專利名稱：一種基于gprs網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷控制管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力供配電管理系統(tǒng)，具體的說是一種基于GPRS 網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷控制管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的針對(duì)廠礦企業(yè)的電力供配電管理系統(tǒng)中，需要及時(shí)處理以
下信息
1、 實(shí)時(shí)獲取用電現(xiàn)場的供電信息，如電壓、電流、有功電能、 無功電能等；
2、 第一時(shí)間接收到負(fù)荷控制終端的告警信息，如電壓回路逆向 序、電流回路逆向序、三相CT一次側(cè)短路、三相CT二次側(cè)短路、三 相CT二次側(cè)開路、三相電流反極性等；
3、 需要遠(yuǎn)程對(duì)用電廠礦企業(yè)的用電進(jìn)行負(fù)荷控制；
4、 對(duì)廠礦企業(yè)的負(fù)荷控制終端進(jìn)行遠(yuǎn)程抄表管理，抄收每天的 48點(diǎn)有功與無功電量、功率、最大需量等數(shù)據(jù)，即每隔半小時(shí)抄表 一次，全天共48個(gè)抄表點(diǎn)，所得數(shù)據(jù)稱為48點(diǎn)數(shù)據(jù)；
5、 在對(duì)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)及負(fù)荷控制終端的維護(hù)中，需要提前知道 終端故障原因；
6、 需要知道每條線路的電能損耗情況。
但是，各個(gè)負(fù)荷控制終端都分布在距離電力供配電管理系統(tǒng)非常 遙遠(yuǎn)的廠礦企業(yè)中，如何利用便捷可靠的方式將各個(gè)負(fù)荷控制終端與 電力供配電管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)連接成為了最需要解決的問題?，F(xiàn)有的技術(shù) 方案是采用230MHz電臺(tái)方式，電力供配電管理系統(tǒng)的主站通過 230MHz專用無線電信號(hào)與負(fù)荷控制終端進(jìn)行連接、交換信息，其缺 點(diǎn)在于 一是一次性投資過大，系統(tǒng)閑置時(shí)間長；二是230MHz超短波無線通信方式，屬于直線通信，通信質(zhì)量受地理、環(huán)境、氣候等外 部因素影響較大，特別是在地形較為復(fù)雜的地區(qū)，通信質(zhì)量無法保證。 另外其頻段公開不變，易被突發(fā)電磁波干擾；三是存在局部癱瘓的風(fēng)
險(xiǎn)。230MHz通信的距離約為50公里，遠(yuǎn)距離傳輸必須增加中繼站， 這既增加了設(shè)備投資，也會(huì)造成中繼站故障必將導(dǎo)致其所屬終端無法 與其通信和大量客戶原始數(shù)據(jù)丟失的問題；四是傳輸速率低，其穩(wěn)定 的數(shù)據(jù)傳輸速度為2400bit/s，不能滿足海量信息傳輸?shù)囊?；第五?各地?zé)o線負(fù)控都是專網(wǎng)專用，不符合全國聯(lián)網(wǎng)的趨勢，不利于負(fù)荷信 息的交流。

實(shí)用新型內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種基 于GPRS網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷控制管理系統(tǒng)，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與負(fù)荷控制終端進(jìn) 行實(shí)時(shí)連接，實(shí)時(shí)接收現(xiàn)場告警信息，實(shí)時(shí)對(duì)現(xiàn)場進(jìn)行控制，定點(diǎn)抄 收現(xiàn)場電量，同時(shí)對(duì)每天的抄表數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，找出終端故障原因， 并在抄表數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過線損分析功能，分析出每條線路的電能 損耗情況。
為達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是
一種基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷控制管理系統(tǒng)，其特征在于包括通 過網(wǎng)線互聯(lián)的前置單元和數(shù)據(jù)庫單元，前置單元通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與負(fù) 荷控制終端交換數(shù)據(jù)，前置單元和數(shù)據(jù)庫單元均設(shè)有同客戶端單元交 換數(shù)據(jù)的通訊接口。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，前置單元、客戶端單元和數(shù)據(jù)庫單元 遵從TCP/IP協(xié)議建立連接、交換數(shù)據(jù)。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所說的數(shù)據(jù)庫單元為歷史數(shù)據(jù)服務(wù) 器，所說的前置單元為設(shè)有GPRS通訊模塊的前置服務(wù)器，所說的客 戶端單元為工作站，歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器、前置服務(wù)器和工作站均通過網(wǎng) 線和一臺(tái)交換機(jī)連接，交換機(jī)通過網(wǎng)線和防火墻連接，防火墻通過網(wǎng)線和路由器連接，路由器和GPRS網(wǎng)絡(luò)無線連接。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器和前置服務(wù)器均為雙機(jī)熱備份，兩臺(tái)歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器通過磁盤陣列共享數(shù)據(jù)。
