電力是社會文化生活和工業(yè)生產中最主要的能源之一，隨著我國經濟飛速發(fā)展以及人民生活水平不斷提高，電力作為未來社會的重要能源，必向市場化、信息化發(fā)展，根據國家電力部門“廠網分開”的總體規(guī)化，電力部門將成為以管理電網為主的企業(yè)，伴隨著我國城鄉(xiāng)“一戶一表”建設改造工程已逐步進入尾聲，電力管理問題無疑被提升到新的工作日程中來。就目前城鄉(xiāng)電網管理工作來看，傳統的技術和管理手段，已經無法適應新的形式，在配電自動化和電力通信系統方面已明顯滯后。GPRS" title="GPRS">GPRS電力遠程抄表" title="遠程抄表">遠程抄表系統由此應運而生。
自動抄表作為配電自動化的一部分，必須顧及到配電自動化系統的總體規(guī)化和發(fā)展。必須有良好的靈活性，可持續(xù)發(fā)展性，更需要有電力規(guī)化的適應性。就現有自動抄表技術方式主要有：
（1）、 有線方式 此技術較為成熟，操作簡單，因其前期布線量，投入人力資源多，后期維護工作量大，容易被人為破壞，故不利于推廣。
（2）、 公用電話網方式 此系統技術成熟，維護工作量少，但系統運行有固定費用，且不能覆蓋所有用電場所，不利于長期發(fā)展規(guī)化。
（3）、 電力載波方式 就現有技術及成本而言，現在是用的比較普遍由于利用電力線作為數據傳輸的載體，信道建設投入少，且不易被破壞；但實時監(jiān)控亟待完善。
（4）、GPRS網絡方式 具有實時性強、可進行遠程控制、覆蓋范圍廣、建設成本少低等特點，就現有技術及成本而言，最適宜普及和推廣
一、方案介紹
通過中國移動的GPRS網絡系統，電力部門可將工業(yè)和民用電表采集的電力系統數據實時傳遞到地、市、省級的集中監(jiān)控中心，以實現對電力監(jiān)測設備的統一監(jiān)控和分布式管理。GPRS網絡可為電力系統提供了簡單高У耐ㄐ糯涫侄巍?nbsp;
中國移動GPRS系統可提供廣域的無線IP連接。在移動通信公司的GPRS業(yè)務平臺上構建電力遠程抄表系統，實現電表數據的無線數據傳輸具有可充分利用現有網絡，縮短建設周期，降低建設成本的優(yōu)點，而且設備安裝方便、維護簡單。
GPRS電力遠程抄表系統由位于電力局的配電中心和位于居民小區(qū)的電表數據采集點組成，利用中國移動現有的GPRS網絡，電表數據通過中國移動的GPRS網絡進行傳輸。
居民小區(qū)的所有電表首先連接到電表集中器，居民用戶的用電數據由復費率電表通過485傳到電表集中器，電表集中器通過RS232口與GPRS數據傳輸終端連接，電表數據經過協議封裝后發(fā)送到中國移動的GPRS數據網絡，通過GPRS數據網絡將數據傳送至配電數據中心，實現電表數據和數據中心系統的實時在線連接。
二、方案優(yōu)點
GPRS電力遠程抄表系統具備如下特點：
1、實時性強：
由于GPRS具有實時在線特性，系統無時延，無需輪巡就可以同步接收、處理多個/所有數據采集點的數據。可很好的滿足系統對數據采集和傳輸實時性的要求。
2、可對電表設備進行遠程控制：
通過GPRS雙向系統還可實現對電表設備進行遠程控制，進行參數調整、開關等控制操作。
3、建設成本少低：
由于采用GPRS的無線公網平臺，只需安裝好設備就可以，不需要為遠程抄表進行專門布線，前期投資少、見效快，后期升級、維護成本低；
4、集抄范圍廣：
GPRS覆蓋范圍廣，在無線GSM/GPRS網絡的覆蓋范圍之內，都可以完成對集抄的控制和管理。而且，擴容無限制，接入地點無限制，能滿足山區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和跨地區(qū)的接入需求。
