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电力智能抄表系统体系构成与分析

文章来源:AdminWendy 时间:2018-09-05

电力智能抄表系统体系构成与分析
 
 
 
 
 
    宋楠1王治2
 
    1.西安石油大学电子工程学院陕西西安中国710065
 
    2.大唐移动通信设备有限公司西安分公司陕西西安中国710065
 
 
    摘要 传统的电费人工抄表工作,花费大量的人力物力,数据的时间离散型大,准确度低,智能抄表系统,广泛适用于10kV及以下电网,完成电量采集及变压器数据自动采集、计量装置监测、配变负荷动态监测、供电质量监测等。本文结合煤矿电网改造,详细阐述和分析了煤矿智能抄表系统的原理框架、基本应用方式、软件、硬件组成以及关键功能的实现。
 
 
    关键词 自动抄表系统;主站;集中器;以太网;GPRS
 
 
    1引言
 
 
    随着煤矿自动化程度发的进一步提高,对电力能源的需求不断增长,电费支出在生产成本中所占比例逐年加大,煤矿供用电的精细化管理要求越来越高,传统的人力抄表、电话抄表工作量大,效率低,人为误差严重,漏抄、估抄、冒抄现象时有发生,不利于科学管理和电费的及时足额征收,必须采取切实可行的方法解决上述问题。快速、准确、经济、实时可靠地获得用电各类数据,是进行费用自动结算、用量分析、计量表运行状况监测、负荷处理等应用管理的基础。本文所介绍的煤矿智能抄表系统由多功能电度表、带以太/GPRS通讯终端的集中器、主站系统组成。通信上采用有线与无线通信网络相结合,有线通信使用煤矿已有的矿用以太环网,无线通信使用移动通信的GPRS网络,区域覆盖性好,资费较低,充分利用已有资源,降低系统成本。集中器实时采集用户的用电数据,把数据汇集到主站。工作人员能够对收到的数据进行分析,快速生成用电统计分析,交费单据等,及时发现电网供电量异常,以便分析原因及时调整,最大限度的减少电量损失。
 
 
    2系统组成
 
 
    2.1主站系统
 
 
    智能抄表系统框图如图1所示。
 
 

    运行抄表系统的计算机或服务器称为主站,主站通过以太接网交换机、路由器/防火墙与矿用以太环网和GPRS网络相连。连接GPRS网络时,主站需提供互联网IP地址及互联网出口(端口)。

 

 
    图1智能抄表系统组成框图
 
 
    2.2主站系统软件
 
 
    抄表系统的核心部分是系统软件,它遵循DL/T645部标通讯规约,并有扩展性。系统软件运行于WIN98/2000/XP、NT的操作系统,易于使用。抄表软件数据库为SQLSEVER数据库。
 
 

    主站系统软件采用模块化设计,组网灵活,既可实现双机双网热备,也可单机运行。各模块可根据需要配置在一台服务器上或多台服务器,满足用户不同容量的需求。软件部分作为系统的最终实现,为用户提供了一个使用、管理本系统的重要工具,它具有以下特点:系统以数据库为核心,提供方便的数据处理、查询、统计、报表、备份等功能。采用面向对象和模块化相结合的设计方法,支持不同客户的独特要求(如报表打印格式,操作员权限控制等),可提供数据库接口。系统软件结构见图2。

 

 
    图2主站系统软件结构
 
 
    2.2.1前置机模块
 
 
    (1)接收服务中心模块远程操作命令,调用相应规约解析,并下发到采集终端
 
    (2)接收终端数据调用规约,解析为服务中心模块认知的数据格式,并将数据发送到服务中心模块
 
    (3)动态管理、维护通道,监测通道运行状况
 
 
    2.2.2数据服务模块
 
 
    (1)动态管理维护系统运行节点
 
    (2)接收前置机数据并解析存库
 
    (3)实时数据统计、分析,根据分析结果形成相应的事项或结果数据
 
    (4)接收客户端命令并做相应处理后转发前置机
 
    (5)计划任务的处理
 
 
    2.2.3人机界面模块
 
 
    (1)作为客户操作界面,系统的客户功能大部分在这里实现,可运行于网络的任何节点
 
    (2)系统的档案管理、基础数据管理、权限管理、计划任务设置、系统参数设置
 
    (3)数据查询功能,可查询系统形成的任何时段的历史数据
 
    (4)数据分析功能包括:电量统计、母线不平衡率统计、线损统计、变损统计、曲线图分析、报表生成等
 
    (5)远程操作功能包括:远程参数设置、远程数据抄收、远程控制等
 
    (6)提供美观的视图模式系统数据动态监控
 
    (7)不同用户实现不同的操作界面,拥有自己权限内的操作功能
 
 
    2.3集中器
 
 

    集中器上行接口采用以太(10Base-T)/GPRS,下行接口采用RS485/ZigBee无线。集中器采用高性能32位ARM内核CPU硬件平台,嵌入式操作系统;大容量数据存储器;通信信道采用高速全双工的工业级GPRS/CDMA模块;终端内置TCP/IP协议,支持光纤、拔号、专线等其它通信方式,上、下行通讯采用模块化设计,使用维护方便,支持网络在线升级。

 

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