CDMA电力远程抄表系统应用方案.doc

CDMA电力远程抄表系统应用方案

挨家挨户敲门查电表的方式，无论是对敲门的人来讲，还是对被敲门的人来讲，都是一件麻烦的事情。现在已有许多住宅用户都用上了预付费电卡，省去了查表的麻烦，但对电力部门来说，数据记录和实时监测仍然是一个有待解决的问题。

1 方案介绍
通过中国联通的CDMA网络系统，电力部门可将工业和民用电表采集的电力系统数据实时传递到地、市、省级的集中监控中心，以实现对电力监测设备的统一监控和分布式管理。CDMA网络可为电力系统提供了简朴高效的通信传输手段。
中国联通CDMA系统可提供广域的无线IP连接。在联通通信公司的CDMA业务平台上构建电力远程抄表系统，实现电表数据的无线数据传输具有可充足运用现有网络，缩短建设周期，减少建设成本的优点，并且设备安装方便、维护简朴。
CDMA电力远程抄表系统由位于电力局的配电中心和位于居民社区的电表数据采集点组成，运用中国联通现有的CDMA网络，电表数据通过中国联通的CDMA网络进行传输。
居民社区的所有电表一方面连接到电表集中器，居民用户的用电数据由复费率电表通过RS485接口传到电表集中器，电表集中器通过RS232口与CDMA透明数据传输终端连接，电表数据通过协议封装后发送到中国联通的CDMA数据网络，通过CDMA数据网络将数据传送至配电数据中心，实现电表数据和数据中心系统的实时在线连接。

2 方案优点
CDMA无线电力远程抄表系统具有如下特点：
1) 实时性强：由于CDMA具有实时在线特性，系统无时延，无需轮巡就可以同步接受、解决多个数据采集点的数据。可很好的满足系统对数据采集和传输实时性的规定。
2) 可对电表设备进行远程控制：通过CDMA双向系统还可实现对电表设备进行远程控制，进行参数调整、开关等控制操作。
3) 建设成本少低：由于采用CDMA的无线公网平台，只需安装好设备就可以，不需要为远程抄表进行专门布线，前期投资少、见效快，后期升级、维护成本低；
4) 集中抄表范围广：CDMA覆盖范围广，在无线CDMA网络的覆盖范围之内，都可以完毕对集抄的控制和管理。并且，扩容无限制，接入地点无限制，能满足山区、乡镇和跨地区的接入需求。
5) 系统的传输容量大：配电数据中心要和每一个电表数据采集点保持实时连接。由于电表数据采集点数量众多，系统规定能满足突发性数据传输的需要，而CDMA技术能很好地满足传输突发性数据的需要。
6) 数据传送速率高：每个电表数据采集点每次数据传输量在10Kbps之内。CDMA网络传送速率理论上可达153.6kbit/s，目前CDMA实际数据传输速率在40Kbps左右，完全能满足本系统数据传输速率（≥10Kbps）的需求。
7) 通信费用低：采用包月计费方式，运营成本低。

3 系统构建
由于CDMA通信是基于IP地址的数据分组通信网络，配电中心计算机主机配置固定的IP地址，各个电表数据采集点采用CDMA模块和该主机进行通信。
（一）系统组成
1、电表数据采集点
电表数据采集点位于居民社区的信息中心，居民用户的用电数据由复费率电表一方面通过RS485接口通过双绞线连接到位于社区信息中心的电表集中器，电表集中器再通过RS232接口与CDMA透明数据传输终端相连。通过CDMA透明数据传输终端内置嵌入式解决器对数据进行解决、协议封装后发送到网络，通过CDMA网络传送至电力公司数据中心电力远程抄表系统，实现电表数据和数据中心系统的实时在线连接。
电表集中器通过RS485接口直接连接到电表上，既可支持单个电表，也可以同时支持多个电表，实现对电表参数的采集、存储、预解决或并将采集到的电表数据实时传送到配电中心；同时，电表集中器还可将配电中心发送的遥控指令传给电表控制模块，对电表进行控制操作。
2、配电中心
配电中心服务器申请配置固定IP地址，采用省联通公司提供的DDN专线，与CDMA网络相连。由于DDN专线可提供较高的带宽，当电表数据采集点数量增长，中心不用扩容即可满足需求。
配电中心RADIUS服务器接受到CDMA网络传来的数据后先进行AAA认证，后传送到配电中心计算机主机，通过系统软件对数据进行还原显示，并进行数据解决。
配电中心计算机主机可进行业务管理和计费管理，对电力数据进行校验、计算、存储、分析、管理等，可对异常情况进行告警，同时对用户使用情况实时监控，保证电力局的合法收益。

