GSM短信通讯在电力系统中的应用

GSM短信通讯在电力系统中的应用

本文通过介绍GSM短消息的含义及其具备的基本功能，结合目前城农网的改造，提出其在电力系统一些产品中的应用方向和应用前景。

[关键词] GSM 短消息 电压监测 配变监测

1 短消息概述及现状
　　短消息（Short Message）是移动通讯网络运营商提供给用户的一种数字业务，是在移动通讯网络基础上提供的一种增值服务，它有两种通讯方式，一种为点对点短消息（SMS－PP）通讯方式，用于在用户之间传送文字信息; 另一种为小区广播短消息（SMS－CB），它不定期在一定的区域内播发交通信息、天气状况、股票行情、物业通知等公共信息，类似于传呼机的群呼功能。
　　短消息业务使得用户可以在极短的时间内发送或接收一定长度的数字或文字消息。接收的信息可以显示在显示屏上，类似于传呼机，但又不同于传呼机，其与传呼机的重要区别是GSM短信系统具有双向通信能力而常规的寻呼只是一种单向通信。GSM系统提供的短消息业务可以使网络端知道被叫方是否已经收到所发的消息。如果传送失败，被叫方没有回答确认消息，网络会保留所传的消息; 一旦网络发现被叫方能够被叫通时，消息能被重发以确保被叫方能够收到。

2 短消息在电力系统中的应用
　　由于短消息业务的这种方便可靠的优点，越来越多的用户开始使用这种业务。这种业务除了能传递一定的文字信息外，还可利用其传递较少数据量的生产实时信息。目前，电力系统正在进行大规模的城农网改造，如何利用这一业务特性来为电力生产建设服务，同时降低我们的生产运营成本，提高我们的服务质量，是一
个值得探讨的问题。
2.1 电压合格率的监测、统计。
　　 为了考核配电网的电压合格率，在遍布城乡电网中的终端变及用户侧，我们需装设大量的电压监测仪，用于监测统计供电电压的合格率。目前采用较多的是在配变终端和低压居民用户侧装设IC卡式电压监测仪，或是装设带有MODEM通讯功能的电压监测仪。对于IC卡式电压监测仪，每月需由抄表员依次巡回抄表，抄完后，再将IC卡数据通过读卡器将数据传到计算机中输出统计数据，存在费时费事的情况，同时因人工抄表的时间限制，还无法保证数据的及时性。而对于带MODEM的电压监测仪，虽然解决了及时性的问题，但由于需要装设电话线，给电压监测仪的安装提出了相应的要求，不具备灵活性，同时在经济性上，也存在一些问题，如每月需一定数额的月租费，增加了系统的运营费用。对于这种只需传送少量数据的监测设备，如采用短消息作为通讯传送方式，则可大大降低运营费用，同时又解决了数据传输的及时性问题。目前厦门亿力天龙科技公司和云南北极光信息科技有限公司在福建省电力公司的大力支持下，已经联合开发出了利用短消息进行数据传输的电压监测仪。下表对这几种监测仪在设备成本、人员、运营费用等方面作一比较（见表一）。
表一: 监测仪成本、性能、评价对照表

2.2 配变运行监测与远程控制。
　　 对于遍布在城乡电网的配电变压器，当其发生故障或过负荷运行等异常情况发生时，如何将这些信息及时传送到调度中心，在日常运行过程中需要了解其运行参数时，又该如何进行，这些信息都需要通过对配变的运行进行监测才能了解到，这同样也是GSM短信发挥其作用的范围。由于配变所处的特殊的地理位置，要通过有线传输的方式对其进行监测，在实际实施过程中存在诸多的不利因素，而目前电力系统采用较多的无线扩频载波通讯方式，由于其运营费用高（每年需缴纳高额的频占费），运行维护不方便等原因，阻碍了它的应用，而GSM短信由于其使用的网络是移动运营商的网络，只有发送短信才需费用，所以运营费用极低，同时其网络的可靠性极高，能很好地满足电力信息传输的安全性、可靠性和及时性的要求。通过给配变装设具有GSM短信功能的配变监测仪，则配变运行参数的读取和控制均可通过短消息模块来完成，实现配变运行的在线监测。配变运行数据由监测仪通过标准的串口发送给短消息模块，再以短消息的格式发送给调度中心；调度中心的控制指令可以通过短消息发送给与配变监测仪相连的短消息模块，该模块在收到控制消息后，传送给配变监测仪进行处理，再通过标准串口发送给相应的被控设备，完成规定的操作。 当配变过负荷或发生异常时，监测仪通过GSM短信向调度中心发送信息，调度中心接收到信息后，同样也可以以GSM短信方式传送指令给配变监测仪，进行相应的操作。
2．3 在自动抄表方面的应用。
　　 由于现在农村也实行一户一表,使抄表的工作量大大增加,加上现在农电工人少, 人员编制未确定,更增加了抄表的难度。而城市里同样也存在这种那种抄表困难的问题。如果电表传输部分加装短消息模块后，其数据可在同一时间内利用GSM短信方式发送到电量采集中心，可确保电量数据的及时性和统计时间的同一性，有利于电力系统需电量统计及线损分析,更大大减少了电工来回抄表的工作。如采用现在常见的电话线传输，由于其数据传输是一对一的方式，根本无法实现实时电量采集的同一性。如能采用数字式智能电表系统，利用GSM网络技术，将分散的用电用户电表组成一个通信网络，表的实时参数通过网络传递到管理中心，管理中心根据采集的数据实施对各电表的管理。系统可实现远程自动抄表、远程实时监测、复费率时段设定、传统方式收费或预收费管理、盗电监测和示警、用户过载保护、用户实时查询以及各类报表的自动统计与生成、同时还可附加其他多种管理功能。
管理系统结构如图一所示:

　　图一 GSM远程自动抄表系统框图
2．4 变电站故障报警通知。
　　 目前110kV及以下变电站基本实现了无人值班，正常情况下，由巡视人员负责巡视检查，如有故障信息则通过调度中心通知维护人员进行维护，在时间上有所滞后，如能利用短信装置在故障时自动发出短信通知维护人员，则可加快故障处理速度，使维护人员能及时知道故障地点和故障内容，尽快前往故障地点处理故障。
2．5 在业扩流程上的应用。
　　 利用现有数据库系统与短信系统结合，可以提供报装预约、业扩登记、电费对帐、电费催缴、停电通知、用电知识宣传以及GSM小区停电广播、用电知识广播宣传等用于提供供电服务质量的应用。

3 今后的发展
　　随着GPRS和CDMA的发展，现在的GSM网络将向3G时代发展，短信的应用也将朝着高速、大容量信息方向发展，这必将给我们带来更多的方便和机会，而目前的GSM产品到那时，只需将通讯模块更换为相应网络的短信模块即可，产品可以很好地过渡到新的通信网络中运行，保证了产品生命的延续性，极大地降低了产品的升级成本。