【摘要】隨著城市化不斷推進(jìn)，電力客戶(hù)越來(lái)越多，城市電網(wǎng)的加速建設(shè)面臨新的問(wèn)題，探討如何提高企業(yè)的管理水平，如何使用現(xiàn)代化的工具高質(zhì)高效完成電力設(shè)備維護(hù)和抄表收費(fèi)問(wèn)題。
　　【關(guān)鍵字】
　　現(xiàn)如今，通訊技術(shù)的發(fā)展使網(wǎng)絡(luò)日益普及，所有的網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)開(kāi)始成為數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮d體，他們傳輸各種信息、數(shù)據(jù)、以及各種媒體。隨著電力行業(yè)信息化建設(shè)的不斷深入，人們?cè)诟黜?xiàng)工作中已經(jīng)愈來(lái)愈離不開(kāi)計(jì)算機(jī)了，但是我們現(xiàn)在只是簡(jiǎn)單地應(yīng)用本地化的、局部的網(wǎng)絡(luò)，并沒(méi)有充分利用現(xiàn)有的通訊網(wǎng)絡(luò)來(lái)提高我們企業(yè)的管理水平。近幾年，ＧＰＲＳ作為無(wú)線(xiàn)通訊的一種延伸，承載著它快捷、便利的特點(diǎn)已經(jīng)深入電力行業(yè)。
　　一、GPRS技術(shù)簡(jiǎn)介
　　1、GPRS的定義
　　GPRS的英文全稱(chēng)為GeneralPacketRadioService，中文含義為通用分組無(wú)線(xiàn)服務(wù)，它是利用"包交換"（Packet－Switched）的概念所發(fā)展出的一套無(wú)線(xiàn)傳輸方式。所謂的包交換就是將Date封裝成許多獨(dú)立的封包，再將這些封包一個(gè)一個(gè)傳送出去，形式上有點(diǎn)類(lèi)似寄包裹，采用包交換的好處是只有在有資料需要傳送時(shí)才會(huì)占用頻寬，而且可以以傳輸?shù)馁Y料量計(jì)價(jià)，這對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)是比較合理的計(jì)費(fèi)方式，因?yàn)橄驣nternet這類(lèi)的數(shù)據(jù)傳輸大多數(shù)的時(shí)間頻寬是閑置的。此外，在GSMphase2+的標(biāo)準(zhǔn)里，GPRS可以提供4種不同的編碼方式，這些編碼方式也分別提供不同的錯(cuò)誤保護(hù)（ErrorProtection）能力。
　　GPRS是一種新的GSM數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，它在移動(dòng)用戶(hù)和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間提供一種連接，給移動(dòng)用戶(hù)提供高速無(wú)線(xiàn)IP和X.25分組數(shù)據(jù)接入服務(wù)。GPRS采用分組交換技術(shù)，它可以讓多個(gè)用戶(hù)共享某些固定的信道資源。如果把空中接口上的TDMA幀中的8個(gè)時(shí)隙都用來(lái)傳送數(shù)據(jù)，那么數(shù)據(jù)速率最高可達(dá)164kbps。GSM空中接口的信道資源既可以被話(huà)音占用，也可以被GPRS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)占用。當(dāng)然在信道充足的條件下，可以把一些信道定義為GPRS專(zhuān)用信道。
　　2、GPRS優(yōu)勢(shì)
　　相對(duì)原來(lái)GSM的撥號(hào)方式的電路交換數(shù)據(jù)傳送方式，GPRS是分組交換技術(shù)。由于使用了"分組"的技術(shù)，用戶(hù)上網(wǎng)可以免受斷線(xiàn)的痛苦(情形大概就跟使用了下載軟件NetAnts差不多)。此外，使用GPRS上網(wǎng)的方法與WAP并不同，用WAP上網(wǎng)就如在家中上網(wǎng)，先"撥號(hào)連接"，而上網(wǎng)后便不能同時(shí)使用該電話(huà)線(xiàn)，但GPRS就較為優(yōu)越，下載資料和通話(huà)是可以同時(shí)進(jìn)行的。從技術(shù)上來(lái)說(shuō)，聲音的傳送(即通話(huà))繼續(xù)使用GSM，而數(shù)據(jù)的傳送便可使用GPRS，這樣的話(huà)，就把移動(dòng)電話(huà)的應(yīng)用提升到一個(gè)更高的層次。而且發(fā)展GPRS技術(shù)也十分"經(jīng)濟(jì)"，因?yàn)橹豁氀赜矛F(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)來(lái)發(fā)展即可。GPRS的用途十分廣泛，包括通過(guò)手機(jī)發(fā)送及接收電子郵件，在互聯(lián)網(wǎng)上瀏覽等。而GPRS的最大優(yōu)勢(shì)在于：它的數(shù)據(jù)傳輸速度不是WAP所能比擬的。目前的GSM移動(dòng)通信網(wǎng)的傳輸速度為每秒9.6k字節(jié)，GPRS手機(jī)在今年年初推出時(shí)已達(dá)到56kbps的傳輸速度，到現(xiàn)在更是達(dá)到了115kbps(此速度是常用56kmodem理想速率的兩倍)。除了速度上的優(yōu)勢(shì)，GPRS還有"永遠(yuǎn)在線(xiàn)"的特點(diǎn)，即用戶(hù)隨時(shí)與網(wǎng)絡(luò)保持聯(lián)系。
　　3、GPRS網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)
