第一部分 概述
      隨(sui)著(zhe)工(gong)業(ye)自(zi)動(dong)化(hua)的(de)發(fa)展(zhan)，在(zai)原(yuan)有(you)的(de)人(ren)工(gong)手(shou)動(dong)抄(chao)表(biao)中(zhong)已(yi)經(jing)發(fa)展(zhan)到(dao)遠(yuan)程(cheng)智(zhi)能(neng)抄(chao)表(biao)

，通(tong)過(guo)現(xian)有(you)的(de)網(wang)絡(luo)智(zhi)能(neng)化(hua)的(de)從(cong)遠(yuan)端(duan)把(ba)需(xu)要(yao)的(de)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)到(dao)一(yi)起(qi)，那(na)麼(me)，在(zai)很(hen)多(duo)必(bi)須(xu)無(wu)人(ren)值(zhi)守(shou)的(de)設(she)備(bei)或(huo)監(jian)測(ce)點(dian)，不(bu)適(shi)合(he)搭(da)建(jian)有(you)線(xian)通(tong)訊(xun)網(wang)絡(luo)。若(ruo)采(cai)用(yong)光(guang)纖(xian)或(huo)電(dian)台(tai)的(de)方(fang)式(shi)實(shi)現(xian)無(wu)線(xian)通(tong)訊(xun)，不(bu)僅(jin)設(she)備(bei)投(tou)入(ru)耗(hao)資(zi)巨(ju)大(da)，而(er)且(qie)不(bu)適(shi)應(ying)移(yi)動(dong)的(de)需(xu)要(yao)。

      隨(sui)著(zhe)新(xin)一(yi)代(dai)移(yi)動(dong)通(tong)訊(xun)業(ye)務(wu)的(de)產(chan)生(sheng)和(he)全(quan)麵(mian)投(tou)入(ru)，無(wu)線(xian)移(yi)動(dong)數(shu)據(ju)通(tong)訊(xun)的(de)應(ying)用(yong)也(ye)越(yue)來(lai)越(yue)廣(guang)泛(fan)。安(an)全(quan)的(de)數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu)和(he)永(yong)遠(yuan)在(zai)線(xian)特(te)點(dian)，配(pei)合(he)按(an)流(liu)量(liang)收(shou)費(fei)的(de)資(zi)費(fei)方(fang)式(shi)
，使(shi)GPRS通訊在工業控製、環境保護、道路交通
、商務金融、移動辦公、零售服務等行業中的應用具有無可比擬的性價比優勢。采用GPRS無線通訊網絡的移動IP通訊，既可獨立作為數傳通道，也可作為已經架設光纖、數傳電台等方式的輔助手段。

      GPRS遠程抄表係統是廈門四信通信科技有限公司和係統集成商合作開發的基於GPRS技術的用電管理自動抄表係統。它由電度表、F2103 GPRS IP MODEM、采集器及中心服務器組成。采集器實時采集用戶的用電數據，通過GPRS網絡把數據彙集到服務器。具有采集數據快速準確，能快速生成用電統計分析,交費單據等特點，與傳統的人工抄表
、電話線抄表相比，極大地提高了效率。

      本係統除了準確、實時抄表外，還提供了設備管理功能，如告警：開箱告警、停電告警

、逆相告警
、超溫告警
、過載告警等；控製：對欠費用戶進行拉閘等。並提供停電數據保護功能
，在停電48--72小時內仍可抄表和監控。本係統結合聯通公司的短信平台

，在告警時
，可根據具體內容發短信給相關的管理人員。

      本係統提供豐富的接口
，可與電業係統的MIS係統鏈接或進行二次開發。
      抄表軟件係統數據庫為ORACLE數據庫，運行於WIN98/2000/XP、NT的操作係統
，易於使用。軟件所能管理的用戶數量沒有限製。

