齊廣寧

摘 要：進(jìn)行了GPRS電力漏電流數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用，以減少故障的發(fā)生，將故障造成的影響降至最低，并在最大程度上保證人們的用電。該研發(fā)主要利用了傳感器和遠(yuǎn)程通信技術(shù)，對電網(wǎng)內(nèi)部進(jìn)行了多點(diǎn)位的實(shí)時監(jiān)測。

關(guān)鍵詞：GPRS；漏電流數(shù)據(jù)采集；監(jiān)控系統(tǒng)；傳感器

中圖分類號：TM764 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.07.133

供電企業(yè)的管理目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的高效、穩(wěn)定運(yùn)行。在國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展過程中，最迫切的需求就是不停電檢修。而實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的手段之一就是對帶電參數(shù)進(jìn)行檢測，在此基礎(chǔ)上再結(jié)合多點(diǎn)位的集中監(jiān)測。通過監(jiān)測管理系統(tǒng)，就能將信號傳至監(jiān)控中心，這樣就能實(shí)現(xiàn)對全網(wǎng)的電力設(shè)備狀態(tài)的集中監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)故障的預(yù)先判斷，最后通過相關(guān)的信號提示，實(shí)現(xiàn)報警的目的，在事故發(fā)生的初期就將其排除。

1 系統(tǒng)組成

該系統(tǒng)由信息采集點(diǎn)、監(jiān)控中心、GPRS移動數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)共同組成。

1.1 信息采集點(diǎn)

信息采集點(diǎn)指的是對電網(wǎng)中的交流電流、電壓信號進(jìn)行實(shí)時測量，以實(shí)現(xiàn)對故障的檢測，最后將檢測到的信號經(jīng)過隔離轉(zhuǎn)換，最終成為標(biāo)準(zhǔn)的具有一定驅(qū)動能力的跟蹤輸入信號的輸出電壓信號。數(shù)據(jù)采集使用的設(shè)備為WB121高速寬帶跟蹤型電量隔離傳感器，所用的原理為線性光電隔離原理。在設(shè)備的檢測下，采集模塊會對目標(biāo)進(jìn)行檢測，然后通過RS232接口與GPRS透明數(shù)據(jù)傳輸終端相連，經(jīng)過處理單元的處理，最后將信息封裝后發(fā)送至GSM網(wǎng)絡(luò)。

1.2 監(jiān)控中心

監(jiān)控中心的主要作用是對數(shù)據(jù)進(jìn)行還原顯示，最后進(jìn)行處理。監(jiān)控中心的服務(wù)器應(yīng)該申請配置固定IP地址，將internet與GPRS網(wǎng)絡(luò)相連。監(jiān)控中心的服務(wù)器在接收到GPRS網(wǎng)絡(luò)傳來的數(shù)據(jù)之后，首先會對其進(jìn)行AAA認(rèn)證，認(rèn)證完畢后會將其傳送至監(jiān)控中心的計算機(jī)上，計算機(jī)中裝有系統(tǒng)軟件，經(jīng)過系統(tǒng)軟件的處理，會將傳來的數(shù)據(jù)進(jìn)行還原顯示，最后進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理工作。

2 GPRS移動數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)

GPRS移動數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的主要作用就是對無線數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。在監(jiān)控對象安裝的數(shù)據(jù)采集點(diǎn)會對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，然后經(jīng)過GSM網(wǎng)絡(luò)的空中接口模塊，同時對數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼處理，然后將其轉(zhuǎn)換為可以在公網(wǎng)傳輸?shù)母袷剑詈笸ㄟ^GPRS移動數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控中心的服務(wù)器。

