GPRS技術(shù)在無功補(bǔ)償中的應(yīng)用

摘 要：本文引人基于GPRS 的 遠(yuǎn) 程 無線通信手段，同時設(shè)計開發(fā)了上位機(jī)軟件，提供圖形化的操作界面。使得在辦公室可以隨時與任何一個控制器通信，不論控制器安裝的物理位置如何，只要在移動信號覆蓋的地方都可以實時操縱。極大地簡化了工作過程，節(jié)省了人力物力。

關(guān)鍵詞：供電公司 GPS 無功補(bǔ)償

0 引言

無功補(bǔ)償是用電過程中一個非常重要的環(huán)節(jié)，交流電在通過純?nèi)菪曰蛘呒兏行载?fù)載的時候并不做功，為無功功率。在電網(wǎng)中安裝并聯(lián)電容器、同步調(diào)相機(jī)等容性設(shè)備以后，可以供給感性電抗消耗的部分無功功率，減少無功功率在電網(wǎng)中的流動，因此可以降低輸電線路因輸送無功功率造成的電能損耗，改善電網(wǎng)的運(yùn)行條件無功補(bǔ)償過程由無功補(bǔ)償控制器來自動控制。控制器可以檢測局部電網(wǎng)的功率因數(shù)，并自動控制電容柜，對電容器實施投人和切除。控制器需要進(jìn)行整定值的配置，并對投切動作進(jìn)行記錄。為了了解控制過程是否正常，需要讀取和寫人控制器的相關(guān)數(shù)據(jù)，這就需要與控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。以往采用的通信方式如紅外、近距離無線、電力線載波、電話線Modem以及短信等，都存在一定的局限性，給工作帶來不便。為此，應(yīng)用GPRS遠(yuǎn)程系統(tǒng)已勢在必行。

1．原有通信手段

為了與控制器進(jìn)行通信 ，以往采用的通信手段包括:紅外、近距離無線、電力線載波、電話線Modem以及短信。

2．GPRS的數(shù)據(jù)傳輸能力

GPRS( General Packet Rad io S erv ice)即通用無線分組業(yè)務(wù)，是一種基于GSM系統(tǒng)的無線分組交換技術(shù)，提供端到端、廣域的無線IP連接。通俗地講，GPRS是一項高速數(shù)據(jù)處理的技術(shù)，直接與IP網(wǎng)絡(luò)對接(Internet即為IP網(wǎng)絡(luò))。雖然GPRS被稱作2.5G(即2.5代)技術(shù)，是作為現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)向第三代移動通信演變的過渡技術(shù)，但是它在許多方面都具有顯著的優(yōu)勢。在 3G移動通信系統(tǒng)中，這一技術(shù)將得到延續(xù)和增強(qiáng)移動通信中數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑缙诩夹g(shù)采用電話 撥號方式，為電路交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(CSD)，數(shù)據(jù)速率很低(9.6 kbps)，早期的WAP上網(wǎng)即為此種技術(shù)，按照時間收費(fèi)。而GPRS通常按照流量收費(fèi)(或者包月、包年的方式)，允許永遠(yuǎn)在線，它的數(shù)據(jù)傳輸速度不是WAP所能比擬的，理論最大速度為115.2 kbps。相對而言，CSD就是無線撥號上網(wǎng)(對應(yīng)于電話線Modem上網(wǎng))，而GPRS就類似于寬帶上網(wǎng)(當(dāng)然，到3G時代才是真正的寬帶)。補(bǔ)償控制器數(shù)據(jù)通信的傳輸速率要求。

3．DTU模塊及功能

DTU( Data transmit Unit )即數(shù)據(jù)傳輸單元，它能夠?qū)?shù)字化儀表或設(shè)備的中的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳送到指定的數(shù)據(jù)中心，設(shè)備與數(shù)據(jù)中心的物理距離不限，可用于任何需要數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱龊稀?shù)據(jù)傳輸過程為透明傳輸，DTU不對數(shù)據(jù)作任何的解析和處理。選用某公司生產(chǎn)的GPRS DTU產(chǎn)品，該產(chǎn)品采用西門子公司的無線模塊(號稱是世界上最小巧的無線模塊)，以及32位的單片機(jī)，具有良好的性能151。全部配件包括。rU模塊、電源適配器、串口線以及天線。同時，該DTI的配置方法非常簡單，便于使用。

其主要特性:

①多種可選的工作方式。②簡便的參數(shù)設(shè)置方法。③并行處理。

4. 客戶端軟件設(shè)計

4.1 功能設(shè)計

客戶端要能夠?qū)崿F(xiàn)如下功能：1.登陸通信服務(wù)器，2.獲取所有在線DTU的信息，并顯示DTU列，3.數(shù)據(jù)收發(fā)功能

4.2 軟件開發(fā)工具

客戶端軟件采用 C++Builder 6.0開發(fā)。C++Builde:是Interprise (Borland)公司推出的基于C+十語言的快速應(yīng)用程序開發(fā)(Rapid Application Development， BAD) I.具，與Delphi的界面和程序設(shè)計方式完全類似。它是最先進(jìn)的開發(fā)應(yīng)用程序的組件思想和面向?qū)ο蟮母咝дZ言C++融合的產(chǎn)物。C++Builder充分利用T已經(jīng)發(fā)展成熟的Delphi的可視化組件庫( Visual Component Library，VCL)，吸收了Borland C ++5.0這個優(yōu)秀編譯器的諸多優(yōu)點。C+ Builder結(jié)合了先進(jìn)的基于組件的程序設(shè)計技術(shù)，成熟的可視化組件庫和優(yōu)秀編譯器和調(diào)試器。發(fā)展到6.。版本，C++Builder已經(jīng)成為一個非常成熟的可視化應(yīng)用程序開發(fā)工具，功能強(qiáng)大而且效率高。

