電力系統(tǒng)GPRS應(yīng)用方案

1、. 資源世代通訊深圳PAGE ：.；中國廣東省深圳市深南東路2019號城市酒店8樓 518002 :86-755-25132333：86-755-2513-2111 HYPERLINK 世代通訊深圳中國廣東省深圳市深南東路2019號城市酒店8樓 518002 :86-755-25132358 ：86-755-2513-2111 HYPERLINK emill: cxho6411yahoo電力系統(tǒng)GPRS運(yùn)用方案資源世代通訊深圳2003年7月目 錄 TOC o 1-3 h z HYPERLINK l _Toc46916480 一、關(guān)鍵縮略語解釋 PAGEREF _Toc46916480 h HY

2、PERLINK l _Toc46916481 二、GPRS技術(shù)引見 PAGEREF _Toc46916481 h HYPERLINK l _Toc46916482 1、GPRS簡介 PAGEREF _Toc46916482 h HYPERLINK l _Toc46916483 2、GPRS的優(yōu)點(diǎn) PAGEREF _Toc46916483 h HYPERLINK l _Toc46916484 3、GPRS的網(wǎng)絡(luò)平安性 PAGEREF _Toc46916484 h HYPERLINK l _Toc46916485 三、工程需求分析 PAGEREF _Toc46916485 h HYPERLINK

3、l _Toc46916486 1、現(xiàn)場人工操作面臨的問題 PAGEREF _Toc46916486 h HYPERLINK l _Toc46916487 2、電力系統(tǒng)運(yùn)用GPRS網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)越性 PAGEREF _Toc46916487 h HYPERLINK l _Toc46916488 3、GPRS網(wǎng)絡(luò)與其它方式的運(yùn)用方案比較 PAGEREF _Toc46916488 h HYPERLINK l _Toc46916489 4、GPRS網(wǎng)絡(luò)在電力系統(tǒng)運(yùn)用的可行性 PAGEREF _Toc46916489 h HYPERLINK l _Toc46916490 四、方案設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc

4、46916490 h HYPERLINK l _Toc46916491 1、GPRS在電力系統(tǒng)中部分運(yùn)用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D PAGEREF _Toc46916491 h HYPERLINK l _Toc46916492 2、銜接方案闡明 PAGEREF _Toc46916492 h HYPERLINK l _Toc46916493 2.1、總體方案闡明 PAGEREF _Toc46916493 h HYPERLINK l _Toc46916494 2.2、詳細(xì)方案闡明 PAGEREF _Toc46916494 h HYPERLINK l _Toc46916495 3、銜接方案平安性闡明 PAGERE

5、F _Toc46916495 h 一、關(guān)鍵縮略語解釋GPRS：通用分組無線業(yè)務(wù)；X.25：分組交換網(wǎng)內(nèi)的一種通訊協(xié)議；DDN：數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)； GSM：全球挪動通訊系統(tǒng)；APN：接入名；MSISDN：挪動臺國際SDN號碼；IMSI：國際挪動臺號碼；PDP：分組數(shù)據(jù)協(xié)議；HLR：本地位置存放器；DNS：域名效力器。SGSN：網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)；GGSN：網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)；BSS：基站子系統(tǒng)；PSTN：公共網(wǎng)絡(luò)；Internet：國際互聯(lián)網(wǎng)；CDMA：碼分多址；DMA：時(shí)分多址。二、GPRS技術(shù)引見1、GPRS簡介業(yè)界通常將挪動通訊分為三代。第一代是模擬的無線網(wǎng)絡(luò)，第二代是數(shù)字通訊包括GSM、C

6、DMA等，第三代是分組型的挪動業(yè)務(wù)，稱為3G。GPRSGeneral Packet Radio Service是通用分組無線業(yè)務(wù)的縮寫,是介于第二代和第三代之間的一種技術(shù)，通常稱為2.5G，目前經(jīng)過晉級GSM網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。稱之為2. 5G是比較恰當(dāng)?shù)?，由于它是一個混合體，采用TDMA方式傳輸語音，采用分組的方式傳輸數(shù)據(jù)。GPRS是在目前GSM挪動通訊網(wǎng)絡(luò)中添加SGSN、GGSN兩個節(jié)點(diǎn)，在基站子系統(tǒng)中添加用于無線分組接入的分組控制單元來實(shí)現(xiàn)，從而開展起來的一種新型承載業(yè)務(wù)，它可以向挪動用戶以分組交換的方式提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GPRS 采用與GSM 同樣的無線調(diào)制規(guī)范、同樣的頻帶、同樣的突發(fā)構(gòu)造、同樣的跳

