基于GPRS技術(shù)配電遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)研究

1、基于gprs技術(shù)配電遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)研究摘要gprs技術(shù)在我國(guó)的運(yùn)用較為成熟，為我國(guó) 各領(lǐng)域通信事業(yè)的發(fā)展作出了巨大的貢獻(xiàn)，筆者就對(duì)這種通 信技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行探討，并詳細(xì)對(duì)這種技術(shù)應(yīng)用于我國(guó)的配 電系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集工作進(jìn)行剖析。關(guān)鍵詞gprs；配電系統(tǒng)；遠(yuǎn)程監(jiān)控；信息采集中圖分類(lèi)號(hào)tm6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼a文章編號(hào)1674-6708 (2013) 91-0214-02電力系統(tǒng)的通信技術(shù)對(duì)于保障電力的安全生產(chǎn)、可靠運(yùn) 營(yíng)有著不可或缺的作用，也是現(xiàn)代電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的關(guān) 鍵技術(shù)之一，較之以過(guò)去的監(jiān)控方式，gprs技術(shù)有著無(wú)可比 擬的優(yōu)勢(shì)，具體表現(xiàn)為對(duì)配電系統(tǒng)數(shù)據(jù)參數(shù)以及系統(tǒng)運(yùn)行狀 況的時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

2、，并可以對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行全天候無(wú)遺漏的 記錄，從而大大降低了配電運(yùn)行時(shí)人力、物力的投入，從而 達(dá)到配電自動(dòng)化監(jiān)控的目的。1 gprs特點(diǎn)及應(yīng)用分析gprs是一種分組數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，它由gsm技術(shù)演變而來(lái), 能夠?yàn)槿藗兲峁?71. 2kb/s的最大理論傳輸速率，實(shí)際傳輸 速率大致在40kb/s100kb/s左右，這樣的速率基本可以滿(mǎn) 足多數(shù)人最基本的網(wǎng)絡(luò)瀏覽需求。由于gprs管理網(wǎng)絡(luò)以及骨干網(wǎng)絡(luò)同屬于ip網(wǎng)絡(luò)，通信 技術(shù)采用的也是ip協(xié)議，因此，每個(gè)接入gprs網(wǎng)絡(luò)的用戶(hù) 都會(huì)分配到一個(gè)獨(dú)有的ip地址，這個(gè)ip地址可以為靜態(tài)的, 也可以為動(dòng)態(tài)的，與過(guò)去的gsm通信技術(shù)相比，gprs技術(shù)可 以直接

3、讓用戶(hù)通過(guò)手機(jī)來(lái)瀏覽任何的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)頁(yè)。gprs技術(shù)是通過(guò)共享無(wú)線信道進(jìn)行信息的傳遞，使用 ip over ppp來(lái)實(shí)現(xiàn)終端設(shè)備高速、遠(yuǎn)程的接入網(wǎng)絡(luò)，此外, 這種技術(shù)更有按數(shù)據(jù)流量計(jì)費(fèi)且快捷靈敏、永不掉線的優(yōu) 點(diǎn)，因此，將其應(yīng)用于配電系統(tǒng)中，完全能夠滿(mǎn)足配電系統(tǒng) 對(duì)通信技術(shù)持久性、小規(guī)模流量、時(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳遞的要求, 所以具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。gprs使用共享無(wú)線信道，通過(guò) ip over ppp來(lái)達(dá)到數(shù)據(jù)終端的遠(yuǎn)程、高速接入。2 gprs技術(shù)應(yīng)用于配電系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)分析2. 1 gprs配電監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成gprs配電監(jiān)控系統(tǒng)的組成根據(jù)信息傳遞環(huán)節(jié)可以分為 四個(gè)部分，這四個(gè)部分包括現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)終

4、端、gprs網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù) 網(wǎng)和監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)終端是利用它內(nèi)置的gprs模塊將數(shù)據(jù)分組， 傳輸進(jìn)gprs網(wǎng)絡(luò)，然后再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議傳達(dá)至外部數(shù)據(jù)網(wǎng), 外部數(shù)據(jù)網(wǎng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后發(fā)送至監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器上，這 樣在監(jiān)測(cè)中心的工作人員就能夠?qū)π畔?shù)據(jù)進(jìn)行分析、整 理，并下達(dá)相應(yīng)的指令，通過(guò)以上流程的反向傳遞，將指令 傳遞回現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)終端，從而達(dá)到了遠(yuǎn)程控制的目的。這個(gè)結(jié) 構(gòu)中所使用的外部數(shù)據(jù)網(wǎng)可以為配電系統(tǒng)的專(zhuān)用數(shù)據(jù)網(wǎng)也 可以是因特網(wǎng)，但都必須滿(mǎn)足tcp/ip協(xié)議。2.2 gprs監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能簡(jiǎn)述該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能大致有故障自動(dòng)報(bào)警、數(shù)據(jù)信息采集 與傳送、實(shí)時(shí)監(jiān)控等，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)終端能夠?qū)﹄娏Φ幕具\(yùn)行

