基于GPRS的电压监测系统简述

基于GPRS的电压监测系统简述随着国内电力事业前所未有的发展，电力资源需求的迅速增长，供电网络的扩大，运行管理任务大大增加。由于对高低压配电网的运行管理水平却相对落后，大量依靠人工对电网运行状态进行监测和管理，效率低，效果差。为保证电网的安全运行和了解电网运行的状况，对电力电网的监控是电力公司的一项重要责任。因此，如何保证低压配电变压器和配电网低压线路的经济运行，保证用户的电能质量，及时掌握和调整低压线路的电压质量，电力公司为此投入的大量的人力物力进行安全保障工作，布置了大量的电网巡线人员。巡线人员劳动强度大、危险性高，而且数据的准确可靠性完全依赖于巡线人员的工作责任心，反馈的电网参数的也不及时。以下提出的一种基于全电子式多功能电压监测和移动GPRS（GeneralPacketRadioService，通用无线分组业务）无线网络技术的高低压配电网实时监测系统成为解决这一问题的较好方案。应用该电力电网监控系统记录电压越限时间，计算电压合格率，从而合理控制电压水平，改善供电质量。对于电力电网管理的自动化、提高工作效率、保证数据采集的准确性及加强现场事故应急处理等都具有非常重要的意义。电力电网的自动测控系统是电力系统能够安全、稳定运行的可靠保障。1． GPRS的选取优势1．1配电网自动化对通信系统的要求及通信方式的选取配电网自动化对通信系统的要求取决于配电网自动化的规模、复杂程度和预期达到的自动化水平,总体上讲,配电自动化根据自身的特点,对信息传输系统的要求有:通信系统应具有高的可靠性;合理的建设费用;满足当前和将来数据传输速率的要求;具有双向通信的能力;易于安装与维护;确保通信的实时性和信息的安全性;能有效隔离外网(如公共网)上的恶意攻击。根据配电网自动化系统对通信的特殊要求,对当前常用的通信方式,例如光纤通信、配电载波通信、电缆通信、有线电视(CATV)通道等进行分析研究,发现尚没有一种通信技术可以很好地满足配电网自动化系统所有层次的信息传输需要。在配电网自动化工程中,选用的通信方式是否经济实用,是决定配电网自动化成效的关键,况且当前应用在电网自动化系统工程中的几种通信方式都是基于自建专用通信网方式,均存在工程投资大、维护工作量大等问题。此前,由于传统观念及体制等多方面原因,电力企业不管传输何种业务都靠建设专网来满足需要。同时,由于缺乏对公用通信网的深入研究和了解,最终导致大量的电力通信工程投资沉淀和设备功能的闲置,造成极大浪费。当前电力企业已进入公司化运营,要求降低运营成本,实现投资收益及利润最大化,而公用通信网经过多年的发展和完善,网络规模、网络质量和容量,都得到巨大的改善,网络可靠性、运行水平都得到极大的提高。此外,由于网络是规模经济,公用通信网的单位带宽成本比专用电力通信网低得多,这些因素为利用公网解决电力通信问题提供了可行性。如果深入研究分析和设计安全体系、可靠性等问题,并找到与网络工程投资合理的平衡点,大部分电力通信业务完全可以借助公用电信网络平台来实现承载。配电网自动化信息量并不大,但点多,如果建设专用通信网络平台来传送,投资将是巨大的,而且维护工作量大,这将严重影响配电网自动化系统工程的投资效益和经济指标,制约配电网自动化的发展。基于这一思路,经过深入调查、分析及比较,发现利用公用移动通信GSM/GPRS通信技术构筑一个虚拟的专用配电网自动化信息传输平台,具有投资少、安装维护简单、易于组网、可靠性高、速率较高、实时性较好等特点,可以实现任何地点的信号覆盖,极好地满足配电网自动化的通信需求。1．2GPRS技术应用于配电网自动化通信的可行性分析电力配电网地域分布广,监控点众多,其配电网自动化管理系统要求配备价格相对低廉、实时性较好的信息接入和传输系统,与有线及其它无线通信系统相比,基于GPRS的无线接入系统应用在配电网自动化具有很显著的优势。1．2．1可用性分析可用性指的是GPRS技术对目标需求的适应能力。1．）网络覆盖面广由于配电网自动化的监测点分布甚广,要求通信系统信号能到达每一角落的自动化终端监测点,而GPRS网络是在GSM系统上承载、建设的,中国移动GSM网络经过十多年的建设完善,目前网络信号覆盖已十分广泛,电力公司配电网自动化终端的监测点完全能得到中国移动通信公司GPRS网络的覆盖。2．）通信速率及其双向通信能力由于GPRS采用分组交换技术,它可以让多个用户共享某些固定的物理信道。