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基于GPRS用電管理系統的設計與實(shí)現
gprs是通用分組無(wú)線(xiàn)服務(wù)技術(shù)(General Packet Radio Service)的簡(jiǎn)稱(chēng)，它是GSM移動(dòng)電話(huà)用戶(hù)可用的一種移動(dòng)數據業(yè)務(wù)。GPRS可說(shuō)是GSM的延續。GPRS和以往連續在頻道傳輸的方式不同，是以封包(Packet)式來(lái)傳輸，因此使用者所負擔的費用是以其傳輸資料單位計算，并非使用其整個(gè)頻道，理論上較為便宜。GPRS的傳輸速率可提升至56甚至114Kbps。下面我們就基于GPRS的用電管理系統來(lái)研究它的設計與實(shí)現。
[摘要]文章主要介紹了GPRS通信技術(shù)及其通信協(xié)議。結合用電管理系統的實(shí)際情況對用電管理系統的組成及其設計進(jìn)行了詳細的介紹，通過(guò)分析用電管理系統的界面設計、主功能設計和測試設計，使人們了解基于GPRS的用電管理系統。
[關(guān)鍵詞]GPRS;通信協(xié)議;用電管理系統
改革開(kāi)放以來(lái)，我國經(jīng)濟、文化和科學(xué)技術(shù)等方面都有了較大程度的提升，在通信技術(shù)領(lǐng)域也有了較大的發(fā)展。GPRS通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)也逐漸被人們利用到各個(gè)領(lǐng)域中，將GPRS技術(shù)和用電管理系統相結合，能極大地提高用電管理的工作效率。
一、GPRS通信技術(shù)及其通信協(xié)議概況
所謂的GPRS，全稱(chēng)為GPRS無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )技術(shù)。GPRS無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )技術(shù)是一種基于全球移動(dòng)通信系統的無(wú)線(xiàn)分組交換技術(shù)。這種技術(shù)提供了終端之間的信息傳輸，使得跨區域較廣的信息得以及時(shí)傳輸和交互。與此同時(shí)，GPRS技術(shù)也可以進(jìn)行數據的高速處理，其傳輸的原理是通過(guò)將所要傳輸的數據信息進(jìn)行拆包，將傳輸的數據信息在傳輸之前進(jìn)行有規律的分組，然后利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行傳輸，接收的用戶(hù)也可以不再因為傳輸過(guò)程中網(wǎng)絡(luò )斷線(xiàn)而煩惱。另外，相關(guān)的用戶(hù)可以按照在線(xiàn)且按流量的方式進(jìn)行計費，從另一方面降低了相關(guān)的成本。與傳統的傳輸方法相比，利用GPRS無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的成本是傳統傳輸方式的1/10。
從整體上講，利用GPRS無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )技術(shù)進(jìn)行傳輸時(shí)主要的優(yōu)勢有五個(gè)方面，這五方面涉及傳輸過(guò)程及其傳輸的整體性能。首先，GPRS無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的頻譜效率高。因為在傳統的GSM無(wú)線(xiàn)系統中，其傳輸的通道極為重要。與傳統的傳輸方式不同的是，GPRS無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )技術(shù)在傳輸的時(shí)候采取的是“拆包―裝包”的方式進(jìn)行信息發(fā)送。所以用戶(hù)不發(fā)送或者沒(méi)有數據傳輸的時(shí)候不涉及利用資源流量等問(wèn)題，使得其傳輸信道能夠在同一時(shí)間內容納更多的信息，增加了用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)量的使用量。更多的人共享同一無(wú)線(xiàn)信道，從而間接地提高了資源的利用率。其次，利用GPRS無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )技術(shù)可以提高傳輸速率。隨著(zhù)現代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，GPRS無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )技術(shù)在傳輸過(guò)程中已經(jīng)提高至八個(gè)時(shí)隙組合，所以其傳輸量也有了較大程度的提高，在其設計過(guò)程中，在不受到外界影響的時(shí)候，GPRS無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )技術(shù)傳輸量可以達到171.2KB/s。與傳統的傳輸量相比提高了10倍之多，使得更多的數據在同一時(shí)間內更有效的傳輸。在科學(xué)技術(shù)的支持下，GPRS無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )技術(shù)中地接入時(shí)間變得更短，分組交換接入的時(shí)間已經(jīng)降低至一秒，能提供快速即時(shí)的連接。另外，GPRS無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )技術(shù)還支持IP協(xié)議和X.25協(xié)議。GPRS無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )技術(shù)能夠支持IP協(xié)議和X.25協(xié)議使得其與GSM網(wǎng)絡(luò )技術(shù)得到了一個(gè)有效的銜接，因為相較于GSM網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，GPRS無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )技術(shù)比較年輕，所以其實(shí)用性不及GSM網(wǎng)絡(luò )技術(shù)廣泛，GPRS無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )技術(shù)支持IP協(xié)議和X.25協(xié)議使其能和其他分組網(wǎng)絡(luò )的全球性無(wú)線(xiàn)接入。與此同時(shí)，GPRS無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的安全性和保密性有所提高，GPRS網(wǎng)絡(luò )傳送數據采用隧道技術(shù)。隧道協(xié)議將其他協(xié)議大數據包重新封裝后通過(guò)隧道發(fā)送傳輸到特定地址，從而屏蔽私有網(wǎng)絡(luò )地址。因此GPRS無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的安全性得到了有效的保障。
二、用電管理系統的組成
基于GPRS無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )技術(shù)用電管理系統主要由六個(gè)部分組成，分別是：用電采集終端、通信服務(wù)器、主站監控平臺、Web服務(wù)器、客戶(hù)端、數據庫服務(wù)器完成電力用戶(hù)資料、用電數據及系統相關(guān)數據的存儲。所謂用電采集終端是以公共的GPRS移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )為載體，通過(guò)數據包GPRS方式實(shí)現與通信服務(wù)器之間通信，自動(dòng)將采集到的電力用戶(hù)用電信息傳輸給通信服務(wù)器，同時(shí)接收并執行由主站發(fā)過(guò)來(lái)的對電力用戶(hù)控制命令。通信服務(wù)器介于終端和主站之間發(fā)揮橋梁作用，主要起到通信鏈路的建立和數據雙向傳輸的功能，完成對終端連線(xiàn)狀態(tài)的檢測、GPRS數據流量的監控、終端數據報文的有效性驗證。主站監控平臺是安裝在供電企業(yè)的用電管理部門(mén)，接收由通信服務(wù)器轉發(fā)過(guò)來(lái)的終端采集的用電數據，并對這些數據進(jìn)行自動(dòng)解析、分析和存儲，還可以自動(dòng)完成客戶(hù)端下發(fā)指令的解析和轉發(fā)。通過(guò)主臺監控系統，用電管理人員可以隨時(shí)查看管轄范圍內的任一用電用戶(hù)歷史的和當時(shí)的用電情況并打印相應的報表，還可以實(shí)時(shí)監視任一用戶(hù)的用電行為，必要時(shí)還可以控制用戶(hù)的用電行為。Web服務(wù)器在這里我們采用的是微軟的IIS 作為系統的Web服務(wù)器為客戶(hù)端提供服務(wù)，選擇ASP.NET來(lái)完成服務(wù)器端。GPRS用電管理系統程序的編寫(xiě)�？蛻�(hù)端是各電力營(yíng)業(yè)所的用戶(hù)在局域網(wǎng)或電力專(zhuān)網(wǎng)內，通過(guò)瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)GPRS用電管理系統各項功能。數據庫服務(wù)器完成電力用戶(hù)資料、用電數據及系統相關(guān)數據的存儲。