5、系統的傳輸容量大：
配電數據中心要和每一個電表數據采集點保持實時連接。由于電表數據采集點數量眾多，系統要求能滿足突發(fā)性數據傳輸的需要，而GPRS技術能很好地滿足傳輸突發(fā)性數據的需要。
6、數據傳送速率高：
每個電表數據采集點每次數據傳輸量在10Kbps之內。GPRS網絡傳送速率理論上可達171.2kbit/s，目前GPRS實際數據傳輸速率在40Kbps左右，完全能滿足本系統數據傳輸速率（≥10Kbps）的需求。
7、通信費用低：采用包月計費方式，運營成本低。
三、系統結構
由于GPRS通信是基于IP地址的數據分組通信網絡，配電中心計算機主機配置固定的IP地址，各個電表數據采集點采用GPRS模塊和該主機進行通信。
（一）系統組成
1、電表數據采集點：
電表數據采集點位于居民小區(qū)的信息中心，居民用戶的用電數據由復費率電表首先通過RS485接口通過雙絞線連接到位于小區(qū)信息中心的電表集中器，電表集中器再通過RS232接口與WTE0401G或者WTE0601G GPRS DTU相連。通過DTU對數據進行處理、協議封裝后通過 GPRS網絡傳送至電力公司數據中心電力遠程抄表系統，實現電表數據和數據中心系統的實時在線連接。
電表集中器通過RS485接口直接連接到電表上，既可支持單個電表，也可以同時支持多個電表，實現對電表參數的采集、存儲、預處理或并將采集到的電表數據實時傳送到配電中心；同時，電表集中器還可將配電中心發(fā)送的遙控指令傳給電表控制模塊，對電表進行控制操作。
2、配電中心。
配電中心服務器采用省移動通信公司提供的網絡專線，與GPRS網絡相連。由于網絡專線可提供較高的帶寬，當電表數據采集點數量增加，中心不用擴容即可滿足需求。
配電中心RADIUS服務器接受到GPRS網絡傳來的數據后先進行AAA認證，后傳送到配電中心計算機主機，通過系統軟件對數據進行還原顯示，并進行數據處理。
配電中心計算機主機可進行業(yè)務管理和計費管理，對電力數據進行校驗、計算、存儲、分析、管理等，可對異常情況進行告警，同時對用戶使用情況實時監(jiān)控，保證電力局的合法收益。
3、GPRS網絡：
電表集中器采集的數據經GSM網絡空中接口功能模塊同時對數據進行解碼處理，轉換成在公網數據傳送的格式，通過中國移動的GPRS無線數據網絡進行傳輸，最終傳送到配電中心IP地址。
由于GPRS通信是基于IP地址的數據分組通信網絡，配電中心計算機主機配置固定的IP地址，各個電表數據采集點采用GPRS DTU和該主機進行通信。
（二）系統方案
各電表使用北京飛旗公司GPRS透明數據傳輸終端（DTU），通過移動的GPRS網絡與配電中心相連。
配電中心對各電表數據采集點進行登記，保存相關資料以便識別和維護處理。各電表數據采集點運行系統軟件，支持24小時實時在線，實現信息采集點24小時傳送采集的電表數據。
凡電力局授權的信息采集點均可以使用本系統：
1、電表數據采集點必須使用移動統一的SIM卡，用戶使用本卡只能用于與配電中心的數據通信功能。
2、無線通訊終端設備使用北京飛旗公司提供的GPRS DTU。
3、用戶登記：符合電力局的規(guī)定。
推薦省級配電中心通過GPRS專線接入到移動GPRS網，這種方式成本雖高，但安全性高、穩(wěn)定可靠。
由于GPRS通信是基于IP地址的數據分組通信網絡，配電中心計算機主機配置固定的IP地址，各個電表數據采集點采用WTE0401G或者WTE0601G GPRS DTU和該主機進行通信。
