CN1713237A - 基于gprs网络的电力远程自动抄表系统 - Google Patents
基于gprs网络的电力远程自动抄表系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1713237A CN1713237A CN 200510050700 CN200510050700A CN1713237A CN 1713237 A CN1713237 A CN 1713237A CN 200510050700 CN200510050700 CN 200510050700 CN 200510050700 A CN200510050700 A CN 200510050700A CN 1713237 A CN1713237 A CN 1713237A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- terminal
- main website
- network
- gprs network
- gprs
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 66
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 9
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 3
- 238000003869 coulometry Methods 0.000 description 2
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 2
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 1
- 230000001314 paroxysmal effect Effects 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Telephonic Communication Services (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于GPRS网络的电力远程自动抄表系统，由电能表、终端、主站以及终端和主站之间的通讯电路组成，终端以嵌入式处理器为核心，外接程序存储器FLASH和数据存储器SDRAM，外扩GPRS通讯模块和RS485串口通讯模块，模块上设有相应的通讯接口；终端采用嵌入式Linux操作系统；通讯电路由GPRS网络和Internet网络组成，终端通过RS485串口通讯模块下挂多个电能表，并通过GPRS通讯模块接入GPRS网络，主站与Internet网络相连并通过Internet网关实现与GPRS网络通讯。本发明可广泛适用于电力系统，实现科学化管理，经济可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种无线远程抄表系统，特别是指一种基于GPRS网络无线通讯的电力远程自动抄表系统。
背景技术
电力远程自动抄表，是指电力局主站可以通过一种通讯方式采集并存储分散于各个用户单元的电能表的数据。图1所示为典型电力远程自动抄表系统的拓扑结构，包括终端采集子系统、通讯电路子系统、主站处理子系统，具体包括电能表1，终端2，通讯电路3，主站4以及数据库服务器5。
其中，终端是一种管理多个分散用户单元电能表的设备，它是终端采集子系统中的重要组成部分，终端接收主站命令，通过485通讯采集多个分散电能表的数据，经过特定协议化处理，按一定格式存储在终端装置中，并通过通讯电路把数据准确传送到一个主站，终端装置必须完成高精度的一次仪表获取信息和准确无误的通讯媒介传输信息。
主站处理子系统基于客户/服务器(C/S)架构，运行一个业务应用软件于PC机上，通过通讯电路与终端装置通讯，主站可以即时或定时给终端发送命令，通过终端对电能表的数据进行采集，采集的数据包括：当前电量、最大需量、结算日电量和最大需量、定义量、电能表参数等等。采集数据后，在界面上显示当前或历史电量、参数等数据，并存储数据到数据库服务器，用电计划部门可方便地利用该数据库进行各种平衡分析、线损分析和各种电量分析统计，可随时对计量装置的运行情况进行监测，及时发现异常情况，及时处理，以避免为企业带来经济损失，也为电量分析和电网商业化运营、提供即时结算提供了可靠的技术支持，还可将这些数据共享给电力局的其它部门，用于其他分析。
通讯技术在远程自动抄表系统中起了关键作用，目前自动抄表的通讯方式可分为有线通讯和无线通讯两种方式，有线方式主要有电力线载波(DLC)、公用电话网等；无线方式主要有微波通信、GSM通信等。电力线载波通讯在控制系统与自动抄表部有较长的应用经验，但电力载波系统在配电线上的传输可能会遇到诸多困难，在经常变化的配电线上非常难以预料和控制；公用电话网方式进行数据传输时传输的速率低，通讯效率不能保证，且铺设成本高，维护困难；GSM短消息通讯方式的可靠性并没有收到网络的保证，特别是当网络繁忙的时候短消息更加容易丢失；微波通讯费用相对其他通讯方式偏高。
