中软创新GPRS负荷管理及用电监控系统解决方案

　　目前光纤通信、无线通信和电力载波等通信方式，无不受投资、维护、地理环境、无线信道、组网可靠性等因素的制约，难以适用于点多面广的用户信息监测。GPRS－2004负荷管理及用电监控系统，充分利用覆盖面 广，运行可靠的GPRS公用无线网络，选用工业级的GPRS通信模块，利用GPRS无线数据通信功能进行数据传输，具有传输距离不受限制、误码率低、不用自行组网、易于扩容、安装方便、投资省、免维护、运行费用低廉等特点，实现了大用户管理的一大突破，具有广阔的应用前景。

　　一、GPRS-2004系统概述

　　GPRS-2004负荷管理及用电监控系统包括远方用户端的数据采集和监控终端装置和主站端的计算机系统两大组成部分：

　　其一、数据采集和监控终端装置（简称用户终端，或者数据采集终端），它和远方用户电表安装在一起，利用GPRS无线数据通信网络，用TCP/IP通信协议和主站端计算机系统通信。

　　其二，主站端计算机系统。安装在供电企业的用电管理部门，通过主站端计算机系统，用电管理人员可以随时查看管辖范围内的任一用户历史的和当时的用电情况并打印相应的报表，还可以实时监视任一用户的用电行为，必要时还可以控制用户的用电行为。

　　GPRS-2004具有完善的功能，高性能价格比，质量可靠，操作简便，齐备的软/硬件支持等一系列的优点。使供电企业可及时掌握用户的用电信息，降低线损，提高经济效益。

　　二、GPRS-2004系统功能

　　1.主站系统：GPRS-2004负荷管理及用电监控系统（图1）的主站端计算机系统由Internet通信服务器、系统数据服务器、负荷管理及用电监控工作站等几大部分组成，它们通过100M以太网连接在一起，下图为其系统结构图。

　　Internet通信服务器负责和远方用户终端通信。为了保证通信速度，Internet通信服务最好是宽带接入到Internet上。GPRS-2004系统支持动态IP地址，但为了系统运行的效率，最好有固定的IP地址。通信服务器把通过Internet通信得到的厂站实时数据和历史数据传到系统数据服务器。Internet通信服务器要求有较高的通信处理能力，可以选用高档微机。

　　GPRS-2004系统也支持电话拨号的通信方式，这时通信服务器应安装电话拨号MODEM。

　　系统数据服务器负责实时数据的处理和历史数据的存储。系统服务器是负荷管理及用电监控系统的核心，可靠性要求高，必要时可以配置双服务器互为热备用，甚至于配备Cluster磁盘阵列。系统数据服务器可以选用高档微机服务器。

　　2.数据采集和通信服务功能：按一定的时间间隔周期性地和远方用户终端通信，采集遥测量数据和电能量数据。时间间隔可以设定。

　　（1）召唤采集遥测量数据和电能量数据。

　　（2）每天定时采集遥测量历史数据和电能量历史数据。

　　（3）和指定的一个或者多个远方用户终端进行不间断通信。

　　（4）向远方用户终端发对时命令及其他控制命令。

　　3.历史数据存储

　　（1）所有电能量数据按一天一个点带时标保存到历史数据库中。

　　（2）遥测数据及有功电度按每30分钟一点存放到历史数据库中。

　　4.数据处理：

　　（1）电量总加处理，全网和相关区域在各个时间段的总电量。系统能对各类电量数据按日、月、季、年分时段进行统计计算。

　　（2）按时段计算全网和相关区域的线路损耗。

　　5.数据查询和曲线显示：

　　（1）实现实时及历史数据显示、设备参数显示、查询等功能。

　　（2）系统提供实时监视画面、各类曲线、棒图和饼图等，图形可输出到打印机。

　　（3）显示的曲线主要应包含以下几类：功率曲线、电流电压曲线等。这些曲线分为电度表本身数据的显示曲线和由用户终端装置采集的数据的显示曲线。两类曲线可以显示在同一坐标系上，以供分析比较。