　　GPRS網(wǎng)絡(luò)是基于現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)中需要增加一些節(jié)點(diǎn)，如GGSN（GatewayGPRSSupportingNode，GPRS網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)）和SGSN（ServingGSN，GPRS服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)）。GSN是GPRS網(wǎng)絡(luò)中最重要的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。GSN具有移動(dòng)路由管理功能，它可以連接各種類(lèi)型的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，并可以連到GPRS寄存器。GSN可以完成移動(dòng)終端和各種數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)傳送和格式轉(zhuǎn)換。GSN可以是一種類(lèi)似于路由器的獨(dú)立設(shè)備，也可以與GSM中的MSC集成在一起。
　　4、GPRS的工作原理
　　GPRS工作時(shí)，是通過(guò)路由管理來(lái)進(jìn)行尋址和建立數(shù)據(jù)連接的，而GPRS的路由管理表現(xiàn)在以下3個(gè)方面：移動(dòng)終端發(fā)送數(shù)據(jù)的路由建立；移動(dòng)終端接收數(shù)據(jù)的路由建立；以及移動(dòng)終端處于漫游時(shí)數(shù)據(jù)路由的建立。第一種情況，當(dāng)移動(dòng)終端產(chǎn)生了一個(gè)PDU（分組數(shù)據(jù)單元），這個(gè)PDU經(jīng)過(guò)SNDC層處理，稱(chēng)為SNDC數(shù)據(jù)單元。然后經(jīng)過(guò)LLC層處理為L(zhǎng)LC層通過(guò)空中接口送到GSM網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)終端所處的SGSN。第二種情況，一個(gè)公用數(shù)據(jù)網(wǎng)用戶(hù)傳送數(shù)據(jù)到移動(dòng)終端時(shí)，首先通過(guò)數(shù)據(jù)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議建立數(shù)據(jù)網(wǎng)和GGSN之間的路由。數(shù)據(jù)網(wǎng)用戶(hù)發(fā)出的數(shù)據(jù)單元（如PSPDN中的PDU），通過(guò)建立好的路由把數(shù)據(jù)單元PDU送給GGSN。而GGSN再把PDU送給移動(dòng)終端所在的SGSN上，SGSN把PDU封裝成SNDC數(shù)據(jù)單元，再經(jīng)過(guò)LLC層處理為L(zhǎng)LC幀單元，最終通過(guò)空中接口送給移動(dòng)終端。第三種情況是一個(gè)數(shù)據(jù)網(wǎng)用戶(hù)傳送數(shù)據(jù)給一個(gè)正在漫游的移動(dòng)用戶(hù)。這種情況下的數(shù)據(jù)傳送必須要經(jīng)過(guò)歸屬地的GGSN，然后送到移動(dòng)用戶(hù)A。
　　二、GPRS應(yīng)用
　　GPRS是在現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)上開(kāi)通的一種新型的分組數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，在有GPRS承載業(yè)務(wù)支持的標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基礎(chǔ)上，GPRS可以提供一系列交互式業(yè)務(wù)：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)面向連接的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)－該業(yè)務(wù)是為兩個(gè)用戶(hù)或者多個(gè)用戶(hù)之間發(fā)送多分組的業(yè)務(wù)，該業(yè)務(wù)要求有建立連接、數(shù)據(jù)傳送以及連接釋放等工作程序。
　　單點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)業(yè)務(wù)－該業(yè)務(wù)可以根據(jù)某個(gè)業(yè)務(wù)請(qǐng)求者的要求，把單一信息傳送給多個(gè)用戶(hù)。該業(yè)務(wù)又可以分為點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)多信道廣播業(yè)務(wù)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)群呼業(yè)務(wù)和IP多點(diǎn)傳播業(yè)務(wù)。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無(wú)連接型網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)－該業(yè)務(wù)中的各個(gè)數(shù)據(jù)分組彼此互相獨(dú)立，用戶(hù)之間的信息傳輸不需要端到端的呼叫建立程序，分組的傳送沒(méi)有邏輯連接，分組的交付沒(méi)有確認(rèn)保護(hù)，是由IP協(xié)議支持的業(yè)務(wù)。
