CN104883738A - 一种基于gprs无线专网模式下的终端定位方法及系统 - Google Patents

一种基于gprs无线专网模式下的终端定位方法及系统 Download PDF

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李海东
梁海东
郑毅
王守帅
赵晓燕
姜相会
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Yantai Dongfang Wisdom Electric Co Ltd
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Yantai Power Supply Co of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
Yantai Dongfang Wisdom Electric Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种基于GPRS无线专网模式下的终端定位方法及系统，其包括电表（2）、负荷管理终端（1）、GPRS无线专网（4）、信号塔（3）、用电信息采集系统（5）、WebServer服务器（7）、186系统（6）及供电公司内网电脑（9）、WebClient客户机（8）；终端（１）采集电表数据并存储，将终端（1）所在位置的经度值和纬度值读出并存储，并传给用电信息采集系统（5）；电信息采集系统（5）解析电表数据，并把经度值和纬度值传给WebServer服务器（７），WebServer服务器（７）将经度值和纬度值转发给WebClient客户机（８），本发明可随时获取准确的终端位置信息，及时快速地到达终端安装现场，为现场终端维护人员快速解决现场问题提供保障，提高工作效率，提高工作质量，降低维护成本。

Description

一种基于GPRS无线专网模式下的终端定位方法及系统
技术领域：
本发明涉及一种基于GPRS无线专网模式下的终端定位方法及系统，尤其涉及在电力系统环境下的一种基于GPRS无线专网模式下的终端定位系统及终端定位方法，属于电力负荷管理终端（以下简称“终端”）的现场终端维护领域。
背景技术：
目前，国网山东电力公司烟台供电公司（以下简称“供电公司”）的电能量数据采集系统包括电表、终端、GPRS无线专网、中国移动公司信号塔（以下简称“信号塔”）、用电信息采集系统（以下简称“主站”）、SG186营销系统（以下简称“186系统”）、供电公司内网电脑。在开始施工的时候，装表接电班的现场终端维护人员将电表信息和终端信息录入186系统，借助186系统把电表信息和终端信息同步到主站。在终端与电表之间采用RS485通讯，终端不停地采集电表数据，并存储于终端内的存储器内。在终端与主站之间采用GPRS无线专网通讯，定时将终端内电表数据上传给主站，每个终端都分配一个固定的逻辑地址，可以把逻辑地址看做终端的身份证，其唯一、不重复，主站通过逻辑地址来区分终端，执行数据采集任务，采集电表数据，并存储在主站内。现场终端维护人员通过供电公司内网电脑查看主站数据，了解终端运行情况。
随着国家电网公司大力推进主站建设，逐步实现智能电网的宏伟目标，则终端安装数量海量增长，安装密度大幅加大，伴随的终端维护工作量也大幅度提高。现在烟台供电公司终端安装数量以每年约5千台增长，这使装表接电班的现场终端维护人员的工作面临严峻的考验。现场终端维护人员可以迅速地解决现场终端故障，但受多种因素的影响，无法准确及时的到达现场，制约了解决故障的效率，其中一个关键问题在于无法获取准确的终端位置信息。现在关于安装的终端位置信息，仅是通过查询186系统获取的，但其中相关的语言描述简
单，精准度、准确度都不高，如语言描述不清晰、地址描述错误、信息更改或空缺等问题，尤其是对于小区的终端，存在一个小区安装多台终端的情况，在管理上涉及到多部门在维护186系统，造成186系统信息与现场实际情况不符，出现脱节现象，从而形成终端位置信息不明确情况。因此，现场终端维护人员很难获取准确的终端位置信息，形成多跑路、走弯路、费工、费时、费人力、费物力的现象，大大降低工作效率，降低工作质量，损失供电公司的知名度，降低了供电公司公信力。
