背景
挨家挨戶敲門查電錶的方式，無論是對敲門的人來講，還是對被敲門的人來講，都是一件麻煩的事情。現在已有許多住宅用戶都用上了預付費電卡，省去了查表的麻煩，但對電力部門來說，數據統計和實時監測仍然是一個有待解決的問題。
供電系統中的變電站、配電站、企事業單位、學校、醫院等單位數量眾多並且地理位置分散，以往因技術手段的限制，需要定期安排大量人員到現場抄表，耗費大量的人力、物力和財力。隨著無線通訊技術的飛速發展，基於GPRS無線通訊的電力抄表越來越成為一種趨勢。
GPRS無線電力遠程抄表系統DATA86概述
通過中國移動的GPRS網路系統，電力部門可將工業和民用電錶採集的電力系統數據實時傳遞到地、市、省級的集中監控中心，以實現對電力監測設備的統一監控和分散式管理。GPRS網路可為電力系統提供了簡單高效的通信傳輸手段。
中國移動GPRS系統可提供廣域的無線IP連線。在移動通信公司的GPRS業務平台上構建電力遠程抄表系統，實現電錶數據的無線數據傳輸具有可充分利用現有網路，縮短建設周期，降低建設成本的優點，而且設備安裝方便、維護簡單。
GPRS電力遠程抄表系統由位於電力局的配電中心和位於居民小區的電錶數據採集點組成，利用中國移動現有的GPRS/GSM網路，電錶數據通過中國移動的GPRS/GSM網路進行傳輸。居民小區的所有電錶首先連線到電錶集中器，居民用戶的用電數據由復費率電錶通過RS485匯流排傳到電錶集中器，電錶集中器通過RS232接口與GPRS DTU透明數據傳輸終端連線，電錶數據經過協定封裝後傳送到中國移動的GPRS數據網路，通過GPRS數據網路將數據傳送至配電數據中心，實現電錶數據和數據中心繫統的實時線上連線。
GPRS無線電力遠程抄表系統現場DATA86特點
1、可靠性高：
與SMS簡訊息方式相比，GPRS DTU採用面向連線的TCP協定通信，避免了數據包丟失的現象，保證數據可靠傳輸。中心可以與多個採集點同時進行數據傳輸，互不干擾。GPRS網路本身具備完善的頻分復用機制，並具備極強的抗干擾性能，完全避免了傳統數傳電台的多機頻段“碰撞”現象。
2、實時性強：
GPRS具有實時線上的特性，數據傳輸時延小，並支持多點同時傳輸，因此GPRS監測數據中心可以多個監測點之間快速，實時地進行雙向通信，很好地滿足系統對數據採集和傳輸實時性的要求。目前GPRS實際數據傳輸速率在30Kbps左右，完全能滿足系統數據傳輸速率的需求。
3、集抄範圍廣：
GPRS網路已經實現全國範圍內覆蓋，並且擴容無限制，接入地點無限制，能滿足山區、鄉鎮和跨地區的接入需求。由於環保信息採集點數量眾多，分布在全省範圍內，在無線GSM/GPRS網路的覆蓋範圍之內，都可以完成對集抄的控制和管理。
4、系統建設成本低：
由於採用GPRS公網平台，無需建設網路，只需安裝設備就即可，建設成本低；也免去了網路維護費用。
5、系統運營成本低：
採用GPRS公網通信，全國範圍內均按統一費率計費，省去昂貴的漫遊費用, GPRS網路可按數據實際通信流量計費，(1分-3分/1K位元組)，也可以按包月不限流量收費，從而實現了系統的低成本通信。
6、可對電錶設備進行遠程控制：
通過GPRS雙向系統還可實現對電錶設備進行遠程控制，如遠程參數調整、遠程狀態查詢、遠程開關控制等操作。
7、系統的傳輸容量大，擴容性能好：
配電數據中心要和每一個電錶數據採集點保持實時連線。由於電錶數據採集點數量眾多，系統要求能滿足突發性數據傳輸的需要，而GPRS技術能很好地滿足傳輸突發性數據的需要；由於系統採用成熟的TCP/IP通信架構，具備良好的擴展性能，一個監控中心可輕鬆支持幾千個電錶數據採集器的通信接入。
系統構建
由於GPRS通信是基於IP位址的數據分組通信網路，因此監測中心計算機需要一個固定的IP位址或固定的域名，各個電錶數據採集點採用GPRS模組通過IP位址或域名來訪問該主機，從而進行數據通信。
系統組成
1、電錶數據採集點：
電錶數據採集點位於居民小區的信息中心，居民用戶的用電數據由復費率電錶首先通過RS485接口通過雙絞線連線到位於小區信息中心的電錶集中器，電錶集中器再通過RS232接口與GPRS透明數據傳輸終端相連。通過GPRS透明數據傳輸終端內置嵌入式處理器對數據進行處理、協定封裝後傳送到GSM網路，通過 GPRS網路傳送至電力公司數據中心電力遠程抄表系統，實現電錶數據和數據中心繫統的實時線上連線。
電錶集中器通過RS485接口直接連線到電錶上，既可支持單個電錶，也可以同時支持多個電錶，實現對電錶參數的採集、存儲、預處理或並將採集到的電錶數據實時傳送到配電中心；同時，電錶集中器還可將配電中心傳送的遙控指令傳給電錶控制模組，對電錶進行控制操作。
2、配電中心。
a）公網接入方案
伺服器採用公網方式接入Internet，如ADSL撥號/電信專線寬頻上網等，申請公網固定IP位址；可以實現中小容量的電錶數據採集套用。
b）專網接入方案
