黃慶東，陳越生

(廣西桂東電力股份有限公司，廣西　賀州　542800)

GSM短信系統(tǒng)在桂東電網(wǎng)水調自動化系統(tǒng)中的應用

黃慶東，陳越生

(廣西桂東電力股份有限公司，廣西賀州542800)

摘要：詳細介紹GSM短信系統(tǒng)在桂東電網(wǎng)水調自動化系統(tǒng)中的功能與應用，主要包括系統(tǒng)結構、數(shù)據(jù)傳輸流程、系統(tǒng)功能、系統(tǒng)關鍵技術及實際應用、系統(tǒng)優(yōu)化等內容。GSM短信功能對于桂東電網(wǎng)水調自動化系統(tǒng)以及桂東電力水庫調度、電網(wǎng)運行工作都具有非常重要的意義。圖5幅。

關鍵詞：電網(wǎng)； GSM短信系統(tǒng)；水調自動化；數(shù)據(jù)采集；短信定制

0引言

GSM(全球移動通信系統(tǒng))的信息應用技術作為現(xiàn)今世界上比較成熟的數(shù)字移動網(wǎng)絡標準之一，具有使用方便、兼容性強、抗干擾能力突出、數(shù)據(jù)傳輸安全、使用費用低廉等優(yōu)點，在各個行業(yè)中已得到廣泛的運用。在水利系統(tǒng)中，主要利用GSM移動通信網(wǎng)絡的傳輸方便快捷特點，GSM管理系統(tǒng)隨時可接收客戶端所發(fā)出的數(shù)據(jù)查詢信息，同時也可向系統(tǒng)指定的用戶發(fā)送相關的數(shù)據(jù)信息。在桂東電網(wǎng)水調自動化系統(tǒng)(以下簡稱水調系統(tǒng))的各項使用功能中，就有一個重要的數(shù)據(jù)傳輸功能——GSM短信功能。

1系統(tǒng)結構

在水調系統(tǒng)中，GSM短信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫建立在水調系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫之中。GSM短信功能分別應用于駐外遙測站(分布于賀江流域、桂江流域內的各個鄉(xiāng)鎮(zhèn))與電廠分中心站(設立在合面獅水電廠、昭平水電廠)、調度中心站(設立在桂東電力股份有限公司電力調度中心)與系統(tǒng)用戶之間的信息交互。

1.1遙測站的配備

MOSCAD—M RTU、GSM短信通信模塊、太陽能充電控制器及附件、機箱、免維護蓄電池組(73 AH)、天線、避雷器、太陽能光板等設備。

1.2電廠分中心站的配備

MOSCAD FIU前置通信處理器、GSM通信機、交直流穩(wěn)壓器及附件、實時監(jiān)控計算機、凈化穩(wěn)壓器和長延時不間斷電源UPS或其他選擇的供電系統(tǒng)設施、相應避雷系統(tǒng)等設備。

1.3調度中心站的配備

支持Windows2000 Server/Professional系統(tǒng)、P4 1.0 GHz以上CPU、硬盤空余空間大于100 M、10/100 M以太網(wǎng)卡的服務器、GSM短信通信模塊等設備。

1.4系統(tǒng)用戶的配備

GSM短信收發(fā)設備(只要具備有短信收發(fā)功能的移動手機都可滿足要求)。

2數(shù)據(jù)傳輸流程

GSM短信在水調系統(tǒng)中各個環(huán)節(jié)間的數(shù)據(jù)傳輸流程如下所示(見圖1)。

2.1基礎數(shù)據(jù)的采集和傳輸

駐外測站遙測客戶端采集數(shù)據(jù)后，定時/定量發(fā)送水情、雨情數(shù)據(jù)短信回電廠分中心站，電廠分中心站做出信息匯總后將流域內各站點信息通過已有的光纖通道發(fā)送到調度中心站。

2.2綜合數(shù)據(jù)的處理和傳輸

所有數(shù)據(jù)經(jīng)過調度中心站的匯總和計算后，系統(tǒng)將達到預設條件的數(shù)據(jù)，定期定時通過短信發(fā)向移動短信網(wǎng)關，再由移動網(wǎng)關存儲轉發(fā)到指定用戶。

2.3匯總數(shù)據(jù)的查詢

在系統(tǒng)中注冊的用戶可向調度中心站GSM管理系統(tǒng)發(fā)送查詢指令，系統(tǒng)接收指令后自動將所需信息發(fā)回相關人員。

圖1GSM通信流程

3系統(tǒng)功能

3.1系統(tǒng)管理功能

包括各類別信息的定制(發(fā)布時間設定、固定代碼編輯等)、各級別系統(tǒng)用戶、系統(tǒng)管理員的設置、手動/自動發(fā)送短信的設置、系統(tǒng)向單個或多個系統(tǒng)用戶發(fā)送信息的設置、系統(tǒng)模擬短信測試等。

3.2報警功能

包括站點數(shù)據(jù)超越設定限值報警，數(shù)據(jù)出現(xiàn)中斷或長時間不變化報警(系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)通道引起的數(shù)據(jù)傳輸中斷故障)、數(shù)據(jù)中斷后恢復提示等。另外，還有其他自定義報警信息設置等。

