移动通讯基站用电量智能采集与处理系统的设计与实现

发布时间：2020-03-25 19:55

【摘要】：随着移动网络无线覆盖的不断增强,基站和机房建设规模日益扩大,站点用电信息管理与环境监控工作日益繁重,实现无人值守、集中化、自动化的基站和机房维护管理将成为一个必然趋势;引入功能齐全、智能化的新一代基站及智能采集与处理系统是其维护管理的重要支撑和工具。移动公司加强基站用电管理,实现节能降费将成为今后十分重要的管理工作。除了建立一支敬业可靠的管理队伍外,更主要是依靠科学技术手段,能对网络电表实施远程数据采集、抄收、分析的用电量综合管理系统。系统通过对数据的科学分析、分类整理,形成相应的管理报表,同时制定相应的有针对性的管理制度,达到节能降费的目的。论文首先介绍了课题开发的背景和意义,课题的设计方案,并作了几种相关技术的介绍,课题需求分析和总体设计;然后详细介绍了基于GPRS网络技术的远程自动抄表终端的设计与实现;最后简要介绍了主站软件的设计与实现。论文从硬件结构和软件开发两个方面设计并实现了基于GPRS网络技术的远程自动智能抄表与处理系统。系统采用了ST公司的高性能的32位微处理器STM32F103和实时多任务RTOS嵌入式操作系统μC/OS-II,运用了模块化结构设计,具有优良的可维护性、可扩展性和可伸缩性。通信模块采用SIMCOM公司生产的SIM900B型号的GPRS模块作为硬件平台,利用RS485串行通讯接口采集多功能电能表各电表参数,通过GPRS网络把采集到的各种数据传输到远程主站。在主站通过VC开发的软件进行数据分析统计并存储,实现了电能表的远程抄表与能耗分析。
【图文】：

示意图,物理结构

实时监测各移动基站的运行状况。本课题设计的远程自动抄表系统能把电能表测量的有功电能、相电压、相电流及瞬时有功和无功功率等电能参数采集发送到远程主站上，是在 GPRS 技术上进行设计的。主站管理软件把这些数据进行分类实时显示与分析，同时把这些电表数据存入数据库中，并根据这些电表参数对基站用电情况进行统计；移动公司根据这些数据可以方便实时查看各个移动基站的用电情况，为科学合理地调度、管理电能提供了可靠的依据；充分利用了 GPRS 数据传输速率较高、接入时间又短、能支持 TCP/IP 协议，可与主站进行互联、按流量来进行收费等优势，本系统是由电表数据读模块、抄模块、GPRS 通信模块、控制模块以及远程主站五部分构成的，系统物理结构示意图如图 1-1 所示。

存储数据,格式,终端

则新参数应生效，终端就根据新的通信参数进行登录。（4）本地升级支持 RS232/RS485 接口进行终端程序升级；进行本地升级时，终端采取严格的密码验证措施，保证终端程序顺利升级。终端进入软件升级状态后，不再进行数据采集、处理操作。当现场升级出现异常中断情况，终端可重新启动现场升级操作。（5）数据和时钟保持由于系统使用高端进口时钟芯片，系统时钟误差<±1s/d；时钟电池采用军用防水防锈型电池，有效使用寿命达 15 年；闪存芯片存储容量为 16M，该芯片能将采集数据和参数保持数据保持 10 年以上。16M 的闪存存储器按天存放终端采集的电量数据以及事件记录数据，存储器遵循“先到先存”的存储策略，最新数据总是最接近存储器顶部；终端默认 15 分钟一次的采集周期，终端一天有 96 点的数据需要存储，按照采集发生时间，，遵循“先采集，先存储”策略；每次采集数据内容包括：15 分钟内的电量计量数据、以及事件记录数据等。终端数据存储器存储数据的格式如图 3-1 所示。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TP368.1;TM76

【参考文献】