发明内容：
本发明的目的在于为了克服上述已有技术的不足而提供一种可随时获取准确的终端位置信息，可以实现及时地、快速地快到达终端安装现场，为现场终端维护人员快速解决现场问题提供保障，提高工作效率，提高工作质量，降低维护成本的基于GPRS无线专网模式下的终端定位方法及系统。
本发明的目的可以通过如下措施来达到：一种基于GPRS无线专线模式下的终端定位系统，其包括电表，电表连接负荷管理终端、负荷管理终端连接GPRS无线专网，GPRS无线专网连接信号塔，信号塔通过 GPRS无线专网 连接用电信息采集系统，用电信息采集系统连接WebServer服务器、186系统及供电公司内网电脑，WebServer服务器连接WebClient客户机；
负荷管理终端）包括工作电源，工作电源连接中央处理器(CPU)；中央处理器(CPU)分别连接液晶显示器、按键、RS 485通讯、存储器和无线通讯模块，其中无线通讯模块包括Ｍ590_R2通讯模块 和sim卡，Ｍ590_R2通讯模块 连接sim卡，存储器用于存储逻辑地址、经度值、纬度值、无线地址IP：10.158.243.207、端口号：8505、专网APN：sddl.cjxt.sd、公网APN：CMNET、心跳周期：5分钟、连接方式：TCP、通讯模式：普通模式；RS485通讯模块与电表相连，循环采集电表数据，中央处理器(CPU)将电表数据存储在存储器内；无线通讯模块的sim卡通过GPRS无线专网与信号塔连接；获取本地的经度值和纬度值，中央处理器(CPU)将经度值和纬度值存储在存储器内；
　WebClient客户机包括中央处理器模块、输入逻辑地址模块、下发模块、接收模块、经度值和经纬度值显示模块；输入逻辑地址模块连接中央处理器模块；中央处理器模块分别连接下发模块、接收模块、经纬度值显示模块；中央处理器模块通过输入逻辑地址模块获取终端）的逻辑地址信息，通过下发模块将逻辑地址信息发出，并通过接收模块接收信息，处理接收信息，将获取的经度值和纬度值在经度值和纬度值显示模块上显示。
一种基于GPRS无线专网模式下的终端定位方法，其特征在于其包括如下详细步骤：
步骤401，设置负荷管理终端通讯参数；通过负荷管理终端的液晶显示器设置通讯参数，其包括无线地址IP：10.158.243.207、端口号：8505、专网APN：sddl.cjxt.sd、公网APN：CMNET、心跳周期：5分钟、连接方式：TCP、通讯模式：普通模式，并通过按键给负荷管理终端复位；
步骤402，负荷管理终端获取经度值和纬-度值；负荷管理终端复位后，无线通讯模块按照无线地址IP：10.158.243.207、端口号：8505、公网APN：CMNET、心跳周期：5分钟、连接方式：TCP、通讯模式：普通模式与信号塔进行数据交互，并通过命令AT+CIPGSMLOC获取终端位置
OK+CIPGSMLOC:{"location":{"lat":37.543362,"lng":121.33042599999999},"accuracy":0.0}+CIPGSMLOC: OK，并将经度值和纬度值存储在存储器内，以备WebClient客户机查询；
步骤403，GPRS无线专网通道的建立；负荷管理终端获取经度值和纬度值后，接着无线通讯模块按照无线地址IP：10.158.243.207、端口号：8505、专网APN：sddl.cjxt.sd、心跳周期：5分钟、连接方式：TCP、通讯模式：普通模式与信号塔进行数据交互，建立GPRS无线专网通道，用于与WebClient客户机进行数据传输；
     步骤404，WebClient客户机将发送数据传给终端；通过输入逻辑地址模块获取目标逻辑地址，中央处理器模块采用目标逻辑地址组成发送数据，并将发送数据传给下发模块，并将发送数据利用GPRS无线专网通道传给负荷管理终端；.
