原標(biāo)題：基于GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)的配變遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

基于GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)的配變遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案旨在實(shí)現(xiàn)對(duì)配電變壓器的遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集，以提高配電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性。以下是一個(gè)詳細(xì)的設(shè)計(jì)方案：

一、系統(tǒng)概述

配電變壓器是聯(lián)系電網(wǎng)和用戶的基礎(chǔ)，其運(yùn)行狀況直接關(guān)系到用戶能否可靠地使用電能。因此，有必要對(duì)配電變壓器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和實(shí)時(shí)監(jiān)控。隨著無線通信技術(shù)與通信網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，特別是基于GSM數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)的GPRS技術(shù)的成熟，為配變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供了新的通信方式。

二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

該系統(tǒng)主要由監(jiān)控終端、GPRS通信網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控中心站構(gòu)成。

1. 監(jiān)控終端：安裝在變壓器現(xiàn)場(chǎng)，負(fù)責(zé)采集變壓器二次端的電氣參數(shù)和一些開關(guān)量。這些參數(shù)包括三相電壓、三相電流等模擬量，以及開關(guān)狀態(tài)等數(shù)字量。

2. GPRS通信網(wǎng)絡(luò)：作為監(jiān)控終端與中心站通信的橋梁，負(fù)責(zé)將監(jiān)控終端采集的信息和報(bào)警信息上傳至中心站，并接收中心站的控制命令。GPRS網(wǎng)絡(luò)與Internet網(wǎng)是無縫鏈接的，中心站可以借助ADSL專線接入Internet從而進(jìn)入GPRS網(wǎng)絡(luò)。

3. 監(jiān)控中心站：位于變電所或其他指定地點(diǎn)，負(fù)責(zé)接收和處理來自監(jiān)控終端的信息，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、存儲(chǔ)和展示。同時(shí)，監(jiān)控中心站還可以向監(jiān)控終端發(fā)送控制命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器的遠(yuǎn)程控制。

三、監(jiān)控終端硬件組成及原理

監(jiān)控終端是系統(tǒng)的核心部件，其主要由以下模塊組成：

1. CPU模塊：采用具有ARM內(nèi)核的處理器，負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)以及進(jìn)行通訊和其他工作的控制和協(xié)調(diào)。

2. AD模塊：采用高可靠性、高精度、高穩(wěn)定性的三相基波/諧波電能計(jì)量芯片ATT7022B，負(fù)責(zé)采集三相電壓和三相電流等模擬量，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理。

3. 抄表485模塊：通過485通訊與電度表相接，讀出符合DL/T645多功能電能表通信規(guī)約的電度表的電度示值。

4. 數(shù)據(jù)保存模塊：使用鐵電存儲(chǔ)器來保存各種數(shù)據(jù)，防止數(shù)據(jù)掉電丟失。這些數(shù)據(jù)包括終端采集的數(shù)據(jù)、主站的IP地址、校表精度參數(shù)以及其他參數(shù)的設(shè)置。

5. GPRS模塊：基于配電變壓器監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A(chǔ)，負(fù)責(zé)將采集的數(shù)據(jù)和報(bào)警信息通過GPRS網(wǎng)絡(luò)上傳至中心站，并接收中心站的控制命令。

四、系統(tǒng)功能

1. 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測(cè)：系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)采集配電變壓器的電氣參數(shù)和開關(guān)量，并進(jìn)行監(jiān)測(cè)和展示。

2. 報(bào)警和故障處理：當(dāng)變壓器三相電力參數(shù)出現(xiàn)異常時(shí)，系統(tǒng)能夠立即向中心站上傳報(bào)警信息，并通知就近值班員排除故障。

3. 遠(yuǎn)程控制：中心站可以向監(jiān)控終端發(fā)送控制命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器的遠(yuǎn)程控制，如開關(guān)量的控制等。

4. 數(shù)據(jù)分析和存儲(chǔ)：系統(tǒng)能夠?qū)Σ杉臄?shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，生成各種報(bào)表和圖表，為電力部門的專業(yè)分析提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)支持。

五、系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

1. 低功耗：采用獨(dú)特的擴(kuò)頻調(diào)制方式，使得設(shè)備在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)功耗極低，能夠更長(zhǎng)時(shí)間地工作。

2. 廣覆蓋：具有出色的信號(hào)穿透能力，能夠在復(fù)雜的城市環(huán)境中實(shí)現(xiàn)數(shù)公里的穩(wěn)定傳輸。

3. 低成本：隨著GPRS技術(shù)的不斷成熟和規(guī)?；瘧?yīng)用，其硬件成本逐漸降低，使得系統(tǒng)的整體成本更加經(jīng)濟(jì)。

4. 實(shí)時(shí)性：由于GPRS網(wǎng)絡(luò)具有實(shí)時(shí)在線的特性，系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)地采集和傳輸數(shù)據(jù)，滿足實(shí)時(shí)監(jiān)控的需求。

綜上所述，基于GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)的配變遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案具有低功耗、廣覆蓋、低成本和實(shí)時(shí)性等優(yōu)點(diǎn)，能夠有效地提高配電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性。