基于GPS、GPRS、GIS的电力抢修调度监控系统的设计与应用

天津大学

硕士学位论文

基于GPS、GPRS、GIS的电力抢修调度监控系统的设计与应用

姓名：姜姣娇

申请学位级别：硕士

专业：软件工程

指导教师：张加万;吉丽花

20071201

中文摘要

电力企业作为国民经济的重要部门有其特殊性，从发电、输电、配电到用电等任何一个环节，都表现为空间性、复杂性等特点。为了使电力系统经济可靠安全地运行，对电力抢险车辆的在线调度监控成为一个研究热点。因此，如何有效管理电力企业复杂的空间资源和实现监测数据的实时收集，是电力企业生产管理和运营管理人员面临的挑战。ＧＰＳ系统自从建立以来，在测量、海空导航、车辆引行、导弹制导、精密定位、动态观测时间传递、速度测量等方面，显示出强大功能及无比的优越性。基于ＧＰＳ的车辆调度监控系统在我国开始应用是在２０世纪９０年代初，在２０００年后才出现了较成熟的产品，这主要得益于短消息（ＳＭＳ）的推广。目前的产品也多是利用ＳＭＳ作为通讯方式构建系统，但这种系统有其固有的缺点：短消息按条收费使得通讯费用较高，短消息还容易出现延迟、丢失的现象，降低了系统的实时性和可靠性。

本论文据此，提出了一种利用ＧＰＲＳ通讯的ＧＰＳ车辆监控系统，以解决原来车辆监控系统所无法克服的障碍。电力抢修车辆监控调度系统，利用装在各受控电力抢修车辆上的移动车载设备，将电力客户的报修信息、车辆调度信息、卫星定位信息等通过ＧＰＲＳ网络平台在电力抢修车辆和电力系统控制总台之间双向传递。文章在介绍了ＧＰＳ、ＧＰＲＳ、ＧＩＳ三项技术的基础上，首先对系统进行了基于用例模型的需求分析，设计了系统的逻辑组成结构，并对各组成部分予以阐述，同时根据系统功能需求进行了功能模块的设计，对监控系统的也做出了软件设计。接下来本文又介绍了车载终端的设计，包括介绍其构成模块、终端参数、软件设计等。本项目通过基于ＧＰＲＳ的ＶＰＮ通信系统，检修车的终端设备成为电力内部Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网络的移动终端，可与控制中心交互ＧＰＳ位置信息、抢修信息、地理信息、图像信息等，在检修现场就可以了解电网的运行情况、运行资料、检修预案，大大提高电力抢修的自动化水平。论文所做工作结合国内外发展现状，实践证明，实现了对抢修车辆的定位跟踪、历史轨迹回放、最优路径选择和调度管理，大大缩短了车辆的调度时间，提高了故障处理能力，推动了电力系统信息化的发展。。

关键词：ＧＰＳＧＰＲＳＧＩＳ车辆监控电力系统电力抢修

ＡＢＳＴＲＡＣＴ

Ｅｌｅｃｔｒｉｃｐｏｗｅｒｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ

ｐａｒｔｉｃｕｌａｒｉｔｙ．Ａｃｔｕａｌｌｙ，ｉｎｐｏｗｅｒａｓａｌｌｉｍｐｏｒｔａｎｔｓｅｃｔｏｒｉｎｔｈｅｎａｔｉｏｎａｌｅｃｏｎｏｍｙｈａｓｉｔｓｆｒｏｍｇｅｎｅｒａｔｉｎｇｉｎｄｕｓｔｒｙｅｖｅｒｙｐａｒｔ

ｔＯｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ，ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ，ａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｎｇｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ

ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｅｘｔｅｎｓｉｔｙ，ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ

ｐｏｗｅｒｉｎｄｕｓｔｒｙ，ｔｈｅｓｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｅｓｕｔｉｌｉｚｉｎｇｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ，ｂｅｈａｖｅｓｔｈｅａｎｄｅｔｃ．Ａｌｏｎｇｗｉｔｈｔｈｅｆａｓｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｏｕｒｒｕｎｂｅｃｏｍｅｍｏｒｅｄｉｓｔｉｎｃｔｌｙ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏ

ｈｏｔｒｅａｒｃｈｉｎｏｎｌｉｎｅｍｏｒｅｅｃｏｎｏｍｉｃａｌｌｙ，ｒｅｌｉａｂｌｙａｎｄｓａｆｅｌｙ，ｉｔｉｓｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎｏｆ

ｂｙｐｅｏｐｌｅｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙｒｅｐａｉｒｖｅｈｉｃｌｅｎｏｗａｄａｙｓ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｃｈａｌｌｅｎｇｅｃｏｎｆｒｏｎｔｅｄ

ＰｏｗｅｒＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎｉｎｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅａｎｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｍａｎａｇｅｍａｅｎｔｉｓｈｏｗｔｏａｄｍｉｎｉｓｔｅｒｔｈｅｓｅｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄｓｐａｔｉａｌ

ｄａｔａ

ａｎｄｏｎｒｅｓｏｕｒｃｅｓｍｏｒｅｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙａｎｄｈｏｗｔＯｃｏｌｌｅｃｔｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｒｅａｌｔｉｍｅ．ＳｉｎｃｅｔｈｅｅｓｔａｂｌｌｉｓｈｍｅｎｔｏｆｔｈｅＧＰＳｓｙｓｔｅｍ，ｉｎｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ｓｅａｎａｖｉｇａｔｉｏＩｌ，ｖｅｌｌｉｃｌｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎ，ｔｈｅａｉｒｍｉｓｓｉｌｅ－ｇｕｉｄｅｄ，ｐｒｅｃｉｓｉｏｎｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ，ａｎｄ

ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ａｎｄＳＯｄｙｎａｍｉｃｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ，ｔｉｍｅｔｒａｎｓｆｅｒ，ｓｐｅｅｄｏｎ，ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｎｇａ

ｓｔｒｏｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎａｎｄｉｎｃｏｍｐａｒａｂｌｅｓｕｐｅｒｉｏｒｉｔｙ．Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍｏｆｖｅｈｉｃｌｅｂａｓｅｄ

ａｐｐｅａｒｅｄｉｎｏｎＧＰＳｈａｄｂｅｅｎａｐｐｌｉｅｄｉｎＣｈｉｎａｆｒｏｍ１９９０ｓ，ｂｕｔｗｏｒｋａｂｌｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｓｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｅｄｂｙ２０００．ＴｈｅｓｅＳＭＳ（ＳｈｏｒｔＭｅｓｓａｎｇＳｅｒｖｉｃｅ）．Ｂｕｔｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍｈａｓｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｉｎｈｅｒｅｄ：ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｆｅｅｉｓｈｉｇｈｅｒｂｅｃａｕｓｅｏｆｐａｙｉｎｇＳＭＳｏｎｅｂｙｏｎｅ，ａｎｄＳＭＳａｌｓｏｗａｓｄｅｌａｙｅｄａｎｄｄｒｏｐｐｅｄ．

ａＩｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅｓｏｌｖｅｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｏｆｔｈｅｏｌｄｓｙｓｔｅｍｗｅｍａｄｅｎｅｗｓｙｓｔｅｍｔｈａｔ

ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｅｄｂｙＧＰＲＳ．ＰｏｗｅｒｌｉｎｅｓｒｅｐａｉｒｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇａｎｄＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＳｙｓｔｅｍ，ｍａｋｅｕｓｅｏｆｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄａｕｔｏｍｏｔｉｖｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｗｈｉｃｈｉｓｉｎｓｔａｌｌｅｄｉｎＰｏｗｅｒｌｉｎｅｓｒｅｐａｉｒｉｎｇ

ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ．ｗｈｉｃｈｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙｃｕｓｔｏｍｅｒｓｗｉｌｌｂｅｖｅｈｉｃｌｅｓ，ｔｒａｎｓｆｅｒｔｈｅｒｅｐａｉｒ

ｖｅｈｉｃｌｅｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｒｅｐｏｒｔ，ａｎｄｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ、ｓａｔｅｌｌｉｔｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｂｅｔｗｅｅｎｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙｒｅｐａｉｒｖｅｈｉｃｌｅｓａｎｄｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ

ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆＴａｉｗａｎｔｈｒｏｕｇｈＧＰＲＳｎｅｔｗｏｒｋｐｌａｔｆｏｒｍ．ＢａｓｅｄｏｆｉｎｔｒｏｄｕｃｅｉｎｇＧＩＳ、ＧＰＳｏｎａｎｄＧＰＲＳ，ｆｎ＇ｓｔｏｆａｌｌ，ｔｌｌｅｐａｐｅｒａｎａｌｙｓｅｄｔｈｅｓｙｓｔｅｍ’Ｓｄｅｍｏｎｄｂａｓｅｄ

ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｕｓｅｃａｓｅｍｏｄｅｌ，ａｎｄｄｅｓｉｇｎｅｄｔｈｅｌｏｇｉｃｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄｅｘｐａｔｉａｔｅｅａｃｈｐａｒｔｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｓｙｓｔｅｍｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｍｏｄｕｌｅｓａｎｄｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｈａｓａｌｓｏｍａｄｅｓｏｆｔｗａｒｅｄｅｓｉｇｎ．Ｆｉｎａｌｌｙｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅ

ｓｕｃｈａｓｄｅｓｉｇｎｏｆｖｅｈｉｃｌｅｔｅｒｍｉｎａｌ，ｅａｃｈｃｏｍｐｏｓｉｎｇｍｏｄｕｌｅ，ｔｅｒｍｉｎａｌ

ｂａｓｅｄｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｓｏｆｔｗａｒｅｄｅｓｉｇｎａｎｄＳＯｏｎ．ＴｈｒｏｕｇｈＧＰＲＳ’ＶＰＮｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｓｙｓｔｅｍｓ，ｔｈｉｓｐｒｏｊｅｃｔｍａｋｅｔｈｅ

ｔｅｒｍｉｎａｌｅｑｕｉｐｍｅｎｔｂｅｃｏｍｅｍｏｂｉｌｅｔｅｒｍｉｎａｌｓｉｎｔｈｅｉｎｔｅｍａｌＩｎｔｅｍｅｔｎｅｔｗｏｒｋｏｆｐｏｗｅｒ。ａｎｄＣａｎｔｒａｎｓｆｅｒＧＰＳｌｏｃａｔｉｏｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ、ｔｈｅｒｅｐａｉｒｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ、ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ

ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｉｍａｇｅｄａｔａｗｉｔｈｃｏｎｔｒｏｌｃｅｎｔｅｒ，ｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｒｅｐａｉｒｉｎｇ，ｐｅｏｐｌｅｃａｌｌｋｎｏｗｔｈｅＮｅｔｗｏｒｋｏｐｅｒａｔｉｏｎｔｈｉｎｇ、ｏｐｅｒａｔｉｏｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ、ｒｅｐａｉｒｉｎｇｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ，ｔｈｉｓｇｒｅａｔｌｙｅｎｈａｎｃｅｄｔｈｅａｕｔｏｍａｔｉｏｎｌｅｖｅｌｏｆｐｏｗｅｒｌｉｎｅｓｒｅｐａｉｒｉｎｇ．Ｐａｐｅｒｓｃｏｍｂｉｎｅｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｄｏｍｅｔｉｃａｎｄｏｖｅｒｓｅａｓ，ｉｔｉｓｐｒａｃｔｉｃｅｐｒｏｖｅｄｔｈａｔｔｈｅｓｙｓｔｅｍｒｅａｌｉｚｅｄｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇａｎｄｔｒａｃｋｉｎｇｏｆｒｅｐａｉｒｉｎｇｖｅｈｉｃｌ、ｅｓｈｉｓｔｏｒｉｃａｌｔｒａｊｅｃｔｏｒｙｉｎｔｅｒｖａｌｓ、ｏｐｔｉｍａｌｐａｔｈｓｅｌｅｃｔｉｏｎａｎｄｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｇｒｅａｔｌｙｒｅｄｕｃｉｎｇｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｔｉｍｅａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅａｂｉｌｉｔｙｔｏｄｅａｌｗｉｔｈｆａｉｌｕｒｅ，ａｎｄｐｒｏｍｏｔｅｄｔｈｅｐｏｗｅｒｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ．

ＫＥＹＷＯＲＤＳ：ＧＰＳＧＰＲＳＧＩＳＶｅｈｉｃｌｅＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＥｌｅｃｔｒｉｃｐｏｗｅｒ