在信道充足的条件下,可以把一些信道定义为GPRS专用信道,以组建VPN。GPRS在理论上通信速率可达到171.2Kbps,在实际应用中,中国移动能保证提供33.6Kbps的下行速率和13Kbps的上行速率,这样高的数据传输速率完全能满足配电网自动化所要求的信息传输要求。同时,GSM移动通信系统本身就是双向通信系统,因而GPRS网络完全可以支持数据的双向传输。3．）接入响应时间GPRS核心网本身是一个分组型数据网,支持IP协议,数据终端一通电开机就能够附着到GPRS网络上,即已经与GPRS网络建立联系,GPRS可以在其有效覆盖范围内实现即时收发数据,一旦有需求就可以立即发送或接收数据信息,不需要拨号建立连接。网络与数据终端之间保持一种虚(逻辑)连接,当数据终端需要传送数据时,立即在1～3s内激活,向网络请求无线资源下载/上传信息,响应速度很快,实现“永远在线,实时在线”,完全满足配电网自动化所要求的15～20s响应及数据传送时间。4．）寻址GPRS网络为分组数据交换网,一般使用内部的IP地址空间,可为数量众多的配电网自动化终端灵活分配内部IP地址,方便系统寻址,可组建VPN,提供终端与子站、主站之间数据的透明传输,便于各种通信规约的实现。5．）GPRS服务类别及QOSGPRS可根据应用的类型和网络资源的实际情况、网络质量,灵活选择服务质量参数,支持四种QOS,能实现话音资源和数据资源的动态分配,能从低速到高速实现数据传输。由于GPRS网络对不同业务要求提供不同的QOS保证,因而,我们也可以根据配电网自动化系统对监测及遥控数据不同的速率、延时等特殊要求,对GPRS网络参数进行设定,使得GPRS网络能为配电网自动化信息传送提供有效可靠的通信服务。1．2．2可靠性分析1．）网络核心设备中国移动通信公司是国内最大的GSM/GPRS移动通信业务运营商,其网络核心设备全部按电信级企业标准配备,全部为性能优良、技术成熟的进口设备,采用双机热备份,且拥有充足的备品备件。2．）基站设备采用技术成熟、先进的进口通信设备,具有充足的容量,完善的安全防范结构,严密的监控手段,可靠的主、备用通信电源系统,充足的备件。3．）传输系统实现双光纤-微波路由保护,大部分建成同步数字系列(synchronosdigitalhierarchy,SDH)光纤自愈环,准备充分的应急电路调度方案。4．）监控中心及运维队伍监控中心24小时有人监控,确保网络运行安全可靠,同时配备24小时快速响应维护队伍,形成完善的网络运行维护体系。5．）纠错机制GPRS采用高斯最小移频键控(Gaussianminimumshiftkeying,GMSK)调制方式,采用了自动重传请求(automaticrequestforretransmission,ARQ)等技术,确保数据的可靠传送。在信道前向纠错(forwarderrorcorrection,FEC)编码上,GPRS采用卷积编码,CS-1～CS-4四种编码方式,通过采用不同的纠错比特数适应不同传输信道质量要求。1．2．3安全性分析为了提高网络安全,防止欺骗性接入,保证用户传输的信息的保密性,GSM中定义了许多安全保证措施,GPRS继承并采纳了这些措施,如:移动终端鉴别、接入控制、用户识别号(IMSI)的保密性、用户信息加密等。但是,为了保证配电网自动化系统数据信息的安全,不能只依赖于GPRS网络自身的安全机制,而应该使用多层次,多种技术相结合的保密方式,即在应用层、网络层、传输层和物理层上进行全方位的数据保护,并合理地使用GSM,GPRS,IP等多种层次上的安全协议,保证信息在传输过程中的安全性。1．2．4经济性分析由于GPRS采用分组交换技术,网络可按流量计费,这对于信息量较小的数据传输业务具有显著的经济效益。现时使用GPRS资费5元包30M流量（超出部分0.01元/KB）,初期投资较小。与光纤、一点多址扩频、电缆、800MHz数传电台、配电载波等通信方式相比较,GPRS通信系统的首期投资及运行维护费用低得多,可以为电力公司节约大量的成本费用,经济效益显著。经过对GPRS可用性、可靠性、安全性及经济性等关键问题的研究探讨,认为将GPRS通信技术应用在配电网自动化实现数据传输是基本可行的,可以利用GPRS通信技术构建虚拟的配电网自动化信息传输平台,为各配电终端与配电管理中心之间提供一个透明、高效、可靠、安全、经济的数据传输平台。2．系统构成和功能概述