7、頻規(guī)那么以及同樣的TDMA幀構(gòu)造，這種新的分組數(shù)據(jù)信道與當(dāng)前的電路交換的話音業(yè)務(wù)信道極其類似。因此，現(xiàn)有的基站子系統(tǒng)(BSS)從一開場就可提供全面的GPRS 覆蓋。GPRS網(wǎng)絡(luò)有四種編碼方案和八個時(shí)隙，且每個時(shí)隙都可以為活動用戶所共享，在理想環(huán)境下實(shí)際傳輸最大速率為171.2kb/s，而目前實(shí)踐運(yùn)用帶寬大約在40100Kbps，在此信道上提供TCP/IP 銜接，可以用于INTERNET 銜接、數(shù)據(jù)傳輸?shù)冗\(yùn)用。2、GPRS的優(yōu)點(diǎn)A：資源利用率高用戶只在發(fā)送或接納數(shù)據(jù)期間才占用資源，多個用戶可高效率地共享同一無線信道；B：傳輸速率高可以提供高達(dá)115kb/s的傳輸速率(實(shí)際值171.2kb/s)；

8、C：接入時(shí)間短能提供快速及時(shí)銜接，幾秒種就可以注冊接入了；D：支持IP協(xié)議和X.25協(xié)議E、無線接入，方便快捷F、網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣GPRS網(wǎng)絡(luò)在全國大部分城市曾經(jīng)覆蓋很理想了；G、收費(fèi)合理，按量計(jì)費(fèi)實(shí)現(xiàn)永遠(yuǎn)在線，不進(jìn)展數(shù)據(jù)交換，就不收取費(fèi)用，真正實(shí)現(xiàn)了按量計(jì)費(fèi)。3、GPRS的網(wǎng)絡(luò)平安性GPRS系統(tǒng)采用了基于GSM Phase2的平安措施，這些平安措施包括：用戶的鑒權(quán)、用戶身份的加密以及在MS和SGSN之間的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)加密。在GPRS系統(tǒng)中，用戶的鑒權(quán)由SGSN進(jìn)展。GPRS采用了一種適宜于分組交換的優(yōu)化加密算法，它還可以在運(yùn)用層對不同的運(yùn)用實(shí)施特有的加密算法，網(wǎng)絡(luò)間的數(shù)據(jù)平安性與普通數(shù)據(jù)網(wǎng)類似。三、

9、工程需求分析1、現(xiàn)場人工操作面臨的問題用戶數(shù)量多，分布面廣，任務(wù)量大，任務(wù)效率低下；誤差比較大，且?guī)щ娮鳂I(yè)，危險(xiǎn)性比較大；需求大量人員現(xiàn)場任務(wù)，呵斥人力、物力資源浪費(fèi)；本錢高，且不符合目前高科技高速開展的趨勢；2、電力系統(tǒng)運(yùn)用GPRS網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)越性運(yùn)用GPRS無線終端進(jìn)展數(shù)據(jù)傳輸來實(shí)現(xiàn)無線抄表、高壓電房無線監(jiān)控報(bào)警、無線路燈監(jiān)控、高壓線路無線監(jiān)控等，就可以處理人工現(xiàn)場操作所面臨的諸多問題。結(jié)合GPRS無線網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)可知：利用GPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和遠(yuǎn)程監(jiān)控，其網(wǎng)絡(luò)組建、平臺搭設(shè)、方案實(shí)施都比較方便；并且無需專門布線，投入設(shè)備比較少，通訊費(fèi)用合理、低廉，投入資金將不會很大，并且后期晉級、維護(hù)本錢

