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摘要：随着我国电力技术的发展，自动化、智能化将逐步成为未来发展的趋势。而电能计量的无线采集与监视系统成为我国智能化发展的表现。本文结合无线采集与监视系统的基础上，对系统进行结构分析和总结，并注重从通信协议、数据的传输、人机界面以及电源系统方面进行相关的改进和优化，从而为智能化的发展提供应用参考。
关键字：电能计量；监视；系统优化；无线采集
随着我国电力系统的发展，电力企业正在改变以往的以人工为代表的抄表的方式。这种方式经过电力的发展，体现出其成本高、易出错、效率低等典型特点。同时抄表的周期非常长，使得电费收取等方面带来了很大的不足。另一方面，传统的计量方式，带来的窃电现象十分的突出，因此，电力部门希望能够对电量的计量进行监视，从而更好的维护电力的发展。
而随着近几年来，电力方面的自动抄表技术、GSM/GPRS技术不断发展，原系统利用该技术以及51单片机，从而实现了对电能计量的无线采集和监视。如图1为无线采集与监视的整体结构。
图1 无线采集与监视的整体结构
通过图1我们可以看出，该系统由电能表、管理中心、控制终端、GPRS网络以及现场单元等组成。通过该系统实现了电能计量的定时抄表、现场捕获等，并实现图片的传输、短信收发等功能。
本文根据用户提出的需要，实现FTP方式传输的要求，对系统做了进一步的改进和优化。
一、现有的无限采集与监视系统技术
1.现场总体构成
根据如图1所示，系统的主要组成包含以下的计量采集装置、现场单元、GPRS模块以及监控中心上位机终端等。
（1）电能表计量采集装置，主要用于对电量的计量和数据的采集。
（2）现场单元主要是有摄像（主要负责捕获现场偷电的图像证据）、通信（与GPRS进行通信）、控制（负责总体的控制和协调）三个模块构成。
（3）GPRS网络在系统中作为对系统的串联，主要负责信息以及语音IPX.25等的传输和接受、发送。
（4）控制终端的主要的功能是对接受到的信息进行分析和处理，以此相关指令的编制确认发送。
（5）管理中心是整个系统的中枢，主要是用于操作人员对现场的情况进行的实时的监控，并对系统的各个数据进行管理和分析。
2.现场单元组成
现场单元各组成部分如表1所示，结构框图如图2所示
图2 现场单元结构框图
二、现有的系统存在的不足与改进的方向
随着无线采集与监控系统的应用，在一定的程度上实现了预定的功能，但还存在着很多的方面需要修改和进行完善，其主要包括：
（1）按照原来系统的设定，大多的系统主要遵循ABB协议，从而造成我国的国产电表出现一定的水土不服，将对其进行改进。
（2）在实际中，很多的系统主要以接受电子邮件的方式来获取相关的数据，但是在实际的应用中，经常会出现服务器比较繁忙，甚至出现邮箱满溢的问题的出现，因此，需要对系统的传输方式进行一定的改进和完善。
（3）在人机界面，缺乏参数设置。在用的系统当中，虽然存在着在一定的程度上可以人机交互，但是其中的一些参数必须进行重新设置或修改，并将其应用单片机的芯片当中，因此，必须对该系统进行一定的改进。
（4）现场单元需要完成AC-DC的转换，同时在考虑到外部接入可达性以及系统在断电时系统的可持续性等问题，必须对系统进行设置。
三、对系统优化
1.多功能电能表通信协议DL/T645
DL/T645标准适用于本地系统，通过对系统的设置，并规定电能表的费率、装置的数据交换方式中的物理链接、通信链路及应用技术规范等进行制定。而该标准是在参照国际的标准IEC的 关于本地和总线之间的数据通信的相关内容，同时结合我国的实际情况进行编写的额，其具体的协议层级以及构成如图3所示。
图3 DL/T645协议各层级构成及原则
2.无线通信模块的Socket通信
该系统采用TCP/IP协议的GPRS Modem，其主要包括GPRS模块（该模块为工业级的西门子MC35型号）与IP（采用内嵌的TCP/IP协议栈）模块2部分，这两个不同的模块各自独立，以此实现Socket通信。整个系统的管理中心必须具有公网的IP地址和相应的服务器软件，首先必须要实现对内网的服务器的建设，具体的做法是通过端口的映射程序，将网关的端口映射到本机的端口，端口可随意选择，以此在执行的端口上实现映射。
3.人机界面的软件设计
对参数的设置的程序主要有在管理中心上执行的VB程序以及现场执行的汇编程序，该部分一般通过RS232串口实现两者之间的通信，在完成对现场单元的参数进行设置之前，需要对管理中心和现场单元的串口进行事先的链接，在选择好串口后，并按照要求对VB程序的参数设置。
4.电源的改进