　　（4）可按小时、日、月、年显示电量曲线，分为总电量、峰电量、谷电量、平电量和尖峰电量等多种电量曲线。

　　（5）特别提供实时相角图监视画面，可以通过它判断相序是否接错，是否有通过改换相序的窃电行为发生。

　　6.事件记录和报警功能：包括用电数据异常、远方用户终端装置异常等，以及发生开关变位情况等，系统能详细记录事件内容，及发生的时间，存放在系统历史数据库中，以后可以随时查询和打印。系统提供按事件类型、按时间查阅事件历史记录的功能，并可以根据需要打印。

　　事件发生时，系统会弹出专门的事件显示窗口显示当前事件，并根据用户设定输出到打印机上、发音响报警。一些重要事件（如用户终端故障）发生时，还能发手机短消息通知运行值班人员。

　　7.防窃电报警功能：当用电用户端发生断相、反相、电度表电度读数和功率数值不相符合、电度表坏、电度表封门被打开、远方用户终端测量值和电表本身读数值误差过大等情况时，有可能发生了窃电行为，系统会立即报警，报警方式包括弹出报警窗口进行文字提示、发音响告警等。同时系统立即向有关人员发送手机短消息。防窃电报警信息同时存储到系统数据库中，供以后查询分析。

　　8.用户监视功能：可以对用电行为有异常的用电用户设置为不间断通信，实时监视用户用电行为。

　　9.控制功能：提供遥控功能，远方控制跳/合电力用户进线开关。

　　10.遥控功能分自动和人工两种方式：根据不同用户等级，分四种情况：（1）发生用户欠费，系统自动发遥控命令，停止该用户用电；（2）发生用户欠费,系统等待确认后自动发遥控命令停止该用户用电；（3）人工操作发遥控命令；（4）禁止对某类用户的遥控操作。

　　11.Web浏览功能：系统数据（包括报表）可以通过Internet浏览器浏览。

　　12.系统安全功能：系统实现用户级的权限管理，对每个使用者赋与其数据库访问、系统维护管理、数据管理及控制操作的多级权限，权限在全网上统一有效，使用者可在任一工作站上完成其权限许可的各种管理及操作；为了保证系统的安全性，每个用户均配有加密的个人口令密码，此口令密码只有其本人可以设置并修改，其它人（包括系统管理者、超级用户以及系统程序设计者）均无法知道其口令，更无法修改。由此可以确保系统重要操作的责任唯一性；通过Internet浏览器只能浏览一部分开放的数据。

　　13.和其他系统接口功能：有权用户可以通过Internet下载开放的数据；系统提供接口向其他系统单向转发数据。

　　三、用户终端

　　GPRS-2004系统用户终

　　GPRS-2004用户终端的组成逻辑框图

　　主要功能特点：

　　1.智能电度表数据采集：所有电度量、遥测量、告警；

　　2.终端数据采集：

　　3.遥控：跳闸、合闸；

　　4.过流保护：电流大于一定值一段时间（可设定）自动跳闸；

　　5.断相、相序错（反相）、电流分流、电度读数和终端采集数据误差大、电表通信中断、电度表读数异常、表箱开/关等；

　　6.数据存储：每30分钟一点的所有电度量、电度表采集遥测数据、装置采集遥测数据存放一星期；

　　7.相位采集：UB、UC、IA、IB、IC、I0对UA的相位差（三相三线）UCB、IA、IC对UAB的相位差（三相四线）；

　　8.三相三线、三相四线兼容；

　　9.GPRS数据通信，工业级GPRS通信模块；

　　10.三相电压供电；

　　11.备用电池供电至少1小时；

　　12.采用标准：0.5S IEC687。

　　四、GPRS-2004系统的应用领域

　　GPRS-2004新一代大用户负荷管理及用电监控系统，专为供电企业设计，提供防窃电、负荷管理、安全用电监控的全面解决方案。系统以丰富的实践经验为基础，综合应用现代GPRS无线网络综合数据通信技术、Internet技术、计算机网络技术、大型数据库技术和数据采集、数值处理等多种信息技术，以开放的体系结构、先进的技术平台和实用化的模块化装置及应用软件为特点，为电能量采集、负荷管理、安全用电监控提供可靠有效的技术保证和技术支持。

　　主要应用领域：

　　1.大用户电量采集和计费；

　　2.小水电电量采集和统计管理及计费；

　　3.大用户用电负荷管理；

　　4.大用户用电安全实时监控；

　　5.防窃电监控。