1、隨著經(jīng)濟(jì)、社會的不斷發(fā)展，電力在社會中的重要性不斷提高。如何實現(xiàn)用電戶的電表遠(yuǎn)程抄收與管理問題日益成為配電、用電領(lǐng)域研究的新課題。同時，隨著計算機(jī)及通訊技術(shù)的發(fā)展，GPRS技術(shù)也已經(jīng)非常成熟，將GPRS技術(shù)應(yīng)用于電力集抄系統(tǒng)中已經(jīng)成為當(dāng)前電力行業(yè)的一個研究熱點。本篇論文所研究的基于GPRS的電力集抄系統(tǒng)就是使用GPRS技術(shù)實現(xiàn)對用戶用電情況的遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理。整個系統(tǒng)由主站管理軟件和硬件集抄終端產(chǎn)品兩部分組成。主站軟件實現(xiàn)對于安裝在用戶現(xiàn)

2、場的集抄終端的管理，編制并下發(fā)抄收或負(fù)控計劃，接收終端報警數(shù)據(jù)。集抄終端安裝在用戶現(xiàn)場，根據(jù)主站下發(fā)的管理方案進(jìn)行用戶電表的實時抄收、監(jiān)測與管理。集抄終端本身采用嵌入式平臺設(shè)計，其內(nèi)部運行了一個C語言開發(fā)的管理程序。本文主要論述了基于GPRS的電力集抄系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)方法，具體包括主站軟件設(shè)計和集抄終端嵌入式軟件設(shè)計兩部分。 在使用GPRS抄表通訊的實際應(yīng)用中，終端通過GPRS上網(wǎng)，其IP地址是動態(tài)獲取不斷變化的，同時客戶端地址

3、也是動態(tài)分配的內(nèi)網(wǎng)地址，如何實現(xiàn)動態(tài)地址的雙方相互通訊是一個技術(shù)難題。在充分調(diào)研不同用戶實際需求的基礎(chǔ)上，本文創(chuàng)新性提出一個切實可行的軟件分層設(shè)計方案來解決此問題，整個主站系統(tǒng)分為通訊服務(wù)器、前置機(jī)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器及客戶端程序4層系統(tǒng)，具體說明如下。 ■通訊服務(wù)器位于Internet上，具有靜態(tài)Internet IP地址，其功能是為電業(yè)局內(nèi)網(wǎng)訪問GPRS終端數(shù)據(jù)提供中轉(zhuǎn)服務(wù)，接收終端上傳的數(shù)據(jù)、將主站下發(fā)的命令轉(zhuǎn)發(fā)給特定的終端

4、。本質(zhì)上通訊服務(wù)器是客戶端和終端之間的通訊代理。 ■前置機(jī)服務(wù)器作為客戶端和通訊服務(wù)器的通訊中介，一方面提供命令排隊、數(shù)據(jù)緩存、通訊封裝、故障監(jiān)測等功能，另一方面作為客戶端與通訊服務(wù)器的通訊代理，具體完成客戶端命令的執(zhí)行和結(jié)果接收。 ■應(yīng)用服務(wù)器系統(tǒng)主要實現(xiàn)兩個功能，一個是WEB發(fā)布功能，對用戶提供WEB查詢、統(tǒng)計、分析等功能，同時對其它模塊提供WEB服務(wù)(WebService)；另一個功能是作為應(yīng)用服務(wù)器，對數(shù)據(jù)及部分

5、邏輯功能進(jìn)行封裝，簡化客戶端邏輯操作，同時提高數(shù)據(jù)庫訪問的安全性。 ■客戶端直接面向用戶，提供各種業(yè)務(wù)功能，如：終端管理、實時抄收等。 另外，國內(nèi)終端生產(chǎn)廠家眾多，通訊協(xié)議等各不相同，如何使用一套主站兼容不同類型、不同廠家的終端也是抄表系統(tǒng)要解決的實際問題。本文創(chuàng)新性提出了一種基于抽象終端的具體軟件實現(xiàn)方案，將不同終端的指令集合進(jìn)行歸納總結(jié)，整理出一套虛擬指令，整個系統(tǒng)統(tǒng)一采用虛擬指令操作，直到前置機(jī)下發(fā)指令的時候再將虛

6、擬指令翻譯成物理指令，解決了異種終端的統(tǒng)一管理問題，使得不同終端通訊庫可以以插件形式供上層軟件調(diào)用，添加一種新終端只需要給前置機(jī)系統(tǒng)提供一個新的通訊DLL庫即可。 整個主站軟件系統(tǒng)嚴(yán)格按照三層體系結(jié)構(gòu)設(shè)計，表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)操作層等三層完全獨立設(shè)計，以分布式方式運行在不同的計算機(jī)上，相互之間通過Remoting和Web Service方式進(jìn)行遠(yuǎn)程組件調(diào)用與通訊。同時，三層架構(gòu)也實現(xiàn)了對于數(shù)據(jù)庫的封裝與隔離，提高了數(shù)據(jù)庫服務(wù)

7、器的物理安全性。 GPRS集抄終端軟件系統(tǒng)的主要功能是接收主站的命令，根據(jù)主站制定的監(jiān)測、抄收計劃對電表及相關(guān)設(shè)備進(jìn)行實時監(jiān)測，并對抄收的電表數(shù)據(jù)進(jìn)行保存和上傳。具體功能包括定時抄收、實時抄收、報警監(jiān)測等。同時，終端程序支持紅外、GPRS、串口等多種通訊方式。本文針對ARM平臺物理內(nèi)存小、存儲器讀寫速度慢但需存儲數(shù)據(jù)量大等特點，提出了一種動態(tài)存儲的解決方案，提高了系統(tǒng)存取效率與利用率：針對FLASH讀寫次數(shù)有限的難題，設(shè)計了簡單

8、的存儲器壞塊動態(tài)替換方案。 本文對通訊服務(wù)器、前置機(jī)、應(yīng)用服務(wù)器三部分的具體實現(xiàn)方法、終端軟件具體實現(xiàn)方法進(jìn)行了詳細(xì)論述，對于客戶端及WEB展現(xiàn)層進(jìn)行了概括性說明。文中針對終端實時通訊的技術(shù)難點問題、大量終端同時操作的效率問題、多客戶端同時操作的效率問題等提出了行之有效的解決方案。論文最后對于當(dāng)前計算機(jī)比較流行的一些軟件技術(shù)(如：設(shè)計模式、Web Service、Remoting等)在GPRS電力集抄系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了一定的探討