ｓｙｓｔｅｍＰｏｗｅｒｌｉｎｅｓｒｅｐａｉｒ

独创性声明

本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得丞洼太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

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签字日期：导师签名：弓Ｍ祈年／月１ Ｅｌ签字日期：力面年≯月衫日

第一章绪论

第一章绪论

１．１电力行业地位和信息化的重要性

电力行业是国民经济的重要基础，是国家经济发展战略中的重点和先行产业，它的发展是社会进步和人民生活水平不断提高的需要。改革开放二十多年来，中国电力工业发展迅速，在电源建设、电网建设、电源结构等方面均取得了令世人瞩目的成就，己开始步入“大电网、大电厂、高电压、高自动化”的新阶段。电力是现代社会使用最广泛的一次能源，电力工业是关系国计民生的重要基础产业和公用事业。电力已成为国民经济和社会各领域必不可少的生产资料，同时又是和人民的日常生活密切相关，不能缺少的生活资料。电力的安全、稳定和充足供应，是国民经济全面、协调、可持续发展的重要保障条件，事关经济发展、社会稳定和国家安全大局。

电力行业，在世界上绝大多国家都被列为国民经济基础产业或主导产业，它有着极强的产业关联效应，它的发展能够推动和刺激一大批产业的发展，对整个国民经济的发展起着强大的支撑和辐射作用。根据产业联系理论，各产业在国民经济中的地位和关联程度，可以用影响力系数和感应度系数来表示。根据统计资料计算，我国电力工业的影响力系数小于１，感应度系数大于１，并排在靠前的位置，这是一个典型的基础产业的标志。影响力系数小于１，表明电力生产的增长所引起的对其他产业产出物质消耗的增长不会给各产业问供需平衡造成重大影响；感应度系数大于１，表明各产业对电力的消耗而产生的对电力工业影响的程度在全部产业中居于平均水平以上。所以，对产业部门的增长，电力产业是很敏感的，没有足够的电力生产能力和产量去适应这种增长，就会严重制约整个经济的发展。…２】【３１电力项目的投资规模巨大，．资本回收期限长。作为发电或输电工程项目，其投资是巨大的，几亿、十几亿的投资项目司空见惯，绝非普通投资者有能力进行投资。另外，电力项目从立项到审批、从开工建设到投产发电期限比较长，随着时间的推移，用电需求也可能发生波动，造成资本回收期限较长，存在一定风险。随着全球信息化和网络化进程的加快，互联网的应用也呈现爆炸式的增长。电力行业是国民经济发展中最重要的基础能源产业，是国民经济的发展和国民生活的基础保障。在此环境下，加快电力行业信息化建设显的尤其重要。２００５年１１月１８日在北京召开的“２００５中国电力企业信息化发展高层论坛’’上

第一章绪论

提出一个观点，叫企业信息化建设基因的概念，大家知道生物学中的ＤＮＡ是有两条旋臂的双螺旋结构，它们形成了生物学最基本的部分基因，它决定了生物体最关键的诸多特征，在企业信息化建设过程中，同样也有一个决定企业信息化成败的基因，它也是一个双螺旋的结构，其中一条旋臂就是我们要建的信息平台，另一条是传统的业务管理体系，两者之间依靠应用系统连接在一起，根据不同的应用系统组合，可以形成不同的企业应用类型，如ＥＡＭ和ＥＲＰ为主要的应用组合，可能就构成了一个电厂企业类型，而营销客户服务等主要应用组合可能就构成了电网销售企业类型。长期以来，我们在信息化建设中，主要强调业务管理的这一只旋臂，强调应用系统要融入其中，而忽视了另一条旋臂，也就是信息平台，忽视了应用系统它必须要融入平台之中，因此无法形成完整的类ＤＮＡ的这种结构，企业的信息化总是在无序的成长，这个也是企业领导者，企业信息化的工作者一直在困惑，难以走出误区的这么一个基本原因。数字化、信息化管理是现代管理的大趋势，电力企业也必然向着数字化、信息化的方向发展。近年来，电力系统在深入发展ＳＣＡＤＡ（数据监控和获取系统）、用电营销系统、ＭＩＳ（管理信息系统）、ＯＡ（办公自动化系统）、ＣＩＳ（客户信息系统）及ＥＲＰ等现代化管理手段的同时，大力开展了以光纤通信技术为基础的电力综合通信网的建设，为电力企业海量的数据信息的传输和交换奠定了技术和物质基础。因此。ＧＩＳ系统作为吞吐海量数据信息的空间资源管理系统，是电力企业技术进步和管理进步的必然结果，其良好的开放性和拓展性，不但可以集成现有的ＳＣＡＤＡ、用电营销系统、ＭＩＳ、ＥＲＰ等应用，以保护现有的投资和成果，还可以完美集成电力企业可能不断涌现出的新的应用。电力信息化是指信息技术在电力工业中的应用，是电力工业在信息技术的驱动下由传统工业向高度集约化、高度知识化、高度技术化工业转变的过程。电力行业是应用信息技术较早的行业之一，信息技术在电力工业的应用起始于六十年代初，信息化建设历程已经有许多年的历史，而且已经取得了较大的成就，特别是在生产与安全方面基本上达到了国际先进水平Ｌ４Ｊ。