2.1系统构成

该系统利用电子式多功能电压监测仪作为基本的数据采集单元，以GPRS无线网络和Internet作为通信通道构成配电网运行实时监测系统，主要由多功能电压监测仪GPRS通讯模块、GSM公用数字通讯网，移动服务商网关，公共互连网，专有服务器和供电所监测中心构成。系统构成如图1所示。2.2DY2型电压监测仪（GPRS）介绍DY2型电压监测仪，是依据电力行业标准《DL500-92电压监测仪订货技术条件》开发研制的，专门用于监测电网电压的运行质量的电子仪表，主要由计算机、电压监测仪、监测数据分析管理系统等组成，其中GPRS型和短消息型电压监测仪还包括：短消息无线数据采集器、GPRS数据服务器和客户端上位机数据管理系统等组成的一个电压监测网络系统，它利用现有的GPRS网络或短消息无线数据采集器把现场数据发送或接受到远程的GPRS数据服务器上或装有短消息无线数据采集器服务器上,通过INTERNET网络把这些数据发送或接受到远程电力部门的客户端上位机管理系统上，实现对现场仪表数据的远程无线采集和监控。该仪器以单片机和GSM/GPRS无线网络技术为核心，集监测，记录，远程通讯于一体的智能化仪器。产品采用了大规模的集成电路技术，高精度A/D转换技术，单片机控制技术和抗干扰技术，具有测量精确，可靠性高，功能齐全，人机界面友好，安装方便，操作简单等特点，在同类产品中具有很高的性能价格比。它具有对电网电压进行实时监测、数值统计分析、存储和多种形式的报表打印等功能，并采用GPRS/短消息通讯方式来收发数据，是新一代高科技管理系统。该系统具有建网方便、无需布线、一次性投资少、设备运行维护费用低和几乎不受区域限制等特点。系统原理框图如下图所示：可随时利用GPRS通讯方式实现全国范围的联网通讯，将电压监测数据传输到供电部门的计算机上，实现数据的传输，无论距离长短。GPRS模块直接内置在仪表内部，在供电部门使用的原有管理软件计算机上，增加TCP/IP协议收发数据的功能，就可完成和GPRS数据服务器之间的数据传输。2.3 GPRS介绍2．3．1GPRS的特点

(1)传输速率高

GPRS支持4种编码方式(CS_1,CS_2,CS_3,CS_4)可向用户提供从9．6Kbps到多于150Kbps的接入速率;支持多用户共享一个信道的机制，提高了无线信道的利用率，在技术上提供了按数据量计费的可能;支持一个用户占用多个信道,提供较高的接入速率,是移动网和IP网的结合,可提供固定IP网支持的所有业务。

(2)接入速度快

GPRS核心网本身是一个分组型数据网,支持IP协议,因此可与其他分组数据网络进行无缝直接连接,能很快建立呼叫,不用像电路型业务那样需要等待,快于电路型数据业务。

(3)可永久连接

由于分组型传输不占信道,因此用户可以长时间保持与外部数据网的连接，而不必进行频繁的连接和断开操作,真正实现“永远在线,永远连接”。

(4)丰富的数据业务

GPRS可以根据应用的类型和网络资源的实际情况和网络质量,灵活选择服务质量参数,支持4种QoS,能实现话音资源和数据资源的动态分配,能从低速到高速实现Internet所能提供的一切业务。它能够提供两个MS之间或MS与GPRS终端或外部PDN终端之间的数据传送能力。它提供两类业务:PointToPoint(PTP即点对点业务)和PointToMultipoint(PTM即点对多点业务)。

