一种基于GPRS/GIS的分布式电源参数监测方法与系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于GPRS/GIS的分布式电源参数监测方法与系统，该系统包括远程采集终端、GPRS/SMS数据通信单元、分布式电源监测中心，远程采集终端通过GPRS/SMS数据通信单元与分布式电源监测中心进行数据通信。本发明专利技术能够完成GIS空间数据与遥测遥控关系数据的整合，实现了分布式电源参数在线监控系统的目标；系统以公共无线数据通讯方式为数据传输手段，以低成本的方式实现了遥测和遥控，同时体现了系统的灵活性和适应性；该系统实现了对分布式电源参数变化状况的在线检测，同时可以通过远程监控方式随时监视各分布式电源的工作状态，辅以辅助决策分析系统，可以使得整分布式电源系统处于最佳的工作状态，最大限度的起到监控的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于GPRS/GIS的分布式电源参数监测方法与系统
本专利技术涉及分布式电源监测领域，尤其涉及一种基于GPRS/GIS的分布式电源参数监测方法与系统。
技术介绍
分布式电源指的是为了满足一些特殊用户的需求，支持已有的配电网的经济运行而设计安装在用户处或其附近的小型发电机组，主要包括风电电源、光伏电源、燃料电池和燃气冷热电三联供等多种形式。目前开发的分布式电源在减轻环境的污染，降低终端用户的费用等方面具有一定的优势，同时又具有高效性和灵活性的特点以及满足能源可持续发展的要求。因此随着分布式电源在电力系统中所占的比重逐步增长。其并网后对电力系统运行、控制、保护等各方面会产生一定影响，因此需要从定量的角度对该影响进行分析，以准确评估分布式电源接入系统后电网运行的安全稳定性，这就需要相应的分布式电源参数监测系统。由于分布式电源位置分布广，电源种类复杂(太阳能光伏电池，风力发电，燃料电池，微型燃气轮机)，电源运行参数多、参数变化频繁以及操作速度要求快等特点。现有技术中多采用分层接收监测数据方式，多个测试点的参数通过短信息汇聚至某一数据收发器，各收发器再将数据统一上传到监控中心的短信息收发器统一处理。该通信方案传输效率不高，且经过多层数据汇聚，可靠性也受到很大影响。管理软件缺乏GIS系统提供地理信息支持，分布式电源运行故障后无法直观在系统中显示故障设备的位置，维修人员及系统管理不便。同时目前监测系统缺乏设备增加及删除功能，不便于用户现场修改及再次配置检测设备。现有技术中GPRS通信需要具有固定地址的公网IP，公网IP资源较少，申请及维护费用高，不便于用户使用。对于电力、石油、化工等网络IP资源集中管理的行业，服务器公网IP的获得和使用受到很大的限制。鉴于上述缺陷，本专利技术创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于GPRS/GIS的分布式电源参数监测方法与系统，用以克服上述技术缺陷。为实现上述目的，本专利技术提供一种基于GPRS/GIS的分布式电源参数监测系统，其包括远程采集终端、GPRS/SMS数据通信单元、分布式电源监测中心，远程采集终端通过GPRS/SMS数据通信单元与分布式电源监测中心进行数据通信，其中，所述的远程采集终端，其对现场分布式电源数据进行采集和转换，根据系统通信模式配置，采集到的数据利用GPRS或SMS通过无线网络上传至分布式电源监测中心，并实时接收分布式电源监测中心下达的指令，根据接收的控制信息实现相应的操作；所述的GPRS/SMS数据通信单元，其包括GPRS模块以及无线网络交换器，其转发通过分布式电源监测中心下达的各种命令，接收远程采集终端传来的实时数据；所述的分布式电源监测中心，其使用力控组态软件远程管理数据终端，定时收取终端数据，实时发送操作指令；并且服务器配备实时数据库、关系数据库及GIS数据库，对检测到的信息进行保存、分析终端数据及运行状态，发现设备故障及参数异常变动及时报警，并可根据需要对相关信息形成报表及曲线，完成对分布式电源参数实时检测与分析，并通过后台GIS服务程序，完成GIS空间数据与遥测遥控关系数据的整合，实现分布式电源系统和检测设备基于位置的在线监控；Web客户端通过IE网页浏览方式，可以直接观看监控中心发布的远端现场监控画面，所述的监控中心计算机安装Forcecontrol软件作为服务器，Forcecontrol软件的网络服务器NetServer模块提供标准的WEB服务器，完全符合标准的HTTP通讯协议，经服务器发布的监控画面信息送到固定的网络IP地址，进入Internet网络，各种具有上网浏览网页功能的设备都可以作为WEB客户端，通过输入发布的IP地址信息，用以实现远程监控。进一步地，所述的远程采集终端，其包括检测模块、信号隔离变换电路、信号调理电路、微控制器CPU、电源电路，其中，检测模块与信号隔离变换电路连接，信号隔离变换电路与信号调理电路连接，信号调理电路与微控制器CPU连接，微控制器CPU与GPRS模块单元连接，电源电路向各个模块和电路供电。