移动基站供电GPRS远程监测系统方案文档格式.docx
《移动基站供电GPRS远程监测系统方案文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《移动基站供电GPRS远程监测系统方案文档格式.docx（13页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
效率低下、效果不好、劳动强度大
由于基站的分布特别分散，不集中，而且都在楼宇顶层上，特别是在郊区更加分散，抄表的效率极其低下。
一个抄表员平均每天仅能够抄15个表，每个抄表员每月以22天计算仅能抄录330个表。
4000多个基站至少需要15名抄表员。
正常情况下，监控人员不可能这样满负荷地工作，因此至少需要20~25名工作人员。
即使如此每个月每个基站也只能检查一次，对于突发的供电不正常等情况完全不能应对。
除了要抄表之外抄表员还要负责检查IC卡表是否余额不足、IC卡充值、是否有偷电情况发生、是否供电不正常等等。
这些工作有些技术性很强，不是一般的抄表员能够完成的。
由于每天都要不停地上楼、下楼、跑路，劳动强度相当大。
特别是在夏季高温情况下，这种工作相当辛苦。
7、
用电管理手段落后，导致非主营业务管理成本增加
由于没有有效的科学管理手段，主要依靠人工采集数据，移动公司必须投入大量的人员对基站市电供电单位或个人进行电费核对结算工作。
调解用电纠纷，这样增加了过多的人力资源与管理成本在非主营业务上的耗费。
8、
投资兴建远程供电监控系统是非常必要的。
现阶段公司存在的上述问题，如果不及时采取措施通过增加新技术手段实施远方用电监控，改变管理模式加以解决，所造成的损失是长期的。
投资新建机房节能降费综合管理系统，改变现有用电管理模式，及时解决上述存在的问题，所带来的经济效益是长期的、可持续的，是非常必要的。
二.安装远程供电监控系统的必要性和可能性
必要性
综上所述，非常有必要安装一套全自动的远程供电监控系统，对于各个基站的供电情况进行全自动实时监控。
解决下列两个主要问题：
1）
人工监控所不能解决的供电不正常情况下的报警问题
对于停电情况必须及时报警，这样才能及时检修排除供电故障，提高管理水平。
2）
节约运行成本的问题
①
用先进的技术手段减少人力，提高劳动生产率，节约人力和车辆成本支出；
②
合理安排空调起停和温度设置；
③
合理安排IC卡充值时间和金额
④
及时发现偷电行为，减少不正常支出
⑤
与电业局进行对帐，避免由于电业局抄表错误造成的额外费用支出
2.
可能性
移动公司要建立一套全自动基站供电监测系统必须基于可靠稳定的技术，而现在已经有可靠的产品和集成技术完全可以实现上述功能。
远程全自动基站供电监测系统采用电能电子计量技术、远程无线数据传输技术、现场数据处理控制技术、软件技术、系统集成技术等多项高新技术构成的系统。
下面对这些技术和产品进行一些概要描述。
以证明尽管这些技术是高新技术但均为经过市场验证和多年使用的成熟的技术。
电子计量技术和设备
在上个世纪80年代，供电部门为了实现对供电质量的监测，提高供电质量，急需一种自动监测和记录电网数据的设备。
由于微电子技术和通讯技术突飞猛进的发展，使得电力供电系统的现场监测和远程传输得以实现。
1997年，当时的电力工业部（现在的国家电网公司）颁布了具有划时代意义的DL/T614-1997《多功能电能表》和DL/T645-1997《多功能电能表通讯规约》两个标准。
在这两个标准颁布以后，多功能电度表随即成为一个量产的产品，在电力行业、大型厂矿企业得到了非常普遍的应用。
至今已经有10年的时间，电子式多功能电能表已经成为一个电网参数监控的成熟产品。
简化的三相带有RS485接口的电度表价格便宜，而且实现了基本的电量采集。
用在移动基站的电能监控方面最为合适。
远程数据传输技术和设备
移动公司拥有自己的通讯资源，而且是最先进的无线网络通讯资源GSM/GPRS移动通讯网络。
GPRS无线数据传输网络已经有了近10年的发展历史，目前无论从技术和产品都已经是非常成熟的。
目前深圳梦网科技自主研发的无线透明数据传输终端设备----MRM6155DTU已经完全应用于远程电力监控、水电气远程抄表、水污染监控、森林防火、气象数据采集、环保局数据采集等领域，性能稳定，数据传输安全。
对于移动基站供电监控这样的点多面广但数据量不大的应用，GPRS网络是最适合的。
现场数据综合处理技术
