专利名称：一种基于gprs网络的负荷控制管理系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力供配电管理系统，具体的说是一种基于GPRS 网络的负荷控制管理系统。
背景技术：
现有的针对厂矿企业的电力供配电管理系统中，需要及时处理以
下信息
1、 实时获取用电现场的供电信息，如电压、电流、有功电能、 无功电能等；
2、 第一时间接收到负荷控制终端的告警信息，如电压回路逆向 序、电流回路逆向序、三相CT一次侧短路、三相CT二次侧短路、三 相CT二次侧开路、三相电流反极性等；
3、 需要远程对用电厂矿企业的用电进行负荷控制；
4、 对厂矿企业的负荷控制终端进行远程抄表管理，抄收每天的 48点有功与无功电量、功率、最大需量等数据，即每隔半小时抄表 一次，全天共48个抄表点，所得数据称为48点数据；
5、 在对远程抄表系统及负荷控制终端的维护中，需要提前知道 终端故障原因；
6、 需要知道每条线路的电能损耗情况。
但是，各个负荷控制终端都分布在距离电力供配电管理系统非常 遥远的厂矿企业中，如何利用便捷可靠的方式将各个负荷控制终端与 电力供配电管理系统实时连接成为了最需要解决的问题。现有的技术 方案是采用230MHz电台方式，电力供配电管理系统的主站通过 230MHz专用无线电信号与负荷控制终端进行连接、交换信息，其缺 点在于 一是一次性投资过大，系统闲置时间长；二是230MHz超短波无线通信方式，属于直线通信，通信质量受地理、环境、气候等外 部因素影响较大，特别是在地形较为复杂的地区，通信质量无法保证。 另外其频段公开不变，易被突发电磁波干扰；三是存在局部瘫痪的风
险。230MHz通信的距离约为50公里，远距离传输必须增加中继站， 这既增加了设备投资，也会造成中继站故障必将导致其所属终端无法 与其通信和大量客户原始数据丢失的问题；四是传输速率低，其稳定 的数据传输速度为2400bit/s，不能满足海量信息传输的要求；第五， 各地无线负控都是专网专用，不符合全国联网的趋势，不利于负荷信 息的交流。
实用新型内容
针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种基 于GPRS网络的负荷控制管理系统，通过GPRS网络与负荷控制终端进 行实时连接，实时接收现场告警信息，实时对现场进行控制，定点抄 收现场电量，同时对每天的抄表数据进行分析，找出终端故障原因， 并在抄表数据的基础上，通过线损分析功能，分析出每条线路的电能 损耗情况。
为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是
一种基于GPRS网络的负荷控制管理系统，其特征在于包括通 过网线互联的前置单元和数据库单元，前置单元通过GPRS网络与负 荷控制终端交换数据，前置单元和数据库单元均设有同客户端单元交 换数据的通讯接口。
在上述技术方案的基础上，前置单元、客户端单元和数据库单元 遵从TCP/IP协议建立连接、交换数据。
在上述技术方案的基础上，所说的数据库单元为历史数据服务 器，所说的前置单元为设有GPRS通讯模块的前置服务器，所说的客 户端单元为工作站，历史数据服务器、前置服务器和工作站均通过网 线和一台交换机连接，交换机通过网线和防火墙连接，防火墙通过网线和路由器连接，路由器和GPRS网络无线连接。
在上述技术方案的基础上，历史数据服务器和前置服务器均为双机热备份，两台历史数据服务器通过磁盘阵列共享数据。
本实用新型所述的负荷控制管理系统，通过GPRS网络与负荷控
制终端进行实时连接，实时接收现场告警信息，实时对现场进行控制，定点抄收现场电量，同时对每天的抄表数据进行分析，找出终端故障原因，并在抄表数据的基础上，通过线损分析功能，分析出每条线路的电能损耗情况。
本实用新型有如下附图
