饋線自動(dòng)化終端短信功能實(shí)現(xiàn)方案探討

石進(jìn)發(fā)

（廣東電網(wǎng)公司佛山供電局，廣東 佛山528000）

0 引言

根據(jù)我局對(duì)饋線自動(dòng)化試點(diǎn)工程的要求，接地保護(hù)開關(guān)（看門狗）及饋線自動(dòng)化聯(lián)絡(luò)開關(guān)應(yīng)具有短信功能，以提高故障處理快速反應(yīng)能力。目前，試點(diǎn)工程的終端設(shè)備已經(jīng)安裝到位，并內(nèi)置GPRS無(wú)線通訊模塊，而短信功能還沒(méi)有得到實(shí)際應(yīng)用。為了盡快實(shí)現(xiàn)此功能，本文對(duì)具體實(shí)施方案進(jìn)行了探討。

1 GPRS系統(tǒng)簡(jiǎn)介

所謂GPRS網(wǎng)絡(luò)，其基礎(chǔ)是GSM網(wǎng)絡(luò)，在該網(wǎng)絡(luò)中加入GGSN和SGSN，即可實(shí)現(xiàn)GPRS網(wǎng)絡(luò)。在這種網(wǎng)絡(luò)模式下，端到端的分組方式中能夠?qū)崿F(xiàn)用戶對(duì)數(shù)據(jù)的發(fā)送以及接收。

圖1為相應(yīng)的總體結(jié)構(gòu)圖，其中，用戶設(shè)備與GPRS終端相連是通過(guò)串行以及無(wú)線方式進(jìn)行的；與此同時(shí)，GPRS終端還可以實(shí)現(xiàn)與GSM基站的通信。不同于電路交換式的數(shù)據(jù)呼叫，在GPRS的分組中，它是從基站開始的，最終發(fā)送到GPRS的服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)上；SGSN與該節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)通信功能，GGSN還可以處理相應(yīng)的分組數(shù)據(jù)，處理后的數(shù)據(jù)被發(fā)送到目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)中。Internet以及Intranet中的標(biāo)識(shí)包含有移動(dòng)臺(tái)地址IP包，通過(guò)GGSN進(jìn)行接收，最終被輸送至移動(dòng)臺(tái)上。

圖1 GPRS系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

在GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，SGSN作為一個(gè)節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)體系中所處的層數(shù)與MSC是相同的，其與BTS相連是通過(guò)幀中繼實(shí)現(xiàn)的；另外，其還可以實(shí)現(xiàn)GSM和移動(dòng)臺(tái)的連接，是它們之間的接口。SGSN的功能為：對(duì)移動(dòng)臺(tái)當(dāng)前所處的位置信息進(jìn)行記錄，同時(shí)發(fā)送和接收移動(dòng)臺(tái)與GGSN之間的分組數(shù)據(jù)。

通過(guò)GPRS網(wǎng)連，GGSN可以成功連接到SGSN上，可以將GGSN看成是GSM網(wǎng)、因特網(wǎng)、局域網(wǎng)等的網(wǎng)關(guān)。分析GGSN實(shí)現(xiàn)的功能，其主要是起網(wǎng)關(guān)作用，因此也可以將GGSN看成是GPRS的路由器。另外，GGSN還能按協(xié)議轉(zhuǎn)換GPRS中的分組數(shù)據(jù)包，將它們成功傳送到TCP／IP或X.25網(wǎng)絡(luò)中。通過(guò)對(duì)GPRS隧道協(xié)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(shù)據(jù)傳輸。通過(guò)GI參考點(diǎn)，GGSN與外部的分組網(wǎng)絡(luò)可以成功聯(lián)通，對(duì)于其他GPRS網(wǎng)絡(luò)而言，連通是通過(guò)GP接口來(lái)實(shí)現(xiàn)的。此外，設(shè)置2個(gè)接入點(diǎn)于 MS端和GPRS網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于Um接口而言，其主要作用是實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信的接入，而對(duì)于R參考點(diǎn)而言，其主要作用是產(chǎn)生和接收相應(yīng)的信息。通過(guò)Um接口，移動(dòng)終端可以順利接入GPRS PLMN中，MT和TE之間的參考點(diǎn)可以選擇R。在此過(guò)程中，MS是由2部分組成的，分別是TE、MT，這兩者通過(guò)參考點(diǎn)R連接成一個(gè)整體。

