电力电表GPRS无线抄表管理系统

　　一、基本情况：

　　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。

　　电力电表无线抄表管理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。

　　
二、系统方案：

　　2.1、系统概述：

　　电力电表无线抄表管理系统由位于电力局的配电中心和位于居民小区的电表数据采集点组成，利用中国移动现有的GPRS/GSM网络，电表数据通过中国移动的GPRS/GSM网络进行传输。居民小区的所有电表首先连接到GPRS电力抄表终端，居民用户的用电数据由复费率电表通过RS485总线传到电力抄表终端，电表数据经过协议封装后发送到中国移动的GPRS数据网络，通过GPRS数据网络将数据传送至配电数据中心，实现电表数据和数据中心系统的实时在线连接。由后台分析软件对数据进行汇总分析，形成各种报表数据。

　　电力电表无线抄表管理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。

　　2.2、系统组成：

　　2.21、数据管理层(监控中心)：

　　硬件主要包括：工作站电脑、服务器(电信、移动或联通固定IP专线或者动态ip域名方式);

　　软件主要包括：操作系统软件、数据中心软件、数据库软件、电表远程自动抄表系统软件平台(采用B/S结构，可以支持在广域网进行浏览查看)、 防火墙软件;

　　2.22、数据传输层(数据通信网络)：

　　采用移动公司的GPRS网络传输数据，系统无需布线构建简单、快捷、稳定;

　　移动无线组网模式具有：数据传输速率高、信号覆盖范围广、实时性强、安全性高、运行成本低、维护成本低等特点;

　　2.23、数据采集层(前端硬件设备)：

　　远程测控成套设备：测控终端;

　　传感计量设备：电子式电表、电子式电能表;

　　2.3、系统拓扑图：

　　
三、系统功能：

　　01、设置电表的参数，读取各种计量和管理数据;

　　02、抄表数据的统计、查询、备份、报表、图标生成;

　　03、厂站管理;

　　04、自动抄表、定时上报、实时查询等;

　　05、能识别表是否正常工作，如果用户的表有异常错误时本系统有自动上报功能 。

　　06、掉电数据保存;

　　07、瞬时量数据的综合处理;

　　08、系统数据备份、存档和想向外输出数据;

　　09、历史数据事件记录功能;

　　10、实时报警;

　　11、根据线路上的表计关机计算线路损耗;

　　12、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;

　　13、远程控制断电功能;

　　14、采集的参数丰富，如：

　　a、当前、上月、正向有功、反相有功、无功四象限的总及尖、峰、平、谷四费率电量;

　　b、正向、反向、有功、无功、的最大需量及最大需量发生时间;

　　c、有功功率、无功功率、三相电压、三相电流、功率因数;

　　d、失压累计次数、失压累计时间、电力抄表终端停电起止时间等;

　　e、单位时间按负荷曲线、三相电流曲线、三项电压曲线、有功功率曲线、无功功率曲线、功率因数曲线;

　　四、系统特点：

　　01、实用性：电表地理位置分散，因此采用覆盖广泛的GPRS网络高信号捕捉，必要是采用高增益天线，可确保网络的正常运行;

　　02、实时性：采用最新的通信和软硬件技术，建立了清晰和合理的系统架构，可以实现多线程的远程并发通信，在几秒时间内，可以让成百上千台的测控终端实时传送到监控中心进行集中监视和远程调度，实现故障信息的及时报警;

　　03、可扩充性：系统预留接口，可以进行系统或软硬件模块的无限扩展，便于长期的升级和维护，延长系统的寿命，通过更新部件，能让系统一直存在下去，而不至于整个系统瘫痪，造成大量的投资损失;

　　04、易维护性：系统可对测控终端执行相应的远程操作命令，包括远程参数设置，远程控制、远程数据抄收、远程终端复位、远程测控终端升级等;

　　05、操作简易性：系统软件功能完善，模块化、图形化设计，全过程全中文帮助，操作简单方便;

　　五、适用范围：

　　供电公司电力市场，涵盖关口、大用户、低压配变、用户台区，居民小区,预付费等应用场合。