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利用GPRS通讯技术的电力监控系统研究

作　者: 刘德涛
导　师: 孙莹
学　校: 山东大学
专　业: 电气工程
关键词: GPRS 通信网络监控系统短消息
分类号: TM764
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

随着GPRS无线通信技术的推广,使得建立一个廉价、可靠、时效性强的无线通信网络成为现实,本文介绍了一种基于GPRS网络通信的电力监控系统。该系统主要由数据采集、数据通信、数据处理分析和监控等几部分组成,利用GPRS网络的短消息、语音信道等功能实现了电力系统的“四遥”功能。该系统可抄收现场设备的各相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电压越上、下限时间、累计电量等,具有开关量状态监测、控制、电压越限报警、电流越限报警、网损计算统计等功能。本文重点介绍了监控系统的构成、GPRS通信模块、后台接口的通信动态连接库及GPRS监控系统的后台管理软件。该系统采用的通信规约为部颁《多助能电能表通信规约(1998-02-10发布,1998-06-01实施)》和《威胜规约》,并自定义了补充规约。监控主机GPRS通信模块既可以采用TCS模块,也可以采用MC35模块或其他系列模块产品。数据库管理系统采用Oracle或MS SQL Server,具有SQL语言接口,可用ODBC(开放式数据库连接)直接通过工具软件如Excel、Foxpro等访问历史数据库。后台管理软件选用windows 9x软件平台,采用Client/server主从分布式体系结构。后台管理软件调用动态连接库的函数,完成各种数据采集和控制功能,它本身还有权限管理、数据查询、曲线绘制、报表打印等功能。随着自动化技术、计算机技术和IT技术的发展,利用GPRS公共网络方式进行远距离数据传送,成本会越来越低,通信也更加可靠,基于GPRS的监控系统将会有更加广泛的应用前景。

