經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，電力已經(jīng)成為國(guó)家最重要能源之一，并逐步滿足了工業(yè)用電和居民用電的需求，解決了電力能源的供需矛盾。同時(shí)，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展給供電部門和用電部門、居委會(huì)或物業(yè)管理部門在供用電管理的規(guī)范化、自動(dòng)化和收費(fèi)網(wǎng)絡(luò)化方面提供了可能。在電度表改造或研制方面，出現(xiàn)了磁卡式電表、電卡式電表、IC卡電表、全電子電表、帶有通信接口的電度表等多種類型的表計(jì)。在抄表方式上，使用GPRS DTU遠(yuǎn)程自動(dòng)無(wú)線抄表終端，解決了傳統(tǒng)手工抄表方法存在的速度慢、可靠性差、自動(dòng)化程度低等問(wèn)題。經(jīng)過(guò)幾年的實(shí)際應(yīng)用，收到了較好的效果，已成為我國(guó)用電管理的主流。
一、GPRS DTU遠(yuǎn)程無(wú)線抄表終端的體系結(jié)構(gòu)
GPRS DTU遠(yuǎn)程無(wú)線抄表終端就是通過(guò)GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)采集遠(yuǎn)程工業(yè)電表和民用電表的電表示數(shù)，并將采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線的形式傳輸?shù)接秒姽芾聿块T，實(shí)現(xiàn)抄表無(wú)線自動(dòng)化。在整個(gè)過(guò)程中無(wú)需人工參與，方便了用戶又提高了效率。
整個(gè)GPRS DTU無(wú)線抄表系統(tǒng)的體系主要由系統(tǒng)管理中心、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接器、無(wú)線傳輸模塊（GPRS DTU）、帶有通信接口的智能電表等部分組成。整個(gè)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)是一個(gè)典型的集散控制系統(tǒng)，它具有樹型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
二、GPRS DTU無(wú)線抄表系統(tǒng)設(shè)計(jì)中考慮的幾個(gè)主要問(wèn)題
?。?電表的選擇
隨著電子技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)在電表中的應(yīng)用，出現(xiàn)了智能化電表，大體上可分為兩種類型：帶有微處理器的機(jī)電式和全電子式。機(jī)電式借用原感應(yīng)式電度表的機(jī)芯，通過(guò)光電傳感器讀取轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)測(cè)量用戶的用電量，如磁卡式電表、電卡式電表、IC卡電表等；而全電子式電度表則采用電壓電流隔離方式，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，將采樣值相乘并累計(jì)計(jì)算用戶的用電量。機(jī)電式智能電表成本較低，主要用于單相電度表，適合于居民用戶使用全電子式電表主要用于三相電計(jì)費(fèi)，針對(duì)企業(yè)應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)無(wú)線抄表，應(yīng)選擇配有通信接口的智能電表，通常有RS-485、RS-232、CAN總線收發(fā)器或紅外等幾種接口形式。
?。?通信方式
GPRS DTU遠(yuǎn)程無(wú)線抄表終端的核心是利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)，通過(guò)GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、雙絞線、電話線、電力線紅外線等通信方式，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)各個(gè)用戶的用電量，并送傳到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)抄表自動(dòng)化。在這里我們著重介紹一下GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)某矸绞健?
GPRS無(wú)線通信方式不受時(shí)間地域的限制，只要移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)能夠覆蓋到的區(qū)域都能夠時(shí)間無(wú)線抄表，同時(shí)GPRS DTU無(wú)線抄表模塊還能夠保持長(zhǎng)期在線狀態(tài)，管理中心只要通過(guò)計(jì)算機(jī)就能隨時(shí)得到電表的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。
３.數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接器
不同的傳輸媒介，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接器的類型也不一樣，如：電話線，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接器即為有線MODEM；電力線，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接器即為電力線MODEM；視頻線，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接器即為CABLE MODEM；對(duì)于小區(qū)綜合布線系統(tǒng)（PDS），數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接器又為網(wǎng)卡的形式。
４.無(wú)線傳輸模塊（GRPS DTU）
在具有樹型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的遠(yuǎn)程無(wú)線抄表系統(tǒng)中，GPRS DTU無(wú)線傳輸模塊相當(dāng)于一個(gè)智能管理機(jī)。
其主要功能：一是收集所屬各電度表的數(shù)據(jù)（如電表示數(shù)、電表狀態(tài)）并進(jìn)行處理，然后按照中心臺(tái)的要求，將數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接器經(jīng)通信介質(zhì)傳輸至中心臺(tái)。二是能夠根據(jù)中心臺(tái)的命令，存儲(chǔ)所屬電度表的地址，并對(duì)所屬電度表的重要參數(shù)（如電表常數(shù)、電表底數(shù)）進(jìn)行設(shè)置；三是具有組網(wǎng)功能，并能夠與多個(gè)電表之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的信號(hào)聯(lián)絡(luò)和數(shù)據(jù)傳輸。
三、GPRS DTU無(wú)線抄表系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
在設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程自動(dòng)無(wú)線抄表終端時(shí)，應(yīng)考慮數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴⒐こ虒?shí)施的可行性、系統(tǒng)兼容性及可擴(kuò)展性，同時(shí)還應(yīng)使該系統(tǒng)具有投資少、見(jiàn)效快、應(yīng)用范圍廣泛等特點(diǎn)。
１.對(duì)于現(xiàn)有的布線系統(tǒng)
對(duì)已建設(shè)好的小區(qū)，在構(gòu)建GPRS DTU無(wú)線抄表系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)盡量減少線路的改造，充分利用現(xiàn)有的各種布線系統(tǒng)。在這種情況下，數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ琶浇椴捎脽o(wú)線方式，其設(shè)計(jì)方案為：系統(tǒng)管理中心與無(wú)線傳輸模塊（GPRS DTU）之間的通信媒介可用GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，通信方式采用移動(dòng)無(wú)線通信方式。無(wú)線傳輸模塊(GPRS DTU)與電表之間可采用短信方式。
?。?對(duì)于新型小區(qū)綜合布線系統(tǒng)（PDS）或光纖同軸混
合網(wǎng)（HFC）對(duì)于新型小區(qū)，應(yīng)充分利用各種各樣的網(wǎng)絡(luò)資源，實(shí)現(xiàn)基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的抄表模式。其設(shè)計(jì)方案為：系統(tǒng)管理中心與無(wú)線傳輸模塊（GPRS DTU）之間的通信媒介選用小區(qū)綜合布線系統(tǒng)，無(wú)線傳輸模塊（GPRS DTU）與電表之間可采用雙絞線方式。
四、結(jié)束語(yǔ)
由于GPRS無(wú)線通信方式在自動(dòng)無(wú)線抄表終端中的成功應(yīng)用，使GPRS DTU無(wú)線抄表終端得到了迅速發(fā)展。若自動(dòng)無(wú)線抄表終端接入銀行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，則可以直接通過(guò)銀行完成收費(fèi)，大大地提高了經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
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