3、CDMA/联通数据传输网络
电表集中器采集的数据经网络空中接口功能模块同时对数据进行解码解决，转换成在公网数据传送的格式，通过中国联通的CDMA无线数据网络进行传输，最终传送到配电中心IP地址。
由于CDMA通信是基于IP地址的数据分组通信网络，配电中心计算机主机配置固定的IP地址，各个电表数据采集点采用CDMA模块和该主机进行通信。
（二）系统方案
各电表使用CDMA透明数据传输终端，通过联通的CDMA网络与配电中心相连。
电表使用联通公司统一的UIM卡，同时配电中心对各电表数据采集点进行登记，保存相关资料以便辨认和维护解决。各电表数据采集点运营系统软件，支持24小时实时在线，实现信息采集点24小时传送采集的电表数据。
凡电力局授权的信息采集点均可以使用本系统：
u 电表数据采集点必须使用联通统一的UIM卡，用户使用本卡只能用于与配电中心的数据通信功能。
u 无线通讯终端设备使用华电光讯科技股份有限公司提供的联通CDMA数据通信终端。
u 用户登记：符合电力局的规定。
推荐省级配电中心通过公网使用VPN接入到联通CDMA网，这种方式成本比较低，安全性比较高，并且速度和网络服务质量都保障；也可以通过CDMA专线接入到联通CDMA网，这种方式成本高，安全性高、稳定可靠。由于CDMA通信是基于IP地址的数据分组通信网络，配电中心计算机主机配置固定的IP地址，各个电表数据采集点采用CDMA模块和该主机进行通信。
（三）产品特性
系统采用华电光讯HG2023系列CDMA无线透明数据传输终端。产品基于中国联通的CDMA网络，具有高性能、高可靠及抗干扰能力强等特点，提供标准232数据口可直接与计算机、RTU、PLC、GPS接受机、数码相机、数据终端等连接，传输速率达153.6Kbps，具有远程诊断、测试、监管功能，满足各行业调度或控制中心与众多远端站之间的数据采集和控制。
u 支持800MHz频率CDMA
u 接口：RS232、RS485
u 系统理论传输速率135.6Kbps，实际传输速率100～130Kbps
u 支持Windows98se/200/XP操作系统
u 支持透明数据传输与协议转换
u 支持VPN安全功能。
u 安装灵活、使用方便、可靠。
（四）安全措施
由于电力远程抄表系统的特殊性，本系统需要极高的系统安全保障和稳定性。安全保障重要是防止来自系统内外的故意和无意的破环，稳定是指系统可以7×24小时不间断运营，即使出现硬件和软件故障，系统也不能中断运营。
u APN专网模式：运用UIM卡的唯一性，划定用户可接入某系统的范围，可以有效避免非法入侵。采用中国联通分派的专门的APN进行无线网络接入，在网络侧对UIM卡和APN进行绑定，只有属于指定行业的UIM卡才干访问专用APN。普通手机号的CDMA终端无法呼喊专门的APN。
u 对于特定用户，可通过数据中心给每个联通终端分派特定的用户ID和密码，其他没有数据中心分派的用户ID和密码的联通终端将无法登录进入系统，系统的安全性进一步增强。
u 安全的防火墙过滤，设立防火墙软件保障系统安全。