GPRS业务依据传输延迟和优先级分为4类QoS品质。有三种预先规定了传输延迟和95%延迟,第四类没有规定，见图2。图2对于运营商来说GPRS可提供更多更优质的增值业务；可提高无线资源的利用率；运营商将从IP业务的迅猛发展中得到更多的商机。对于用户来说GPRS具有如下好处：计费合理、覆盖广泛、业务丰富、性能优越。可向用户提供如:E-mail、Web、在线数据库、Telnet、目录服务、信息查询、FTP、远程监控和电子商务等服务。2．3．2GPRS系统(1)GRPS的逻辑结构从网络侧看，GPRS是在GSM网络的基础上增加SGSN和GGSN这两种网络实体以及Gb、Gn/Gp、Gi、Gr、Gf、Gd、Gs、Gc等接口而实现的。SGSN（服务GPRS支持节点）和GGSN（网关GPRS支持节点）是实现GPRS业务的核心实体，它们也可通称为GSN。SGSN是为MS提供移动性管理、路由选择等服务的节点，GGSN是用于接入外部数据网络和业务的节点。在上述接口中，Gs和Gc接口是可选接口，需要SGSN与MSC/VLR配合实现诸如联合位置更新、经由GPRS进行CS寻呼等功能时，就应选用Gs接口；如果选用Gc接口，则GGSN可直接从HLR获取位置信息，如果未选用Gc接口，则GGSN需通过其他SGSN或GGSN从HLR获取位置信息。 (2)GPRS网络的基本结构（见图3）图3

来自MS的用户信令与数据在BSS之后分流，电路业务经A接口去往MSC/VLR进入GSM核心网，分组业务则经Gb接口去往SGSN进入GPRS骨干网。BSC与SGSN之间可以利用帧中继方式相连，信令和数据都在这一传输平台中传送，帧中继支持请求带宽，线路利用率较高，费用较低，适用于分组数据的传输。此外，在业务量不太大的情况下，Gb接口也可以暂时共享原GSM网A接口的传输资源，在MSC侧通过MUX分复用之后，再将GPRS数据流送往SGSN。GPRS骨干网是图2中虚线方框内的部分，在GPRS骨干网内部，各GSN实体之间通过Gn接口相连，它们之间的信令和数据传输都是在同一传输平台中进行的，所利用的传输平台可以在ATM、以太网、DDN、ISDN、帧中继等现有传输网络中选择。GPRS骨干网中的SGSN和GGSN还通过Gr/Gc、Gs、Gf、Gd等接口分别与HLR、MSC/VLR、EIR、SMS-GMSC等原GSM网络实体相连，这些实体之间的通信只涉及信令，利用SS7网络进行通信。GPRS骨干网通过GGSN经Gi接口与外部数据网(PDN)互连，PDN可以是Internet、X.25/X.75等网络，Gi接口应是与PDN相应的接口，即在与不同的PDN互连时，Gi接口也不同。

(3)GPRS传输协议栈（见图4）图4

Um接口

射频部分：采用与GSM相同的传输模式；

MAC/RLC协议：提供分组数据传输的信道，其中RLC协议可支持MS与BSS之间的有确认和无确认两种模式的数据传输；

LLC协议：它与RLC协议是相对独立的，在MS与SGSN之间提供一条高度可靠的加密的逻辑链路用于数据传输。LLC协议也可同时支持有确认和无确认两种模式。LLC层可支持多种QoS延时级别；

SNDCP协议(Subnetworkdependentconvergenceprotocal)：作为网络层与链路层的过渡，将IP/X.25用户数据进行分段、压缩等处理后送入LLC层进行传输。

Gb接口

L1bis：物理传输层。

网络业务（NetworkService）：该层基于帧中继，用于传送上层的BSSGPPDU。

BSSGP协议：在传输平台上，该协议用于在BSS与SGSN之间提供一条无连接的链路进行无确认的数据传送；Gn接口

L1/L2：底层传输网络相关的协议，底层传输网络可以是ATM、以太网、DDN、ISDN、帧中继等；

UDP/TCP：UDP提供差错保护，用于承载不要求可靠传输的GTPPDU。TCP提供流量控制以及丢失和差错保护，用于承载要求可靠传输的GTPPDU；

IP：GPRS骨干网协议,用于路由用户数据和控制信令。GPRS骨干网可先采用IPv4,最终将使用Ipv6．

GTP协议(GPRStunnellingprotocal)：用于GPRS骨干网中GSN之间数据和信令的隧道传输，它将用户的PDPPDU用GTP字头封装用于标识特定用户。2．3．3引入GPRS业务对现有GSM网络的影响

