基站机房电能采集与管理平台的设计与实现文献综述

 2021-09-25 08:09

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文 献 综 述

一、选题的背景和意义

目前电力能源短缺现象日益突出,节能减耗已经成为全社会关注的热点。随着电力资源需求量不断增加,各行各业对供电质量要求也越来越高。我国电能计量采取一户一表制,这就决定了抄表系统数据采集点多、数据量大,而且采集点极其分散。实施复费率电价后,人工抄表已经不能满足现代化管理的需要,需要开发一体化的电能信息采集与管理系统,电信息采集系统的建设为智能用电服务提供有力的技术支持[1]。随着我国节能减排战略的不断推进,解决基站机房能耗问题,降低运行成本,已经成为通信行业内的焦点问题,通信网络绿色运行已成为整个行业的共同目标。为此,国内各大通信运营商纷纷制订了详细的节能减排计划,采用各种节能技术和产品实现网络运行的降耗目标。在目前众多的节能减排技术应用中,在保证通信设备正常运行的前提下,对能耗测试、节能评估进行系统管理是通信行业节能减排体系中一个非常重要的环节。

本课题旨在研究针对移动通信基站机房的用电情况设计一个电能采集和管理的平台,可以对远程的移动通信机房的电能进行采集并且进行统计分析。电能信息采集与管理系统是智能电网的一部分,系统覆盖了电能传输、电能消耗、电费回收等环节。

二、研究现状

电能采集系统即自动化抄表系统,在国外的起步较早,上世纪70至80年代,欧美一些发达国家己经开始对远距离抄表进行研究,并在实际应用中取得了较大的成就[2]。迄今为止,抄表系统在国外的应用己经十分广泛,除了能实现远程抄表与计量计费等基本功能外,还能够实现电力企业与各类电力用户之间的双向信息通讯,有效检测表计运行状况,为用户提供超乎想象的增值服务。用户能够随时在互联网上查询用电情况,自主进行错峰避峰,可通过网络实现断电、销户、复电等服务。

至今国内许多厂商都各自推出具有自主知识产权的产品,其功能较齐全的包括北京煌邦公司的MPTMS-M电能信息采集与管理系统、中国电科院研发的EAMM-2000用电信息采集主站系统和南瑞继保公司的RCS-9001电能量计量计费系统3种产品。

三、研究方案

方案一:系统软件设计采用基于.NET平台的B/C/S多层架构[3],总体软件架构分为表现层、业务层、服务层和数据层。开发人员在基于互联网的基础上开发出与设备和平台无关的应程系统,并能实现互联网络的接入。.NET家族产品能为开发者提供基于B/S结构的WEB应用的开发、应用与管理。电能采集主站管理系统总体功能框架可以概括为一库两子系统。一库是指数据存储管理的大型关系数据库,两子系统指实现综合业务应用与数据分析为主的业务应用系统和实现远程数据通信采集和监测为主的前置采集系统。系统采用基于业界最先进的B/C/S多层技术架构模式,在基础服务应用平台的支持下来采集系统运行、开发、管理、集成。用电信息采集业务应用系统按照Web应用开发框架总体分为表示层、业务应用层和数据层。表示层功能由MVC设计模式中的视图和控制器实现[4];模型则对应三层架构中的业务应用层;数据层为业务应用层提供数据服务。业务应用层涵盖了业务逻辑层与数据访问层两部分。控制器通过视图获取用户请求,并将其反馈给模型,实现对模型的计算控制,协调模型与视图之间的交互;模型中的数据访问层负责对数据层数据进行操作,完成与业务逻辑层之间的交互;通过数据访问层和业务逻辑层对业务数据的处理,模型最终将结果返回表示层,由表示层控制器进行视图选择,最终将用户请求结果以ASPX /HTML页面的形式返回给浏览器。

方案二:远程电能数据的采集设计,合理设计与利用GPRS采集终端,GPRS采集终端主要有基站电能数据采集和数据控制管理中心的通讯两部分[5-6]。本次方案针对电能数据采集主要有两种方案,一种方案是通过基站电能信息管理系统下达电能采集指令进行实时电能采集;另一种方案是定时电能采集,用户可自行设置定时采集电能的间隔时间。GPRS采集终端还具有数据控制管理中心通讯的功能,GPRS采集终端启动后立即通过GPRS通信技术接入GSM网络中,并主动与数据控制管理中心进行通讯,等待电能数据的采集或按设定的时间间隔采集电能数据传输给数据控制管理中心。采用存储和转发数据包来实现GPRS的数据传输,采用电路交换来实现GSM数据传输。因此,各类用户因为GPRS采集终端需要与数据控制管理中心进行数据通信,这两者之间采用《多功能电能表通信规约》进行数据的正常传输。

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