（三）產品特性
系統采用WTE0401G GPRS DTU ，WTE0601G GPRS DTU。該DTU是一款基于移動2.5G GPRS網絡平臺、主要由GPRS無線通信模塊、數據處理和通信控制電路、接口控制電路和電源等部分組成。無線通信模塊采用SIMCOM公司的GPRS模塊，具有無線空中接口和串行通信接口，能完成射頻（RF）信號和基帶信號的處理；終端控制器采用ATMEL公司的工業(yè)級ARM處理器，并在此平臺上移植了嵌入式操作系統和相關的網絡協議軟件，運行穩(wěn)定可靠、能實時高效地處理多個系統任務。接口控制電路能支持RS232、RS485、以太網、SIM卡等多種設備接口，終端通信時的最大功耗為2A，空閑時僅為20mA。機卡分離的即插即用型終端，內置TCP/IP/UDP協議棧，數據傳輸速率最高達115.2Kbps。支持永遠在線，可通過AT命令進行遠程控制，采用簡單而有效的加密/解密方法，提供一定級別的安全性。支持話音業(yè)務、電路型數據業(yè)務和分組數據業(yè)務，提供音頻接口，方便維護操作；支持雙音多頻（DTMF），支持全速率、增強型全速率和半速率；支持定點發(fā)送方式和小區(qū)廣播方式的短消息業(yè)務；可以快速建立高速的Internet連接，可根據用戶要求進行協議轉換，完成透明數據傳輸，支持專用協議的開發(fā)，實現與用戶專用數據源的對接。
基本功能 支持多數據中心
使用方便、靈活、可靠
支持點對點、點對多點對等數據傳輸
支持雙頻GSM/GPRS
短消息數據備用通道
標準的AT命令界面
STM卡特殊功能配置
支持RS-232/485標準串口
數據終端永遠在線
通過串口進行軟件升級
支持A5/1&A5/5加密算法
支持圖形界面遠程配置與維護
增強功能 自診斷與串口告警輸出
透明數據傳輸與協議轉換
EMC抗干擾設計，適合電磁惡劣環(huán)境應用
支持虛擬數據專用網
極好的低溫和高溫工作性能
（四）安全措施
由于電力遠程抄表系統的特殊性，本系統需要極高的系統安全保障和穩(wěn)定性。安全保障主要是防止來自系統內外的有意和無意的破環(huán)，穩(wěn)定是指系統能夠7×24小時不間斷運行，即使出現硬件和軟件故障，系統也不能中斷運行。
1、APN專網模式：利用SIM卡的唯一性，劃定用戶可接入某系統的范圍，可以有效避免非法入侵。采用中國移動分配的專門的APN進行無線網絡接入，在網絡側對SIM卡和APN進行綁定，只有屬于指定行業(yè)的SIM卡才能訪問專用APN。普通手機號的GPRS終端無法呼叫專門的APN。
2、對于特定用戶，可通過數據中心給每個移動終端分配特定的用戶ID和密碼， 其他沒有數據中心分配的用戶ID和密碼的移動終端將無法登錄進入系統，系統的安全性進一步增強。
3、安全的防火墻過濾，設置防火墻軟件保障系統安全。
四、結論
對于電力部門來說，遠程變電站抄表一直是一件非常頭疼的事情，需要投入大量的人力、物力和財力。因為變電站數量眾多，地理位置分散，給工作人員帶來極大的不方便。應用GPRS遠程自動抄表后，勿需人工上門，杜絕了人為因素在抄表收費中的失誤，避免電費漏失，為電力部節(jié)約人力資源，從而有不可估量的經濟效益，同時為電力部門提供了用戶用電量及繳費情況的查詢，從而避免“關系電、權利電、人情電”，對改善服務質量，提高電力部門形象，具有明顯的社會效益。
綜上所述，GPRS遠程自動抄表在電力管理自動化中應用是非常適合我國國情的，充分利用現有資源和技術，GPRS遠程自動抄表系統必將在城鄉(xiāng)電網中大放異彩，為電力部門創(chuàng)造出更加輝煌的業(yè)績。