3.3定點發(fā)報功能

包括駐外遙測站每日定時定點向分中心站發(fā)送雨情、水情數(shù)據(jù)；調度中心站每日定時定點向系統(tǒng)用戶發(fā)布流域水情、雨情、全網(wǎng)電廠水庫機組運行、閘門管理等。

3.4隨機查數(shù)功能

系統(tǒng)用戶可發(fā)送預先設置的固定代碼到GSM系統(tǒng)所綁定的SIM手機卡卡號中，隨時查詢以下類別數(shù)據(jù)(實時/歷史)：測站單站/全流域雨量、單站流量、水庫壩上/柵后/壩下水位、水庫入庫/出庫流量、水庫機組發(fā)電流量、機組單機/全廠機組總出力、水庫各閘門開度/泄洪流量、系統(tǒng)綜合整點數(shù)據(jù)、系統(tǒng)綜合日報數(shù)據(jù)、系統(tǒng)綜合月數(shù)據(jù)等。

3.5前臺、后臺維護功能

GSM系統(tǒng)自動將所有接收到或發(fā)送的信息內容以TXT格式存放于固定的系統(tǒng)路徑，既可在系統(tǒng)前臺軟件中查詢和管理；也可在數(shù)據(jù)庫中查詢和管理；內容包括歷史收發(fā)報記錄、即將發(fā)送信息記錄、各項報警記錄等。

4實際應用

4.1短信格式的生成

登錄GSM系統(tǒng)管理軟件后，在“設置維護”功能中建立“HOUR8_GD”信元組(信元及信元組都為行業(yè)特定的數(shù)據(jù)結構)，確定短信內容及格式(見圖2)。

圖2　短信格式的生成

4.2建立定時短信任務

在GSM短信系統(tǒng)管理軟件的“發(fā)布查詢”功能中新建1個定時任務，如命名為“HOUR8_GD”的任務，依次設置短信發(fā)布時間(如8時15分)，短信內容以及顯示格式等(見圖3)。

圖3建立定時短信任務

4.3確定短信接收對象

在GSM短信系統(tǒng)管理軟件的“發(fā)布查詢”功能中“接收方定義”里，選擇命名為“HOUR8_GD”的任務，設置制定的短信接收對象的手機號碼，并確認(見圖4)。

4.4定時短信的發(fā)布及接收

在GSM短信系統(tǒng)管理軟件的所有設置成功生效之后，每天8時15分開始，GSM短信系統(tǒng)自動將短信發(fā)送到指定用戶的手機號碼，并可從系統(tǒng)中查詢已發(fā)短信記錄。隨后，相關用戶的手機中也將接收到水調信息短信(見圖5)。

圖4確定短信接收對象

5常見問題及優(yōu)化

在10個多月時間的系統(tǒng)試運行過程中，GSM短信系統(tǒng)較常出現(xiàn)的問題是：在極短時間內，系統(tǒng)中心收到各站點上傳的數(shù)據(jù)信息或者系統(tǒng)中心向多個客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)信息時，容易因數(shù)據(jù)量大而引起系統(tǒng)運行效率降低、短信收發(fā)時間延遲、數(shù)據(jù)堆積堵塞等情況，嚴重時造成數(shù)據(jù)丟失、短信發(fā)送失敗、平臺奔潰，最終影響到水情信息傳播的時效性。

圖5用戶信息顯示

解決短信收發(fā)延遲、數(shù)據(jù)堆積問題的優(yōu)化方法有：

(1)通過升級系統(tǒng)平臺的軟硬件，優(yōu)化串口資源配置，提高串口通訊的短信收發(fā)效率。

(2)根據(jù)GSM系統(tǒng)的實際應用情況，增加系統(tǒng)、短信貓的端口數(shù)量。按不同的使用要求，合理分配各個短信收發(fā)端口的數(shù)據(jù)量，提高短信處理效率，縮短數(shù)據(jù)處理時間。

(3) 調整遙測站向中心系統(tǒng)發(fā)送短信的時間和中心系統(tǒng)向用戶群發(fā)送定時短信的時間，減少系統(tǒng)短時間內處理大量信息的工作量。

(4)合理調整遙測站客戶端發(fā)短信的觸發(fā)點數(shù)值，避免流域內出現(xiàn)極端雨情、水情時，數(shù)十個測站“爆炸式”的同時向中心系統(tǒng)發(fā)送短信，造成中心系統(tǒng)“癱瘓”。

通過以上幾個方法的優(yōu)化和調整后，GSM短信系統(tǒng)出現(xiàn)短信延遲、數(shù)據(jù)堆積堵塞的情況明顯減少，實現(xiàn)了水情信息傳輸及時暢通，提高了水調系統(tǒng)的工作效率。

6結語

桂東電網(wǎng)水調自動化系統(tǒng)依托GSM短信系統(tǒng)快速、便捷的特點，不但及時將各類基礎數(shù)據(jù)發(fā)送給中心系統(tǒng)，而且隨時將最終的水務運算結果反饋給系統(tǒng)用戶，使得水庫管理和電網(wǎng)調度人員可以第一時間掌握流域內雨情、水情以及電廠、電網(wǎng)的運行情況，為水庫防洪度汛、電網(wǎng)節(jié)水增發(fā)電工作提供了及時的信息依據(jù)。

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責任編輯吳昊

收稿日期：2016-01-25

作者簡介：黃慶東(1971-)，男，工程師，主要從事電力調度運行及管理工作。