基于GPRS的電力無線抄表系統解決方案

本文闡述了一種基于SIM100 GPRS無線數據傳輸模塊和LR100控制處理模塊的電力無線抄表系統解決方案。該方案通過GPRS網絡實現對電力抄表系統的數據傳輸和智能控制，并以GSM作為數據備用通道，解決了網絡的不穩定性導致的數據丟失或延時問題。
GPRS網絡的工業化應用解決了電力系統對智能抄表控制系統的通信需求，相比于傳統的專用網絡，其覆蓋性和成本更加適合于工業應用，本文提出了基于SIMCOM公司的無線傳輸模塊SIM100和武漢蘭瑞公司LR100控制模塊的GPRS無線抄表系統實施方案。
該系統的設計考慮到電表和抄表服務器端(數據服務器)的數據通訊要求，電表和抄表服務器端采用有限透明傳輸模式，即LR100智能控制模塊對數據進行有限過濾和分析處理，避免冗余和分辨出指令信息。通訊方式采用通過SIMCOM SIM100模塊建立通過移動通信網關的無線通信鏈路，可以進行基于TCP/IP和UDP/IP數據傳輸。基于LR100的容錯機制和GSM備用通道模式，彌補了由于GPRS網絡的不穩定性帶來的影響。
硬件實現

數據接收發送：該部分是整個軟件的數據傳輸實現部分，其實現數據從電表終端到LR100處理的通訊，也實現LR100邏輯通過SIM100與抄表服務器的無線數據通訊。由于可靠性的需要我們采用TCP/IP方式和服務器端建立鏈路，并用短信模式進行通道補充，在連接中采取多可靠和錯誤處理機制來確保無線通信鏈路的通暢。錯誤處理機制包括：對SIM100模塊復位、對整個系統進行軟復位、短信錯誤報警和短信錯誤修正。
數據分析模塊：數據分析模塊是有限透明處理的中心邏輯，負責對收發數據進行判斷。判斷內容包括：服務器下達指令的分類－分為對電表的通用指令和智能操作的操作指令；電表上傳服務器數據的分析—包括對數據情況的判別(是否需要進行智能控制)和數據的上行到服務器的處理；對短信指令的分類處理—分辨出配置指令和操作指令并進行相對應的處理。
數據智能控制：通過LR100的GPIO接口對電表進行控制，包括報警、斷電等控制處理以及其他擴展處理。
參數配置處理：通過COM1和PC機連接，使用PC機上的配置軟件對所需參數進行配置，包括：服務器端的IP地址、端口號、傳輸協議、打包數據長度、時延等。通過接收到的短信配置命令對參數進行配置，該模式適合于遠距離作業時候的配置和處理。
數據分析：數據分析模塊是基于數據庫系統的一個TCP/UDP SERVER端，可以響應多個客戶端的連接請求，并對TCP/UDP數據包進行接收、存儲和分析，建立終端對應的數據分析、記錄數據庫，并提供數據分析和數據記錄查詢功能。