第二部分 項目分析
      本係統由電度表，采集器，F2103 GPRS IP MODEM傳輸終端
，帶係統軟件的主站組成。手持終端是本係統的補充，在係統出現意外時進行人工抄表。
2.1係統組成
2.1.1 電能表： A）三相有功無功多功能表，有功0.5級、無功2級，具有RS485通訊接口，電力部DL/T645通訊規約。或者使用：B）三相有功複費率表，有功1級
，具有RS-485通訊接口
，電力部DL/T645通訊規約。
2.1.2 采集器：采集器主要特征如下：采用24個I/O口，可帶24戶電度表，停電數據保護，帶後備電源，停電後仍可抄表。
2.1.3 傳輸終端： 傳輸終端采用廈門四信的F2103，實時永久在線
，內嵌自主知識產權的TCP/IP協議棧，透明傳輸
，同時支持RS232和RS485，支持多種工作模式，支持虛擬數據專用網。
2.1.4 中心軟件係統：基於ORACLE數據庫的抄表軟件，用戶數量無限製

，安全可靠，運行和處理速度快 ，功能豐富完善。
2.2 係統總架構
      多個電表通過RS485通信接口把電表數據傳到采集集中器上
，采集集中器通過RS485通信接口和四信通信的IP modem（F2103）連接，遠程數據中心服務器可以使用APN專線或普通ADSL等作為網絡接入。當F2103通過GPRS網絡連接到遠程數據中心服務器主機，建立透明數據通道後，采集終端產生的數據隻要送到串口
，F2103就會把收到的數據原封不動地發送到數據中心服務器主機；同時服務器主機下發的命令通過通道傳輸到F2103後

，F2103通過串口送到采集終端
，從而實現了數據雙向透明傳輸。係統拓撲圖如下圖所示：

2.3係統功能
（1）設置電能表的參數，讀取各種計量和管理數據；
（2）抄表數據的統計
、查詢
、備份
、報表
、圖表生成；
（3）廠站管理
；
（4）自動抄表、定時上報

、實時查詢等；
（5）掉電數據保存；
（6）瞬時量數據的綜合處理
；
（7）係統數據備份
、存檔和向外輸出數據；
（8）曆史數據事件記錄功能；
（9）實時報警；
（10）根據線路上的表計關係計算線路損耗
；
（11）可提供多路模擬量
、開關量輸入，實現開箱告警、停電告警、逆相告警、超溫告警
、過壓告警、過流告警、過載告警、傾斜或移動報警等其他功能；
（12）遠程控製斷電功能；
（13）采集的參數豐富，如：a.當前

、上月、正向有功、反向有功
、無功四象限的總及尖、峰、平、穀四費率電量；b.正向、反向、有功、無功的最大需量及最大需量發生時間
；c有功功率、無功功率
、三相電壓
、三相電流、功率因數

；d失壓累計次數
、失壓累計時間、集抄器停電起止時間等
；e單位時間負荷曲線、三相電流曲線

、三相電壓曲線、有功功率曲線、無功功率曲線、功率因數曲線。

第三部分 項目架構實施

3.1 傳輸模塊與采集終端連接
      四信的F2103無線傳輸模塊同時支持RS232/485接口，可通過RS232/485與終端通訊。本係統采用的是485的接口方式。F2103和采集器的接線線序如下：

3.2 數據中心網絡接入方式分析
1. APN專線接入
      中心采用APN專線， 所有點都采用內網固定IP
，客戶中心通過一條2M APN專線接入移動公司GPRS網絡，雙方互聯路由器之間采用私有固定IP地址進行廣域連接，在GGSN與移動公司互聯路由器之間采用GRE隧道。
      為客戶分配專用的APN，普通用戶不得申請該APN。用於GPRS專網的SIM卡才能進入專網APN，防止其他非法用戶的進入。
      用戶在內部建立RADIUS服務器
，作為內部用戶接入的遠程認證服務器（或在APN路由器內，啟用路由器本地認證功能）。隻有通過認證的用戶才允許接入
，用以保證用戶內部安全。
      用戶在內部建立DHCP服務器（或在APN路由器內
，啟用DHCP功能）
，weitongguorenzhengdeyonghufenpeiyonghuneibudizhi。yidongzhongduanhefuwuqipingtaizhijiancaiyongduandaoduanjiami，bimianxinxizaizhenggechuanshuguochengzhongkenengdexielou。shuangfangcaiyongfanghuoqiangjinxinggeli，bingzaifanghuoqiangshangjinxingIP地址和端口過濾。
      中心采用APN專線接入的方式，在實時性，安全性和穩定性表現優異，適合於安全性要求較高、數據點比較多
、實時性要求較高的應用環境。在資金允許的情況下之最佳組網方式。