中国电力行业的信息化可谓一波三折。２００２年出台的“厂网分离、竞价上网”的电力市场化改革，一度强劲拉动了这个行业的信息化改造，可刚甩开膀子走了几步，却迎头遭遇］＇２００３年的大电荒，人们的注意力“一下子就转了”，电力信息化也因此跌到了低潮。况且“缺电”也淡化了这个行业的市场竞争，没有市场竞争也就不着急信息化了。尽管“电荒”曾经困扰我们多时，但是至Ｕ２００７年，全国的电力供需将达到平衡。这使得人们的目光重新聚焦到曾经不温不火的电力信息化上来。信息化建设是一个长期复杂的系统工程，涉及到企业的方方面面，需要巨大的人力物力资金和时间的投入，同时信息化建设又从根本上关系到企业核心竞争力的提高，因此必须对信息化建设的意义，目标，原则和阶段进行根本性

的思考。并把其提升到企业发展战略关键组成部分的高度，转变思维，创新管理和建设模式。同时降低技术和管理上的风险，也能有效的控制盲目投资，优化投入产出比。信息化管理部门和其他业务部门要分工协作，各负其责，信息化管理部门主要承担统一规划，搭建信息平台，制定技术管理标准，以及提供技术管理服务，切实保障应用系统按照管理需求和技术标准，按期保质的建成，并能有效的运转。业务管理部门提出管理需求，积极组织推进系统建设和运行期间的协调，保障和落实工作，系统不仅要满足管理需求，还要同时满足平台的技术管理规范。只有正确的认识信息平台，应用系统和企业管理体系构成的企业信息化建设双螺旋基因，处理好业务管理，应用系统和信息平台的关系，才能形成专业信息化的良性基因，达到为企业所用，让企业信息化走向良性循环发展之路，不断成长壮大，成为企业经营发展，安全生产，科学决策的强有力保障。

十六大提出了以信息化带动工业化，以工业化促进信息化的战略方针，为电力信息化提供了广阔的舞台。处于变革期的电力行业应抓住这一难得发展契机，科学、合理地运用信息技术，开展电力信息化改造工程，选择合适的信息技术应用重点，使电力信息化的建设上升到一个新台阶。

１．２课题背景及课题提出

自２０世纪９０年代以来，电子信息技术越来越多地进入国民经济各重要部门的运输应用中，并逐渐形成一个崭新的工程领域，即智能运输系统ＩＴＳ（ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ）［５１。所谓智能运输系统，就是通过采用先进的电子技术、信息技术、通信技术等高新技术，对传统的运输系统及管理体制进行改造，从而形成一种信息化、智能化、社会化的新型现代交通系纠引。车辆监控调度系统是智能交通（ＩＴＳ）的重要部分，它是通过ＧＰＳ［７】接收机接收车辆的瞬时运动状态和车辆位置，即车辆所在地的经度、纬度、速度、运动方向、车辆状态及报警状态等经过编码后通过无线通信链路实时地发送到车辆监控中心或通过串口送到导航模块，监控中心可以向车载单元发送调度指令从而实现车辆的监控和调度。电力行业由于它特殊的行业特点决定了其电力抢险车必须拥有及时性、有效性以及数据传输的便捷准确性，因此，原始的调度模式和信息传播模式已无法适应目前电力行业需求。本论文首先通过对现有电力抢险车辆调度监控系统的比较分析，在现有电力调度方式的基础上，提出将ＧＰＳ、ＧＰＲＳ、智能车载终端以及组件式ＧＩＳ集成为一个系统，从而实现电力抢险数据采集和有效调度的功能。通过对系统需求分析，建立了系统用例模型，进而设计出了系统的整体结构，即前端采用ＧＰＳ和车载终端的数据采集系统、后端是存储信息数据的桌面管理系统，系统间通过

ＧＰＲＳ数据交互实现同步。论文同时对系统进行了功能化的模块设计和各个模块的详细设计，在整体解决方案上对具体模块和ＧＰＳ数据读取及处理以及利用控件实现线路地图显示管理和车辆调度管理等关键技术进行了ｌ哥述和分析。１．３论文主要工作

近年来国内外对运用ＧＰＳ、ＧＰＲＳ技术来实现车辆定位导航和跟踪监控等功能开展了许多的研究工作，并取得了一定的成果。目前，日本的车辆导航仪最具规模，美国则在车辆跟踪监控方面作了大量的工作。我国大量的开发应用热点在调度监控系统上。本论文进行的“电力抢修车辆调度监控系统”是依托电力地理信息系统（ＧｅｏｇｒａｐｌｌｉｃＩｎｆｏ册．ａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ，简称ＧＩＳ）与ＧＰＳ的紧密结合，实现了将卫星定位系统精确到二维或三维的电力ＧＩＳ上，通过ＧＰＲＳ网络平台在电力抢修车辆和电力系统控制总台之间双向传递车辆跟踪、监控以及其他诸如报警、快速援助等多方面信息。由于工作量很大，因此，本文主要在以下一些方面开展研究工作：

１．对电力行业信息化进行了系统调研，对系统做出了详细的需求分析。２．对系统进行软件总体架构设计和规划。

３．实现了运用ＧＰＲＳ技术的数据通信方案，使得系统更适合于多点采集、数据传输量少的野外电力监测数据的传输及监控。

４．实现了车辆管理、显示信息、资料查询、数据信息等功能。

５．参与设计了车载终端的软件设计。

１．４论文结构

本论文共分五章，各章的主要内容安排如下：

第一章、绪论。阐述了电力行业的地位和其信息化的重要性，介绍了课题的研究背景。

第二章、背景知识。介绍了系统设计和实现所依赖的理论基础，包括ＧＰＳ定位技术、ＧＰＲＳ移动通信技术、ＧＩＳ相关技术等。

第三章、电力抢修调度监控系统的分析与设计。对系统需求做出了分析，对本文介绍的电力抢修调度监控系统的总体设计方案做了阐述，介绍了从软件角度来看系统的模块划分，并给出了系统的数据传输方案、系统的数据流程、功能设计等。

第四章、车载端设计。给出了车载终端的详细设计方案，介绍了从硬件角度来看系统的模块划分。

第五章、总结与展望。对整篇论文做出了总结，提出了不足，并阐述了进一步研究的方向。

第二章背景知识

第二章背景知识

２．１ＧＰＳ技术

全球卫星定位系统ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍ）是美国从二十世纪７０年代开始研制，历时２０年，耗资２０亿美元，于１９９４年全面建成，具有在海陆空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。经近１０年我国测绘部门的使用表明，ＧＰＳ以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，赢得广大测绘工作者的信赖，并成功的应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科，从而给测绘领域带来一场深刻的技术革新。随着全球定位系统的不断改进，硬件软件的不断完善，应用领域正在不断的开拓，目前已遍及国民经济各种部门，并开始逐步深入人们的日常生活。