为便于AC-DC的转换，以及方便设备的选配，在原来的系统的基础上内设DC电源，并对外提供AC220的接口，另外，为保证系统在停电的情况下仍然正常的运行，在内还设有备用电源，而去主备用电源的工作的情况如图4所示。
图4 主备用电源工作情况
关键字：电能计量；监视；系统优化；无线采集
随着我国电力系统的发展，电力企业正在改变以往的以人工为代表的抄表的方式。这种方式经过电力的发展，体现出其成本高、易出错、效率低等典型特点。同时抄表的周期非常长，使得电费收取等方面带来了很大的不足。另一方面，传统的计量方式，带来的窃电现象十分的突出，因此，电力部门希望能够对电量的计量进行监视，从而更好的维护电力的发展。
而随着近几年来，电力方面的自动抄表技术、GSM/GPRS技术不断发展，原系统利用该技术以及51单片机，从而实现了对电能计量的无线采集和监视。如图1为无线采集与监视的整体结构。
图1 无线采集与监视的整体结构
通过图1我们可以看出，该系统由电能表、管理中心、控制终端、GPRS网络以及现场单元等组成。通过该系统实现了电能计量的定时抄表、现场捕获等，并实现图片的传输、短信收发等功能。
本文根据用户提出的需要，实现FTP方式传输的要求，对系统做了进一步的改进和优化。
一、现有的无限采集与监视系统技术
1.现场总体构成
根据如图1所示，系统的主要组成包含以下的计量采集装置、现场单元、GPRS模块以及监控中心上位机终端等。
（1）电能表计量采集装置，主要用于对电量的计量和数据的采集。
（2）现场单元主要是有摄像（主要负责捕获现场偷电的图像证据）、通信（与GPRS进行通信）、控制（负责总体的控制和协调）三个模块构成。
（3）GPRS网络在系统中作为对系统的串联，主要负责信息以及语音IPX.25等的传输和接受、发送。
（4）控制终端的主要的功能是对接受到的信息进行分析和处理，以此相关指令的编制确认发送。
（5）管理中心是整个系统的中枢，主要是用于操作人员对现场的情况进行的实时的监控，并对系统的各个数据进行管理和分析。
2.现场单元组成
现场单元各组成部分如表1所示，结构框图如图2所示
图2 现场单元结构框图
二、现有的系统存在的不足与改进的方向
随着无线采集与监控系统的应用，在一定的程度上实现了预定的功能，但还存在着很多的方面需要修改和进行完善，其主要包括：
（1）按照原来系统的设定，大多的系统主要遵循ABB协议，从而造成我国的国产电表出现一定的水土不服，将对其进行改进。
（2）在实际中，很多的系统主要以接受电子邮件的方式来获取相关的数据，但是在实际的应用中，经常会出现服务器比较繁忙，甚至出现邮箱满溢的问题的出现，因此，需要对系统的传输方式进行一定的改进和完善。
（3）在人机界面，缺乏参数设置。在用的系统当中，虽然存在着在一定的程度上可以人机交互，但是其中的一些参数必须进行重新设置或修改，并将其应用单片机的芯片当中，因此，必须对该系统进行一定的改进。
（4）现场单元需要完成AC-DC的转换，同时在考虑到外部接入可达性以及系统在断电时系统的可持续性等问题，必须对系统进行设置。
三、对系统优化
1.多功能电能表通信协议DL/T645
DL/T645标准适用于本地系统，通过对系统的设置，并规定电能表的费率、装置的数据交换方式中的物理链接、通信链路及应用技术规范等进行制定。而该标准是在参照国际的标准IEC的 关于本地和总线之间的数据通信的相关内容，同时结合我国的实际情况进行编写的额，其具体的协议层级以及构成如图3所示。
图3 DL/T645协议各层级构成及原则
2.无线通信模块的Socket通信
该系统采用TCP/IP协议的GPRS Modem，其主要包括GPRS模块（该模块为工业级的西门子MC35型号）与IP（采用内嵌的TCP/IP协议栈）模块2部分，这两个不同的模块各自独立，以此实现Socket通信。整个系统的管理中心必须具有公网的IP地址和相应的服务器软件，首先必须要实现对内网的服务器的建设，具体的做法是通过端口的映射程序，将网关的端口映射到本机的端口，端口可随意选择，以此在执行的端口上实现映射。
3.人机界面的软件设计
对参数的设置的程序主要有在管理中心上执行的VB程序以及现场执行的汇编程序，该部分一般通过RS232串口实现两者之间的通信，在完成对现场单元的参数进行设置之前，需要对管理中心和现场单元的串口进行事先的链接，在选择好串口后，并按照要求对VB程序的参数设置。
4.电源的改进
为便于AC-DC的转换，以及方便设备的选配，在原来的系统的基础上内设DC电源，并对外提供AC220的接口，另外，为保证系统在停电的情况下仍然正常的运行，在内还设有备用电源，而去主备用电源的工作的情况如图4所示。
图4 主备用电源工作情况