□陳 杰
(嵊州新中港熱電有限公司 浙江 嵊州 312400)
基于GPRS基礎(chǔ)上的計量儀表系統(tǒng)管理
□陳 杰
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為了使能源計量管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動化,針對能源計量數(shù)據(jù)實時傳輸這一問題,提出了基于GPRS通信技術(shù)為基礎(chǔ),以現(xiàn)有的能源管理制度為依據(jù),針對現(xiàn)有能源計量設(shè)備的通信局限性,有針對性的加以改進。GPRS系統(tǒng)采用三層框架,具有極高的實時性、準(zhǔn)確性的特點,能夠快速診斷故障,以便管理人員及時處理問題,提高工作效率,降低管理成本、提升服務(wù)質(zhì)量。
GPRS;計量儀表;無線通信;能源計量
我國能源計量管理系統(tǒng)中遠程通信系統(tǒng)多樣化,而主要區(qū)別在于通信方式的不同?,F(xiàn)有的通信方式主要分為有線通信方式和無線通信方式。
1.1 有線通信方式
有線通信方式有電話線通信、電力線載波通信和光纖通信。
電話線通信優(yōu)點是覆蓋率高,操作便捷,但是這項通信方式響應(yīng)速度較慢,導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸實時性較低。大量數(shù)據(jù)實時傳輸,對通信速率要求高,電話線通信方式滿足不了需求。
電力線載波通信:將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息與電力波疊加,因為電力線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)覆蓋居民區(qū),所以不用再另外鋪設(shè)線路。但是電力載波通信傳輸時,信號會受強電壓干擾,終端接收的數(shù)據(jù)會不全面,所以滿足不了通信要求。
光纖通信以光纖為數(shù)據(jù)傳輸媒介,隨著近年來光纖技術(shù)越來越成熟,其數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)也較其他通信技術(shù)更為高效,即便在較長的距離和較強的干擾下仍能保證數(shù)據(jù)及時準(zhǔn)確傳輸。但是由于光纖建設(shè)成本較高,對技術(shù)要求也極為嚴格,所以在實際運用中性價比較低。
1.2 無線通信方式
1.2.1 無線電臺。通過無線電臺進行通信傳輸:設(shè)備維護簡單、使用成本便宜,較部分用戶來說性價比最高。但是無線電臺很容易受外界信號干擾。因此,無線電臺在應(yīng)用中受到極大限制。
1.2.2 GPRS通信。隨著GPRS技術(shù)不斷提高,它建立無線廣域網(wǎng)IP通信點到點的連接受到人們廣泛使用。這種由GSM網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)延伸出的分布式無線交換技術(shù),被引用到更多小型通信設(shè)備里。GPRS通過移動運行商服務(wù)的移動網(wǎng)絡(luò),以分組實時交換作為數(shù)據(jù)傳播接收的基本模式,可以實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)傳輸。隨著網(wǎng)絡(luò)的普及,收費也在不斷下調(diào),這使得GPRS通信成為低成本高效率的無線數(shù)據(jù)傳輸方式。
1.3 GPRS技術(shù)高效性
GPRS技術(shù)主要接入移動服務(wù)網(wǎng)絡(luò),當(dāng)前中國的移動網(wǎng)絡(luò)覆蓋了全國百分之九十以上的地區(qū),所以這項技術(shù)應(yīng)用不再受位置地域限制。整個網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)支持不同速率的設(shè)備接入,傳輸范圍大、能夠滿足遠程能源計量管理系統(tǒng)的需求。移動運行商均采用數(shù)據(jù)流量包月收費,大大降低了使用成本。GPRS通信可以與互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)連接,更是突破GPRS數(shù)據(jù)流量使用上限。
2.1 系統(tǒng)組成
根據(jù)現(xiàn)有實際情況建立的能源計量管理系統(tǒng),以采集數(shù)據(jù)、傳輸數(shù)據(jù)和接收處理數(shù)據(jù)為主要內(nèi)容。保證各個環(huán)節(jié)中的數(shù)據(jù)及時和有效。目前我國居民主要使用能源是水、電、天然氣和熱能,計量儀表安裝方式大部分為一戶一表。將每戶居民相關(guān)能源計量數(shù)據(jù)進行采集,在系統(tǒng)中將使用情況進行匯總。居民可以通過各種手段了解自己使用情況,及時調(diào)整用能方式,提高能源使用效率。
2.2 采集器和集中器的硬件設(shè)計
采集器設(shè)計發(fā)展要考慮到其成本,選料以低耗性、高度集成化的核心器件,目前主要采用MSP430F149和MSP430兩種。這兩種系列器件的特點是低能耗,處理能力高,可以穩(wěn)定長時間使用,保證數(shù)據(jù)長期傳輸。
3.1 采集器軟件設(shè)計
采集器是對數(shù)據(jù)進行傳輸、匯總。首先要進行采集器程序設(shè)計,實現(xiàn)GPRS遠程操作。為了保證能源計量數(shù)據(jù)不間斷傳輸,查詢主要采用中斷方式和程序查詢的方式。
3.2 軟件系統(tǒng)的主要特點
第一,自主采集,實時性高。
第二,保證數(shù)據(jù)真實性,中心服務(wù)器內(nèi)置看門狗系統(tǒng)對傳輸數(shù)據(jù)進行分析,保證數(shù)據(jù)可靠性。
第三,安裝維護簡便化,使用時只需將終端設(shè)備安裝在現(xiàn)場即可傳輸數(shù)據(jù)。
[1]唐偉,張建波,范文賓.基于GPRS技術(shù)的遠程抄表系統(tǒng)設(shè)計[J].電力系統(tǒng)通信,2004,25(11):37-40.
1004-7026(2017)09-0088-01
TP29-A5
A
DOI:10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2017.09.052