(1)网络设备

a.对于MS和BSS部分

由于GPRS与电路型业务相比较，其基本的调制方式和无线信道的传输速率和突发脉冲等方面都没有改变。无线接口的主要修改在于：

－无线接口的信令部分包括MAC/RLC,SNDC以及高层的信令等；

－逻辑信道与物理信道的映射、信道编码部分；

－物理层的无线链路部分包括功率控制、同步、时间提前等算法。

●MS

支持GPRS的移动台一般在软硬件上均需改动，由于各厂家移动台设计的不同，硬件的改动有大有小。以传送分组数据业务为目标的GPRS业务，一般其终端都具有连接PC适配接口，以便与多种数据应用终端的连接。

●BTS

基站不需要修改硬件设备，仅需进行软件的升级。当引入CS-3,CS-4信道编码时，目前大部分厂家的Abis接口的帧结构要发生变化。

●BSC

为了支持GPRS，需要在BSC增加分组控制单元（PCU）。PCU需要支持BSC至SGSN的Gb接口，由于该接口采用帧中继方式，原有电路型的交换设备无法使用，必须增加新的硬件设施完成与SGSN的连接。同时，PCU还完成信道指配和无线信道管理等工作，包括广播控制信道和功率控制等。

b.对于网络部分

需要新增网络交换设施SGSN和GGSN。

－SGSN：与BSS接口，主要完成GPRS的移动性管理、加密和计费等功能；

－GGSN：与分组数据网络接口；

对于原有网络设施需要进行软件升级并配备一些网络接口连接：

－HLR：需要增加GPRS的相关数据，包括用户签约的GPRS业务种类和移动用户所在的SGSN的号码，以及SMS是通过MSC来传送还是GPRS网络来传送；HLR需增加与SGSN、GGSN（可选）等网络实体间的Phase2+的MAP信令接口；

－MSC/VLR：当采用MSC与SGSN之间的Gs接口时，需要对于MSC/VLR进行软件升级并配备相应接口，以支持联合位置更新和寻呼；

－短消息业务中心：需增加与SGSN的接口，采用现有MAP信令也可实现短消息业务在GPRS中的传送；

－计费系统：应能够根据SGSN和GGSN采集的计费信息，建立适合于分组数据业务的计费处理系统；

－操作维护中心：OMC-R需要增加无线资源管理的相关数据，OMC-S部分增加了SGSN和GGSN两个网络单元，应增加其相应的管理数据和程序。

(2)传输网络

传输网络的投资在整体网络建设中占用相当大的比重。由于目前蜂窝网络的业务主要为电路型业务因此主要采用PCM2Mb的线路，随着GPRS骨干网络的不断发展，有选择地采用帧中继、ATM等传输方式以提高传输有效性，适应业务和网络的发展。