10、低?！帮L(fēng)險(xiǎn)小、見效快、網(wǎng)絡(luò)覆蓋好、實(shí)施方便快捷正是選用GPRS網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖畲髢?yōu)勢所在。GPRS網(wǎng)絡(luò)與其它方式的運(yùn)用方案比較方案傳輸間隔 傳輸速度實(shí)時(shí)性過失率數(shù)據(jù)量覆蓋范圍工程量線路投資維護(hù)量通訊費(fèi)用電力載波近中實(shí)時(shí)高大中小無大低RS485總線近高實(shí)時(shí)無大小大大中低短信息遠(yuǎn)不確定非實(shí)時(shí)無小大小無無大有線電視網(wǎng)遠(yuǎn)高實(shí)時(shí)無大中大租用小大GPRS遠(yuǎn)高實(shí)時(shí)無大大小無無低4、GPRS網(wǎng)絡(luò)在電力系統(tǒng)運(yùn)用的可行性根據(jù)GPRS網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，它是一種高速、高效的通用分組無線通訊系統(tǒng)，允許挪動用戶經(jīng)分組方式發(fā)送和接納數(shù)據(jù)，特別適用于延續(xù)的、突發(fā)的、頻繁的和少量的數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸。結(jié)合電力

11、系統(tǒng)中的電力抄表系統(tǒng)運(yùn)用、變電房監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)運(yùn)用和路燈監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)用特點(diǎn)可知，它們都是延續(xù)性的、突發(fā)的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，正符合這個技術(shù)運(yùn)用特點(diǎn)的特征，所以，GPRS網(wǎng)絡(luò)在電力系統(tǒng)中做數(shù)據(jù)傳輸鏈路的運(yùn)用是非常適宜的。全國很多在電力系統(tǒng)方面運(yùn)用GPRS網(wǎng)絡(luò)的勝利案例闡明，GPRS網(wǎng)絡(luò)在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用曾經(jīng)非常成熟了！四、方案設(shè)計(jì)1、GPRS在電力系統(tǒng)中部分運(yùn)用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D 2、銜接方案闡明2.1、總體方案闡明電力局后臺監(jiān)控中心相應(yīng)效力器直接經(jīng)過路由器和防火墻與DDN或者Internet等相連，效力器具有外部IP。各客戶端相應(yīng)數(shù)據(jù)采集終端的GPRS Modem登錄到GPRS網(wǎng)絡(luò)之后，經(jīng)過中國挪動與其

12、它網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)DDN、Internet等獲得外部IP，建立訪問接入點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的通道。然后，數(shù)據(jù)采集終端的GPRS Modem經(jīng)過銜接通道，銜接到電力局后臺相應(yīng)的效力器，電力局后臺效力器就可以記錄各個數(shù)據(jù)采集終端設(shè)備的銜接信息了。至此，各個數(shù)據(jù)采集終端GPRS Modem和電力局后臺相應(yīng)的效力器之間就實(shí)現(xiàn)了相互的數(shù)據(jù)信息傳輸了。各個數(shù)據(jù)采集終端的GPRS Modem只與電力局后臺監(jiān)控中心相應(yīng)效力器進(jìn)展數(shù)據(jù)傳輸，各數(shù)據(jù)采集終端設(shè)備之間不相互傳輸數(shù)據(jù)。GPRS網(wǎng)絡(luò)為各個數(shù)據(jù)采集終端的GPRS Modem分配一個獨(dú)一的MSISDN號碼和一個IMSI號碼，可使后臺效力器方便識別數(shù)據(jù)于哪個數(shù)據(jù)采集終端。另外，

13、當(dāng)電力局后臺監(jiān)控中心效力器與某個采集終端的GPRS Modem之間長時(shí)間不傳送數(shù)據(jù)時(shí)，GPRS網(wǎng)絡(luò)仍可堅(jiān)持此Modem與監(jiān)控中心永遠(yuǎn)在線相銜接。在GGSN不支持此功能時(shí)，要求通訊終端在被GPRS網(wǎng)絡(luò)激活后，立刻發(fā)起PDP上下文激活懇求2.2、詳細(xì)方案闡明無線抄表運(yùn)用GPRS電力抄表系統(tǒng)利用中國挪動現(xiàn)有的GPRS/GSM網(wǎng)絡(luò)，電表和后臺系統(tǒng)的一切數(shù)據(jù)交換都經(jīng)過中國挪動的數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)關(guān)，電力局監(jiān)控中心懇求固定IP地址，在電力局建立后臺監(jiān)控中心效力器，一切電表經(jīng)過集中器和GPRS Modem經(jīng)過GPRS網(wǎng)絡(luò)連至該效力器，實(shí)現(xiàn)電表數(shù)據(jù)和監(jiān)控中心系統(tǒng)的實(shí)時(shí)在線銜接。居民用戶的用電數(shù)據(jù)由電表傳到集中器，集中

