GPRS DTU在無線抄表領域的方案

        GPRS DTU簡稱GPRS模塊，即串口服務器的無線版，其功能與串口服務器類似。

　　GPRS DTU是一種物聯網無線數據終端，利用公用運營商網絡GPRS網絡(又稱G網)為用戶提供無線長距離數據傳輸功能。采用高性能的工業級8/16/32位通信處理器和工業級無線模塊，以嵌入式實時操作系統為軟件支撐平臺，同時提供RS232和RS485(或RS422)接口，可直接連接串口設備，實現數據透明傳輸功能。

　　GPRS DTU在無線抄表領域的方案簡介：

　　經過多年的發展，電力已經成為國家最重要能源之一，并逐步滿足了工業用電和居民用電的需求，解決了電力能源的供需矛盾。同時，電子技術、計算機技術和網絡技術的發展給供電部門和用電部門、居委會或物業管理部門在供用電管理的規范化、自動化和收費網絡化方面提供了可能。在電度表改造或研制方面，出現了磁卡式電表、電卡式電表、IC卡電表、全電子電表、帶有通信接口的電度表等多種類型的表計。在抄表方式上，使用GPRS DTU遠程自動無線抄表終端，解決了傳統手工抄表方法存在的速度慢、可靠性差、自動化程度低等問題。經過幾年的實際應用，收到了較好的效果，已成為我國用電管理的主流。
 

 

　　GPRS DTU遠程無線抄表終端的體系結構：

　　GPRS DTU遠程無線抄表終端就是通過GPRS無線網絡來采集遠程工業電表和民用電表的電表示數，并將采集到的數據通過無線的形式傳輸到用電管理部門，實現抄表無線自動化。在整個過程中無需人工參與，方便了用戶又提高了效率。

　　整個GPRS DTU無線抄表系統的體系主要由系統管理中心、數據轉接器、無線傳輸模塊(GPRS DTU)、帶有通信接口的智能電表等部分組成。整個系統的體系結構是一個典型的集散控制系統，它具有樹型網絡結構。

　　GPRS DTU無線抄表系統設計中考慮的幾個主要問題：

　　3.1電表的選擇

　　隨著電子技術、單片機技術在電表中的應用，出現了智能化電表，大體上可分為兩種類型：帶有微處理器的機電式和全電子式。機電式借用原感應式電度表的機芯，通過光電傳感器讀取轉盤轉數來測量用戶的用電量，如磁卡式電表、電卡式電表、IC卡電表等;而全電子式電度表則采用電壓電流隔離方式，進行A/D轉換，將采樣值相乘并累計計算用戶的用電量。機電式智能電表成本較低，主要用于單相電度表，適合于居民用戶使用全電子式電表主要用于三相電計費，針對企業應用。為了實現遠程自動無線抄表，應選擇配有通信接口的智能電表，通常有RS-485、RS-232、CAN總線收發器或紅外等幾種接口形式。

　　3.2通信方式

　　GPRS DTU遠程無線抄表終端的核心是利用計算機網絡與通信技術，通過GPRS無線網絡、雙絞線、電話線、電力線紅外線等通信方式，自動統計各個用戶的用電量，并送傳到遠程監控中心，實現抄表自動化。在這里我們著重介紹一下GPRS無線網絡傳輸的抄表方式。

　　GPRS無線通信方式不受時間地域的限制，只要移動網絡能夠覆蓋到的區域都能夠時間無線抄表，同時GPRS DTU無線抄表模塊還能夠保持長期在線狀態，管理中心只要通過計算機就能隨時得到電表的準確數據。

　　3.3數據轉接器

　　不同的傳輸媒介，數據轉接器的類型也不一樣，如：電話線，數據轉接器即為有線MODEM;電力線，數據轉接器即為電力線MODEM;視頻線，數據轉接器即為CABLE MODEM;對于小區綜合布線系統(PDS)，數據轉接器又為網卡的形式。

　　3.4無線傳輸模塊(GRPS DTU)

　　在具有樹型網絡結構的遠程無線抄表系統中，GPRS DTU無線傳輸模塊相當于一個智能管理機。

　　其主要功能：一是收集所屬各電度表的數據(如電表示數、電表狀態)并進行處理，然后按照中心臺的要求，將數據由數據轉接器經通信介質傳輸至中心臺。二是能夠根據中心臺的命令，存儲所屬電度表的地址，并對所屬電度表的重要參數(如電表常數、電表底數)進行設置;三是具有組網功能，并能夠與多個電表之間點對點或點對多點的信號聯絡和數據傳輸。

　　GPRS DTU無線抄表系統的優化設計：

　　在設計遠程自動無線抄表終端時，應考慮數據傳輸的可靠性、工程實施的可行性、系統兼容性及可擴展性，同時還應使該系統具有投資少、見效快、應用范圍廣泛等特點。

　　4.1對于現有的布線系統

　　對已建設好的小區，在構建GPRS DTU無線抄表系統時，應盡量減少線路的改造，充分利用現有的各種布線系統。在這種情況下，數據傳輸的通信媒介采用無線方式，其設計方案為：系統管理中心與無線傳輸模塊(GPRS DTU)之間的通信媒介可用GPRS無線網絡，通信方式采用移動無線通信方式。無線傳輸模塊(GPRS DTU)與電表之間可采用短信方式。

　　4.2對于新型小區綜合布線系統(PDS)或光纖同軸混

　　合網(HFC)對于新型小區，應充分利用各種各樣的網絡資源，實現基于無線網絡的抄表模式。其設計方案為：系統管理中心與無線傳輸模塊(GPRS DTU)之間的通信媒介選用小區綜合布線系統，無線傳輸模塊(GPRS DTU)與電表之間可采用雙絞線方式。

　　GPRS DTU無線抄表系統效益：

　　由于GPRS無線通信方式在自動無線抄表終端中的成功應用，使GPRS DTU無線抄表終端得到了迅速發展。若自動無線抄表終端接入銀行計算機網絡，則可以直接通過銀行完成收費，大大地提高了經濟效益和社會效益。

　　GPRS DTU的應用領域：

　　GPRS DTU已廣泛應用于物聯網產業鏈中的M2M行業，如智能電網、智能交通、智能家居、金融、移動POS終端、供應鏈自動化、工業自動化、智能建筑、消防、公共安全、環境保護、氣象、數字化醫療、遙感勘測、農業、林業、水務、煤礦、石化等領域。