莱钢GPRS电计量数据传输系统
日期：2008-9-23 0:37:53 来源：中国自动化网
点击： 作者：
点击： 作者：
点击【 大 中 小 】放大字体.
1 前 言
随着莱芜钢铁集团有限公司（简称莱钢）生产节奏的加快和生产规模的扩大，细化管理的要求更加迫切。为加强成本管理，莱钢要求对各生产单位进行日成本核算，生产用电成本便是其中的一部分。由于莱钢生产用电计量系统延用了原来的计量设备，在线电表设备非常落后，数据全部采用人工抄表，没有实现自动抄表和网络数据传输，达不到实现日成本核算的要求。因此，莱钢决定对电计量系统进行技术改造，建立远程抄表和数据网络传输系统。
GPRS是General Packet Radio Service的缩写，意为“通用分组无线业务”，是无线通信的一种标准，其速度为150kbps，比GSM快15倍。GPRS可以支持多种带宽，是对有限带宽的高效使用。此技术尤其适合发送小量数据，也可以用于大量数据的传输，能够实现从空中接口到外部网络之间的分组数据传输，可以接入基于TCP/IP的外部网络。
GPRS向用户提供从9kbps到多于171.2kbps的接入速率。无线接口资源可在语音和数据业务之间共享。GPRS支持上行和下行的非对称传输,更为有效地实现和IP网络的互通。GPRS从协议结构上提供了和IP网络的互通功能。另外GPRS能向用户提供Internet所能提供的一切功能，GPRS对于Internet的其它组成部分来说，只是一个普通的子网。GPRS用户的建立时间更短。GPRS向用户提供比GSM更为丰富的数据业务。GPRS在GSM原有网络的基础上叠加了一层组成GSM/GPRS网络，引入GPRS业务将带来更优质的服务。
根据莱钢各生产单位较分散、计量点点多面广的现状，莱钢GPRS电计量数据传输系统设计采用GPRS无线传输方式对电计量数据进行远程传输。通过利用移动通信公司的网络资源优势进行数据联网，数据通讯质量好，日常维护费用也比较低，并具有施工周期短的显著优点。
2 GPRS电计量数据传输系统技术方案
随着移动通讯事业的发展，移动通讯的网络覆盖几乎无所不在，并且资源空置量非常大，而入网和使用费用亦十分低廉，这就为广泛地将无线通讯技术应用到水、电计量进行远程抄表和监控提供了便利条件。本系统基于GPRS系统为通讯媒介组成无线网络，实现联网抄表和监控。
2.1 系统结构及组成
系统配置拓扑图见图1。
图1 系统配置拓扑图
GPRS电计量系统由系统主站、数据通道、采集器、多功能表和串口设备组成，同时包括一套专用的应用软件，实现对电表数据实时采集、对电表实时监控，独立完成分时段（尖峰、峰、平、谷）计量计费、用电异常报警、线损统计与同期比较等功能；通过GPRS网络实现远程维护与升级；通过与MIS、SCADA、DMS、EMS等系统互联实现数据交换与共享。
2.1.1 GPRS数据采集器
采集器由32位高速处理器、6M Flash储存电路、GPRS模块、电源电路、锂电池组、电池管理电路、RS-485接口电路、RS-232接口电路、以太网接口电路、开关量检测电路等组成。工作电压90～270V交流电，静态功耗小于2W。
采集器具有以下功能：
（1）数据采集功能，具有RS-485、RS-232、以太网口等接口，内置多种通讯规约，可以读取多种电能表的数据，或通过串口读取各种设备的数据。
（2）数据处理功能，能实时处理大流量数据。
（3）监控功能，能够实时监控电表和自身的工作状态，当发生故障时，如掉电、电表失压、断相，采集器会实时上报报警信号，掉电时仍可使用。
（4）具有多方式的报警提示功能，报警发生时，采集器将报警信号实时发送至服务器的同时，也可以短信方式通知维护人员。
（5）大容量存储记忆功能，配有6M Flash，可以存储各种所需数据。
（6）响应主站的精准自动校时，保持系统时间的一致。
（7）可以在线维护、升级，响应在线管理，可以在线配置各种参数，如工作模式，采集数据的间隔及方式，服务器地址，电表协议，短信接收号码等，使产品的后续维护和升级工作极为便利。
2.1.2 主站软件配置
数据库服务器操作系统：Windows2000 Advanced Server；
数据采集服务器操作系统：Windows2000 Server；
工作站操作系统：Windows2000/me/xp；
数据库管理系统：SQL Server、Oracle。
系统主站具有以下功能：
（1）数据采集。主站对分布于各个计量监测点的采集终端实现电能量数据、状态数据及状态变化的采集，具有数据补测、参数下装、GPRS校时、数据合理性校验等功能。采集到的电能量数据存贮到历史数据库中；同时对系统状态、电能表工况、表箱状态进行监控，包括通道状态监视及通道切换、通道异常告警，PT缺相、CT断线、相序错误、失压、最大需量越限等事件进行监视，并实时发出告警信息（声音提示、画面提示）。告警信息记录到数据库，以便查询。支持GSM/GPRS通讯，支持电话拨号PSTN网通讯，支持网际通讯（WAN、LAN等）方式。拥有丰富的表计规约，能采集国内外大部分电能表数据，并能动态扩充表计厂家提供的通讯规约。采集方式：报警数据信息在任何情况下都主动及时上报；数据量信息周期采集、定时采集、人工随机召唤采集可设定。系统可人工对历史数据进行补采和维护。