在现有GSM系统上发展出了一种通用分组无线业务(General PacketRadio Service)，简称GPRS，目的在于为GSM用户提供分组形式的数据业务，GPRS采用与GSM同样的无线调制标准、频带、突发结构、跳频规则以及TDMA帧结构；GPRS能够提供171.2kbit/s的峰值速率，实际使用中的平均业务速率可以达到20-40kbit/s；GPRS可以提供一种高效、低成本的无线分组数据业务，特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。
发明内容
发明提供了一种利用嵌入式系统技术和GPRS通讯网络技术的高效可靠、通讯费用低的电力远程自动抄表系统，采用GPRS通讯网络作为电力远程自动抄表系统的数据传输网络平台，监测各电能表的电量数据，实现科学化管理。
一种基于GPRS网络的电力远程自动抄表系统，由电能表、终端、主站以及终端和主站之间的通讯电路组成，所述的终端以嵌入式处理器为核心，外接程序存储器FLASH和数据存储器SDRAM，外扩GPRS通讯模块和RS485串口通讯模块，模块上设有相应的通讯接口；终端采用嵌入式Linux操作系统；所述的通讯电路由GPRS网络和Internet网络组成，终端通过RS485串口通讯模块下挂多个电能表，并通过GPRS通讯模块接入GPRS网络，主站与Internet网络相连并通过Internet网关实现与GPRS网络通讯。
所述的嵌入式处理器还外扩有红外通讯模块、以太网通讯模块、RS232串口通讯模块、系统复位模块和实时时钟。
所述的主站还连有数据库服务器。
所述的终端通过网络实现软件的自动更新，主站将新的终端版本文件按固定大小分包，并加上校验码打包，通过与终端建立的TCP/IP Socket连接传输给终端，终端接收到所有的数据包后重组，核对校验码正确后，自动覆盖原有文件并重启运行新的版本文件。
本发明利用遍布全国各地的GSM网络建设，确保了GPRS信号在全国的覆盖，解决了原有通讯的物理距离的限制；GPRS网络通讯具有按流量收费、可靠性高、装置可放在任意位置、通讯费用低廉等优势；终端结合嵌入式系统软硬件技术，利用开源嵌入式操作系统；主站和终端之间采用TCP/IP协议通讯，网络设计简单可靠，降低了维护成本，同时采用成熟的客户/服务器(C/S)架构。
附图说明
图1是典型电力远程自动抄表系统的拓扑结构示意图；
图2是本发明的拓扑结构示意图；
图3是本发明的终端硬件部分的连接示意图；
图4为本发明终端版本软件自动更新的流程图。
其中，1-电能表，2-典型终端，3-典型通讯电路，4-典型主站，5-数据库服务器，6-电能表，7-终端，8-GPRS网络，9-Internet网络，10-主站，11-数据库服务器。
具体实施方式
如图2所示，一种基于GPRS网络的电力远程自动抄表系统，由电能表6、终端7、主站10以及主站10与终端7之间的通讯电路组成，其中，一个主站10对应多个终端7，一个终端7管理若干个电能表6，通讯电路由GPRS网络8和Internet网络9组成，终端7通过RS485串口通讯模块下挂多个电能表6，并通过GPRS通讯模块接入GPRS网络8，主站10与Internet网络9相连并通过Internet网关实现与GPRS网络8通信。主站10还连有数据库服务器11。
GPRS网络8仅作为数据传输通讯的网络平台，提供单纯的GPRS网络通讯，有关命令及数据的解析皆由终端系统的应用程序完成。
网络中数据流的走向：终端7可以通过GPRS网络8接收到主站10的数据采集命令或参数设置命令，利用终端7应用程序中采用的主站-终端通讯协议进行命令解析进行相应操作；终端7根据主站10命令采集电能表6数据，并按照主站-终端通讯协议进行数据包组合，数据包(包含校验码)，传输给GPRS网络，由GPRS网络网关发送到Internet网络9，最后发送给具有公网IP的主站10。
具体实施中，终端7是一个独立的工作单元，如图3所示，以嵌入式处理器(图中以ARM7系列的嵌入式处理器EP7312为例)为核心，外接程序存储器FLASH和数据存储器SDRAM，外扩RS485串口通讯模块、RS232串口通讯模块、系统复位模块、实时时钟、以太网通讯模块以及通过双通道UART模块外扩GPRS通讯模块和红外通讯模块，各模块设置了相应的接口。
终端通过GPRS通讯接口与主站进行交互，同时通过RS485串口通讯接口对若干个电能表进行参数设置和数据采集。
终端使用大容量的非易失性存储器件FLASH存储参数及指定的电能量数据；实时时钟使主站可以通过标时命令进行时间标定，保证数据的唯一性。
红外通讯模块用于与手持设备(如PDA)通讯，增加了终端的灵活性，现场工作人员可以通过手持设备对终端进行参数设置和数据采集，手持设备应具备与主站-终端通讯协议相同的通讯协议。
以太网通讯模块用于系统的维护和调试，RS232串口通讯模块用于嵌入式Linux操作系统的程序调试信息的打印，该串口可以连接到PC机上，通过串口打印调试信息，方便终端系统的维护。