　　1、故障定位
　　配電網(wǎng)中使用大量的故障指示器，用來(lái)檢測(cè)故障位置定位故障點(diǎn)。它簡(jiǎn)單可靠，在檢測(cè)到故障時(shí)通過(guò)翻牌或輸出節(jié)點(diǎn)的形式指示故障。GPRS通信設(shè)備設(shè)有3路開(kāi)關(guān)量輸入，可采集本條線(xiàn)路的故障指示器的開(kāi)關(guān)量輸出狀態(tài)。當(dāng)線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)，故障指示器動(dòng)作，GPRS通訊設(shè)備把故障信息通過(guò)INTERNET傳輸至前控制中心，監(jiān)控中心在接收到這些動(dòng)作信息后，經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆?jì)算分析，與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，可以直接顯示出故障點(diǎn)地理位置信息。
　　2、電壓監(jiān)測(cè)
　　需要檢測(cè)電壓的地點(diǎn)，將電壓監(jiān)測(cè)儀安裝在控制箱中，利用GPRS信號(hào)隨時(shí)將電壓數(shù)據(jù)傳輸至服務(wù)器，通過(guò)檢測(cè)的質(zhì)量和設(shè)定的合格質(zhì)量進(jìn)行比較，從而實(shí)現(xiàn)電壓可靠性的檢監(jiān)測(cè)。
　　3、電能計(jì)量
　　電能計(jì)量是現(xiàn)代電力營(yíng)銷(xiāo)系統(tǒng)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，而傳統(tǒng)的電量結(jié)算是依靠人工定期到現(xiàn)場(chǎng)抄取數(shù)據(jù)，在實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性和應(yīng)用性等方面都存在諸多不足之處。利用現(xiàn)代通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)以及電能量測(cè)量技術(shù)結(jié)合在一起，便能夠及時(shí)、準(zhǔn)確、全面地反映電量使用（即銷(xiāo)售情況）。通過(guò)GPRS無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)專(zhuān)網(wǎng)，為用電管理提供實(shí)時(shí)性好、穩(wěn)定性高的數(shù)據(jù)和事件記錄，可實(shí)現(xiàn)多塊表同時(shí)凍結(jié)抄表功能。該系統(tǒng)具有設(shè)備參數(shù)遠(yuǎn)程回讀功能，如回讀參數(shù)和后臺(tái)系統(tǒng)保存的設(shè)置參數(shù)對(duì)比，異常報(bào)警，可以發(fā)現(xiàn)非法修改電能表參數(shù)行竊的非法行為。具有失壓、斷流、錯(cuò)誤接線(xiàn)報(bào)警、顯示、記錄并主動(dòng)上傳功能，方便管理人員在公司本部就可以發(fā)現(xiàn)用戶(hù)異常，為反竊電提供了一種先進(jìn)的、有效的高技術(shù)檢測(cè)手段。根據(jù)實(shí)時(shí)抄收10kV線(xiàn)路總表和分表的數(shù)據(jù)，自動(dòng)分析線(xiàn)路電量平衡情況，為線(xiàn)損考核提供準(zhǔn)確的依據(jù)，達(dá)到大面積降低線(xiàn)損目的。當(dāng)用戶(hù)電能表所測(cè)量的電壓和負(fù)荷超出一定范圍時(shí)，電表報(bào)警遠(yuǎn)傳給系統(tǒng)并可以通過(guò)智能化分析功能的系統(tǒng)軟件，對(duì)用戶(hù)負(fù)荷進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制。
　　結(jié)論：采用GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信的方法解決了遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的通信問(wèn)題,比有線(xiàn)通信方式有著不可比擬的優(yōu)越性。由于我們?cè)趯?shí)際設(shè)計(jì)中增加了安全措施,使得系統(tǒng)的安全性大大提高,從而也使得系統(tǒng)可以得到更廣泛的應(yīng)用。
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]凌潔慶克堂基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的電力流動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)解決方案安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)2009-03-15
　　[2]姚遠(yuǎn)易本順基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的電力負(fù)荷智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)湖南電力2005-08-25
　　[3]曹斌基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的電力監(jiān)控應(yīng)用廈門(mén)大學(xué)2008-11-01碩士論文