现场数据综合处理技术在这个系统中是一个核心技术，系统中的诸多技术要求要通过这个设备来完成。
多功能电表解决了参数监测的问题，但是数据存在表内，没有一个设备来读取它不可能把数据发送到监控室。
而MRM6155GPRSDTU是一个收发设备，没有一个设备给它提供数据，控制它的收发也不能完成监控任务。
这样就需要一个现场的核心设备，它是现场系统的大脑，由它来采集多功能电表的数据并进行判断是否需要报警，如果需要报警就把报警数据发送到中央监控室。
这个设备可以用单片机来完成，完成这样的任务对于单片机系统是相当成熟的技术，只是需要根据客户的不同业务需求编制监控软件。
数据处理软件系统
这个数据处理软件系统是指中央监控室的监控服务器安装的软件系统，系统的所有功能都要通过这个软件才能最后显示出来。
因此就整个系统而言，这个软件系统是核心。
梦网科技一直专注无线远程抄表系统的研发及应用，公司在无线抄表行业积累了相当丰富的研发经验。
公司开发的无线通抄表监控系统已经在全国22个城市得到了应用，智能表保有量达到了15万余台。
由于系统稳定可靠，上市以来获得了用户的信赖和赞誉。
后台抄表监控软件具有图形化的操作界面，完善的抄表、监控、结算功能，已经在湛江自来水公司、贵州燃气集团公司、剑河县自来水公司等大型单位得到应用。
经过适应性改造完全可以满足移动基站的电能监控要求。
综上所述，移动基站的供电监测系统所需要的技术和设备均是成熟的，完全可以满足长沙移动通讯公司的要求。
因此，远程移动基站自动供电监测系统既是非常必要，也是可能的。
三．系统建好后在管理上所起的作用
信息可实时共享
系统建好后，数据存储在公司，公司所有人员都可在系统设置的权限范围内查询到相关的基站用电信息。
管理者可随时监督执行层的工作情况
3.
执行层可实时监测了解基站用电情况
4.
实现电费支付转账化，降低管理成本
系统建好后，每月抄表日系统可自动将抄到的月电量数据形成月报表，对非电力用户，移动运营商可根据系统本月提供的月电量及电费收款人的联系电话，以短信方式按下列格式:
“***用户：
***基站本月抄表数***、本月用电数***、本月电费***,我公司将于**日前将款汇到您帐上，请核对查收。
”
通知收款人，在没有收到异议的情况下，将款通过转账的方式支付给收款人。
对电力用户，通过协商争取做到与他们的营销系统接口，每月根据建好系统提供的数据定时转账给电力公司使用电管理工作真正做到真实准确、低成本高效率。
5.
基站用电管理责任化、目标化
改革现有的用电管理模式，变纯抄表结算为防窃电稽查，由于因实现了远程抄表，节省了大量的管理人员，将这部分人重新分配工作，在将基站用电管理工作实施分片到人、责任到人、目标到人的管理模式，要求他们根据系统提供的数据对基站的用电情况作详细的分析判断，及时发现窃电及基站用电异常情况。
真正做到节能降耗，确保基站安全合理用电。
四．系统建设内容
1、电表改造采用三相液晶显示并带有RS485通讯接口的电子式电能表。
2、建设以市局为中心各县局设工作站的用电管理系统主站。
3、各基站安装机房用电管理终端完成对各基站电表的抄收。
五．安装远程供电监控系统的社会效益和经济效益
（一）、
社会效益
系统安装后可以有效地避免由于停电、缺相以及其他供电故障造成的移动基站设备工作不正常，这样就有效地提高了移动通讯的质量，提高了对移动用户的服务水平；
系统安装后可以大大减轻工作人员的劳动强度，从而通过技术进步实现了对劳动者的关心爱护；
系统安装以后可以避免有些不必要的纠纷，为和谐社会做出贡献；
系统安装以后可以有效降低空调的不必要开启，节约了能源，为缓解电力紧张状况做出贡献；
同时对环境保护做出贡献。
（二）、
经济效益
以下经济效益预测分析都将以总投入、总回报分摊到每个基站每个月的计算方法来计算分析。
项目投入：
每个基站每月投入费用合计
40元。
每个监测点投入
3800元
（按5000个表计算，总投入1900万元每个终端按8年折旧
万元）
每个监测点每年费用
3800÷
8=475元
每个监测点每月费用
475÷
12=40元
每个基站每月投入费用合计
40元
项目改造后经济效益预测
每个基站月电费支出
2×
24×
30×
0.9=1296
分别根据土建房、钢板房、承租房的不同机房结构和单站址、共站址的不同5000个基站站型进行比较并抽样统计得出每个基站的全年月平均用电负荷为2kw/h，假设电费按0.9元/度计，每个基站月电费支出
2×
0.9=1296元
计量改造可月节约电费支出
33元