對(duì)于公共陸地移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)而言，它支持GPR。當(dāng)開始運(yùn)行GPRS業(yè)務(wù)時(shí)，有可能涉及其他網(wǎng)絡(luò)，此時(shí)就需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互通，GPRS的網(wǎng)絡(luò)互通需要GI參考點(diǎn)以及GP接口共同實(shí)現(xiàn)。當(dāng)移動(dòng)終端具有GPRS業(yè)務(wù)功能時(shí)，其自身就帶有相應(yīng)的地址，如此一來(lái)，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)網(wǎng)識(shí)別碼的利用，其終端可以向GPRS終端發(fā)送相應(yīng)的數(shù)據(jù)。同時(shí)，GPRS可以實(shí)現(xiàn)與IP的網(wǎng)絡(luò)互通，在TCP連接中，如果需要使用數(shù)據(jù)報(bào)，GPRS可以完成對(duì)TCP／IP報(bào)頭的壓縮。在GSM系統(tǒng)中，GPRS作為一種提供分組業(yè)務(wù)的方式，其本質(zhì)依然屬于IP網(wǎng)絡(luò)，因此可以將其廣泛應(yīng)用于IP域中，通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)，相應(yīng)的移動(dòng)終端可以提供尋址方案等。

2 短信轉(zhuǎn)發(fā)方案1

終端通過(guò)GPRS無(wú)線通訊模塊與PC機(jī)配電監(jiān)控主站系統(tǒng)連接，主站轉(zhuǎn)發(fā)短信的通訊方式。方案如圖2所示?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備由看門狗、聯(lián)絡(luò)開關(guān)及終端（含GPRS模塊）組成，后臺(tái)軟件通過(guò)IP專線與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行通信，主站軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)短信的功能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的監(jiān)控。

圖2 短信轉(zhuǎn)發(fā)方案1

3 短信轉(zhuǎn)發(fā)方案2

終端通過(guò)短信模塊發(fā)送短信，由移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)直接發(fā)送短信給信息管理員的通訊方式。方案如圖3所示?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備由看門狗、聯(lián)絡(luò)開關(guān)及終端（含短信模塊）組成。信息管理員接收各終端發(fā)送的數(shù)字短信。

圖3 短信轉(zhuǎn)發(fā)方案2

4 方案實(shí)現(xiàn)的功能及特性介紹與比較

方案1：終端GPRS無(wú)線通訊＋PC機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)＋短信模塊轉(zhuǎn)發(fā)。