4.3 數(shù)據(jù)通信

數(shù)據(jù)通信采用 Socket通信機(jī)制。Socket是應(yīng)用層與TCP/IP協(xié)議族通信的中間軟件抽象層，它是一組接口(API)，它把復(fù)雜的TCP/IP協(xié)議族隱藏在Socket接口后面。Socket接口定義了許多函數(shù)或例程，程序員可以用它們來開發(fā)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上的通信應(yīng)用程序。Socket接口最先用在Unix操作系統(tǒng)里面的，后引人Windows操作系統(tǒng)，并作修改和補(bǔ)充，采用了基于消息的機(jī)制。常用的Socket類型有兩種:流式Socket(SOCK_STREAM)和數(shù)據(jù)報式Socket ( SOCK DGBAM)。流式是一種面向連接的Socket，針對于面向連接的TCP服務(wù)應(yīng)用;數(shù)據(jù)報式Socket是一種無連接的Socket，對應(yīng)于無連接的UDP服務(wù)應(yīng)用。UDP不保證數(shù)據(jù)能否收到、不保證收到數(shù)據(jù)的正確性，也不保證接收的數(shù)據(jù)包次序的正確性，這些問題需要自己編程序來解決。所以對于需要安全數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r，通常直接采用TCP方式。在 W in do ws環(huán)境下，可以采用Windows提供的WinSock API來編寫Socket通信程序。但是API的使用比較繁瑣，我們選擇利用C++Builder自帶的Socket控件TClientSocket來實現(xiàn)。該控件封裝了Socket功能，并提供了直觀的屬性編輯和事件處理機(jī)制，使用起來非常方便。

4.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

由于需要存儲數(shù)據(jù) ，所以采用了數(shù)據(jù)庫技術(shù)。目前可以采用的數(shù)據(jù)庫技術(shù)很多，主要分為3種，①是后臺數(shù)據(jù)庫，即采用專門的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器軟件來管理數(shù)據(jù)庫，應(yīng)用程序通過網(wǎng)絡(luò)來訪問數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，這是最常用的方式，但是配置過程比較復(fù)雜。②是單機(jī)數(shù)據(jù)庫技術(shù)，在本機(jī)上具備數(shù)據(jù)庫引擎，程序可以直接訪問數(shù)據(jù)庫文件，這種方法利用了數(shù)據(jù)庫引擎高效的數(shù)據(jù)庫技術(shù)，同時配置比較簡單。③是直接的文件訪問，通過自己編寫的程序來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲和檢索，這種方式需要復(fù)雜的程序設(shè)計過程。

4.5 客戶端軟件簡介

1．登入系統(tǒng)

本軟件不需要安裝，拷貝后直接運(yùn)行。系統(tǒng)進(jìn)入時，必須進(jìn)行登錄。用戶名和密碼可以在“系統(tǒng)安全|密碼修改”中進(jìn)行修改。

2．通訊設(shè)置

本軟件支持串行通訊、GPRS無線網(wǎng)絡(luò)通訊等幾種方式。通過本功能設(shè)置通訊參數(shù)或GPRS網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。

3．子站維護(hù)

本系統(tǒng)對用戶檔案的管理定義為三級信息： 被監(jiān)測用戶所在的站點（對應(yīng)子站管理功能）、所屬的線路（對應(yīng)線路管理功能）、安裝的監(jiān)測終端（對應(yīng)終端管理）。

4．抄收實時數(shù)據(jù)

對于已經(jīng)在線的提到，不必再連接。如果是GPRS通訊，等待的時間大約在2-7秒的范圍內(nèi)。 如果在正常時間被沒有數(shù)據(jù)返回，可能是通訊失敗，應(yīng)檢查線路或網(wǎng)絡(luò)。

5．時鐘修正

啟動過程同上述第6步。先選擇線路、終端，再進(jìn)行連接。保證通訊口打開或終端通過GPRS在線后，可以將當(dāng)前計算機(jī)顯示的系統(tǒng)時間寫入到終端中。使用者對時鐘的準(zhǔn)確性負(fù)責(zé)。

6．設(shè)置參數(shù)

啟動過程如圖。 設(shè)置參數(shù)前先從設(shè)備樹中選擇終端。設(shè)置的參數(shù)主要是終端電流、電壓的報警閥值。終端在出廠時有完整的缺省設(shè)置值（可通過召測顯示或通過終端上的按鍵進(jìn)行查詢顯示），只有在認(rèn)為必需修改時，才有必要執(zhí)行本功能。

7. 數(shù)據(jù)抄收

8．遠(yuǎn)程投切

9．主動上報參數(shù)

10．各類數(shù)據(jù)曲線

11．安全體系

5. 結(jié)束語

去年我局對董3線、五17線和洋4線安裝了線路無功自動補(bǔ)償裝置，設(shè)備內(nèi)的控制器中安裝了GPRS通訊模塊。由于有了GPRS通訊，使得設(shè)備的運(yùn)行情況、調(diào)試和設(shè)備利用率等方面收到很好的效果。