14、器將數(shù)據(jù)傳至GPRS終端并經(jīng)過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送至電力局后臺監(jiān)控中心效力器系統(tǒng)。這樣就實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程無線抄表的功能。挪動通訊網(wǎng)絡(luò)利用GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)展無線抄表，還可以隨時(shí)對某個區(qū)域、甚至某個電表進(jìn)展抽樣抄取，并且抄表便利、快速。只需求一個操作員在遠(yuǎn)端配備一個公用的抄表軟件平臺，就可以方便、快速地完成之前需求大量人員前往現(xiàn)場破費(fèi)很長時(shí)間才干完成的任務(wù)義務(wù)！B、高壓電房無線監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)高壓電房內(nèi)的變壓器經(jīng)過FTU配網(wǎng)安裝，將采集到的環(huán)境參數(shù)和電度數(shù)據(jù)利用GPRS Modem經(jīng)過中國挪動的GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到電力局后臺高壓電房監(jiān)控效力器，后臺效力器可根據(jù)所收到的數(shù)據(jù)信息的分析結(jié)果做出相應(yīng)的處置操作，包括環(huán)境超

15、標(biāo)報(bào)警、非法入侵報(bào)警、電力超標(biāo)報(bào)警等。利用GPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)高壓電房無線監(jiān)控報(bào)警，就可以對這些變電房進(jìn)展實(shí)時(shí)監(jiān)控，可隨時(shí)讀取某一指定變電房內(nèi)的環(huán)境參數(shù)和用電度數(shù)，以確定其平安情況和電力運(yùn)用情況。監(jiān)控中心配備有報(bào)警器，當(dāng)某一變電房出現(xiàn)缺點(diǎn)時(shí)，監(jiān)控中心可出現(xiàn)文字和聲音同時(shí)報(bào)警功能，以便對出缺點(diǎn)的變電房及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處置！C、無線路燈監(jiān)控系統(tǒng)利用GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)展城市路燈監(jiān)控時(shí)，可以在監(jiān)控中心方便的修正、配置各個路段路燈的開啟、封鎖時(shí)間，以完成自動控制；并可根據(jù)不同情況隨時(shí)進(jìn)展遠(yuǎn)程控制！經(jīng)過后臺效力器軟件，還可以方便的查出哪個路燈或者哪個路段的路燈出現(xiàn)了缺點(diǎn)，然后派人及時(shí)去檢修處置。 D、高壓線路無線監(jiān)控系

16、統(tǒng)利用GPRS網(wǎng)絡(luò)對高壓線路進(jìn)展監(jiān)控時(shí)，可以根據(jù)不同需求，實(shí)現(xiàn)對高壓線路進(jìn)展監(jiān)視、報(bào)警、缺點(diǎn)線路查詢等功能。不但防止了高壓作業(yè)的危險(xiǎn)，而且還可以更及時(shí)、更快速的找出缺點(diǎn)所在路斷。3、銜接方案平安性闡明(1)由電力局的防火墻對終端ID和IP地址進(jìn)展過濾。(2)在各抄表終端發(fā)起PDP上下文激活懇求時(shí)，SGSN可根據(jù)HLR中MSISN/IMSI、靜態(tài)IP地址，對抄表終端的MSISN/IMSI、靜態(tài)IP地址與HLR中注冊的能否一致進(jìn)展鑒權(quán)，以防止非法用戶的入侵。(3) 各監(jiān)控中心效力器可以給每個GPRS終端分配特有的用戶ID和密碼，交換機(jī)資深黑客即使偽造了合法的手機(jī)號，但是沒有監(jiān)控中心分配給GPRS終端的用戶ID和密碼，依然無法與監(jiān)控中心建立呼叫，而監(jiān)控中心可以周期性命令各電表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)將用戶ID和密碼改掉。(4)GPRS系統(tǒng)采用了基于GSM Phase2的平安措施，其中包括：用戶的鑒權(quán)、用戶身份的加密以及在MS和SGSN之間的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)加密等。在GPRS系統(tǒng)中，用戶的鑒權(quán)由SGSN進(jìn)展。