对以上非电力局收费基站进行电表计量改造，改造那些老式机械表、计量超差表，减少计量误差，如按非电力局收费基站占全部基站的50％计算，改造后每个基站提高的计量精度按5％计算，每个基站的全年月平均节约电费
1296×
50％×
5％=33元
3）
每个基站可月节约人工抄表交通费、人工费支出：
34元
从严格管理的角度出发，每个基站每月的电表数，移动公司的管理人员必须到现场抄收并将数据交另外人员付款。
假设5000台电表要在规定的5天时间内，将所有电表度数抄上来。
必须安排20组人员（每组人员按2个人1台车每天抄50块表算），才能将所有电表度数抄上来。
假设两基站之间的平均距离为6公里，用租赁汽车的办法来完成抄表，汽车费用为1.6元/公里，人员工资为100元/人/天，每个组费用如下：
项目
算法
结果
每台车每天路程
6公里×
50个站
=
300公里
每台车每天费用
300公里×
1.6元/公里
=
480元
5天每台车费用
480元×
5
2400元
20台车每月费用
2400元×
20
48000元
每个组每月人员工资
100×
30
6000元
20组人每月人员工资
6000×
=120000元
20组人费用合计
48000+120000
=168000元
每月全部按人工抄表所发生的交通费人工费分摊到每个基站的支出：
168000÷
5000
34元
4）
每月可节约管理损失
4元
假设每月因现金支付基站的管理漏洞所造成的电费损失为2万元，分摊到全部机房每个机房每月管理漏洞损失的电费为
20000÷
5000=4元
5）
每月可节约窃电损失
64.8元
假设10%的机房存在被人私接电线窃电现象，窃电现象为一台空调或一台电热水器，窃电负荷为1kw。
窃电机房的月电费损失为
1×
0.9
=648元
分摊到全部机房每个机房每月的电费损失费用为
648×
5000×
10%÷
=65元
每月可节约窃电损失
综上所述，改造后每月节约用电和管理费用所带来的经济效益预测
33+34+4+65=136元/月/基站
预测投资收回年数
（136元×
12个月）=2.33年
二年半每年可节约
136元×
12=816万元
五年半节约的费用总额
816万元×
5.5=4488万元
结论：
预测该项目不到2年半即可收回投资。
扣除投资后项目在八年的寿命期内节约的总费用为：
4488万元。
六．GPRS基站供电远程监测系统——SiWi-EMS的技术实现
设计方案
采用三相液晶带有RS485接口的电度表作为基础的数据采集装置
采用GPRS网络作为远程数据传输网络
由GPRSDTU、综合数据处理模块组成基站的“GPRS移动基站电能检测终端EMT”
采用始终在线的模式，提高系统的实时性EMT
采用专业的量身定做的系统软件
6）
采用基站主动报警和中央监控室抄表相结合的运行模式
7）
系统图如图1所示
图1
GPRS基站供电远程监测系统框图
需要在中央监控室安装一台电能监测服务器，这台服务器要有一个固定的IP地址，可以采用VPN专线方式。
电能监测服务器上安装EMT（电能管理）软件。
在每一个基站安装一套“GPRS电能监测终端”和若干台多功能电表。
用RS485两芯双绞线将多台电表与EMT并联起来。
三相电表实时地监测电能累计量，并存储在表内的存储器中，随时可以提供给EMT。
EMT每隔3分钟循环读表一次，同时EMT读取停电状态传感器，并对读到的数据进行处理。
系统管理机循环扫描各个EMT读取数据当数据出现停电状态时及时报警。
EMT采用始终在线的方式挂在GPRS网络上，就像一个局域网一样随时都可以立即与服务器连通采用TCP/IP协议进行数据收发。
并且，服务器随时都可以监测到每一个EMT是否在线。
每日的零点过后，EMT定时抄录当日的用量冻结数据（所谓冻结数据是指特定时刻电表记录先来的用电数据，无论何时抄表都是那个时刻的数据，而不是实时数据。
这样就可以有准确的时间间隔。
如从23日用电量就是从23日零点到23日24点的用电量。
）并存储起来。
中央监控室的电能监测服务器可以通过循检的方式与EMT通讯实现定时抄表，抄录每日的电能用量数据和分相平均功率、室内温度，存储在数据库中。
中央监控室的电能监测服务器的作用是显示报警情况、管理监控整个系统的工作状况、结算、历史数据的查询等。
8）
基站内电能监测系统框图
图2
基站内监测设备连接框图
根据技术交流的情况，确定需要保留电业局安装的电表。
那么，就需要将监控用的电能表与电业局安装的电能表串联起来。
当然这样的安装方式两台电表之间会有计量误差。
