網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

摘要：為滿足電力行業(yè)改革與發(fā)展的需要，提高用電營(yíng)業(yè)管理水平，提出一種基于GPRS技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)。該系統(tǒng)首先對(duì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量獲得所需要的流量，然后結(jié)合GPRS通訊技術(shù)、J2EE技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，開發(fā)了基于B／S結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程自動(dòng)抄袁系統(tǒng)。分別從硬件和軟件兩方面介紹了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和具體的實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)采用了連接池機(jī)制來實(shí)現(xiàn)Web服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的高效連接，運(yùn)用xmlhttp技術(shù)來實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示。該產(chǎn)品已應(yīng)用在實(shí)際抄表系統(tǒng)中，效果良好。
關(guān)鍵詞：通用分組無線業(yè)務(wù)；遠(yuǎn)程抄表；數(shù)據(jù)庫；J2EE技術(shù)

0 引言
電力網(wǎng)供電長(zhǎng)期以來依靠人力對(duì)商業(yè)用電和生活用電數(shù)據(jù)進(jìn)行抄讀，效率極其低下。抄表數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)主要依靠人力，報(bào)表生成周期長(zhǎng)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果分析慢，獲得結(jié)果不能及時(shí)反映系統(tǒng)用電量需求分布，對(duì)供應(yīng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化沒有參考價(jià)值，嚴(yán)重限制了供電系統(tǒng)的供電效率和質(zhì)量的提高。
傳統(tǒng)抄表方式依靠人力抄表，電表數(shù)據(jù)抄取周期較長(zhǎng)，無法獲得同一時(shí)刻所有用戶的電表數(shù)據(jù)，使得電表數(shù)據(jù)的獲取具有不精確性和時(shí)間段的模糊性，導(dǎo)致電網(wǎng)用電量的時(shí)空分布結(jié)果可信度不高，從而無法給供電管理部門提供有效的參考數(shù)據(jù)和建議。
自動(dòng)抄表系統(tǒng)是供電系統(tǒng)監(jiān)管部門用來對(duì)工業(yè)和生活用電進(jìn)行監(jiān)測(cè)、管理和控制，以及對(duì)用戶用電情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析的重要手段。本文提出了將GPRS通訊技術(shù)與J2EE技術(shù)相結(jié)合的方案應(yīng)用到自動(dòng)抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)化的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)。在底層硬件設(shè)計(jì)中，采用一種基于通用分組無線業(yè)務(wù) GPRS(General Packet Ratio Service)無線上網(wǎng)技術(shù)的自動(dòng)數(shù)據(jù)采集方案。在上層軟件設(shè)計(jì)中，采用美國(guó)Sun公司推出的J2EE(Java 2 Platform，Enterprise Edition)平臺(tái)。該產(chǎn)品已應(yīng)用在實(shí)際抄表系統(tǒng)中，效果良好。

1 系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)及工作原理
1．1 系統(tǒng)的組成
圖1是系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案。系統(tǒng)由五部分組成：GPRS數(shù)據(jù)采集模塊、通信服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、Web服務(wù)器、客戶端。


GPRS數(shù)據(jù)采集模塊：它是系統(tǒng)的硬件主要部分。GPRS模塊上電后擁有一個(gè)動(dòng)態(tài)的IP地址，可以與通信服務(wù)器進(jìn)行Socket通信。它的功能就是將檢測(cè)到的電能流量以十六進(jìn)制數(shù)據(jù)格式發(fā)送給通信服務(wù)器。GPRS終端也可以接受來之通信服務(wù)器的命令。
通信服務(wù)器：它打開服務(wù)器的某一端口，監(jiān)聽并接受所有GPRS終端向該端口發(fā)送的UDP數(shù)據(jù)包，然后將數(shù)據(jù)包解析成流量等數(shù)據(jù)，寫進(jìn)數(shù)據(jù)庫中。通訊服務(wù)器的另一任務(wù)是向GPRS終端發(fā)送命令的任務(wù)，即向GRPS終端發(fā)送UDP數(shù)據(jù)包。
數(shù)據(jù)庫服務(wù)器：通信服務(wù)器從GPRS終端獲得的數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上，同時(shí)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器還需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。
Web服務(wù)器：它連接著數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和客戶端。首先它向客戶端提供Web服務(wù)。響應(yīng)來之客戶端的請(qǐng)求，并根據(jù)客戶端的請(qǐng)求向數(shù)據(jù)庫服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)，然后再將數(shù)據(jù)以html格式返回給客戶端，使得客戶端可以瀏覽它所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)。Web服務(wù)器還可以直接向通信服務(wù)器提出請(qǐng)求，通信服務(wù)器根據(jù)Web服務(wù)器的請(qǐng)求向GPRS終端發(fā)送命令。
客戶端：它采用瘦客戶端，只需要一個(gè)Internet瀏覽器即可。客戶端的任務(wù)就是向Web服務(wù)器發(fā)出http請(qǐng)求，然后將Web服務(wù)器返回的ht-ml格式文件顯示給用戶。