图1基于GPRS网络的负荷控制管理系统的系统结构示意图图2基于GPRS网络的负荷控制管理系统的系统网络拓扑图图3下发报文流程图图4上报报文流程图图5线损分析处理流程图
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。图1为本实用新型所述的基于GPRS网络的负荷控制管理系统的系统结构示意图，包括通过网线互联的前置单元和数据库单元，前置单元通过GPRS网络与负荷控制终端交换数据，前置单元和数据库单元均设有同客户端单元交换数据的通讯接口。前置单元是本系统与负荷控制终端的唯一连接接口，负责与负荷控制终端的通信、处理终端报文、负责规约解析、将终端定时召测与补测数据存入数据库单元的数据库中，同时前置单元接受客户端单元的请求，将主站命令解析成报文发送到负荷控制终端；客户端单元为本系统提供人机交互界面，负责数据展现输出，如图形、报表及曲线等；数据库单元中保存负荷控制终端参数、用户档案、历史数据等。在上述技术方案的基础上，前置单元、客户端单元和数据库单元遵从TCP/IP协议建立连接、交换数据。三者均为本系统有机组成部分，缺一不可。
在上述技术方案的基础上，如图2所示，所说的数据库单元为历
史数据服务器，所说的前置单元为设有GPRS通讯模块的前置服务器，
所说的客户端单元为工作站，历史数据服务器、前置服务器和工作站均通过网线和一台交换机连接，交换机通过网线和防火墙连接，防火
墙通过网线和路由器连接，路由器和GPRS网络无线连接。负荷控制终端的GPRS信号经由GPRS网络连接到路由器，依次通过防火墙、交换机后与前置服务器建立连接，报文由前置服务器进行处理。外网与内网由防火墙进行隔离，增强了系统安全性。数据库单元开放所在服务器的某一连接端口，被动接受前置单元与客户端单元的连接请求，但数据库单元不主动连接前置单元与客户端单元；前置单元开放所在服务器的某一连接端口，被动接受客户端单元的连接请求(不主动连接客户端单元)，前置单元主动连接数据库单元。前置单元与数据库
为后台运行部分。
在上述技术方案的基础上，历史数据服务器和前置服务器均为双机热备份，两台历史数据服务器通过磁盘阵列共享数据。双机热备减少了机器故障造成的宕机时间，增强了系统稳定性。
本实用新型所述的基于GPRS网络的负荷控制管理系统的功能如
下
■终端(即负荷控制终端)参数设置，远程设置终端参数。
■实时数据召测，远程召测终端参数及电表数据。
■用户负荷控制，对用户进行负荷控制，包括电量控制，功
率控制等。■现场异常告警，现场异常信息告警。
6■历史数据采集存储，对历史数据采集并存储。
■运行工况统计，统计现场终端的运行工况，为现场维护提
供支持。■线损分析，分析线路损耗。■操作权限管理■操作日志
■与其它系统的接口，如MIS等。
在对终端(即负荷控制终端)的操作中，按照报文的方向不同，分为上行与下行报文，其中上行报文为由终端到主站(即客户端单元)，下行报文为由主站到终端。
图3是本系统报文下发流程图，主站将相应命令及终端地址等参数发送到前置机，然后前置机分析根据此命令组织相应格式的报文，再根据终端地址将报文发送到相应终端。
图4是本系统报文上行流程图，前置机接收报文后进行解析，如果是实时数据则进行判断，如果是告警数据则第一时间将告警信息发送到主站，由主站进行显示或进行声音告警，并由前置将此告警信息保存入数据库中。如果此实时数据是召测或实时设置的返回数据，则将此信息进行报文解析后上报给主站。如果此数据是终端返回的历史数据，则将此历史数据保存入数据库中。
图5是本系统的线损分析模块处理流程，线损电量是某一段时间内的电能损耗，其中线损电量二供电量-售电量，线损率二 (供电量-售电量)/供电量*100%。首先系统召测线路某一时刻关口表的电量，然后此刻电量减去上一时刻的电量得出供电量；系统再召测此刻线路下所有大用户及配电变压器的电量，同样此刻电量减去前一时刻的电量得出售电量，从而由供电量减去售电量得出线损电量，由线损电量即可得出线损率。