（2）数据处理与存储。完成数据的常规处理，将当前电能数据存临时库和历史数据库，对不合理的数据给出相应的告警信息，并将告警内容存入历史数据库。用电量异常，如远小于或大于正常用电量（与同期比较）或主表与校表数据不一致等，系统给出告警信息（声音提示或者画面提示）。数值不在有效范围内，如小于零或小于某个数，则重采数据。
周期性（时间可以自定）地将临时库中有关的电能量数据存储到历史数据库，以便进行计量、计费、线损计算、统计分析、负荷预报、制作曲线、生成报表时用。主服务器数据库中正常数据自动定时备份。
在采集到的原始数据的基础上，对系统进行计量计费、统计分析，支持分时段计量、计费。统计各线路的总表电量与用户电量，可分年、月、日、时间段统计；根据供入电量与供出电量计算线损，如异常±5%（可以自定）给予报警；统计用户的尖峰、峰、平、谷电量和总电量。提供整点统计、日统计、月统计、年统计等；提供电量曲线、棒图、饼图，进行趋势分析、显示、打印；可以查看自定义对象的明细电量。系统提供EXCEL风格的报表工具，具有EXCEL的全部功能，使用方便。
（3）Web浏览功能。基于Web-Server的查询方式，通过Intranet或Internet和ASP技术，根据用户权限和输入的查询条件，可以调出各种图形、统计分析报表、电量计量统计数据等，方便查询。
系统主站具有以下主要特点：
（1）数据易共享：支持大型商用数据库系统Oracle，提供各种数据接口，容易和管理单位原有MIS、SCADA/EMS实现数据交换。
（2）组网方式灵活：系统支持多种联网结构，可以根据通讯媒介自由组合。
（3）丰富的统计功能：系统提供标准的统计功能，用户也可以根据需要自定义。
（4）易操作性：系统采用全图形组态界面，易操作。
（5）系统安全性高：应用程序自动生成登录事件记录，所有操作人员在系统中的操作行为都记录在登录事件中，还采用授权人和操作员分离的机制，整个系统中只有一个人能设置权限。
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
随着莱芜钢铁集团有限公司（简称莱钢）生产节奏的加快和生产规模的扩大，细化管理的要求更加迫切。为加强成本管理，莱钢要求对各生产单位进行日成本核算，生产用电成本便是其中的一部分。由于莱钢生产用电计量系统延用了原来的计量设备，在线电表设备非常落后，数据全部采用人工抄表，没有实现自动抄表和网络数据传输，达不到实现日成本核算的要求。因此，莱钢决定对电计量系统进行技术改造，建立远程抄表和数据网络传输系统。
WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
GPRS是General Packet Radio Service的缩写，意为“通用分组无线业务”，是无线通信的一种标准，其速度为150kbps，比GSM快15倍。GPRS可以支持多种带宽，是对有限带宽的高效使用。此技术尤其适合发送小量数据，也可以用于大量数据的传输，能够实现从空中接口到外部网络之间的分组数据传输，可以接入基于TCP/IP的外部网络。
——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
GPRS向用户提供从9kbps到多于171.2kbps的接入速率。无线接口资源可在语音和数据业务之间共享。GPRS支持上行和下行的非对称传输,更为有效地实现和IP网络的互通。GPRS从协议结构上提供了和IP网络的互通功能。另外GPRS能向用户提供Internet所能提供的一切功能，GPRS对于Internet的其它组成部分来说，只是一个普通的子网。GPRS用户的建立时间更短。GPRS向用户提供比GSM更为丰富的数据业务。GPRS在GSM原有网络的基础上叠加了一层组成GSM/GPRS网络，引入GPRS业务将带来更优质的服务。
WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
根据莱钢各生产单位较分散、计量点点多面广的现状，莱钢GPRS电计量数据传输系统设计采用GPRS无线传输方式对电计量数据进行远程传输。通过利用移动通信公司的网络资源优势进行数据联网，数据通讯质量好，日常维护费用也比较低，并具有施工周期短的显著优点。
WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
2 GPRS电计量数据传输系统技术方案
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
