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GPRS DTU在无线 抄表领域的方案

时间:2016-01-19 来源:本站原创


    在抄表方式上,使用GPRS DTU远程自 动无线抄表终端,解决了 传统手工抄表方法存在的速度慢、可靠性差、自动化程度低等问题。经过几年的实际应用,收到了较好的效果,已成为 我国用电管理的主流。

    经过多年的发展,电力已 经成为国家最重要能源之一,并逐步 满足了工业用电和居民用电的需求,解决了 电力能源的供需矛盾。同时,电子技术、计算机 技术和网络技术的发展给供电部门和用电部门、居委会 或物业管理部门在供用电管理的规范化、自动化 和收费网络化方面提供了可能。在电度 表改造或研制方面,出现了磁卡式电表、电卡式电表、RFID/IC卡电表、全电子电表、带有通 信接口的电度表等多种类型的表计。在抄表方式上,使用GPRS DTU远程自 动无线抄表终端,解决了 传统手工抄表方法存在的速度慢、可靠性差、自动化程度低等问题。经过几年的实际应用,收到了较好的效果,已成为 我国用电管理的主流。

一、GPRS DTU远程无 线抄表终端的体系结构
 
      GPRS DTU远程无 线抄表终端就是通过GPRS无线网 络来采集远程工业电表和民用电表的电表示数,并将采 集到的数据通过无线的形式传输到用电管理部门,实现抄表无线自动化。在整个 过程中无需人工参与,方便了 用户又提高了效率。
 

      整个GPRS DTU无线抄 表系统的体系主要由系统管理中心、数据转接器、无线传输模块(GPRS DTU)、带有通 信接口的智能电表等部分组成。整个系 统的体系结构是一个典型的集散控制系统,它具有树型网络结构。


二、GPRS DTU无线抄 表系统设计中考虑的几个主要问题
 
1.电表的选择
   随着电子技术、单片机 技术在电表中的应用,出现了智能化电表,大体上 可分为两种类型:带有微 处理器的机电式和全电子式。机电式 借用原感应式电度表的机芯,通过光 电传感器读取转盘转数来测量用户的用电量,如磁卡式电表、电卡式电表、IC卡电表等;而全电 子式电度表则采用电压电流隔离方式,进行A/D转换,将采样 值相乘并累计计算用户的用电量。机电式 智能电表成本较低,主要用于单相电度表,适合于 居民用户使用全电子式电表主要用于三相电计费,针对企业应用。为了实 现远程自动无线抄表,应选择 配有通信接口的智能电表,通常有RS-485、RS-232、CAN总线收 发器或红外等几种接口形式。
 
2.通信方式
   GPRS DTU远程无 线抄表终端的核心是利用计算机网络与通信技术,通过GPRS无线网络、双绞线、电话线、电力线 红外线等通信方式,自动统 计各个用户的用电量,并送传 到远程监控中心,实现抄表自动化。在这里 我们着重介绍一下GPRS无线网 络传输的抄表方式。
 
       GPRS无线通 信方式不受时间地域的限制,只要移 动网络能够覆盖到的区域都能够时间无线抄表,同时GPRS DTU无线抄 表模块还能够保持长期在线状态,管理中 心只要通过计算机就能随时得到电表的准确数据。
 
3.数据转接器
   不同的传输媒介,数据转 接器的类型也不一样,如:电话线,数据转接器即为有线MODEM;电力线,数据转 接器即为电力线MODEM;视频线,数据转接器即为CABLE MODEM;对于小 区综合布线系统(PDS),数据转 接器又为网卡的形式。
 
4.无线传输模块(GRPS DTU)
   在具有 树型网络结构的远程无线抄表系统中,GPRS DTU无线传 输模块相当于一个智能管理机。
   其主要功能:一是收 集所属各电度表的数据(如电表示数、电表状态)并进行处理,然后按 照中心台的要求,将数据 由数据转接器经通信介质传输至中心台。二是能 够根据中心台的命令,存储所 属电度表的地址,并对所 属电度表的重要参数(如电表常数、电表底数)进行设置;三是具有组网功能,并能够 与多个电表之间点对点或点对多点的信号联络和数据传输。

三、GPRS DTU无线抄 表系统的优化设计
 
      在设计远程自 动无线抄表终端时,应考虑 数据传输的可靠性、工程实施的可行性、系统兼 容性及可扩展性,同时还 应使该系统具有投资少、见效快、应用范围广泛等特点。
 
1.对于现有的布线系统
   对已建设好的小区,在构建GPRS DTU无线抄表系统时,应尽量 减少线路的改造,充分利 用现有的各种布线系统。在这种情况下,数据传 输的通信媒介采用无线方式,其设计方案为:系统管 理中心与无线传输模块(GPRS DTU)之间的通信媒介可用GPRS无线网络,通信方 式采用移动无线通信方式。无线传输模块(GPRS DTU)与电表 之间可采用短信方式。
 
2.对于新 型小区综合布线系统(PDS)或光纤同轴混
   合网(HFC)对于新型小区,应充分 利用各种各样的网络资源,实现基 于无线网络的抄表模式。其设计方案为:系统管 理中心与无线传输模块(GPRS DTU)之间的 通信媒介选用小区综合布线系统,无线传输模块(GPRS DTU)与电表 之间可采用双绞线方式。
      由于GPRS无线通 信方式在自动无线抄表终端中的成功应用,使GPRS DTU无线抄 表终端得到了迅速发展。若自动 无线抄表终端接入银行计算机网络,则可以 直接通过银行完成收费,大大地 提高了经济效益和社会效益。
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