本实用新型系统具有的实时工况统计及线损分析功能，可为电力系统的控制管理提供重要的参考数据。工况统计即系统可以自动分析出终端当前的状态，为终端维护提供依据；线损分析即系统自动分析每条线路的电能损耗，特别是能实时分析各条线路损耗，提供决策依据。
本实用新型的优点在于第一、利用公用GPRS网络，电力系统
不需要建立专门的通信网络，从而节省应用成本；第二、 GPRS移动通信网络完善，覆盖面大，受外界因素影响小；第三、GPRS网络基站较多，冗余度高，不会出现局部瘫痪的局面。第四、GPRS传输速率高，其数据传输速度理论峰值可达115kps，远远高于230MHz无线通信，有利于采用更高智能的终端设备。第五、GPRS拥有全国统一的网络，便于相邻电网之间的数据交流。GPRS作为移动通信2. 5代的技术，是GSM移动电话系统向第三代移动通信迈进的一个重要步骤。GPRS是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的简称，它突破了 GSM(Global System for Mobile Communications)网只能提供电路交换的思维方式，通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行部分改造来实现分组交换，这种改造的投入相对来说并不大，但得到的用户数据速率却相当可观。GPRS允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据，而不需要利用电路交换模式的网络资源。从而提供了一种高效、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。
本系统所采用技术成熟可靠，且成本低廉，可以大面积应用。同时本系统在远程抄表基础上，将工况统计与线损分析有机结为一体，为终端维护与决策分析提供依据，特别是线损分析功能，能够实时统计各条线路损耗情况，这些是电力系统的控制管理重要的参考数据。
权利要求1.一种基于GPRS网络的负荷控制管理系统，其特征在于包括通过网线互联的前置单元和数据库单元，前置单元通过GPRS网络与负荷控制终端交换数据，前置单元和数据库单元均设有同客户端单元交换数据的通讯接口。
2. 如权利要求1所述的基于GPRS网络的负荷控制管理系统，其特征在于前置单元、客户端单元和数据库单元遵从TCP/IP协议建 立连接、交换数据。
3. 如权利要求1或2所述的基于GPRS网络的负荷控制管理系统， 其特征在于所说的数据库单元为历史数据服务器，所说的前置单元 为设有GPRS通讯模块的前置服务器，所说的客户端单元为工作站， 历史数据服务器、前置服务器和工作站均通过网线和一台交换机连 接，交换机通过网线和防火墙连接，防火墙通过网线和路由器连接， 路由器和GPRS网络无线连接。
4. 如权利要求3所述的基于GPRS网络的负荷控制管理系统，其特征在于历史数据服务器和前置服务器均为双机热备份，两台历史 数据服务器通过磁盘阵列共享数据。
专利摘要一种基于GPRS网络的负荷控制管理系统，涉及电力供配电管理系统，其特征在于包括通过网线互联的前置单元和数据库单元，前置单元通过GPRS网络与负荷控制终端交换数据，前置单元和数据库单元均设有同客户端单元交换数据的通讯接口。本实用新型所述的基于GPRS网络的负荷控制管理系统，通过GPRS网络与负荷控制终端进行实时连接，实时接收现场告警信息，实时对现场进行控制，定点抄收现场电量，同时对每天的抄表数据进行分析，找出终端故障原因，并在抄表数据的基础上，通过线损分析功能，分析出每条线路的电能损耗情况。
文档编号G06Q50/00GK201426043SQ20092015125
公开日2010年3月17日 申请日期2009年4月17日 优先权日2009年4月17日
发明者陈福军 申请人:青岛乾程电子科技有限公司