终端采用嵌入式Linux系统，包括操作系统、驱动程序和应用程序，其中应用程序包含有：与电能表的表计通讯协议、与主站的TCP/IP Socket通讯协议；表计协议具有可扩展性，可以不断添加新表计协议。终端通过GPRS网络与连接于Internet网络的主站进行Socket通讯，采用TCP/IP协议，保证了数据传输的可靠性，终端与主站之间的通讯符合一套规定的通讯协议，终端使用统一的接口处理来自主站的命令，使终端的独立性加强。
主站位于Internet网络，具有公网IP。主站应用软件基于Windows平台，并安装有数据库服务器。
主站的功能包括：1、管理终端和电能表，包括终端的添加、删除、属性修改(特别是定时任务)，表计的添加、删除、表计属性修改(表计通讯协议、表计地址、报警限值等)；2、与终端的数据组包和发送，以及数据的接收和解包，提供数据校验，并能监测通讯链路；3、数据的存储、分析、报表打印输出等。主站软件设计基于TCP/IP技术，人机界面友善，可扩展性能好。
终端还可通过网络实现软件版本的自动更新，图4所示为本发明终端软件版本自动更新的流程，主站-终端通讯协议中定义了3个操作类型码来完成终端版本更新，分别表示开始更新、正式文件更新、以及更新结束。首先主站以“开始更新”命令提醒终端开始接收新版本文件数据包，终端回应主站后表示自己已经做好准备开始接收。终端等待接收主站带有“正式文件更新”操作码的文件数据包，解析数据包得到正式文件数据暂存，直到接收到主站发出的“更新结束”命令码，终端把接收到的所有文件数据重组并写文件，得到新的版本文件，覆盖原终端版本文件，并重启运行新的版本软件，完成一次终端版本软件更新。在终端每次收到主站数据包后，都会进行校验，若出现错误则提醒主站并结束这次更新。
实现终端的软件版本更新需要用接收到的正确的新版本软件覆盖原终端软件，嵌入式Linux操作系统提供了等同于硬盘方式的文件读写操作，同时为了系统运行的安全性，进行了软件的备份，出现版本更新失败时可以恢复原有版本。
Claims (4)
1.一种基于GPRS网络的电力远程自动抄表系统，由电能表、终端、主站以及终端和主站之间的通讯电路组成，其特征在于：所述的终端以嵌入式处理器为核心，外接程序存储器FLASH和数据存储器SDRAM，外扩GPRS通讯模块和RS485串口通讯模块，模块上设有相应的通讯接口；终端采用嵌入式Linux操作系统；所述的通讯电路由GPRS网络和Internet网络组成，终端通过RS485串口通讯模块下挂多个电能表，并通过GPRS通讯模块接入GPRS网络，主站与Internet网络相连并通过Internet网关实现与GPRS网络通讯。
2.如权利要求1所述的基于GPRS网络的电力远程自动抄表系统，其特征在于：所述的嵌入式处理器还外扩有红外通讯模块、以太网通讯模块、RS232串口通讯模块、系统复位模块和实时时钟。
3.如权利要求1所述的基于GPRS网络的电力远程自动抄表系统，其特征在于：所述的主站还连有数据库服务器。
4.如权利要求1所述的基于GPRS网络的电力远程自动抄表系统，其特征在于：所述的终端通过网络实现软件的自动更新，主站将新的终端版本文件按固定大小分包，并加上校验码打包，通过与终端建立的TCP/IPSocket连接传输给终端，终端接收到所有的数据包后重组，核对校验码正确后，自动覆盖原有文件并重启运行新的版本文件。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200510050700 CN1713237A (zh) | 2005-07-13 | 2005-07-13 | 基于gprs网络的电力远程自动抄表系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200510050700 CN1713237A (zh) | 2005-07-13 | 2005-07-13 | 基于gprs网络的电力远程自动抄表系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1713237A true CN1713237A (zh) | 2005-12-28 |
Family
ID=35718831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200510050700 Pending CN1713237A (zh) | 2005-07-13 | 2005-07-13 | 基于gprs网络的电力远程自动抄表系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1713237A (zh) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100409268C (zh) * | 2006-01-28 | 2008-08-06 | 李乐天 | 电表自动控制系统 |