(3)无线网络的规划

GPRS信道引入干扰的方式与电路型有所不同，这主要是由于该信道是动态方式，时开时关，并且其功率控制机制与电路型不同。对于话音的干扰将会是电路业务和分组业务的叠加，在分组数据业务量较小时，电路与分组之间的动态信道分配，对于网络中话音质量的影响不大。随着数据业务量的不断增大，无线网络规划就显得越来越重要。当GPRS业务大量增加后，用户对服务质量的需求将成为优先的考虑因素,因为GPRS按照数据流量计费，而不是按照信道占用时间计费，所以应当使每个信道上的数据流量尽量地大，可以考虑对GPRS的频点进行重新规划，以保证最佳的服务质量。与HSCSD相同的是，也可以考虑优先选择与BCCH共用频点。由于GPRS是基于分组进行数据交换，对一个MS来说，只在需要的时候占用信道，这使得GPRS的MS具有某种“DTX(不连续发射)”的特性,但是这种不连续性同时也使得上下行方向上的功率较电路型业务难于控制,且效率要相应的低一些。这也是网络规划要考虑的问题。2．3．4引入GPRS对已有话音业务的影响可以动态地将一个信道在普通电路交换的业务信道和分组业务信道间进行转换，对于传统GSM话音业务，用不同的分配策略，运营商可以选择在不同情况下，优先满足电路业务或者分组业务的需要，基本话音业务的容量能够得到保证。对于GPRS业务占较小比例的小区，引入GPRS对原有话音业务的影响是可以不去考虑的。在初期GPRS业务量会远小于电路交换业务的业务量，可以选择固定分配少量分组业务信道或者根本不固定分配分组业务信道，仅仅在需要时将电路业务信道转换为分组业务信道，当GPRS业务量足够大时成为主要业务那么可以选择优先将信道分配成为分组业务信道，只保留少量必要电路业务信道。2．3．5GPRS向第三代演进电信网络逐步向着智能化，宽带化，个人化的方向发展。GSM网络也向着这个方向发展，向UMTS第三代移动通信网络演进已经成为一种必然的趋势。GPRS是移动通信与分组交换技术相接合的产物。GPRS是在GSM的基础上发展起来的,可以充分利用GSM的广泛覆盖。为了充分保护运营商在GSM网络上的投资,选择网络演进方案时必须充分考虑继承现有网络基础设施,以GSM为基础,通过动态分配资源可以更好的利用无线网络。通过GPRS过渡是中国GSM向第三代演进的合理方式。在第三代系统出现时,对于那些还没有经营权的运营商而言,GPRS也使他们具有采用第二代系统向用户提供高数据业务的竞争能力。但是GPRS并非完美无缺,还有待于进一步发展!2．4本系统的GPRS通信模块工作原理及硬件实现

