的配置，只需要在MC8000上进行操作就可以了，而传统的方式需要到终端所在现场，通过笔记本电脑进行修改。MC8000具有很强的扩展性，可以根据用户的需求提供多种接口方式，如SNMP、Corba等。例如后台系统可以通过SNMP对终端进行管理，如果需要可以通过EMIP系统对用户远端的数据采集设备进行配置和维护等工作。4抄表系统功能1、电表：A）三相有功无功多功能表，有功0.5级、无功2级，具有RS-485通讯接口。B）三相有功复费率表，有功1级，具有RS-485通讯接口。实现电能量（有功、无功）的计量和功率因数、电压、电流、频率等参数的测量。2、采集器（内置爱立信无线通讯终端GT08-010S）：带一个与电能表通讯的RS-485接口，三个用于报警监测的开关量输入口和三个用于远程控制的模拟量输出口。最多接255块电表；支持部标通信规约停电数据保护控制输出（用于远程控制拉闸或其他功能）带后备电源，停电后仍可抄表采集器与电表采用RS-485接口3、系统功能1)设置电能表的参数，读取各种计量和管理数据；2)抄表数据的统计、查询、备份、报表、图表生成；3)厂站管理；4)自动抄表、定时上报、实时查询等；5)掉电数据保存；6)瞬时量数据的综合处理；7)系统数据备份、存档和向外输出数据；8)历史数据事件记录功能；9)实时报警；10)根据线路上的表计关系计算线路损耗；11)可提供多路模拟量、开关量输入，实现开箱告警、停电告警、逆相告警、超温告警、过压告警、过流告警、过载告警、倾斜或移动报警等其他功能；12)远程控制断电功能；13)采集的参数丰富，如：当前、上月、正向有功、反向有功、无功四象限的总及尖、峰、平、谷四费率电量；正向、反向、有功、无功的最大需量及最大需量发生时间；有功功率、无功功率、三相电压、三相电流、功率因数；失压累计次数、失压累计时间、集抄器停电起止时间等；单位时间负荷曲线、三相电流曲线、三相电压曲线、有功功率曲线、无功功率曲线、功率因数曲线。