GPRS下的电网调度自动化系统的通信方式

GPRS下的电网调度自动化系统的通信方式

周艳秋

（国网四川省电力公司中江县供电分公司四川省德阳市618100）

摘要：GPRS无线传输方式比较容易扩展、维护，具有很高的可靠性。在GPRS下的电网调度自动化系统要求其通信方式符合其信息传输，使系统具有安全性和可靠性，同时更具有实时性和可用性。本文分析了这种通信方式的设计方案和组网形式，利用系统通道管理软件进行集成和融合，让电网调度自动化系统可以对各种通信规约进行融合。

关键词：调度自动化系统；GPRS；无线通信

如今的电网调度自动化系统经历过不同的通信阶段，其中包括有线、载波、无线扩频、光纤等几种通信方式，这些通信方式都有其不同的缺陷。因此需要对其功能和方式进行改进和完善。GPRS下应用的通信方式对于电网变电站缺乏有线数据网络是比较实用的。GPRS通信方式的支撑技术和单位是移动通信技术和其运行公司，并且建设和运营成本比较低，同时可以永远在线，收费标准是根据流量计算，这些优点对电网运行有重要作用。另外GPRS覆盖面积可以是国内的很多地区，有利于电网系统的运行和发展。

1、GPRS组网通信方式

如今的GPRS无线数据传输方式已经在电力、气象、燃气和供水等很多行业应用。一般情况，各行业会结合其行业情况和所应用的条件选择不同的通信网络形式，使其通信网络符合其应用功能。如今的GPRS组网通信方式一般都应用INTERNET公网连接，同时要申请ADSL等业务[1]。应用公网接入形式有三种方式，第一，应用中心主副GPRS-DTU和移动内网动态IP+移动DNS解析服务，可是这样的方案适用于小规模系统应用，其实时性和稳定性有所欠缺。而中心公网IP+DNS解析服务的方式要求客户和DNS解析服务商联系，先开通相应的动态域名，和DNS服务器进行连接，利用DNS服务器和中心公网动态IP连接，它适合的是对数据时效性要求不高或者规模小的系统中应用。如果中心公网固定IP的数据终端和中心直接连接，其运行比较稳定。第二，中心应用移动内网固定IP地址，应用普通移动动态IP进行监控点监控，其方式有很好的实时性，可是因应用的是动态IP进行监控，稳定性欠佳。应用APN专网接入要先申请APN专网移动业务，移动公司给客户配备专用APN，这不是普通用户具有的权利。应用GPRS专网SIM卡开通的专用APN进行专用的。第三，应用APN专网方式，可以是中心应用主副GPRS-DTU，应用移动APN专网的固定IP，专网获得APN后要给相应的数据终端和中心DTU进行分配相应的移动内部固定IP，数据终端附着GPRS时，SGSN就会查询是否允许应用，然后利用DNS解析APN。这样的接入方式因其自身带有移动内网固定IP，因此没有一些中间环节，其稳定性有了很大提高，同时不用支付宽带费用，有很好的性价比。第四，中心应用APN专线，这样可以和子站点进行应用APN内网固定IP，这样的方式可以使一切数据信息可以在移动GPRS的APN网里面进行有效传输，不通过公网。应用这样的方式在电力系统运行中有很多优点，在信息数据传输时可以避免信息泄露，同时能在IP地址及端口实施过滤。

2、中心服务器的通道管理软件

中心服务器通道管理软件是整体通信方式的关键，其中包含很多模块，有数据转发、系统设置、数据库、下位机管理、通信协议栈、数据加密和GPRS通信等相应的模块，如图所示。

电网调度自动化系统的通信方式和通信规约集成是通过通道管理软件完成的[2]。其中各个模块都有其不同的功能，比如系统设置模块的功能是管理用户权限、注销用户和更改用户等，系统设置保存在数据库当中；数据库模块的组成是系统配置、报表和采集转发数据等三个子数据库，其中的系统配置库的组成是系统设置、通信协议栈和下位机信息等三个子数据库；各个子数据库的组成是有其不同模块，各个模块的功能和作用不同。