本實(shí)用新型所述的負(fù)荷控制管理系統(tǒng)，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與負(fù)荷控
制終端進(jìn)行實(shí)時(shí)連接，實(shí)時(shí)接收現(xiàn)場告警信息，實(shí)時(shí)對(duì)現(xiàn)場進(jìn)行控制，定點(diǎn)抄收現(xiàn)場電量，同時(shí)對(duì)每天的抄表數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，找出終端故障原因，并在抄表數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過線損分析功能，分析出每條線路的電能損耗情況。


本實(shí)用新型有如下附圖
圖1基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷控制管理系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖圖2基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷控制管理系統(tǒng)的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D圖3下發(fā)報(bào)文流程圖圖4上報(bào)報(bào)文流程圖圖5線損分析處理流程圖
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1為本實(shí)用新型所述的基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷控制管理系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，包括通過網(wǎng)線互聯(lián)的前置單元和數(shù)據(jù)庫單元，前置單元通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與負(fù)荷控制終端交換數(shù)據(jù)，前置單元和數(shù)據(jù)庫單元均設(shè)有同客戶端單元交換數(shù)據(jù)的通訊接口。前置單元是本系統(tǒng)與負(fù)荷控制終端的唯一連接接口，負(fù)責(zé)與負(fù)荷控制終端的通信、處理終端報(bào)文、負(fù)責(zé)規(guī)約解析、將終端定時(shí)召測與補(bǔ)測數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫單元的數(shù)據(jù)庫中，同時(shí)前置單元接受客戶端單元的請(qǐng)求，將主站命令解析成報(bào)文發(fā)送到負(fù)荷控制終端；客戶端單元為本系統(tǒng)提供人機(jī)交互界面，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)展現(xiàn)輸出，如圖形、報(bào)表及曲線等；數(shù)據(jù)庫單元中保存負(fù)荷控制終端參數(shù)、用戶檔案、歷史數(shù)據(jù)等。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，前置單元、客戶端單元和數(shù)據(jù)庫單元遵從TCP/IP協(xié)議建立連接、交換數(shù)據(jù)。三者均為本系統(tǒng)有機(jī)組成部分，缺一不可。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，如圖2所示，所說的數(shù)據(jù)庫單元為歷
史數(shù)據(jù)服務(wù)器，所說的前置單元為設(shè)有GPRS通訊模塊的前置服務(wù)器，
所說的客戶端單元為工作站，歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器、前置服務(wù)器和工作站均通過網(wǎng)線和一臺(tái)交換機(jī)連接，交換機(jī)通過網(wǎng)線和防火墻連接，防火
墻通過網(wǎng)線和路由器連接，路由器和GPRS網(wǎng)絡(luò)無線連接。負(fù)荷控制終端的GPRS信號(hào)經(jīng)由GPRS網(wǎng)絡(luò)連接到路由器，依次通過防火墻、交換機(jī)后與前置服務(wù)器建立連接，報(bào)文由前置服務(wù)器進(jìn)行處理。外網(wǎng)與內(nèi)網(wǎng)由防火墻進(jìn)行隔離，增強(qiáng)了系統(tǒng)安全性。數(shù)據(jù)庫單元開放所在服務(wù)器的某一連接端口，被動(dòng)接受前置單元與客戶端單元的連接請(qǐng)求，但數(shù)據(jù)庫單元不主動(dòng)連接前置單元與客戶端單元；前置單元開放所在服務(wù)器的某一連接端口，被動(dòng)接受客戶端單元的連接請(qǐng)求(不主動(dòng)連接客戶端單元)，前置單元主動(dòng)連接數(shù)據(jù)庫單元。前置單元與數(shù)據(jù)庫