（1）硬件需求：PC機(jī)1臺(tái)；PC機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)軟件1套；短信轉(zhuǎn)發(fā)模塊1臺(tái)；電信或移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商提供互聯(lián)網(wǎng)通訊鏈路1條；固定IP地址1個(gè)；SIM卡1張／終端。（2）工程施工及安裝：現(xiàn)場(chǎng)配置GPRS模塊通訊參數(shù)和終端參數(shù)；裝SIM卡。（3）實(shí)現(xiàn)功能：1）短信信息綜合及轉(zhuǎn)發(fā)，如“××關(guān)發(fā)生接地故障，分閘”。2）PC機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)無(wú)人值守，并能存儲(chǔ)、記錄歷史數(shù)據(jù)，便于查詢、分析，可解決因短信丟失等引起的數(shù)據(jù)缺失問(wèn)題。3）實(shí)時(shí)監(jiān)控，可及時(shí)了解終端、線路運(yùn)行情況。4）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，可向上一級(jí)主站系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)信息。（4）運(yùn)行維護(hù)：運(yùn)行中可依據(jù)短信接收者情況靈活設(shè)置短信參數(shù)。（5）擴(kuò)展性及先進(jìn)性：新增終端非常容易接入此系統(tǒng)，系統(tǒng)較容易升級(jí)成更先進(jìn)的配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，功能較先進(jìn)。（6）前期及運(yùn)行費(fèi)用：前期投入相對(duì)多點(diǎn)，在系統(tǒng)升級(jí)改造時(shí)投入相對(duì)少，運(yùn)行費(fèi)用一般。（7）短信應(yīng)用舉例：于某日16：17發(fā)生單相接地故障，××分界開關(guān)自動(dòng)保護(hù)分閘。接收到的短息內(nèi)容：“16：17：32××分界開關(guān)單相接地動(dòng)作?！痢练纸缲?fù)荷開關(guān)變位變?yōu)榉譅顟B(tài)?！保?）運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)：有實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，在佛山三水供電局有580臺(tái)正在運(yùn)行的饋線自動(dòng)化開關(guān)。

方案2：現(xiàn)場(chǎng)終端帶短信模塊直接發(fā)送短信。

（1）硬件需求：每終端配1個(gè)短信模塊，SIM卡1張。（2）工程施工及安裝：現(xiàn)場(chǎng)配置短信模塊通訊參數(shù)和接收短信手機(jī)號(hào)；裝SIM卡。（3）實(shí)現(xiàn)功能：1）短信接收及發(fā)送，但接收或發(fā)送的數(shù)據(jù)都為16進(jìn)制數(shù)據(jù)，在手機(jī)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(fā)送告警數(shù)據(jù)為“0030004100430045”，在手機(jī)上顯示成字符“0ACE”，即終端發(fā)送短信已經(jīng)成功，可手機(jī)不能識(shí)別短信內(nèi)容，閱讀非常困難。2）如果需要做到收發(fā)短信顯示為可閱讀的字符串，需要手機(jī)具備通信規(guī)約識(shí)別功能。（4）運(yùn)行維護(hù)：1）運(yùn)行中短信接收號(hào)碼變更困難。2）如果出現(xiàn)變更需要，須到現(xiàn)場(chǎng)為每一臺(tái)終端進(jìn)行更改設(shè)置，隨時(shí)間的推移，可能存在短信功能實(shí)際退出運(yùn)行的現(xiàn)象。（5）擴(kuò)展性及先進(jìn)性：擴(kuò)展性一般，由于短信本身存在的信息丟失和延時(shí)的缺陷，系統(tǒng)可靠性不高，先進(jìn)性一般。（6）前期及運(yùn)行費(fèi)用：前期投入少，運(yùn)行費(fèi)用一般。（7）短信應(yīng)用舉例：于某日16：17發(fā)生單相接地故障，××分界開關(guān)自動(dòng)保護(hù)分閘。終端短信發(fā)送的數(shù)據(jù)內(nèi)容：“680C0C68C40100030103000100050002D416…”；手機(jī)顯示內(nèi)容：亂字符（因?yàn)槭謾C(jī)會(huì)自動(dòng)把接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為漢字形式顯示）。（8）運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)：無(wú)。

5 結(jié)論

通過(guò)以上2種方案的分析和對(duì)比，綜合衡量其優(yōu)缺點(diǎn)，最終選擇方案1。方案1盡管前期投資較大，但在后期的運(yùn)行過(guò)程中其可靠性更能得到保障。

［1］陳勇，海濤.電壓型饋線自動(dòng)化系統(tǒng)［J］.電網(wǎng)技術(shù)，1999（7）

［2］王明俊，于爾鏗，劉廣.配電系統(tǒng)自動(dòng)化及其發(fā)展［M］.北京：中國(guó)電力出版社，1998