3、分析GPRS下通信方式性能

3.1GPRS技术的优势和特点

GPRS技术是分组交换技术，比以前GSM拔号技术进行的电路交换数据传送形式有很多优势和特点。第一，GPRS技术的速率高。GPRS技术理论速率最高可以达到171.2kbit/s。和如今的电路交换数据服务和短消息服务相比，GPRS技术不能对所有时隙数据服务进行分配，可是也具有很大优势。同时，和电路交换数据服务的根据连接时长收费方式相比较，GPRS通信技术是根据数据通信量计算和收取费用，显然更具有优势和实惠[3]。第二，通信始终在线。GPRS通信技术不管是用户接受或发送信息，通信都会很快可以连接。如果用户处于在线状态，就可以更快连接，不用一些复杂程序。第三，费用低。应用GPRS通信方式进行的付费是根据接收和发送的数据包数据计算收费的，如果用户不进行接收和发送数据包，只是挂在网上，也不会付费。移动网络公司进行的GPRS收费是根据数据进行收取，并且没有漫游费，这样的方式对进行野外施工和建设及长途运输等行业很有利。

3.2GPRS下的通信方式的安全措施

与传统的固定网络比，有关无线网络没有足够的安全性能，为改变这种状况，对用户信息数据进行保密，GPRS下的通信方式应用了GSM安全措施。第一，加密设计。防止未注册用户接入，GPRS应用GSM移动终端进行鉴别加密，确认SIM卡具有的有效性。第二，进行接入控制。对运营商及用户要求其协商应用GPRS服务的范围和区域，如果超出这个范围和区域就不享受相应的QOS。第三，设计特殊的SIM卡。因为GPRS的安全功能和SIM卡关系密切，因此，设计了独特的SIM卡，避免复制或伪造这样的卡，进而给网络系统和用户提供安全保障。以上的四点安全措施可以看出，GPRS下的通信技术具有的安全性和稳定性可以满足电力系统要求，可以有效保护SIM卡，保障用户的信息数据不被泄露。另外，GPRS自身也有其缺陷和不足，对于用户所连接的GPRS网络不能完全保证是真实的。

3.3GPRS下通信方式的安全性能

结合GPRS下变电站自动化系统的实际情况，要在GPRS上进行安全机制改变，同时也要对其应用层进行安全保护。第一，应用APN接入方式，通过利SIM卡具有的唯一性进行安全保护，规定是其设定的SIM卡手机号码才可以进行访问，移动终端和数据中心应用相应专门APN接入无线网络，其他手机不能进行。第二，应用点对点传输形式。根据电网调度自动化系统的位置，要保证其安全性，不可以应用TCP/IP网络和其他分区相连。应用点对点传输形式，让电网调度自动化系统和外部公网网络不同，并且也符合国家经济贸易委员会第30号令《电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护规定》，并且也能对电力系统二次安全保护分区要求进行充分的满足。

4、结束语

综上所述，GPRS下的电网调度自动化系统的通信方式具有很多优势，对电力系统的安全性和稳定性具有重要的作用和意义。随着科学技术的进步，如今的“3G”和“4G”通信技术已经广泛应用，这样的GPRS无线通信技术更具有其独特的特点和功能，完全可以满足电力系统的要求。

参考文献

[1]孙俊敏.电网调度自动化系统通信网络防护措施研究[J].山东工业技术,2017(21):178-178.

[2]陈少怀,陈璇.关于电网调度自动化系统通信网络防护措施探讨[J].电子世界,2016(24):157-157.

[3]刘长征,耿海菊,张强,等.GPRS无线网络传输通道在沧州供电调度通信系统中的应用[J].地下水2016,38(6):208-210.