為后臺(tái)運(yùn)行部分。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器和前置服務(wù)器均為雙機(jī)熱備份，兩臺(tái)歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器通過磁盤陣列共享數(shù)據(jù)。雙機(jī)熱備減少了機(jī)器故障造成的宕機(jī)時(shí)間，增強(qiáng)了系統(tǒng)穩(wěn)定性。
本實(shí)用新型所述的基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷控制管理系統(tǒng)的功能如
下
■終端(即負(fù)荷控制終端)參數(shù)設(shè)置，遠(yuǎn)程設(shè)置終端參數(shù)。
■實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)召測，遠(yuǎn)程召測終端參數(shù)及電表數(shù)據(jù)。
■用戶負(fù)荷控制，對(duì)用戶進(jìn)行負(fù)荷控制，包括電量控制，功
率控制等?！霈F(xiàn)場異常告警，現(xiàn)場異常信息告警。
6■歷史數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)，對(duì)歷史數(shù)據(jù)采集并存儲(chǔ)。
■運(yùn)行工況統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)現(xiàn)場終端的運(yùn)行工況，為現(xiàn)場維護(hù)提
供支持?！鼍€損分析，分析線路損耗?！霾僮鳈?quán)限管理■操作日志
■與其它系統(tǒng)的接口，如MIS等。
在對(duì)終端(即負(fù)荷控制終端)的操作中，按照?qǐng)?bào)文的方向不同，分為上行與下行報(bào)文，其中上行報(bào)文為由終端到主站(即客戶端單元)，下行報(bào)文為由主站到終端。
圖3是本系統(tǒng)報(bào)文下發(fā)流程圖，主站將相應(yīng)命令及終端地址等參數(shù)發(fā)送到前置機(jī)，然后前置機(jī)分析根據(jù)此命令組織相應(yīng)格式的報(bào)文，再根據(jù)終端地址將報(bào)文發(fā)送到相應(yīng)終端。
圖4是本系統(tǒng)報(bào)文上行流程圖，前置機(jī)接收?qǐng)?bào)文后進(jìn)行解析，如果是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)則進(jìn)行判斷，如果是告警數(shù)據(jù)則第一時(shí)間將告警信息發(fā)送到主站，由主站進(jìn)行顯示或進(jìn)行聲音告警，并由前置將此告警信息保存入數(shù)據(jù)庫中。如果此實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)是召測或?qū)崟r(shí)設(shè)置的返回?cái)?shù)據(jù)，則將此信息進(jìn)行報(bào)文解析后上報(bào)給主站。如果此數(shù)據(jù)是終端返回的歷史數(shù)據(jù)，則將此歷史數(shù)據(jù)保存入數(shù)據(jù)庫中。
圖5是本系統(tǒng)的線損分析模塊處理流程，線損電量是某一段時(shí)間內(nèi)的電能損耗，其中線損電量二供電量-售電量，線損率二 (供電量-售電量)/供電量*100%。首先系統(tǒng)召測線路某一時(shí)刻關(guān)口表的電量，然后此刻電量減去上一時(shí)刻的電量得出供電量；系統(tǒng)再召測此刻線路下所有大用戶及配電變壓器的電量，同樣此刻電量減去前一時(shí)刻的電量得出售電量，從而由供電量減去售電量得出線損電量，由線損電量即可得出線損率。
本實(shí)用新型系統(tǒng)具有的實(shí)時(shí)工況統(tǒng)計(jì)及線損分析功能，可為電力系統(tǒng)的控制管理提供重要的參考數(shù)據(jù)。工況統(tǒng)計(jì)即系統(tǒng)可以自動(dòng)分析出終端當(dāng)前的狀態(tài)，為終端維護(hù)提供依據(jù)；線損分析即系統(tǒng)自動(dòng)分析每條線路的電能損耗，特別是能實(shí)時(shí)分析各條線路損耗，提供決策依據(jù)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于第一、利用公用GPRS網(wǎng)絡(luò)，電力系統(tǒng)
不需要建立專門的通信網(wǎng)絡(luò)，從而節(jié)省應(yīng)用成本；第二、 GPRS移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)完善，覆蓋面大，受外界因素影響小；第三、GPRS網(wǎng)絡(luò)基站較多，冗余度高，不會(huì)出現(xiàn)局部癱瘓的局面。第四、GPRS傳輸速率高，其數(shù)據(jù)傳輸速度理論峰值可達(dá)115kps，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于230MHz無線通信，有利于采用更高智能的終端設(shè)備。第五、GPRS擁有全國統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)，便于相鄰電網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)交流。GPRS作為移動(dòng)通信2. 5代的技術(shù)，是GSM移動(dòng)電話系統(tǒng)向第三代移動(dòng)通信邁進(jìn)的一個(gè)重要步驟。