随着移动通讯事业的发展，移动通讯的网络覆盖几乎无所不在，并且资源空置量非常大，而入网和使用费用亦十分低廉，这就为广泛地将无线通讯技术应用到水、电计量进行远程抄表和监控提供了便利条件。本系统基于GPRS系统为通讯媒介组成无线网络，实现联网抄表和监控。
WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
2.1 系统结构及组成
WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
系统配置拓扑图见图1。
WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
图1 系统配置拓扑图
WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
GPRS电计量系统由系统主站、数据通道、采集器、多功能表和串口设备组成，同时包括一套专用的应用软件，实现对电表数据实时采集、对电表实时监控，独立完成分时段（尖峰、峰、平、谷）计量计费、用电异常报警、线损统计与同期比较等功能；通过GPRS网络实现远程维护与升级；通过与MIS、SCADA、DMS、EMS等系统互联实现数据交换与共享。
WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
2.1.1 GPRS数据采集器
WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
采集器由32位高速处理器、6M Flash储存电路、GPRS模块、电源电路、锂电池组、电池管理电路、RS-485接口电路、RS-232接口电路、以太网接口电路、开关量检测电路等组成。工作电压90～270V交流电，静态功耗小于2W。
WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
采集器具有以下功能：
WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
（1）数据采集功能，具有RS-485、RS-232、以太网口等接口，内置多种通讯规约，可以读取多种电能表的数据，或通过串口读取各种设备的数据。
WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
（2）数据处理功能，能实时处理大流量数据。
WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
（3）监控功能，能够实时监控电表和自身的工作状态，当发生故障时，如掉电、电表失压、断相，采集器会实时上报报警信号，掉电时仍可使用。
WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
（4）具有多方式的报警提示功能，报警发生时，采集器将报警信号实时发送至服务器的同时，也可以短信方式通知维护人员。
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
（5）大容量存储记忆功能，配有6M Flash，可以存储各种所需数据。
——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
（6）响应主站的精准自动校时，保持系统时间的一致。
WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
（7）可以在线维护、升级，响应在线管理，可以在线配置各种参数，如工作模式，采集数据的间隔及方式，服务器地址，电表协议，短信接收号码等，使产品的后续维护和升级工作极为便利。
WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
2.1.2 主站软件配置
WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
数据库服务器操作系统：Windows2000 Advanced Server；
plcjs.技.术_网
数据采集服务器操作系统：Windows2000 Server；
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
工作站操作系统：Windows2000/me/xp；
W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
数据库管理系统：SQL Server、Oracle。
WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
系统主站具有以下功能：
WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