| CN101119344B (zh) * | 2007-07-18 | 2010-09-08 | 中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心 | 基于arm7cpu核的gprs-rs485网关及其通讯方法 |
| CN101894457A (zh) * | 2010-07-08 | 2010-11-24 | 宋钢 | 基于固话网短信的远程数据的传输方法及其集抄系统 |
| CN101907998A (zh) * | 2010-08-17 | 2010-12-08 | 中兴通讯股份有限公司 | 嵌入式系统的更新系统和方法 |
| CN101360101B (zh) * | 2008-09-09 | 2011-05-18 | 宁波三星电气股份有限公司 | 远程抄表系统的数据传输方法 |
| CN102194309A (zh) * | 2010-07-30 | 2011-09-21 | 北京航空航天大学 | 一种低压电力线宽带载波集中器 |
| CN102254414A (zh) * | 2011-07-19 | 2011-11-23 | 中山大学深圳研究院 | 一种基于gprs的嵌入式自动抄表系统 |
| CN102253279A (zh) * | 2011-06-03 | 2011-11-23 | 青岛乾程电子科技有限公司 | 一种可靠性数据存储式多功能电表 |
| WO2012152082A1 (zh) * | 2011-05-09 | 2012-11-15 | 广州从兴电子开发有限公司 | 数据采集集中器及数据采集方法 |
| CN102857380A (zh) * | 2012-09-18 | 2013-01-02 | 珠海中慧微电子有限公司 | 电力线载波通信路由的远程升级方法 |
| CN103278794A (zh) * | 2013-05-23 | 2013-09-04 | 广州供电局有限公司 | 电能表现场校验仪的智能集控方法、装置和系统 |
| CN104851271A (zh) * | 2015-05-18 | 2015-08-19 | 国家电网公司 | 一种安全无线的远程抄表方法 |
| CN104992547A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-10-21 | 威胜集团有限公司 | 电能表与主站之间的数据传输方法 |
| CN105513329A (zh) * | 2016-02-02 | 2016-04-20 | 天津市迎云仪表科技有限公司 | 一种基于wifi网络的自动抄表终端 |
-
2005
- 2005-07-13 CN CN 200510050700 patent/CN1713237A/zh active Pending
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100409268C (zh) * | 2006-01-28 | 2008-08-06 | 李乐天 | 电表自动控制系统 |
| CN101119344B (zh) * | 2007-07-18 | 2010-09-08 | 中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心 | 基于arm7cpu核的gprs-rs485网关及其通讯方法 |
| CN101360101B (zh) * | 2008-09-09 | 2011-05-18 | 宁波三星电气股份有限公司 | 远程抄表系统的数据传输方法 |
| CN101894457A (zh) * | 2010-07-08 | 2010-11-24 | 宋钢 | 基于固话网短信的远程数据的传输方法及其集抄系统 |
| CN102194309A (zh) * | 2010-07-30 | 2011-09-21 | 北京航空航天大学 | 一种低压电力线宽带载波集中器 |
| CN102194309B (zh) * | 2010-07-30 | 2013-10-23 | 北京航空航天大学 | 一种低压电力线宽带载波集中器 |
| CN101907998A (zh) * | 2010-08-17 | 2010-12-08 | 中兴通讯股份有限公司 | 嵌入式系统的更新系统和方法 |
| CN101907998B (zh) * | 2010-08-17 | 2016-03-30 | 中兴通讯股份有限公司 | 嵌入式系统的更新系统和方法 |
| WO2012152082A1 (zh) * | 2011-05-09 | 2012-11-15 | 广州从兴电子开发有限公司 | 数据采集集中器及数据采集方法 |
| AU2012253078B2 (en) * | 2011-05-09 | 2015-09-03 | Guangzhou Sunrise Electronics Development Co., Ltd. | Data acquisition concentrator and data acquisition method |