GPRS是通用分組無線業(yè)務(wù)(General Packet Radio Service)的簡稱，它突破了 GSM(Global System for Mobile Communications)網(wǎng)只能提供電路交換的思維方式，通過增加相應(yīng)的功能實(shí)體和對(duì)現(xiàn)有的基站系統(tǒng)進(jìn)行部分改造來實(shí)現(xiàn)分組交換，這種改造的投入相對(duì)來說并不大，但得到的用戶數(shù)據(jù)速率卻相當(dāng)可觀。GPRS允許用戶在端到端分組轉(zhuǎn)移模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，而不需要利用電路交換模式的網(wǎng)絡(luò)資源。從而提供了一種高效、低成本的無線分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。特別適用于間斷的、突發(fā)性的和頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸。
本系統(tǒng)所采用技術(shù)成熟可靠，且成本低廉，可以大面積應(yīng)用。同時(shí)本系統(tǒng)在遠(yuǎn)程抄表基礎(chǔ)上，將工況統(tǒng)計(jì)與線損分析有機(jī)結(jié)為一體，為終端維護(hù)與決策分析提供依據(jù)，特別是線損分析功能，能夠?qū)崟r(shí)統(tǒng)計(jì)各條線路損耗情況，這些是電力系統(tǒng)的控制管理重要的參考數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求1.一種基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷控制管理系統(tǒng)，其特征在于包括通過網(wǎng)線互聯(lián)的前置單元和數(shù)據(jù)庫單元，前置單元通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與負(fù)荷控制終端交換數(shù)據(jù)，前置單元和數(shù)據(jù)庫單元均設(shè)有同客戶端單元交換數(shù)據(jù)的通訊接口。
2. 如權(quán)利要求1所述的基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷控制管理系統(tǒng)，其特征在于前置單元、客戶端單元和數(shù)據(jù)庫單元遵從TCP/IP協(xié)議建 立連接、交換數(shù)據(jù)。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷控制管理系統(tǒng)， 其特征在于所說的數(shù)據(jù)庫單元為歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器，所說的前置單元 為設(shè)有GPRS通訊模塊的前置服務(wù)器，所說的客戶端單元為工作站， 歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器、前置服務(wù)器和工作站均通過網(wǎng)線和一臺(tái)交換機(jī)連 接，交換機(jī)通過網(wǎng)線和防火墻連接，防火墻通過網(wǎng)線和路由器連接， 路由器和GPRS網(wǎng)絡(luò)無線連接。
4. 如權(quán)利要求3所述的基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷控制管理系統(tǒng)，其特征在于歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器和前置服務(wù)器均為雙機(jī)熱備份，兩臺(tái)歷史 數(shù)據(jù)服務(wù)器通過磁盤陣列共享數(shù)據(jù)。
專利摘要一種基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷控制管理系統(tǒng)，涉及電力供配電管理系統(tǒng)，其特征在于包括通過網(wǎng)線互聯(lián)的前置單元和數(shù)據(jù)庫單元，前置單元通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與負(fù)荷控制終端交換數(shù)據(jù)，前置單元和數(shù)據(jù)庫單元均設(shè)有同客戶端單元交換數(shù)據(jù)的通訊接口。本實(shí)用新型所述的基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷控制管理系統(tǒng)，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與負(fù)荷控制終端進(jìn)行實(shí)時(shí)連接，實(shí)時(shí)接收現(xiàn)場告警信息，實(shí)時(shí)對(duì)現(xiàn)場進(jìn)行控制，定點(diǎn)抄收現(xiàn)場電量，同時(shí)對(duì)每天的抄表數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，找出終端故障原因，并在抄表數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過線損分析功能，分析出每條線路的電能損耗情況。
文檔編號(hào)G06Q50/00GK201426043SQ20092015125
公開日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2009年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月17日
發(fā)明者陳福軍 申請(qǐng)人:青島乾程電子科技有限公司