5、情況、線路附近氣候溫度與濕度、線路運(yùn)行溫度、區(qū)域風(fēng)速 與風(fēng)向以及線路振動(dòng)等八項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行信息的采集整理，并實(shí) 時(shí)上傳至監(jiān)測(cè)中心。監(jiān)測(cè)中心在獲得這些監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)后，會(huì)繪 制出在固定時(shí)間內(nèi)電力系統(tǒng)各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的曲線圖，為技術(shù) 人員對(duì)電力系統(tǒng)狀況分析提供實(shí)時(shí)、有效、直觀的參考依據(jù)。2.3現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)終端的構(gòu)成電源、mcu、傳感器、存儲(chǔ)器以及gprs模塊共同組成了 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)終端。2. 3. 1電源系統(tǒng)所用電源是采用太陽(yáng)能電池板和鋰電池結(jié)合供電 的方法，通過(guò)轉(zhuǎn)化線路，將電源提供給傳感器和mcu等元部 件所需的電壓直流電。2. 3. 2 mcumcu的選擇可考慮pxa255型號(hào)的32位處理器，這種處 理器功能較為全

6、面、而且具有集成性高、性能穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)， 它完全能夠滿(mǎn)足配電線路及設(shè)備在較為惡劣的環(huán)境下進(jìn)行 監(jiān)控的要求。2. 3. 3傳感器系統(tǒng)中可通過(guò)加裝溫度、震動(dòng)、風(fēng)向/風(fēng)速等傳感器， 來(lái)對(duì)配電系統(tǒng)中的設(shè)備及線路進(jìn)行遠(yuǎn)程、無(wú)人值守的監(jiān)控， 溫度傳感器能夠?qū)υO(shè)備或線路附近氣候溫度以及設(shè)備、線路 運(yùn)行溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，而震動(dòng)傳感器能夠?qū)╇娤到y(tǒng)中線路的 震動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，而風(fēng)向/風(fēng)速傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)設(shè)備、線路 附近的風(fēng)向和風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和傳送。2. 3. 4存儲(chǔ)器系統(tǒng)中的信息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備科采用flash存儲(chǔ)器，這種 存儲(chǔ)器在遭遇系統(tǒng)突然斷電，依然能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)避免 意外丟失，存儲(chǔ)器的作用是將監(jiān)測(cè)中心ip、口令、

7、端口號(hào)以 及傳感器采集到的信息進(jìn)行存儲(chǔ)，存儲(chǔ)器與處理器通過(guò)地址 總線和數(shù)據(jù)總線復(fù)用的方式，并配合地址鎖存器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)低 八位地址的鎖定。2. 3. 5 gprs 模塊gprs模塊是系統(tǒng)中較為重要的一個(gè)組件，主要負(fù)責(zé)信息 通信工作，系統(tǒng)組件是可考慮使用moto產(chǎn)的wavecom模塊, 該模塊屬于較為完整的手機(jī)模塊，它主要用作對(duì)gprs以及 gsm網(wǎng)絡(luò)間的信令轉(zhuǎn)換，該模塊在使用時(shí)必須擁有一張已開(kāi) 通gprs業(yè)務(wù)的sim卡才能實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的傳遞和系統(tǒng)遠(yuǎn)程 控制功能。2. 4軟件組成部分2.4. 1 gprs網(wǎng)絡(luò)連接在系統(tǒng)運(yùn)行前，要對(duì)gprs模塊進(jìn)行初始化操作，這一 工作包括對(duì)接入點(diǎn)、工作模式等進(jìn)行設(shè)定

8、，設(shè)定完成以后就 能連入gprs網(wǎng)絡(luò)了，它的連接過(guò)程需滿(mǎn)足ppp協(xié)議，該協(xié) 議幀格式可參照下表：2. 4. 2數(shù)據(jù)的傳輸監(jiān)控系統(tǒng)在對(duì)配電系統(tǒng)運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控時(shí)，數(shù)據(jù)采集 工作完成后，會(huì)應(yīng)用tlv格式對(duì)采集到的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行打包, 然后按固定的長(zhǎng)度把包分塊，最后，再通過(guò)程序?qū)⒎謮K的數(shù) 據(jù)按先后順序傳輸至監(jiān)測(cè)中心。3結(jié)論筆者在本文中簡(jiǎn)要分析了在gprs技術(shù)下實(shí)現(xiàn)對(duì)配電系 統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控的技術(shù)工藝，目前，這種監(jiān)控系 統(tǒng)在我國(guó)實(shí)際配電監(jiān)控工作中獲得了良好的效果，為電力企 業(yè)創(chuàng)造了不小的經(jīng)濟(jì)效益。參考文獻(xiàn)1 陳峰.電力監(jiān)控系統(tǒng)利用gprs技術(shù)進(jìn)行通信的探討 j.企業(yè)科技與發(fā)展：下半月，2010, 11 (12)： 3133