(1)概况。GPRS即通用分组无线业务(General Packet Radio Service),是一种基于分组交换的无线数据传输方式。GPRS网络是在GSM网络基础上增加了一系列功能实体和接口形成的,相对于原来GSM以拨号接入的电路交换传输方式,GPRS是分组交换技术,具有永远在线、自如切换、高速传输等优点,它能全面提升移动数据通信服务的水平。
1)GPRS自动抄表系统的特点。
a.接入范围广,可充分利用全国范围的电信网络,方便、快速、低成本地为用户数据终端提供远程接入网络。
b.传输速率高,数据传输速度可达到57.6kbit/s,最高可达到115~170kbit/s,是常用电话线56k Modem理想速率的两倍,下一代GPRS业务的速度甚至可以达到384kbit/s,完全可以满足用户应用需求。
c.接入时间短,GPRS接入等待时间短,可快速建立连接,平均耗时为2s,而电话线通信接入时间往往在10s以上。
d.提供实时在线功能,现在用WAP上网,GPRS用户将始终处于连线和在线状态,这将使访问服务变得非常简单、快速。
e.按流量计费,用户只有在发送或接收数据期间才占用资源,用户可以一直在线,按照用户接收和发送数据包的数量来收取费用,没有数据流量的传递时,用户即使挂在网上也是不收费的。
2)GPRS网络情况。
1999年底,中国移动在其所属6个省公司同时启动GPRS试验网工作,并计划从2000年底开始建设GPRS系统。到2003年,他们已完成了一、二期工程建设,已经在全国16个省25个城市具备了GPRS业务开通能力。中国移动的GPRS自2002年5月17日正式在全国160个城市推广,至今已发展了数百万用户。到2003年GPRS覆盖较好的省有:广东、浙江、山东、辽宁、江苏等。可以预计,GPRS系统的应用将会很快在全国范围内扩大,为用户带来各种各样的应用服务。
(2)系统构成。系统构成框图如图5.15所示。
电能表可以自带GPRS通信接口模块或普通电能表通过RS-485接入GPRS终端两种方式。
通信网利用移动现有GPRS骨干通信网络传送数据,所有交换信息通过中国移动的数据通信服务中心。
在用户侧,建立供电局与移动公司通信服务中心的专网,数据汇集到用户的服务器中,并进行处理。
(3)系统主要功能。由于系统通信速度高、接入快,以及永远在线,相当于所有的电能表都挂接在系统上,随时与主站进行数据通信。主站可以随时召测电能表的数据,汇总所有电能表的数据进行系统分析。同时电能表也可以随时将数据主动发到主站,尤其当电能表发生异常情况时,可以马上通知到主站,进行快速处理。具体有以下功能。
图5.15 GPRS通信系统构成图
1)远程抄表:主站可以抄收表计提供的各项数据,包括有功、无功电能量、瞬时有功和无功功率、电压、电流、功率因数等,支持自动和随时抄表两种方式,并要求具有手动补抄功能。
2)负荷曲线记录:表计中或GPRS终端中将定时保存并存储一定天数的电表计量、测量数据,包括有功、无功电能、功率、电压、电流等,负荷曲线数据可以自动上传,也可以由主站自动或手动补抄。主站系统将按时间区间显示曲线图形。(www.xing528.com)
3)异常用电情况主动上报:当电能表或GPRS终端检测到用电异常时,将主动上报给主站,以便及时进行分析、处理,最大限度的减少损失。这些异常情况可能包括:表计失压、电流不平衡、接线错误、非法修改参数、非法打开表计端盖、过压、过流等。
4)监控功能:计算电压合格率、统计停电、失压等各种情况。也可以根据用户用电、交费情况,通过控制电能表内部的断路器切断用户供电等。
5)线损分析:同时冻结电能表内电量数据,汇总到系统后进行系统线损分析。
(4)系统主要指标。根据GPRS网络的性能,系统的性能指标有。
1)数据采集延时:小于30s。
2)操作响应时间:小于10s。
3)通信工作频率:900MHz。
4)24h可持续传输数据。
传输、抄收成功率不小于99.9%表计与通信模块都要通过EMC 试验 (符合IEC61000标准),要求抗干扰能力强!通信模块和通信模块电源内置于表计中,均需通过4k V耐压试验,工作温度在—25~+65°C之间。具有防雷措施和防护能力。
(5)GPRS抄表系统的优点。
1)由于采用无线电通信方式,可以不入户、不扰民,不用架设有线线路,不用在居民家挖墙打洞,便于在新区和旧城区推广,系统造价低。
2)抄表数据及时准确,避免人为因素,可以有效地管理本行业水、电、气抄表数据。
3)可降低抄表员的劳动强度,减少数据录入计算机的工作量,提高劳动生产率。
4)可树立电力等公用企业文明服务的形象;可提高企业的经济和社会效益。
5)系统价格适中,用户能够承受。
6)具有传输稳定、数据安全、快速准确、安装方便、费用低廉、多种费率、实时控制和系统容量无限扩展等特点。
总之,GPRS自动抄表系统采用当今最新的通信技术,实现了可靠、方便的无线抄表,具有广阔的市场和发展前景。
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