在整個系統(tǒng)中，各個監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集模塊通過GPRS移動數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心相連，數(shù)據(jù)采集點(diǎn)同意使用STK卡，與此同時，監(jiān)控中心會對各點(diǎn)進(jìn)行登記，并在服務(wù)器中保存相關(guān)資料。各個監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集模塊中裝有數(shù)據(jù)采集軟件，該軟件24 h在線，對電網(wǎng)中的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行24 h不間斷的采集工作。關(guān)于信息的傳輸，使用的是JW0D2系列的GPRS無限透明數(shù)據(jù)傳輸終端。該終端基于移動網(wǎng)絡(luò)，抗干擾能力較強(qiáng)，同時性能較高。此外，該傳輸終端還提供標(biāo)準(zhǔn)的RS232接口，以便實(shí)現(xiàn)與計算機(jī)的連接。在傳輸過程中，速率可以達(dá)到172 kbps，能滿足監(jiān)控中心與各個監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集與處理工作。由于電網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶厥庑暂^強(qiáng)，因此本系統(tǒng)使用了安全保障，以保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。在網(wǎng)絡(luò)安全方面，經(jīng)過對信源加密、信道加密、登錄防護(hù)、接入防護(hù)、訪問防護(hù)等，能有效增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全，加強(qiáng)安全防護(hù)。在硬件方面，使用VPN將公網(wǎng)接入到GPRS網(wǎng)中，成本低廉，不用租用專線。此外，使用VPN還可以增強(qiáng)安全性，客戶端在鏈接應(yīng)用服務(wù)器之前，要經(jīng)過服務(wù)器的認(rèn)證，而且整個數(shù)據(jù)傳輸過程均會加密，如此一來，安全性就得到了保障。另外，系統(tǒng)還對用戶的SIM卡手機(jī)繼續(xù)鑒別授權(quán)，在網(wǎng)絡(luò)側(cè)對SIM卡號和APN進(jìn)行綁定處理，只有擁有權(quán)限的相關(guān)用戶才能對專用APN進(jìn)行訪問，沒經(jīng)過授權(quán)的SIM卡將無法對APN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訪問。

3 特點(diǎn)與優(yōu)勢

傳輸模塊的特點(diǎn)主要有：①傳輸模塊采用了工業(yè)級的GPRS模塊，該模塊性能較為穩(wěn)定，而且其工作溫度范圍較大。另外，用了嵌入式的CPU作為處理器，功耗低、性能高，還能高速處理協(xié)議和大量的數(shù)據(jù)。②由于該模塊的工作方式為multi-tasking，因此實(shí)時性較好。③其AT指令的預(yù)設(shè)簡單方便。該模塊的通信距離較遠(yuǎn)，而且具有覆蓋面積廣的特點(diǎn)，能使終端實(shí)時在線，能將無線電無法到達(dá)的區(qū)域采用GPRS通信的方式進(jìn)行傳輸，真正實(shí)現(xiàn)了高效傳輸。此外，該系統(tǒng)還有組網(wǎng)靈活、擴(kuò)展容易、維護(hù)簡單、性價比高的特點(diǎn)。

與短消息服務(wù)相比，GPRS服務(wù)的實(shí)施性很強(qiáng)，而且系統(tǒng)不會出現(xiàn)延時的情況，可以對所有數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。此外，由于GPRS具有雙向功能，還可以對采集設(shè)備進(jìn)行反向控制，因此進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的便捷性。本系統(tǒng)的擴(kuò)展性良好，是大面積覆蓋的GPRS網(wǎng)絡(luò)，所以該系統(tǒng)不存在盲區(qū)，而且由于該系統(tǒng)的輸出容量較大，數(shù)據(jù)采集點(diǎn)較多，監(jiān)控中心要與每一個監(jiān)控點(diǎn)相連，因此需要系統(tǒng)能滿足傳輸需求。該系統(tǒng)的傳輸容量較大，能滿足突發(fā)性數(shù)據(jù)的傳輸要求，因此該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)明顯。

4 結(jié)束語

總而言之，隨著社會的不斷進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會對用電的穩(wěn)定性提出了更高的要求，因此供電企業(yè)需要加強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)行的高效性和穩(wěn)定性，盡量減少停電檢修的發(fā)生，基于此，本文對GPRS電力漏電流數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)的新技術(shù)開發(fā)應(yīng)用進(jìn)行了分析，旨在減少故障的發(fā)生。通過對數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，在故障發(fā)生的初期就將其消滅，減少損失。

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〔編輯：王霞〕

Abstract： The development and application of current data acquisition and monitoring system GPRS electric leakage occurred， to reduce the fault caused by the fault， will affect to the lowest， and the maximum extent to ensure electricity people. This research mainly uses sensors and remote communication technology， within the grid of real-time monitoring of multi point.

Key words： GPRS； leakage current data acquisition； monitoring system； sensor