进一步地，所述的信号隔离变换电路和信号调理电路对检测模块采集的各种参数经调理电路隔离放大，AD转换及数字量光耦隔离转化后，传输至微控制器CPU中，输出电流转化电压经隔离放大加至CPU的片内ADC输入进行检测。进一步地，所述的GPRS模块，其包括通信接口、串口驱动电路、GPRS电路、SIM卡电路和天线，其中，所述的通信接口与串口驱动电路连接，串口驱动电路与GPRS电路连接，GPRS电路分别与SIM卡电路和天线连接；GPRS模块与微控制器CPU的连接通过串口通讯，与微控制器CPU间的电平均为TTL电平。进一步地，所述的无线网络交换器包括一收发器控制板，用于实现PC机与网络通信连接，收发器控制板包括电源电路、串行接口、通讯指示电路、CPU电路和USB串口，其中，所述的电源电路与串行接口连接、串行电路与CPU电路连接、CPU电路与USB串口和通讯指示电路连接。进一步地，收发器CPU通过COM1口与PC机连接，PC机可读取数据其内部保存的现场数据，也可通过其向现场无线终端发送命令。进一步地，所述的分布式电源监测中心包括一台无线网络交换器、一台连接于INTERNET网络的工控机服务器和报表打印机，工控机服务器内置实时数据库、关系数据库及GIS数据库。本专利技术还提供一种基于GPRS/GIS的分布式电源参数监测方法，该具体过程为：步骤a，所述的远程采集终端根据分布式电源监测中心下达的控制信息或者自发的，对现场分布式电源数据进行采集和转换，根据系统通信模式配置，采集到分布式电源的数据信息；利用GPRS或SMS通过无线网络上传至分布式电源监测中心；步骤b，所述的GPRS/SMS数据通信单元，其将远程采集终端采集到分布式电源的数据信息传输至分布式电源监测中心；步骤c，所述分布式电源监测中心，其使用力控组态软件远程管理数据终端，定时收取GPRS/SMS数据通信单元发送的信息，并且对检测到的信息进行保存、分析终端数据及运行状态，发现设备故障及参数异常变动及时报警，并可根据需要对相关信息形成报表及曲线，完成对分布式电源参数实时检测与分析，并通过后台GIS服务程序，完成GIS空间数据与遥测遥控关系数据的整合，实现分布式电源系统和检测设备基于位置的在线监控。进一步地，在上述步骤a中，远程采集终端CPU通过COM1口与GPRS连接，运行开始需对GPRS和AD通道进行初始化，然后按初始设定的采样周期进行周期性检测现场数据并主动上报给监测中心服务器，同时数据暂存到内部RAM中。进一步地，在上述步骤b中，收发器CPU通过COM1口与PC机连接，PC机可读取数据其内部保存的现场数据，也可通过其向现场无线终端发送命令，而这时需COM2口转发，而来至COM2口的数据是现场无线终端主动上报的信息；将信息包打开后，数据暂存到内部RAM中。与现有技术相比较本专利技术的有益效果在于：本专利技术基于GIS/GPRS的分布式电源参数监测方法与系统，其以ForceControl组态软件为管理平台，以SQLSERVER数据库作为系统统一的数据库，通过后台GIS服务程序，完成GIS空间数据与遥测遥控关系数据的整合，实现了分布式电源参数在线监控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于GPRS/GIS的分布式电源参数监测系统，其特征在于，其包括远程采集终端、GPRS/SMS数据通信单元、分布式电源监测中心，远程采集终端通过GPRS/SMS数据通信单元与分布式电源监测中心进行数据通信，其中，所述的远程采集终端，其对现场分布式电源数据进行采集和转换，根据系统通信模式配置，采集到的数据利用GPRS或SMS通过无线网络上传至分布式电源监测中心，并实时接收分布式电源监测中心下达的指令，根据接收的控制信息实现相应的操作；所述的GPRS/SMS数据通信单元，其包括GPRS模块以及无线网络交换器，其转发通过分布式电源监测中心下达的各种命令，接收远程采集终端传来的实时数据；所述的分布式电源监测中心，其使用力控组态软件远程管理数据终端，定时收取终端数据，实时发送操作指令；并且服务器配备实时数据库、关系数据库及GIS数据库，对检测到的信息进行保存、分析终端数据及运行状态，发现设备故障及参数异常变动及时报警，并可根据需要对相关信息形成报表及曲线，完成对分布式电源参数实时检测与分析，并通过后台GIS服务程序，完成GIS空间数据与遥测遥控关系数据的整合，实现分布式电源系统和检测设备基于位置的在线监控；Web客户端通过IE网页浏览方式，可以直接观看监控中心发布的远端现场监控画面，所述的监控中心计算机安装Forcecontrol软件作为服务器，Forcecontrol软件的网络服务器NetServer模块提供标准的WEB服务器，完全符合标准的HTTP通讯协议，经服务器发布的监控画面信息送到固定的网络IP地址，进入Internet网络，各种具有上网浏览网页功能的设备都可以作为WEB客户端，通过输入发布的IP地址信息，用以实现远程监控。...