| CN102253279A (zh) * | 2011-06-03 | 2011-11-23 | 青岛乾程电子科技有限公司 | 一种可靠性数据存储式多功能电表 |
| CN102254414B (zh) * | 2011-07-19 | 2014-07-23 | 中山大学深圳研究院 | 一种基于gprs的嵌入式自动抄表系统 |
| CN102254414A (zh) * | 2011-07-19 | 2011-11-23 | 中山大学深圳研究院 | 一种基于gprs的嵌入式自动抄表系统 |
| CN102857380A (zh) * | 2012-09-18 | 2013-01-02 | 珠海中慧微电子有限公司 | 电力线载波通信路由的远程升级方法 |
| CN102857380B (zh) * | 2012-09-18 | 2015-05-27 | 珠海中慧微电子有限公司 | 电力线载波通信路由的远程升级方法 |
| CN103278794A (zh) * | 2013-05-23 | 2013-09-04 | 广州供电局有限公司 | 电能表现场校验仪的智能集控方法、装置和系统 |
| CN104851271A (zh) * | 2015-05-18 | 2015-08-19 | 国家电网公司 | 一种安全无线的远程抄表方法 |
| CN104992547A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-10-21 | 威胜集团有限公司 | 电能表与主站之间的数据传输方法 |
| CN105513329A (zh) * | 2016-02-02 | 2016-04-20 | 天津市迎云仪表科技有限公司 | 一种基于wifi网络的自动抄表终端 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1713237A (zh) | 基于gprs网络的电力远程自动抄表系统 | |
| CN2906782Y (zh) | 基于嵌入式处理器的电力远程自动抄表终端 | |
| US9273983B2 (en) | System and method of high volume import, validation and estimation of meter data | |
| CN110320891A (zh) | 轨道车辆制动系统can总线报文维护监控系统及监控方法 | |
| CN107240247A (zh) | 一种基于NB‑IoT的电表数据采集系统 | |
| CN102157057A (zh) | 基于Wi-Fi的无线抄表装置 | |
| CN201417503Y (zh) | 基于gprs的嵌入式远程自动抄表系统 | |
| CN103325074B (zh) | 电力系统实时数据处理方法 | |
| CN102013155B (zh) | 一种利用td网络的远程抄表系统及其实现方法 | |
| CN104715598A (zh) | 一种基于家庭网关的用电信息采集系统及方法 | |
| CA2485595A1 (en) | Combined scheduling and management of work orders, such as for utility meter reading and utility servicing events | |
| CN102722971A (zh) | 一种协议固化的智能数据采集装置 | |
| CN101309174A (zh) | 一种网管数据上报方法及系统 | |
| CN103489123A (zh) | 一种基于云计算的自助办税服务方法 | |
| CN102611626A (zh) | 网络流量解析系统及方法 | |
| CN201725417U (zh) | 一种基于无线传感器网络的环境监测系统 | |
| CN202210344U (zh) | 基于无线通信的集中抄表系统 | |
| CN115714933A (zh) | 一种采集器适配电表的方法、系统、介质及设备 | |
| CN201540642U (zh) | 基于gprs远程通讯的模拟量开关量数字量采集装置 | |
| CN100385472C (zh) | 基于Internet网络的电梯远程监测系统 | |
| CN104021079B (zh) | 主机系统数据的实时监控与分析系统及方法 | |
| CN106202461B (zh) | 一种同步方法及装置 | |
| CN116431299B (zh) | 一种CTyunOS操作系统的迁移评估方法及系统 | |
| CN104992288A (zh) | 一种楼宇能耗监测信息系统 | |
| CN110266688B (zh) | 一种组网路灯监控方法及装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |