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【摘 要】3G时代的到来带动许多产业的发展，考虑其复杂性特点很多人对3G到底有何用途还比较陌生。为了使3G得到更好的认识，本文将结合3G高速传输数据特点将在变电站监控系统中具体应用加以说明。变电站除了将电能表采集处理的信息送往监控中心外，同时也将变电站视频图像状况信息高速送入，在工程中有实际的应用价值。通信符合DL/T645-2007规约及其国家电网标准。
【关键词】3G DL/T645-2007 华为MU203 视屏监控 电站
一、引言
2010-10-10年国家发改委正式公布《关于居民生活用电实行阶梯电价的指导意见（征求意见稿）》，根据该文件，第一档电量价格水平3年内保持基本稳定，今后随着我国居民用电量的不断增加，也可考虑对第一档电量作适当调整。这将打破原来用多用少一个价的局面，这是本文提到的将电能表一部分信息（分段收费）上传到服务器监控中心。考虑到变电站的安全状态信息，还需将视频或者图像传输到监控中心，供值班人员掌握第一手资料，这是采取新的安全措施。考虑到视频或者图像的数据量大的特点，必须采用3G或者GPRS高速传输数据。监控中心得到视频图像信息可以根据具体情况选择关闭或者抓拍存储图像等。真正实现了远距离控制方式。
二、涉及专用术语
由于本文设计过程中涉及的专业术语较多，就重要术语解释如下：
（一）3G：英文3rd Generation的缩写，即第三代移动通信技术，它将无线通信与互联网等多媒体传播技术结合，同第一代移动通信的语音通话、第二代移动通信在语音之外增加短信、接受邮件等数据业务不同，3G主要是在传输声音和数据的速度上提升，能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，和网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。
（二）DL/T645-2007： 多功能电能表通信协议， 适用于本地系统中多功能电能表与手持单元（HHU）或其他数据终端设备进行点对点的或一主多从的数据交换方式。其他具有通信功能的电能表，如单相电能表和多费率电能表，可参照使用。
（三）Huawei MU203：MU203是华为公司最新推出的一款多功能3G模块，支持WCDMA B2B接口，支持EDGE功能。支持UTMS2100/900 和 GSM/GPRS 850/900/1800/1900 频段；支持语音、短信、数据、补充业务；支持标准的AT指令集和Huawei扩展指令集。指令集中本监控系统用得最多就是TCP/IP AT指令。
三、3G网络变电站监控系统设计
本监控系统从硬件电路和软件程序两方面叙述如下：
（一）主要硬件实体部分
1.变电站：该变电站中基本都有一块或者多块电能表，其作用是将国家电网输送线路的状态经电压互感器或者电流互感器后变成电能表中电网特征信息，比如A相电压正常或者断电等，同时摄像头监控变电站的机柜和变压器，同时储存视频或者图像信息，为突发事件响应做好准备。同时需要考虑的是监控摄像头输出的格式为模拟信号，还需要TVP5150采集卡转换为YUV格式进行数字传输，当然必须进行JPEG图像压缩算法，尽可能在无损前提下减小数据长度。
2.MU203：3G模块在这里是将信息进行远距离传输，当然控制MU203的控制器为嵌入式处理器或者微控制器。在本项目中采用ARM Cortex-M3内核的STM32F103控制器，其72M的处理速度和多USART接口等优点完全能胜任本系统的所有任务。
3.基站：基站通俗点说就是中继，主要是移动、联通基站。为远距离传输提供线路支持；
4.监控中心工作站：所有的信息的汇聚点，监控中心获取变电站信息（电能表和视频图像），同时也可发送控制命令让变电站类似合闸跳闸等动作。
（二）软件程序设计
1.DL/T 645实例.当需要读取电能表的正向有功功率总电能值时需要发送的数据和接收到数据均正确如图4所示
图1 读取和回应正向功率电能值图
2.MU203设置和发送TCP/UDP AT命令实例.第一步：STM32F103发送AT TCP命令到MU203数据过程，然后监控中心确定收到数据后并回复。（注：211.67.177.39：8000为监控中心IP地址及8000端口；920262是电能表地址）
图2 从STM32F103发送数据截图
第二步：从监控中心返回数据，本次返回为正向有功功率电能值，其他数据雷同（注：61.158.152.37：3651为移动/联通 公司为SIM卡号设置的临时公网IP地址和端口，每次连接均不相同，如果需要保持长期连接，主要采用“心跳包”方法）
图3 监控中心工作回复数据
3.监控中心.监控中心收到电能表的数据后，将具体数据连接相应数据字段并连接数据库信息，本次监控系统设计安排的数据库表为：
[用户表]：姓名、性别、密码、部门、电话；（注：字段名下有上下划线为主键）
[电能表]：表号、区域、负责人；
[通信表]：本机IP、本机端口、客户机IP、客户机端口；
[控制命令]：控制命令码、数据长度、数据格式；
四、结束语
本监控中心的完成得到很多公司和网友的帮助，现在这个监控系统正准备交互使用，具体还有很多的改善之处，总之利用3G高速模块不仅传输基本的信息，更为重要的是传输视频和图像成为可能。积极响应国家电网阶梯电价政策。
参考文献：
[1]李建东等，移动通信第4版.西安，西安电子科技大学出版社，2006.07