基站电能监测设备由若干个多功能电表和一个远程监测终端EMT组成。
多功能电表串联安装在电业局电表的后面，EMT与监控电表通过RS485总线连接起来。
EMT从监测电表中获取数据，发送到服务器。
EMT内自带紧急备用电池，当停电情况发生时，由备用电池供电及时将停电信号发送出去，发送完毕，EMT自动进入休眠状态。
因为已经停电也无须再采集数据了。
当市电来电时，EMT启动，并立即向系统发送来电信号。
通知系统供电已经恢复正常。
多功能电能表
DTS5000型三相电子式电度表，是高新技术集成的高科技智能化电力计量仪表。
该系列三相电子式多功能电度表采用了大规模专用集成电路、FRAM铁电存贮技术、带隔离的标准RS485/RS232通信接口、红外通信、大画面宽温型液晶显示、实时时钟专用芯片、电磁兼容性设计等先进技术；
采用先进的SMT电子装配新工艺，充分考虑用户的用电状况、用电设备的电磁兼容性，按IEC标准及国家标准、ISO9001质量保证体系精心设计、制造的新一代电能计量仪表。
该系列电能表规格
准确度等级
额定系统电压
（V）
标定电流（A）
脉冲常数（imp/kWh&
kvarh）
有功：
1.0S
3×
220/380
1.5（6）或20（80）A
6400
电能监控终端EMTGPRS
GPRS电能监控终端EMT由两个部分组成，一部分是GPRSDTU负责实现数据的无线网络传输，另一部分是监控模块EMM。
概述GPRSDTU
本系统选用的无线数传设备为深圳市梦网科技自主研发的MRM6155DTU，该产品基于中国移动的GPRS网络，具有如下特点：
◆
高度集成GPRS和TCP/IP技术，可实现点对点，点对多点等灵活的无线组网方式
◆内置嵌入式CPU完成复杂的网络协议，支持PPP、ICMP、TCP、UDP、DNS等协议，为用户数据提供透明传输通道
◆性能稳定，保证野恶劣环境下长期可靠工作，内置看门狗电路
◆支持永远在线模式，用户可设置心跳间隔时间和心跳包，保持设备长期在线
◆在网络故障或中心关闭等情况下，DTU具有条件恢复后自动重连功能
◆DTU能够工作在全透明传输方式下保证100%不丢失，除非网络故障
◆DTU能够工作在全透明传输模式和用户指令模式，以给DTU傻瓜型和灵活性双重角色
◆支持中心为固定IP方式或动态IP+动态域名解析方式
◆提供RS232/RS485/RS422通讯接口，波特率可选择，从300bps到115200bps，开始位/停止位/奇偶校验可选，RTS/CTS流控可选
◆支持近端和远程参数配置与访问
◆支持远程唤醒
◆内置FLASH存储器，能够长期保存用户配置的参数
◆支持串口升级固件程序
◆支持APN数据专网业务
◆抗干扰设计，适合电磁环境恶劣的应用场合
综合数据处理模块EMM
EMM电能监控模块是数据采集、处理、收发控制的模块.
i
功能：
a）
实现与电表RS485总线通讯（遵循DL/T645通讯协议）进行数据采集
b）
根据采集到的数据判断是否有异常情况如停电发生，控制MRM6155GPRSDTU进行远程无线发送
c）
等待监控服务器的命令发送所需要的数据
ii
技术指标
通讯速率：
4800bit/s
循环抄表时间间隔：
3min
通讯规约：
DL/T645-1997
d）
供电电压：
+5VDC
e）
功耗：
110mA
f）
工作环境温度：
0~40º
C
g）
相对湿度：
90%（无凝结）
系统软件EMS
EMS采用C++语言编写，具有很好的实时性。
系统软件具有下列几个特点：
图形化操作界面，方便用户学习操作。
三层结构，模块化编写代码。
方便系统的维护和更新。
弹出式的报警，并伴有声音提示
对于每一步操作都留存记录，以日志方式保存
七.系统功能
每日抄表一次，抄录累计用电冻结数据。
出现停电下列情况时EMT及时（15分钟内）报警
报警时有声音提示，管理人员听到声音后阅读界面上的消息如下：
“★51号基站停电！
请派人抢修！
停电时间：
2007/12/12
15：
18
电表号：
3846786
电表类型：
IC卡电表
地址：
深圳市罗湖区红岭中路202号
”
出现下列情况时每日给出提示
卡购电余额不足IC
提示以消息的方式显示在服务器的界面上，需要每天早晨上班时管理人员阅读
当日用电量比前一天突增15%以上
提示以消息的方式显示在服务器的界面上，需要每天早晨上班时管理人员阅读。
温度超限报警
当温度高于设定的温度范围、或者低于设定的温度范围时发出报警信号。
每次IC卡购电完毕，录入购电金
升级会员 