全文目录

摘要  8-9
ABSTRACT  9-11
第一章概述  11-13
  1．1 前言  11-12
  1．2 本文主要工作  12-13
第二章 GPRS网络、蓝牙技术与模块、TCP／IP简介  13-19
  2．1 GPRS定义  13
  2．2 GPRS的优越性  13-14
  2．3 与GSM比较GPRS的优势  14
  2．4 GPRS的安全可靠性和抗干扰能力  14-15
  2．5 蓝牙技术与蓝牙模块简介  15-16
  2．6 TCP／IP协议简介  16-19
第三章 GPRS MODEM模块介绍  19-29
  3．1 TCS介绍  19-20
    3．1．1 TCS功能  19
    3．1．2 TCS命令  19
    3．1．3 TCS的SMS命令  19-20
    3．1．4 TCS的联机命令  20
  3．2 MC35介绍  20-21
  3．3 MC35T介绍  21-22
    3．3．1 功能特点  21
    3．3．2 功能使用  21-22
  3．4 EP系列产品介绍  22-29
    3．4．1 功能特点  23
    3．4．2 功能使用  23-29
第四章 GPRS MODEM 模块应用程序  29-33
  4．1 应用程序结构功能  29
    4．1．1 通过SMS命令对TCS进行设置  29
    4．1．2 通过TCS的联机命令对模块进行设置  29
    4．1．3 用AT命令对MC35进行操作  29
    4．1．4 对TCS或MC35通信参数进行检测  29
  4．2 测试程序各子模块及流程图  29-32
    4．2．1 通信诊断子模块  29-30
    4．2．2 电源诊断子模块  30-31
    4．2．3 温度测量子模块  31
    4．2．4 端口诊断子模块  31
    4．2．5 系统设置子模块  31-32
  4．3 程序应用说明  32-33
第五章 GPRS监控系统及通信模块  33-67
  5．1 GPRS监控系统介绍  33-42
    5．1．1 概述  33
    5．1．2 系统结构  33
    5．1．3 组网方式及比较  33-37
    5．1．4 采用APN专线方式与GPRS连接的可靠性  37-39
      1．准确性  37-38
      2．安全性  38
      3．及时性  38-39
    5．1．5 GPRS通信系统的在电力需求侧用电数据采集应用中的构建方案  39-41
    5．1．6 监控中心  41
    5．1．7 通信模块  41-42
  5．2 GPRS网络的SMS功能实现遥测、遥信  42-60
    5．2．1 规约分析子模块开发  42-51
      5．2．1．1 部颁规约子模块开发  42-44
        1．部颁规约简介  43-44
        2．程序编制  44
      5．2．1．2 威胜规约子模块开发  44-47
        1．威胜规约简介  44-46
        2．程序编制  46-47
      5．2．1．3 自定义规约  47-51
        1．数据采集规约  47-48
        2．开关／脉冲采集协议  48
        3．远方诊断协议  48-49
        4．数据冻结协议  49-50
        5．故障信息报警  50-51
    5．2．2 SMS命令帧发送子模块开发  51-53
      1．TCS模块发送命令帧步骤与流程图  51-52
      2．MC35发送命令帧步骤与流程图  52-53
    5．2．3 SMS接收应答帧子模块开发  53-56
      1．TCS接收应答帧步骤与流程图  54-55
      2．MC35接收应答帧步骤与流程图  55-56
    5．2．4 存储数据子模块开发  56-57
      1．存储数据的要求、过程  56-57
      2．存储数据流程图  57
    5．2．5 系统监视报警子模块开发  57-60
      1．系统监视报警模块可以实现以下功能  57-58
      2．程序实现原理  58
      3．总流程图  58-60
  5．3 利用GPRS网络的语音和短消息功能实现遥控  60-63
    5．3．1 TCS、MC35操作方式、命令  60
      1．TCS语音操作方式  60
      2．TCS有关的输入输出命令  60
      3．MC35语音操作命令  60
    5．3．2 开关操作的硬件接线  60-61
    5．3．3 语音遥控操作原理  61-62
      1．开关预操作  61
      2．拨号操作  61
      3．合闸操作  61
      4．跳闸操作  61-62
      5．故障跳闸报警  62
    5．3．4 语音操作流程图  62-63
  5．4 GPRS网络的数据(DATA)功能实现遥测  63-66
    5．4．1 发送命令帧过程  63-64
    5．4．2 发送命令帧流程图  64
    5．4．3 接收应答帖过程  64-65
    5．4．4 接收应答帧流程图  65
    5．4．5 短消息与数据方式比较  65-66
  5．5 扩充多串口模块功能  66-67
第六章 GPRS监控后台管理软件  67-76
  6．1 参数设置模块  67-68
  6．2 数据采集模块  68-69
    6．2．1 手动数据采集模块  68-69
    6．2．2 自动数据采集模块  69
      1．日定点自动抄收  69
      2．整点自动抄收  69
  6．3 电能冻结模块  69-70
  6．4 开关控制模块  70-71
  6．5 故障报警模块  71-72
    1．温度报警功能  71
    2．8路开关量报警功能  71
    3．配变失电与TCS失电报警  71-72
  6．6 通信诊断模块  72
  6．7 数据查询模块  72-73
    1．实时数据查询  72-73
    2．整点数据查询  73
    3．历史数据清空  73
  6．8 线损计算模块  73-74
    1．实时线损分析原理  74
    2．理论线损分析原理  74
  6．9 图形曲线模块  74-75
  6．10 软件设计原则  75-76
第七章其他  76-77
  7．1 TCS应用局限及改进  76-77
    1．增加一个RS232／RS485口  76
    2．提高TCS的DATA传输功能  76
    3．TCS RS232可对外增加一些数据交换的命令  76
    4．SMS控制功能  76-77
第八章结论  77-78
附录一蓝牙技术缩略语  78-81
附录二英文缩写对照表  81-85
参考文献  85-87
致谢  87

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