伺服器採用省移動通信公司提供的DDN專線, 申請配置固定IP位址，與GPRS網路相連。由於DDN專線可提供較高的頻寬，當電錶數據採集點數量增加，中心不用擴容即可滿足需求，可實現大容量數據採集套用。
監控中心RADIUS伺服器接受到GPRS網路傳來的數據後先進行AAA認證，後傳送到監控中心計算機主機，通過系統軟體對數據進行還原顯示，並進行數據處理，這樣進一步增強了系統數據通信安全性能。
配電中心計算機主機可進行業務管理和計費管理，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控，保證電力局的合法收益。
3、GPRS/GSM移動數據傳輸網路：
電錶集中器採集的數據經GPRS/GSM網路空中接口功能模組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無線數據網路進行傳輸，最終傳送到監控中心IP位址。
系統方案
各電錶使用GPRS透明數據傳輸終端，通過移動的GPRS網路與配電中心相連。
電錶使用GPRS普通數據卡或APN專用數據卡，同時監控中心對各點GPRS終端編號進行登記, 並與採集點信息進行關聯，以便識別和維護處理。採集中心運行數據採集中心繫統軟體，實時採集電錶數據。
凡電力局授權的信息採集點均可以使用本系統：
1、電錶數據採集點必須使用移動統一的APN卡，用戶使用本卡只能用於與供電局數據中心通信。
2、終端設備使用夢網科技公司提供的GPRS移動數據通信終端。
3、用戶登記：符合供電局的規定。
推薦省級配電中心通過公網使用APN接入到移動GPRS網，這種方式成本比較低，安全性比較高，而且速度和網路服務質量都保障；也可以通過GPRS專線接入到移動GPRS網，這種方式成本高，安全性高、穩定可靠。
由於GPRS通信是基於IP位址的數據分組通信網路，配電中心計算機主機配置固定的IP位址，各個電錶數據採集點採用GPRS模組和該主機進行通信。
產品特性
系統採用MRM6155 DTU無線透明數據傳輸終端。產品基於中國移動的GPRS網路，具有高性能、高可靠及抗干擾能力強等特點，提供標準RS232/RS485接口, 可直接與PC、單片機系統、RTU測控終端、PLC、GPS接收機、數據集中器等連線，具有遠程診斷、測試、監管功能，滿足各行業調度或控制中心與眾多遠端站點之間的數據採集和控制。
高度集成GPRS和TCP/IP技術，可實現點對點，點對多點等靈活的無線組網方式
內置嵌入式CPU完成複雜的網路協定，支持PPP、ICMP、TCP、UDP、DNS等協定，為用戶數據提供透明傳輸通道
性能穩定，保證野惡劣環境下長期可靠工作，內置看門狗電路
支持永遠線上模式，用戶可設定心跳間隔時間和心跳包，保持設備長期線上
在網路故障或中心關閉等情況下，DTU具有條件恢復後自動重連功能
DTU能夠工作在全透明傳輸方式下保證100%不丟失，除非網路故障
DTU能夠工作在全透明傳輸模式和用戶指令模式，以給DTU傻瓜型和靈活性雙重角色
支持中心為固定IP方式或動態IP+動態域名解析方式
提供RS232/RS485/RS422通訊接口，波特率可選擇，從300bps到115200bps，開始位/停止位/奇偶校驗可選，RTS/CTS流控可選
支持近端和遠程參數配置與訪問
支持遠程喚醒
內置FLASH存儲器，能夠長期保存用戶配置的參數
支持串口升級固件程式
支持APN數據專網業務
抗干擾設計，適合電磁環境惡劣的套用場合
安全措施
由於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，穩定是指系統能夠7×24小時不間斷運行，即使出現硬體和軟體故障，系統也不能中斷運行。
1、APN數據專網模式：企業內部網路中配置APN伺服器，移動終端使用APN數據專網，由於採用數據專網,伺服器與公網Internet隔離,可以有效避免非法入侵。
2、用SIM卡的唯一性，對用戶SIM卡手機號碼進行鑑別授權，在網路側對SIM卡號和APN進行綁定，劃定用戶可接入某系統的範圍,只有屬於指定行業的SIM卡手機號才能訪問專用APN，移動終端與數據中心採用中國移動分配的專門的APN進行無線網路接入，普通手機的SIM卡號無法呼叫專門的APN。
3、可以為每個GPRS數據傳設備單獨配置 DTU ID號和密碼，通過數據中心在其登入時進行套用層認證，其他沒有數據中心分配的DTU ID號和密碼的GPRS的設備將無法登錄進入系統，系統的安全性進一步增強。
4、數據加密：可對整個數據傳送過程進行加密保護。
5、網路接入安全鑑定機制：採用防火牆軟體，設定網路鑒權和安全防範功能，保障系統安全。
結論
對於電力部門來說，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。電力公司也可利用GPRS移動數據網路對各重要電力節點進行監控,自動讀取相關數據並加以分析，還可進一步進行遠程控制或設備維護，可減少人力資源、縮短修護時間並節省專線建設成本。