三、基于GPRS用電管理系統的設計
基于GPRS無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的用電管理系統的設計主要分為系統界面設計、主系統功能模塊設計和軟件質(zhì)量測試三個(gè)部分，每個(gè)部分又被細化成不同的幾個(gè)方面，一個(gè)較為合格的基于GPRS技術(shù)的用電管理系統在這三個(gè)方面都有一定的技術(shù)標準和設計。
基于GPS用電管理系統用戶(hù)界面設計的最終目的就是嚴格按照人們的需求進(jìn)行相關(guān)的設計。因為GPRS用電管理系統是為了在用電管理過(guò)程中更加滿(mǎn)足現代時(shí)代的發(fā)展要求，設計得更加便捷化，所以應該遵循“就進(jìn)原則"。通過(guò)用電管理系統軟件將其功能等進(jìn)行分類(lèi)，其整體設計應該遵守以人文本的基礎，精簡(jiǎn)其設計，能夠通過(guò)簡(jiǎn)約的界面設計來(lái)最大化地滿(mǎn)足人們的需求。并且可以根據實(shí)際情況的需要設置一定的自定義界面，讓用戶(hù)根據自己的操作習慣設置快捷工具欄。同時(shí)還應該注意對用戶(hù)引導的設計，在用戶(hù)操作不正確的時(shí)候，軟件能夠及時(shí)有效并且合理地反映給操作人一些提示信息，從而提高用電管理系統的實(shí)用性。
基于GPS用電管理系統的主功能模塊主要有七個(gè)部分，即登錄模塊、用電管理系統的主界面模塊、用戶(hù)管理模塊、購電資料管理模塊、正常購電模塊、容錯購電模塊、故障購電模塊。七個(gè)部分都有著(zhù)不同的功能。登錄模塊與其他模塊有一定區別，其主要功能在于對用戶(hù)身份的識別，在這一過(guò)程中，用電管理系統主要是通過(guò)對用戶(hù)名、密碼及其驗證碼的多重識別來(lái)同時(shí)進(jìn)行身份鑒定。通過(guò)相關(guān)的驗證之后，用戶(hù)可以進(jìn)入其中進(jìn)行相關(guān)的處理操作。用戶(hù)管理系統的主界面模塊是整個(gè)用電管理系統的中間連接部分，它將其余的六個(gè)模塊功能進(jìn)行了有效的連接，實(shí)現軟件與用戶(hù)的交互設計，通過(guò)用戶(hù)傳達的不同要求，主界面模塊進(jìn)行相應的選擇和處理。其余的五個(gè)部分根據其設計功能的不同被應用在不同的情況當中，在用戶(hù)使用操作過(guò)程中，用電管理系統根據外界傳遞的不同信息進(jìn)行不同功能的操作。
對于用電管理系統的質(zhì)量測試也就是對基于GPS用電管理系統軟件的測試。所以測試方法和正常軟件測試的方法相同。軟件的質(zhì)量直接關(guān)系到一個(gè)項目的成敗，由于軟件是由人編寫(xiě)出來(lái)的，正是由于這樣的特點(diǎn)，所以軟件與生俱來(lái)就可能存在缺陷，只有將軟件的缺陷降到最低才能有效地保證軟件的質(zhì)量，軟件測試是減少軟件缺陷保證軟件質(zhì)量的有效手段之一。因此軟件測試也成為了整個(gè)軟件生命周期中不可或缺的一部分，成為軟件系統設計中的又一個(gè)重要的組成部分。其主要的測試方法分為四種：黑盒測試、白盒測試、靜態(tài)測試、動(dòng)態(tài)測試。利用不同測試的測試優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行綜合性系統性測試，才能使用電管理系統正常地被用戶(hù)使用。
四、結論
通過(guò)GPRS技術(shù)的研究，使其和用電管理系統相結合，能夠改變其傳統的管理方式，利用現代高度發(fā)達的計算機技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現更準確更高效的管理，提高我國用電管理的整體水平。
參考文獻：
[1]蔣德珍.電能信息無(wú)線(xiàn)采集系統設計與實(shí)現[D].濟南：山東大學(xué)，2011.
[2]王曉玲.基于GPRS的配變監測管理系統的設計和實(shí)現[D].成都：電子科技大學(xué)，2011.
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