步骤405，WebClient客户机接收负荷管理终端响应数据；负荷管理终端接收WebClient客户机下发的发送数据，并处理，将经度值和纬度值组成响应数据，利用GPRS无线专网通道传给WebClient客户机接收模块；
步骤406，WebClient客户机处理响应数据，并显示；WebClient客户机接收终端响应数据，并处理分析，如果响应数据正常，则显示经度值和纬度值；
步骤407， 异常显示；WebClient客户机接收终端响应数据，并处理分析，如果响应数据异常，则显示异常信息；
本发明同已有技术相比可产生如下积极效果：本发明可以随时获取准确的终端位置信息，终端位置信息包括经度值和纬度值，能够实现在最快的时间内准确到达目标终端安装现场，进行现场维护工作。在整个现场维护工作过程中，使现场终端维护人员更好的解决现场问题，提高工作效，提高工作质量，提高供电公司的知名度，同时，也大大降低供电公司维护成本。其具有：
一．通过液晶按键查询终端位置信息：
1.保留传统终端功能。终端具备采集电表数据，存储电表数据，上传电表数据给主站等多项功能。在不改变终端外观尺寸及构造的情况下，采用模块设计，零部件的功能与产品功能是一对一的关系，在传统终端的上更换无线通讯模块，更换为目标无线通讯模块包括Ｍ590_R2通讯模块和sim卡，大大减少了用户更换成本和施工难度，降低施工费用，实现保留传统终端功能效果。
2.查询终端位置信息。终端位置信息包括终端本地的经度值和纬度值。无线通讯模块在注册GPRS无线专网时会自动借助信号塔时获取当地的经度值和纬度值，并将其保存在终端的存储器内。在终端液晶显示器上，除了显示传统终端功能外，通过按键功能，增加查询经度值和纬度值，也就是实现查询终端位置信息的效果。同时,借助GPRS无线专网、主站等条件，实现把经度值和纬度值上传给供电公司的ＷebClient客户机的效果。
二.实现了WebClient客户机查询指定终端位置信息：
在现有的主站系统上，不用更改任何硬件设备，也不用变更软件功能，在供电公司内网电脑内，增加WebClient客户机和WebServer服务器。不影响主站的正常运行，不影响主站与终端的正常通讯，也不影响主站的远程自动抄电表的成功率，也不影响每天统计线损和计算母线平衡，即不影响工作人员的正常工作。WebClient客户机获取的终端位置信息，从而，实现WebClient客户机查询指定终端位置信息的积极效果。
三．不影响现有电能量数据采集系统正常运行：
这种基于GPRS无线专网模式下的终端定位系统及终端定位方法是借助现有的主站运行模式，这时GPRS无线专网、信号塔、主站、供电公司内网可看作透明通道，实现终端与WebClient客户机直接通讯。在信息化安全中，可以符合相关要求，不会对现行的主站运行模式带来影响。从而，实现不影响现有电能量数据采集系统正常运行的积极效果。
附图说明：
图1为本发明的基于GPRS无线专网模式下的终端定位系统的结构框图；
图2为图1的负荷管理终端的结构示意图；
图3为图1的的WebClient客户机的结构框图；
图4为本发明的基于GPRS无线专网模式下的终端定位方法的流程示意图。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明：
实施例：一种基于GPRS无线网模式下的终端定位系统（参见图1），其包括电表２（可以有多只，其数量取决于当地用户数量）、负荷管理终端（简称终端）１、GPRS无线专网４、中国移动公司信号塔（简称信号塔）３、用电信息采集系统（简称主站）５、SG186营销系统（简称186系统）6、WebServer服务器７、WebClient客户机８。电表２连接终端１、终端１连接GPRS无线专网４，GPRS无线专网４连接信号塔３，信号塔３通过 GPRS无线专网４ 连接主站５，主站５连接WebServer服务器７、186系统6及供电公司内网电脑9，WebServer服务器７连接WebClient客户机８。终端１除了采集电表２的电表数据并存储在终端１的存储器1-6内外，还要借助GPRS无线专网４和信号塔３将终端1所在位置的经度值和纬度值读出，也存储在存储器1-6内；终端１借助GPRS无线专网４和信号塔３把电表数据传给主站５，也把经度值和纬度值传给主站５；主站5解析电表数据，并把经度值和纬度值传给WebServer服务器７，WebServer服务器７将经度值和纬度值转发给WebClient客户机８，关于终端的经度值和纬度值，实现了由终端１直接传给WebClient客户机８。