2. ADSL撥號連接（動態公網IP地址）
      中心采用ADSL等INTELNET公網連接，采用公網動態IP+DNS解析服務的。客戶先與DNS服務商聯係開通動態域名，IP MODEM先采用域名尋址方式連接DNS服務器，再由DNS服務器找到中心公網動態IP，建立連接。此種方式可以大大節約公網固定IP的費用，但穩定性受製於DNS服務器的穩定，所以要尋找可靠的DNS服務商。此種方案適合小規模應用。

3. 通過固定公網IP連接
      中心采用ADSL等INTELNET公網連接，采用公網固定IP服務的。此種方案先向INTERNET運營商申請ADSL等寬帶業務，中心有公網固定IP的。IP MODEM直接向中心發起連接。雖然申請固定IP費用比較貴

，但其運行可靠穩定，組網方式簡易方便，深受廣大用戶的青睞，一般推薦此種方案。

3.3 無線數據傳輸方式
      傳輸設備采用廈門四信的F2103，其功能齊全，性能穩定
，簡單易用，它是一款工業級別的無線傳輸終端
，已經廣泛地應用在各種各樣的工業，金融場合。
      終端設備和傳輸設備連接好後
，設置好各種通訊參數，工作模式後，在傳輸設備F2103中填入數據中心的地址和應用程序的端口號。這樣當終端設備數據傳給傳輸設備F2103，F2103就會把數據透明地傳輸到中心。終端設備支持多種中心模式（主備中心，多中心）
，多種激活模式（電話

，短信，數據）
，多種工作模式（TCP，UDP，telnet等），方fang便bian用yong戶hu組zu網wang和he各ge種zhong係xi統tong需xu求qiu。心xin跳tiao包bao機ji製zhi
，注zhu冊ce包bao機ji製zhi

，數shu據ju幀zhen可ke控kong，重zhong連lian機ji製zhi等deng多duo種zhong機ji製zhi不bu僅jin保bao證zheng設she備bei實shi時shi在zai線xian，而er且qie穩wen定ding可ke靠kao
，同tong時shi方fang便bian客ke戶hu根gen據ju現xian場chang的de情qing況kuang

，來lai設she置zhi各ge種zhong傳chuan輸shu參can數shu，進jin而er達da到dao最zui佳jia效xiao果guo。

3.4 數據中心軟件平台構建
      抄表係統的核心部分是係統軟件，它遵循DL/T645部標通訊規約，並有擴展性。
      具有四信通信的GPRSwuxianmokuaidezhongxinduanruanjianjianyouduozhongfangshi
，duiyuchuanrushujudefangshidebutong，womentigongbutongderuanjianlaibangzhukehukuaisudishixianzhongxinduandeshujujieshouhexianchangshebeideguanli。
目前四信提供三種方式的中心接口：