[2]程方，移动通信系统演进及3G信令.北京，电子工业出版社，2009.11
[3]（英）艾荷南，钱峰如何从3G业务中获利北京，清华大学出版社，2010.04
[4]高鹏等，3G技术问答.北京，人民邮电出版社，2009.06
【关键词】3G DL/T645-2007 华为MU203 视屏监控 电站
一、引言
2010-10-10年国家发改委正式公布《关于居民生活用电实行阶梯电价的指导意见（征求意见稿）》，根据该文件，第一档电量价格水平3年内保持基本稳定，今后随着我国居民用电量的不断增加，也可考虑对第一档电量作适当调整。这将打破原来用多用少一个价的局面，这是本文提到的将电能表一部分信息（分段收费）上传到服务器监控中心。考虑到变电站的安全状态信息，还需将视频或者图像传输到监控中心，供值班人员掌握第一手资料，这是采取新的安全措施。考虑到视频或者图像的数据量大的特点，必须采用3G或者GPRS高速传输数据。监控中心得到视频图像信息可以根据具体情况选择关闭或者抓拍存储图像等。真正实现了远距离控制方式。
二、涉及专用术语
由于本文设计过程中涉及的专业术语较多，就重要术语解释如下：
（一）3G：英文3rd Generation的缩写，即第三代移动通信技术，它将无线通信与互联网等多媒体传播技术结合，同第一代移动通信的语音通话、第二代移动通信在语音之外增加短信、接受邮件等数据业务不同，3G主要是在传输声音和数据的速度上提升，能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，和网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。
（二）DL/T645-2007： 多功能电能表通信协议， 适用于本地系统中多功能电能表与手持单元（HHU）或其他数据终端设备进行点对点的或一主多从的数据交换方式。其他具有通信功能的电能表，如单相电能表和多费率电能表，可参照使用。
（三）Huawei MU203：MU203是华为公司最新推出的一款多功能3G模块，支持WCDMA B2B接口，支持EDGE功能。支持UTMS2100/900 和 GSM/GPRS 850/900/1800/1900 频段；支持语音、短信、数据、补充业务；支持标准的AT指令集和Huawei扩展指令集。指令集中本监控系统用得最多就是TCP/IP AT指令。
三、3G网络变电站监控系统设计
本监控系统从硬件电路和软件程序两方面叙述如下：
（一）主要硬件实体部分
1.变电站：该变电站中基本都有一块或者多块电能表，其作用是将国家电网输送线路的状态经电压互感器或者电流互感器后变成电能表中电网特征信息，比如A相电压正常或者断电等，同时摄像头监控变电站的机柜和变压器，同时储存视频或者图像信息，为突发事件响应做好准备。同时需要考虑的是监控摄像头输出的格式为模拟信号，还需要TVP5150采集卡转换为YUV格式进行数字传输，当然必须进行JPEG图像压缩算法，尽可能在无损前提下减小数据长度。
2.MU203：3G模块在这里是将信息进行远距离传输，当然控制MU203的控制器为嵌入式处理器或者微控制器。在本项目中采用ARM Cortex-M3内核的STM32F103控制器，其72M的处理速度和多USART接口等优点完全能胜任本系统的所有任务。
3.基站：基站通俗点说就是中继，主要是移动、联通基站。为远距离传输提供线路支持；
4.监控中心工作站：所有的信息的汇聚点，监控中心获取变电站信息（电能表和视频图像），同时也可发送控制命令让变电站类似合闸跳闸等动作。
（二）软件程序设计
1.DL/T 645实例.当需要读取电能表的正向有功功率总电能值时需要发送的数据和接收到数据均正确如图4所示
图1 读取和回应正向功率电能值图
2.MU203设置和发送TCP/UDP AT命令实例.第一步：STM32F103发送AT TCP命令到MU203数据过程，然后监控中心确定收到数据后并回复。（注：211.67.177.39：8000为监控中心IP地址及8000端口；920262是电能表地址）
图2 从STM32F103发送数据截图
第二步：从监控中心返回数据，本次返回为正向有功功率电能值，其他数据雷同（注：61.158.152.37：3651为移动/联通 公司为SIM卡号设置的临时公网IP地址和端口，每次连接均不相同，如果需要保持长期连接，主要采用“心跳包”方法）
图3 监控中心工作回复数据
3.监控中心.监控中心收到电能表的数据后，将具体数据连接相应数据字段并连接数据库信息，本次监控系统设计安排的数据库表为：
[用户表]：姓名、性别、密码、部门、电话；（注：字段名下有上下划线为主键）
[电能表]：表号、区域、负责人；
[通信表]：本机IP、本机端口、客户机IP、客户机端口；
[控制命令]：控制命令码、数据长度、数据格式；
四、结束语
本监控中心的完成得到很多公司和网友的帮助，现在这个监控系统正准备交互使用，具体还有很多的改善之处，总之利用3G高速模块不仅传输基本的信息，更为重要的是传输视频和图像成为可能。积极响应国家电网阶梯电价政策。
参考文献：
[1]李建东等，移动通信第4版.西安，西安电子科技大学出版社，2006.07
[2]程方，移动通信系统演进及3G信令.北京，电子工业出版社，2009.11
[3]（英）艾荷南，钱峰如何从3G业务中获利北京，清华大学出版社，2010.04
[4]高鹏等，3G技术问答.北京，人民邮电出版社，2009.06