终端１对传统终端的无线模块进行了改进，终端１无线模块包括Ｍ590_R2通讯模块和sim卡，终端1借助GPRS无线专网４和信号塔３采集终端本地的经度值和纬度值，并借助GPRS无线专网４、信号塔３、主站５、WebServer服务器７透明通道将经度值和纬度值传给WebClient客户机８，WebClient客户机8获取的经度值和纬度值，在经度值和纬度值显示模块8-5上显示。
负荷管理终端１（参见图2）包括工作电源1-3、中央处理器(CPU)1-1、液晶显示器1-2、按键1-4、RS 485通讯模块1-5、存储器1-6、无线通讯模块1-9（包括Ｍ590_R2通讯模块 1-7、sim卡1-8）。工作电源1-3连接中央处理器(CPU)1-1；中央处理器(CPU)1-1分别连接液晶显示器1-2、按键1-4、RS 485通讯1-5、存储器1-6和无线通讯模块1-9，其中无线通讯模块1-9包括Ｍ590_R2通讯模块 1-7和sim卡1-8，Ｍ590_R2通讯模块 1-7连接sim卡1-8，存储器1-6用于存储逻辑地址、经度值、纬度值、无线地址IP：10.158.243.207、端口号：8505、专网APN：sddl.cjxt.sd、公网APN：CMNET、心跳周期：5分钟、连接方式：TCP、通讯模式：普通模式。RS485通讯模块1-5与电表2相连，循环采集电表数据，中央处理器(CPU)1-1将电表数据存储在存储器1-6内；无线通讯模块1-9的sim卡1-8通过GPRS无线专网４与信号塔３连接；获取本地的经度值和纬度值，中央处理器(CPU)1-1将经度值和纬度值存储在存储器1-6内。工作电源1-3给终端供电，其供电范围为100V~280V交流或者直流电源；通过按键1-4，在液晶显示器1-2上实现查看终端本地的经度值和纬度值。每台终端都分配一个固定的逻辑地址，可以把逻辑地址看做终端1的身份证，其唯一、不重复，主站5通过逻辑地址来区分终端1。
　WebClient客户机（参见图3）包括中央处理器模块8-1、输入逻辑地址模块8-2、下发模块8-3、接收模块8-4、经纬度值显示模块8-5。输入逻辑地址模块8-2连接中央处理器模块8-1；中央处理器模块8-1分别连接下发模块8-3、接收模块8-4、经度值和纬度值显示模块8-5。中央处理器模块8-1通过输入逻辑地址模块8-2获取终端1的逻辑地址信息，通过下发模块8-3将逻辑地址信息发出，并通过接收模块8-4接收信息，处理接收信息，将获取的经度值和纬度值在经度值和纬度值显示模块8-5上显示。
一种基于GPRS无线专网模式下的终端定位方法（参见图4），其包括如下详细步骤：
步骤401，设置终端通讯参数。通过终端1的液晶显示器1-2，设置通讯参数，其包括无线地址IP：10.158.243.207、端口号：8505、专网APN：sddl.cjxt.sd、公网APN：CMNET、心跳周期：5分钟、连接方式：TCP、通讯模式：普通模式，并通过按键1-4给终端1复位。
步骤402，终端获取经度值和纬度值。终端1复位后，无线通讯模块1-9按照无线地址IP：10.158.243.207、端口号：8505、公网APN：CMNET、心跳周期：5分钟、连接方式：TCP、通讯模式：普通模式与信号塔3进行数据交互，并通过命令AT+CIPGSMLOC获取终端位置
OK+CIPGSMLOC:{"location":{"lat":37.543362,"lng":121.33042599999999},"accuracy":0.0}+CIPGSMLOC: OK，并将经度值和纬度值存储在存储器1-6内，以备WebClient客户机查询。
步骤403，GPRS无线专网通道的建立。终端1获取经度值和纬度值后，接着无线通讯模块1-9按照无线地址IP：10.158.243.207、端口号：8505、专网APN：sddl.cjxt.sd、心跳周期：5分钟、连接方式：TCP、通讯模式：普通模式与信号塔3进行数据交互，建立GPRS无线专网通道，用于与WebClient客户机8进行数据传输。
     步骤404，WebClient客户机将发送数据传给终端。通过输入逻辑地址模块8-2获取目标逻辑地址，中央处理器模块8-1采用目标逻辑地址组成发送数据，并将发送数据传给下发模块8-3，并将发送数据利用GPRS无线专网通道传给终端1。.