（1）数据采集。主站对分布于各个计量监测点的采集终端实现电能量数据、状态数据及状态变化的采集，具有数据补测、参数下装、GPRS校时、数据合理性校验等功能。采集到的电能量数据存贮到历史数据库中；同时对系统状态、电能表工况、表箱状态进行监控，包括通道状态监视及通道切换、通道异常告警，PT缺相、CT断线、相序错误、失压、最大需量越限等事件进行监视，并实时发出告警信息（声音提示、画面提示）。告警信息记录到数据库，以便查询。支持GSM/GPRS通讯，支持电话拨号PSTN网通讯，支持网际通讯（WAN、LAN等）方式。拥有丰富的表计规约，能采集国内外大部分电能表数据，并能动态扩充表计厂家提供的通讯规约。采集方式：报警数据信息在任何情况下都主动及时上报；数据量信息周期采集、定时采集、人工随机召唤采集可设定。系统可人工对历史数据进行补采和维护。
W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
（2）数据处理与存储。完成数据的常规处理，将当前电能数据存临时库和历史数据库，对不合理的数据给出相应的告警信息，并将告警内容存入历史数据库。用电量异常，如远小于或大于正常用电量（与同期比较）或主表与校表数据不一致等，系统给出告警信息（声音提示或者画面提示）。数值不在有效范围内，如小于零或小于某个数，则重采数据。
WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
周期性（时间可以自定）地将临时库中有关的电能量数据存储到历史数据库，以便进行计量、计费、线损计算、统计分析、负荷预报、制作曲线、生成报表时用。主服务器数据库中正常数据自动定时备份。
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
在采集到的原始数据的基础上，对系统进行计量计费、统计分析，支持分时段计量、计费。统计各线路的总表电量与用户电量，可分年、月、日、时间段统计；根据供入电量与供出电量计算线损，如异常±5%（可以自定）给予报警；统计用户的尖峰、峰、平、谷电量和总电量。提供整点统计、日统计、月统计、年统计等；提供电量曲线、棒图、饼图，进行趋势分析、显示、打印；可以查看自定义对象的明细电量。系统提供EXCEL风格的报表工具，具有EXCEL的全部功能，使用方便。
WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
（3）Web浏览功能。基于Web-Server的查询方式，通过Intranet或Internet和ASP技术，根据用户权限和输入的查询条件，可以调出各种图形、统计分析报表、电量计量统计数据等，方便查询。
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
系统主站具有以下主要特点：
WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
（1）数据易共享：支持大型商用数据库系统Oracle，提供各种数据接口，容易和管理单位原有MIS、SCADA/EMS实现数据交换。
WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
（2）组网方式灵活：系统支持多种联网结构，可以根据通讯媒介自由组合。
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
（3）丰富的统计功能：系统提供标准的统计功能，用户也可以根据需要自定义。
WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
（4）易操作性：系统采用全图形组态界面，易操作。
WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
（5）系统安全性高：应用程序自动生成登录事件记录，所有操作人员在系统中的操作行为都记录在登录事件中，还采用授权人和操作员分离的机制，整个系统中只有一个人能设置权限。
本新闻共2页,当前在第1页1 2
WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
上一篇: 车身控制模块单片机和本地互连网的作用下一篇: LIN总线及其在汽车分级制网络中的应用
评论内容
载入中...
载入中...
P
L
C
技
术
网
|
可
编
程
控
制
器
技
术
门
户
|
十
万
P
L
C
工
程
师
的
共
同
选
择
！
L
C
技
术
网
|
可
编
程
控
制
器
技
术
门
户
|
十
万
P
L
C
工
程
师
的
共
同
选
择
！
·最新招聘信息
·最新求职信息
·推荐产品
·推荐厂商
·栏目热门排行
·站内热门排行