GPRS终端由控制模块控制TCP／IP模块和无线发送模块实现。其结构框图如图5所示。图5GPRS通信模块结构框图图6GPRS网的数据传输系统2．4．1控制模块控制模块的作用主要有：·控制模块通过AT指令初始化GPRS无线模块，使之附着在GPRS网上，获得网络运营商动态分配给GPRS终端的IP地址，并与目的终端或服务器之间建立连接；·控制模块通过RS232串口向客户系统收发数据或指令；·控制模块通过RS232串口向TCP／IP模块收发数据；·控制模块自主或根据远程控制指令采取其他操作。控制模块的MCU选用恩智普NXPSemiconductors(原Philips)的32位机LPC2138。PhilipsLPC2138是基于ARM7TDMI-S的高性能32位RISC微控制器，集成了Thumb扩展指令集,256KB可在系统中编程(ISP)的片内Flash和可在应用中编程(IAP)的32KBRAM，向量中断控制器。2个UART,2个I2C串行接口,2个SPI串行接口,2个定时器(7个捕获/比较通道),PWM单元可提供多达6个PWM输出,8通道10位ADC,实时时钟,看门狗定时器,48个通用I/O引脚。CPU时钟高达60MHz,片内晶体振荡器和片内PLL、可编程看门狗定时器等诸多功能。在很多场合，处理能力及系统资源提高10倍以上，几乎不用扩展外围芯片就能够满足系统要求。由于其采用了全新设计的微处理器内核，不需要多余的外围电路，即可满足系统的设计需要，节电性能也将大大提高。2．4．2TCP／IP模块TCP／IP模块通过RS232串口与GPRS无线模块通信，提供非透明和透明两路通道。相对应地，该模块有两种传输模式：透明模式和非透明模式。通过软件切换，模块在处于不同的传输模式时，数据流向也有所不同。当传送AT指令集时，模块进入透明模式，可以直接访问GPRS无线模块；当模块进人非透明传输方式时，用户数据从串口进入TCP／IP模块后，先十丁成TCP／IP包，再经串口发送给GPRS模块；GPRS无线模块把其封装成GPRS分组数据包传到GPRS网上。TCP／IP模块由基于ARM7TDMI-S的高性能32位RISC微控制器的嵌入式系统实现。选用LPC2138作为嵌入式系统的微处理器，嵌入式实时操作系统选用uC／OS-II，然后在uC／OS-II中移植uIP实现TCP／IP协议栈。2．4．3GPRS无线模块GPRS无线模块作为GPRS终端的无线收发模块，把从TCP／IP模块接收的TCP／IP包和从基站接收的GPRS分组数据进行相应的协议处理后再转发。GPRS无线模块采用了SIEMENS公司的MC39iGPRS模块/华为GTM900-B。MC39i/GTM900-B模块主要由射频天线、内部Flash、SRAM、GSM基带处理器、匹配电源和一个40脚的ZIF插座组成。GSM基带处理器是核心部件，其作用相当于一个协议处理器，用来处理外部系统通过串口发送过来的AT指令。射频天线部分主要实现信号的调制与解调，以及外部射频信号与内部基带处理器之间的信号转换。匹配电源为处理器及射频部分提供所需的电源。MC39iGPRS/GTM900-B模块支持GSM900和GSMl800双频网络，接收速率可达86．20kbps，发送速率可达21．5kbps，并且很容易集成。当然最大的数据吞吐量还要依赖于GPRS网络的支持。3．电力监控中心3．1 后台软件Intranet是Internet技术在企业内部进行信息传递的产物，在我国大中型企业中得到广泛的应用。在工业监控系统中，应用Web技术实现远程监控，成了越来越多的企业不可缺少的重要组成部分。目前，从结构模式上讲，有B/S(Browser/Server)结构和C/S(Client/Server)结构。3．1．1B/S结构和C/S结构的比较C/S结构就是传统意义上的客户机/服务器模式，系统任务分别由客户机和服务器来完成。服务器具有数据采集、控制和与客户机通信的功能；客户端则包括与服务器通信和用户界面模块。这是一种典型的“瘦服务器/肥客户机”的模式，它有以下缺点：（1）部署困难，除了要安装服务器软件外，对每台客户机都要安装客户软件的一份拷贝。（2）满足不了客户端跨平台的要求。一般来说，客户端的操作系统是不同的，与此对应的客户端程序也是不同的。但是，为每一种操作系统设计一个客户端程序是不现实的。而要求客户放弃已有的操作系统来购买一新的操作系统会使客户付出很大的代价。（3）管理、维修费用高、难度大。针对以上情况，我们就在传统的C/S结构的中间加上一层，把原来客户机所负责的功能交给中间层来实现，这个中间层即为Web服务器层。这样，客户端就不负责原来的数据存取，我们只须在客户端安装浏览器就可以了。把原来的服务器作为数据库服务器，在数据库服务器上安装数据库管理系统和创建数据库。Web服务器的作用就是对数据库进行访问，并通过Internet/Intranet网传递给浏览器。这样，Web服务器既是浏览器的服务器，又是数据库服务器的浏览器。在这种模式下，客户机就变为一个简单的浏览器，形成了“肥服务器/瘦客户机”的模式。B/S结构同C/S结构相比较，具有以下优点：（1）可以非常容易地实现多用户监控。（2）开发环境与应用环境分离，便于系统的管理与升级。（3）应用环境为标准的浏览器，简化了传统系统中较为复杂的GUI的开发；降低了对用户的培训、安装、维护等费用。（4）易于实现跨平台的应用。（5）最重要的是数据个共享。3．1．2监控系统的具体实现基于B/S结构的监控系统如图7所示。图7B/S结构监控系统将采集到的数据通过动态链接库DLL（DynamicLinkLibrary）程序送到应用服务器，应用服务器负责与被控过程的连接，由VC++6.0编写的应用程序调用.DLL程序，实现对数据的采集。同时，用ODBC(OpenDatabaseConnection)开放数据库链接技术实现数据库服务器与应用服务器之间的通信，使采集到的数据存储到数据库服务器。数据库服务器中的数据库管理系统采用关系型数据库MS.SQL.Server操作系统。客户通过浏览器向Web服务器提出请求，Web服务器处理后，到数据库服务器上进行查询，查询结果送回到Web服务器后，以HTML页面的形式返回到浏览器。1．）动态链接与应用程序动态链接库(DLL)是Windows的重要组成部分。它是一个包含函数的库文件，可以独立地编译成在运行时才链接的.DLL文件，这在工业监控系统中有着特殊的意义，这是因为工业监控对速度有很高的要求。在进行监控时，数据采集得不停地进行，使用.DLL文件，使应用程序变小，留出更多的空间给应用程序进行数据处理使用，这样就提高了监控的效率。VisualC++有很好的对底层系统的编程能力，可以利用它设计开发对端口的操作函