【技术特征摘要】
1.一种基于GPRS/GIS的分布式电源参数监测系统，其特征在于，其包括远程采集终端、GPRS/SMS数据通信单元、分布式电源监测中心，远程采集终端通过GPRS/SMS数据通信单元与分布式电源监测中心进行数据通信，其中，所述的远程采集终端，其对现场分布式电源数据进行采集和转换，根据系统通信模式配置，采集到的数据利用GPRS或SMS通过无线网络上传至分布式电源监测中心，并实时接收分布式电源监测中心下达的指令，根据接收的控制信息实现相应的操作；所述的GPRS/SMS数据通信单元，其包括GPRS模块以及无线网络交换器，其转发通过分布式电源监测中心下达的各种命令，接收远程采集终端传来的实时数据；所述的分布式电源监测中心，其使用力控组态软件远程管理终端数据，定时收取终端数据，实时发送操作指令；并且服务器配备实时数据库、关系数据库及GIS数据库，对检测到的信息进行保存、分析终端数据及运行状态，发现设备故障及参数异常变动及时报警，并可根据需要对相关信息形成报表及曲线，完成对分布式电源参数实时检测与分析，并通过后台GIS服务程序，完成GIS空间数据与遥测遥控关系数据的整合，实现分布式电源系统和检测设备基于位置的在线监控；Web客户端通过IE网页浏览方式，可以直接观看分布式电源监测中心发布的远端现场监控画面，所述的分布式电源监测中心计算机安装Forcecontrol软件作为服务器，Forcecontrol软件的网络服务器NetServer模块提供标准的WEB服务器，完全符合标准的HTTP通讯协议，经服务器发布的监控画面信息送到固定的网络IP地址，进入Internet网络，各种具有上网浏览网页功能的设备都可以作为WEB客户端，通过输入发布的IP地址信息，用以实现远程监控。2.根据权利要求1所述的基于GPRS/GIS的分布式电源参数监测系统，其特征在于，所述的远程采集终端，其包括检测模块、信号隔离变换电路、信号调理电路、微控制器CPU、电源电路，其中，检测模块与信号隔离变换电路连接，信号隔离变换电路与信号调理电路连接，信号调理电路与微控制器CPU连接，微控制器CPU与GPRS模块单元连接，电源电路向各个模块和电路供电。3.根据权利要求2所述的基于GPRS/GIS的分布式电源参数监测系统，其特征在于，所述的信号隔离变换电路和信号调理电路对检测模块采集的各种参数经调理电路隔离放大，AD转换及数字量光耦隔离转化后，传输至微控制器CPU中，输出电流转化电压经隔离放大加至CPU的片内ADC输入进行检测。4.根据权利要求2所述的基于GPRS/GIS的分布式电源参数监测系统，其特征在于，所述的GPRS模块，其包括通信接口、串口驱动电路、GPRS电路、SIM卡电路和天线，其中，所述的通信接口...

【专利技术属性】
技术研发人员：关维国，鲁宝春，程海军，李宝国，姜丕杰，陈晓英，王景利，巴金祥，孙丽颖，原琳，
申请(专利权)人：辽宁工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21