饋線自動化終端短信功能實現方案探討

石進發

（廣東電網公司佛山供電局，廣東 佛山528000）

0 引言

根據我局對饋線自動化試點工程的要求，接地保護開關（看門狗）及饋線自動化聯絡開關應具有短信功能，以提高故障處理快速反應能力。目前，試點工程的終端設備已經安裝到位，并內置GPRS無線通訊模塊，而短信功能還沒有得到實際應用。為了盡快實現此功能，本文對具體實施方案進行了探討。

1 GPRS系統簡介

所謂GPRS網絡，其基礎是GSM網絡，在該網絡中加入GGSN和SGSN，即可實現GPRS網絡。在這種網絡模式下，端到端的分組方式中能夠實現用戶對數據的發送以及接收。

圖1為相應的總體結構圖，其中，用戶設備與GPRS終端相連是通過串行以及無線方式進行的；與此同時，GPRS終端還可以實現與GSM基站的通信。不同于電路交換式的數據呼叫，在GPRS的分組中，它是從基站開始的，最終發送到GPRS的服務支持節點上；SGSN與該節點實現通信功能，GGSN還可以處理相應的分組數據，處理后的數據被發送到目標網絡中。Internet以及Intranet中的標識包含有移動臺地址IP包，通過GGSN進行接收，最終被輸送至移動臺上。

圖1 GPRS系統總體結構圖

在GSM網絡結構中，SGSN作為一個節點在網絡體系中所處的層數與MSC是相同的，其與BTS相連是通過幀中繼實現的；另外，其還可以實現GSM和移動臺的連接，是它們之間的接口。SGSN的功能為：對移動臺當前所處的位置信息進行記錄，同時發送和接收移動臺與GGSN之間的分組數據。

通過GPRS網連，GGSN可以成功連接到SGSN上，可以將GGSN看成是GSM網、因特網、局域網等的網關。分析GGSN實現的功能，其主要是起網關作用，因此也可以將GGSN看成是GPRS的路由器。另外，GGSN還能按協議轉換GPRS中的分組數據包，將它們成功傳送到TCP／IP或X.25網絡中。通過對GPRS隧道協議，即GTP的利用，SGSN以及GGSN可以封裝起IP和X.25分組，順利完成相互間的數據傳輸。通過GI參考點，GGSN與外部的分組網絡可以成功聯通，對于其他GPRS網絡而言，連通是通過GP接口來實現的。此外，設置2個接入點于 MS端和GPRS網絡，對于Um接口而言，其主要作用是實現無線通信的接入，而對于R參考點而言，其主要作用是產生和接收相應的信息。通過Um接口，移動終端可以順利接入GPRS PLMN中，MT和TE之間的參考點可以選擇R。在此過程中，MS是由2部分組成的，分別是TE、MT，這兩者通過參考點R連接成一個整體。

對于公共陸地移動網絡而言，它支持GPR。當開始運行GPRS業務時，有可能涉及其他網絡，此時就需要進行網絡互通，GPRS的網絡互通需要GI參考點以及GP接口共同實現。當移動終端具有GPRS業務功能時，其自身就帶有相應的地址，如此一來，通過對數據網識別碼的利用，其終端可以向GPRS終端發送相應的數據。同時，GPRS可以實現與IP的網絡互通，在TCP連接中，如果需要使用數據報，GPRS可以完成對TCP／IP報頭的壓縮。在GSM系統中，GPRS作為一種提供分組業務的方式，其本質依然屬于IP網絡，因此可以將其廣泛應用于IP域中，通過GSM網絡，相應的移動終端可以提供尋址方案等。

2 短信轉發方案1

終端通過GPRS無線通訊模塊與PC機配電監控主站系統連接，主站轉發短信的通訊方式。方案如圖2所示。現場設備由看門狗、聯絡開關及終端（含GPRS模塊）組成，后臺軟件通過IP專線與現場設備進行通信，主站軟件實現對現場設備轉發短信的功能，同時實現對現場設備的監控。

圖2 短信轉發方案1

3 短信轉發方案2

終端通過短信模塊發送短信，由移動網絡直接發送短信給信息管理員的通訊方式。方案如圖3所示。現場設備由看門狗、聯絡開關及終端（含短信模塊）組成。信息管理員接收各終端發送的數字短信。

圖3 短信轉發方案2

4 方案實現的功能及特性介紹與比較

方案1：終端GPRS無線通訊＋PC機監控系統＋短信模塊轉發。

（1）硬件需求：PC機1臺；PC機監控系統軟件1套；短信轉發模塊1臺；電信或移動運營商提供互聯網通訊鏈路1條；固定IP地址1個；SIM卡1張／終端。（2）工程施工及安裝：現場配置GPRS模塊通訊參數和終端參數；裝SIM卡。（3）實現功能：1）短信信息綜合及轉發，如“××關發生接地故障，分閘”。2）PC機監控系統無人值守，并能存儲、記錄歷史數據，便于查詢、分析，可解決因短信丟失等引起的數據缺失問題。3）實時監控，可及時了解終端、線路運行情況。4）數據轉發，可向上一級主站系統轉發數據信息。（4）運行維護：運行中可依據短信接收者情況靈活設置短信參數。（5）擴展性及先進性：新增終端非常容易接入此系統，系統較容易升級成更先進的配網自動化系統，功能較先進。（6）前期及運行費用：前期投入相對多點，在系統升級改造時投入相對少，運行費用一般。（7）短信應用舉例：于某日16：17發生單相接地故障，××分界開關自動保護分閘。接收到的短息內容：“16：17：32××分界開關單相接地動作。××分界負荷開關變位變為分狀態。”（8）運行經驗：有實際運行經驗，在佛山三水供電局有580臺正在運行的饋線自動化開關。

方案2：現場終端帶短信模塊直接發送短信。

（1）硬件需求：每終端配1個短信模塊，SIM卡1張。（2）工程施工及安裝：現場配置短信模塊通訊參數和接收短信手機號；裝SIM卡。（3）實現功能：1）短信接收及發送，但接收或發送的數據都為16進制數據，在手機上顯示后閱讀非常困難，編寫指令同樣也非常困難，如終端發送告警數據為“0030004100430045”，在手機上顯示成字符“0ACE”，即終端發送短信已經成功，可手機不能識別短信內容，閱讀非常困難。2）如果需要做到收發短信顯示為可閱讀的字符串，需要手機具備通信規約識別功能。（4）運行維護：1）運行中短信接收號碼變更困難。2）如果出現變更需要，須到現場為每一臺終端進行更改設置，隨時間的推移，可能存在短信功能實際退出運行的現象。（5）擴展性及先進性：擴展性一般，由于短信本身存在的信息丟失和延時的缺陷，系統可靠性不高，先進性一般。（6）前期及運行費用：前期投入少，運行費用一般。（7）短信應用舉例：于某日16：17發生單相接地故障，××分界開關自動保護分閘。終端短信發送的數據內容：“680C0C68C40100030103000100050002D416…”；手機顯示內容：亂字符（因為手機會自動把接收到的數據轉換為漢字形式顯示）。（8）運行經驗：無。

5 結論

通過以上2種方案的分析和對比，綜合衡量其優缺點，最終選擇方案1。方案1盡管前期投資較大，但在后期的運行過程中其可靠性更能得到保障。

［1］陳勇，海濤.電壓型饋線自動化系統［J］.電網技術，1999（7）

［2］王明俊，于爾鏗，劉廣.配電系統自動化及其發展［M］.北京：中國電力出版社，1998