GPRS DTU在无线抄表领域的应用

在抄表方式上，使用GPRS DTU远程自动无线抄表终端，解决了传统手工抄表方法存在的速度慢、可靠性差、自动化程度低等问题。经过几年的实际应用，收到了较好的效果，已成为我国用电管理的主流。

经过多年的发展，电力已经成为国家最重要能源之一，并逐步满足了工业用电和居民用电的需求，解决了电力能源的供需矛盾。同时，电子技术、计算机技术和网络技术的发展给供电部门和用电部门、居委会或物业管理部门在供用电管理的规范化、自动化和收费网络化方面提供了可能。在电度表改造或研制方面，出现了磁卡式电表、电卡式电表、RFID/IC卡电表、全电子电表、带有通信接口的电度表等多种类型的表计。在抄表方式上，使用GPRS DTU远程自动无线抄表终端，解决了传统手工抄表方法存在的速度慢、可靠性差、自动化程度低等问题。经过几年的实际应用，收到了较好的效果，已成为我国用电管理的主流。

一、GPRS DTU远程无线抄表终端的体系结构

GPRS DTU远程无线抄表终端就是通过GPRS无线网络来采集远程工业电表和民用电表的电表示数，并将采集到的数据通过无线的形式传输到用电管理部门，实现抄表无线自动化。在整个过程中无需人工参与，方便了用户又提高了效率。

整个GPRS DTU无线抄表系统的体系主要由系统管理中心、数据转接器、无线传输模块（GPRS DTU）、带有通信接口的智能电表等部分组成。整个系统的体系结构是一个典型的集散控制系统，它具有树型网络结构。

二、GPRS DTU无线抄表系统设计中考虑的几个主要问题

１.电表的选择

　　随着电子技术、单片机技术在电表中的应用，出现了智能化电表，大体上可分为两种类型：带有微处理器的机电式和全电子式。机电式借用原感应式电度表的机芯，通过光电传感器读取转盘转数来测量用户的用电量，如磁卡式电表、电卡式电表、IC卡电表等；而全电子式电度表则采用电压电流隔离方式，进行A/D转换，将采样值相乘并累计计算用户的用电量。机电式智能电表成本较低，主要用于单相电度表，适合于居民用户使用全电子式电表主要用于三相电计费，针对企业应用。为了实现远程自动无线抄表，应选择配有通信接口的智能电表，通常有RS-485、RS-232、CAN总线收发器或红外等几种接口形式。

２.通信方式

　　GPRS DTU远程无线抄表终端的核心是利用计算机网络与通信技术，通过GPRS无线网络、双绞线、电话线、电力线红外线等通信方式，自动统计各个用户的用电量，并送传到远程监控中心，实现抄表自动化。在这里我们着重介绍一下GPRS无线网络传输的抄表方式。

GPRS无线通信方式不受时间地域的限制，只要移动网络能够覆盖到的区域都能够时间无线抄表，同时GPRS DTU无线抄表模块还能够保持长期在线状态，管理中心只要通过计算机就能随时得到电表的准确数据。

３.数据转接器

　　不同的传输媒介，数据转接器的类型也不一样，如：电话线，数据转接器即为有线MODEM；电力线，数据转接器即为电力线MODEM；视频线，数据转接器即为CABLE MODEM；对于小区综合布线系统（PDS），数据转接器又为网卡的形式。

４.无线传输模块（GRPS DTU）

　　在具有树型网络结构的远程无线抄表系统中，GPRS DTU无线传输模块相当于一个智能管理机。

　　其主要功能：一是收集所属各电度表的数据（如电表示数、电表状态）并进行处理，然后按照中心台的要求，将数据由数据转接器经通信介质传输至中心台。二是能够根据中心台的命令，存储所属电度表的地址，并对所属电度表的重要参数（如电表常数、电表底数）进行设置；三是具有组网功能，并能够与多个电表之间点对点或点对多点的信号联络和数据传输。

三、GPRS DTU无线抄表系统的优化设计

在设计远程自动无线抄表终端时，应考虑数据传输的可靠性、工程实施的可行性、系统兼容性及可扩展性，同时还应使该系统具有投资少、见效快、应用范围广泛等特点。

１.对于现有的布线系统

　　对已建设好的小区，在构建GPRS DTU无线抄表系统时，应尽量减少线路的改造，充分利用现有的各种布线系统。在这种情况下，数据传输的通信媒介采用无线方式，其设计方案为：系统管理中心与无线传输模块（GPRS DTU）之间的通信媒介可用GPRS无线网络，通信方式采用移动无线通信方式。无线传输模块(GPRS DTU)与电表之间可采用短信方式。

２.对于新型小区综合布线系统（PDS）或光纤同轴混

　　合网（HFC）对于新型小区，应充分利用各种各样的网络资源，实现基于无线网络的抄表模式。其设计方案为：系统管理中心与无线传输模块（GPRS DTU）之间的通信媒介选用小区综合布线系统，无线传输模块（GPRS DTU）与电表之间可采用双绞线方式。

由于GPRS无线通信方式在自动无线抄表终端中的成功应用，使GPRS DTU无线抄表终端得到了迅速发展。若自动无线抄表终端接入银行计算机网络，则可以直接通过银行完成收费，大大地提高了经济效益和社会效益。

厦门才茂通信CM3160V GPRS DTU是一款工业级无线数据传输设备，支持移动、联通运营商的无线网络， 设备为用户提供TCP 透明无线远距离数据传输或者UDP 透明无线远距离数据传输的功能。

设备支持串口RS232 接口、RS485 接口、RS422 接口、TTL 接口或者USB 接口（可选），

设备可以直接与客户的上述接口设备直接相连，把客户的PLC 设备、工控设备的数据透明传输到客户的数据中心，实现对客户端末设备的数据采集、数据传输、设备控制等功能。

设备采用ARM9 工业级高性能嵌入式处理器，以实时操作系统为软件支撑平台，超大内存，内嵌自主知识产权的TCP/IP 协议栈；设备支持双数据中心备份，以及多数据中心同步接收数据等功能；设备提供在线维持技术，保持数据终端永久在线，保存数据链路任何时候畅通，实现高速、稳定、可靠的TCP/UDP 透明数据传输功能。针对网络流量和产品功耗比较敏感的客户，本产品支持语音、短信、数据触发上线以及超时自动断线的功能，降低流量降低产品功耗，实现低功耗功能。

设备拥有ARM9 工业级处理器和智能三级保护，它不但通过电力3000V 测试，还拥有专利技术，产品性能稳定可靠。

此型设备已广泛应用于电力集中抄表、水表集中抄表、热网监控、燃气监控、水利监控、环保检测、气象检测、地震监测，交通控制等等行业。