步骤405，WebClient客户机接收终端响应数据。终端1接收WebClient客户机下发的发送数据，并处理，将经度值和纬度值组成响应数据，利用GPRS无线专网通道传给WebClient客户机接收模块8-4。
步骤406，WebClient客户机处理响应数据，并显示。WebClient客户机接收终端响应数据，并处理分析，如果响应数据正常，则显示经度值和纬度值。
步骤407， 异常显示。WebClient客户机接收终端响应数据，并处理分析，如果响应数据异常，则显示异常信息。
上述仅为本发明的部分技术方案实例，并非用来限定本发明的范围，即凡依据本发明的权利要求所作的等同变化与修饰，均为本发明技术方案内的保护范围。

Claims (2)

1.一种基于GPRS无线专网模式下的终端定位系统，其包括电表（2），电表（2）连接负荷管理终端（1）、负荷管理终端（1）连接GPRS无线专网（4），GPRS无线专网（4）连接信号塔（3），信号塔（3）通过 GPRS无线专网（4） 连接用电信息采集系统（5），用电信息采集系统（5）连接WebServer服务器（7）、186系统（6）及供电公司内网电脑（9），WebServer服务器（7）连接WebClient客户机（8）；
负荷管理终端（1）包括工作电源（1-3），工作电源（1-3）连接中央处理器(CPU)（1-1）；中央处理器(CPU)（1-1）分别连接液晶显示器（1-2）、按键（1-4）、RS 485通讯（1-5）、存储器（1-6）和无线通讯模块（1-9），其中无线通讯模块（1-9）包括Ｍ590_R2通讯模块 （1-7）和sim卡（1-8），Ｍ590_R2通讯模块 （1-7）连接sim卡（1-8），存储器（1-6）用于存储逻辑地址、经度值、纬度值、无线地址IP：10.158.243.207、端口号：8505、专网APN：sddl.cjxt.sd、公网APN：CMNET、心跳周期：5分钟、连接方式：TCP、通讯模式：普通模式；RS485通讯模块（1-5）与电表（2）相连，循环采集电表数据，中央处理器(CPU)（1-1）将电表数据存储在存储器（1-6）内；无线通讯模块（1-9）的sim卡（1-8）通过GPRS无线专网（4）与信号塔（3）连接；获取本地的经度值和纬度值，中央处理器(CPU)（1-1）将经度值和纬度值存储在存储器（1-6）内；
　WebClient客户机包括中央处理器模块（8-1）、输入逻辑地址模块（8-2）、下发模块（8-3）、接收模块（8-4）、经度值和经纬度值显示模块（8-5）；输入逻辑地址模块（8-2）连接中央处理器模块（8-1）；中央处理器模块（8-1）分别连接下发模块（8-3）、接收模块（8-4）、经纬度值显示模块（8-5）；中央处理器模块（8-1）通过输入逻辑地址模块（8-2）获取终端（1）的逻辑地址信息，通过下发模块（8-3）将逻辑地址信息发出，并通过接收模块（8-4）接收信息，处理接收信息，将获取的经度值和纬度值在经度值和纬度值显示模块（8-5）上显示。
2.一种基于GPRS无线专网模式下的终端定位方法，其特征在于其包括如下详细步骤：
步骤401，设置负荷管理终端通讯参数；通过负荷管理终端的液晶显示器设置通讯参数，其包括无线地址IP：10.158.243.207、端口号：8505、专网APN：sddl.cjxt.sd、公网APN：CMNET、心跳周期：5分钟、连接方式：TCP、通讯模式：普通模式，并通过按键给负荷管理终端复位；
步骤402，负荷管理终端获取经度值和纬-度值；负荷管理终端复位后，无线通讯模块按照无线地址IP：10.158.243.207、端口号：8505、公网APN：CMNET、心跳周期：5分钟、连接方式：TCP、通讯模式：普通模式与信号塔进行数据交互，并通过命令AT+CIPGSMLOC获取终端位置
OK+CIPGSMLOC:{"location":{"lat":37.543362,"lng":121.33042599999999},"accuracy":0.0}+CIPGSMLOC: OK，并将经度值和纬度值存储在存储器内，以备WebClient客户机查询；
步骤403，GPRS无线专网通道的建立；负荷管理终端获取经度值和纬度值后，接着无线通讯模块按照无线地址IP：10.158.243.207、端口号：8505、专网APN：sddl.cjxt.sd、心跳周期：5分钟、连接方式：TCP、通讯模式：普通模式与信号塔进行数据交互，建立GPRS无线专网通道，用于与WebClient客户机进行数据传输；
     步骤404，WebClient客户机将发送数据传给终端；通过输入逻辑地址模块获取目标逻辑地址，中央处理器模块采用目标逻辑地址组成发送数据，并将发送数据传给下发模块，并将发送数据利用GPRS无线专网通道传给负荷管理终端；.
步骤405，WebClient客户机接收负荷管理终端响应数据；负荷管理终端接收WebClient客户机下发的发送数据，并处理，将经度值和纬度值组成响应数据，利用GPRS无线专网通道传给WebClient客户机接收模块；
步骤406，WebClient客户机处理响应数据，并显示；WebClient客户机接收终端响应数据，并处理分析，如果响应数据正常，则显示经度值和纬度值；
步骤407， 异常显示；WebClient客户机接收终端响应数据，并处理分析，如果响应数据异常，则显示异常信息。
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