      首先是對於組態軟件，目前很多組態軟件廠家已經集成了四信通信的驅動了，可以直接配置使用；其次對於原本是讀串口的程序
，為了兼容原來的係統而不做開發工作，我們提供一個虛擬串口軟（TCP2COM）
；最zui後hou是shi對dui於yu想xiang開kai發fa自zi己ji獨du有you的de數shu據ju中zhong心xin軟ruan件jian的de客ke戶hu，會hui提ti供gong一yi個ge動dong態tai鏈lian接jie庫ku及ji四si信xin公gong司si的de測ce試shi版ban數shu據ju中zhong心xin軟ruan件jian，不bu僅jin開kai放fang源yuan碼ma還hai全quan程cheng協xie助zhu客ke戶hu進jin行xing自zi己ji數shu據ju中zhong心xin軟ruan件jian和he功gong能neng的de開kai發fa。客ke戶hu可ke能neng通tong過guo動dong態tai鏈lian接jie庫ku快kuai速su開kai發fa一yi個ge靈ling活huo的de，穩wen定ding的de，功gong能neng齊qi全quan的de終zhong端duan管guan理li和he數shu據ju交jiao互hu的de中zhong心xin軟ruan件jian。

      如下是該係統的中心站軟件：第一個圖式web界麵的，第二個圖是用VB開發的中心站。

      在係統安全方麵，本公司除了采用大型、多用戶的ORACLE數據庫
、xitongduiyonghushixianfenjishouquanguanlihetigongfanghuoqianggongnengjiwanshandeshujubeifengongnengwai，duiwangluowuxianshujujiankongzhongxinhaitigongleanquanjishujiejuefangan，yiquebaoshujuanquankekao。

三．設備的特點和參數
1.電能表

      DTS866型三相四線電子式有功電子式電能表，使用在供電部門、工廠、企業、商業
、農業的動力
、照明設備的有功電能計量。用於計量頻率為50Hz的交流三相有功電能,並電量采用計度器顯示，讀數直觀便於抄表,本儀表可擴展紅外和RS485通訊功能，為三相電能測量提供先進
、可靠的計量工具。本儀表符合標準DL/T 645-1997《多功能表通訊規約》和GB/T 17215.321-2008《1級和2級靜止式交流有功電度表》。

2.F2103通信模塊
      F2103 GPRS IP MODEM采用高性能嵌入式處理器


，以實時操作係統為軟件支撐平台
，內嵌自主知識產權的TCP/IPxieyizhan。weiyonghutigonggaosu
，wendingkekao，shujuzhongduanyongyuanzaixian
，duozhongxieyizhuanhuandexunizhuanyongwangluo。zhenduiwangluoliuliangkongzhideyonghu，chanpinzhichiyuyin，duanxin，shujuchufashangxianyijichaoshizidongduanxiandegongneng。tongshiyezhichishuangshujuzhongxinbeifen，yijiduoshujuzhongxintongbujieshoushujudenggongneng。gongsichanpinyiguangfanyingyongyujinrong，shuili，huanbao，dianli，youzheng，qixiangdengxingye。

它具有豐富的軟件功能：
1. 智能防掉線
，支持在線檢測，在線維持

，掉線自動重撥，確保設備永遠在線。
2. 支持RSA
，RC4加密算法
3. 支持虛擬數據專用網（APN）
4. 透明數據傳輸與協議轉換，支持多種工作模式
5. 支持數據中心動態域名和IP地址訪問
6. 支持雙數據中心備份
7. 支持多數據中心
8. 支持短信、語音、數據等喚醒方式以及超時斷開網絡連接。
9. 支持短消息備份及告警。
10. 多重軟硬件看門狗
11. 數據包傳輸狀態報告。
12. 標準的AT命令界麵
13. 可以用做普通撥號MODEM
14. 支持telnet功能。
15. 支持遠程配置，遠程控製
16. 通過串口軟件升級
17. 同時支持LINUX和WINDOWS操作係統

四．總結
      GPRS電力遠程抄表係統采用廈門四信通信的F2103 GPRS傳輸終端，實現了實時在線，永遠在線，穩定可靠的數據傳輸。在成熟的GPRS網絡上構建無線數據網絡，使在電力遠程抄表實現無線數據傳輸的成本和技術大為降低。而且廈門四信通信的F2103 GPRS傳輸終端工業級設計
，組網靈活，安全可靠，實時在線的特點很適合運用在電力行業。