２．１．１ＧＰＳ系统

ＧＰＳ系统‘８】主要有三大部分组成：空间部分，ＧＰＳ卫星星座；地面控制部分，地面监控系统；用户设备部分，ＧＰＳ信号接受机。如图２．１：

图２．１ＧＰＳ系统结构图

ＧＰＳＩ作卫星星座由２ｌ颗工作卫星（图２．２）和３颗在轨备用卫星组成ＧＰＳ卫星

第二章背景知识

星座ｆ图２—３）记做（２１＋３）ＧＰＳ星座，轨道高度为２０１８３公里。２４颗卫星均匀分布在６个轨道平面内，轨道倾角为５５度，各个轨道平面之间相距６０度。每个轨道平面内各颗卫星之间的升交角距相差９０度，轨道平面上的卫星比西边相邻轨道平面上的相应卫星超前３０度。ＧＰＳ卫星绕地球一周的时间为１２恒星时。位于地平线以上的卫星颗数随时间和地点的不同而不同，最少可见到４颗，最多可见到８颗。这４颗卫星在观测过程中的几何位置分布对定位精度有一定的影响。对于某地某时，甚至不能测得精确的点位坐标，这种时间段叫做“间隙段”。但这种时间间隙段是很短暂的，并不影响全球绝大多数地方的全天候、高精度、连续实时的导航定位测定。

图２．３ＧＰＳ卫星星座

地面监控系统对于导航定位来说，ＧＰＳ卫星是一动态己知点。卫星的位置是依据卫星发射的星历描述卫星运动及其轨道的参数算得的。每颗ＧＰＳ卫星所播发的星历，是由地面监控系统提供的。卫星上的各种设备是否正常工作，以及卫星是否一直沿着预定轨道运行，都要由地面设备进行监测和控制。地面监控系统另个重要作用是保持各颗卫星处于同一时间标准：ＧＰＳ时间系统。这就需要地面站监测各个卫星的时间，求出时钟差，然后由地面注人站发给卫星，卫星再由导航电文发绘用户设备。ＧＰＳＩ作卫星的地面监控系统包括一个主控站、三个注入站和五个监测站。ＧＰＳ信号接收机：接收机的任务是能够捕获到按一定卫星高度

第二章背景知识

截止角所选择的待测卫星的信号，并跟踪这些卫星的运行，对所接收到的ＧＰＳ信号进行变换、放大和处理，以便测量出ＧＰＳ信号从卫星到接收机天线的传播时间，解释／土ＩＧＰＳ卫星所发送的导航电文，实时地计算出测站的三维位置，甚至三维速度和时间。静态定位中，ＧＰＳ接收机在捕获和跟踪ＧＰＳ卫星的过程中固定不变，接收机高精度地测量ＧＰＳ信号传播时间，利用ＧＰＳ卫星在轨的己知位置，解算出接收机天线所在位置的三维坐标。而动态定位则是用ＧＰＳ接收机测定一个运动物体的运行轨迹。ＧＰＳ信号接收机所位于的运动物体叫做载体（如航行中的船舰，空中的飞机，行走的车辆）。载体上的ＧＰＳ接收机天线在跟踪ＧＰＳ卫星的过程中相对地球而运动，接收机用ＧＰＳ信号实时的测得运动载体的状态参数（瞬时三维位置和三维速度）。ＧＰＳ卫星发送的导航定位信号，是一种可供无数用户共享的信息资源。对于际地、海洋和空间的广大用户，只要拥有能够接受、跟踪、变换和测量ＧＰＳ信号的接受设备，Ｉ］口ＧＰＳ信号接收机，就可以在任何时候用其进行导航定位测量。接收机硬件和机内软件以及ＧＰＳ数据后处理软件包，构成完整的ＧＰＳ用户设置。ＧＰＳ接收机的结构分为天线单元和接收单元两大部分。根据使用目的的不同，用户可以选择不同的ＧＰＳ信号接收机。对于车载接收机，它主要用于运动车辆的监控定位，可实时给出车辆的位置和速度。这类接收机一般采用Ｃ／Ａ码伪测量，单点实时定位精度较低，一般为士２５，但其价格便宜，应用广泛。２．１．２ＧＰＳ定位原理

ＧＰＳ系统采用高轨测距体制１９］，以观测站至ＧＰＳ卫星之间的距离作为基本观测量【１０１。为了获得距离观测量，主要采用两种方法：一是测量ＧＰＳ卫星发射的测距码信号到达用户接收机的传播时间，即伪距测量：－－是测量具有载波多普勒频移的ＧＰＳ卫星载波信号与接收机产生的参考载波信号之间的相位差，即载波相位测量。采用伪距观测量定位速度最快，而采用载波相位观测量定位精度最高。通过对４颗或４颗以上的卫星同时进行伪距或相位的测量即可推算出接收机的三维位置。ＧＰＳ定位的基本原理【１１】是根据高速运动的卫星瞬间位置作为己知的起算数据，采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置。卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息，用户接收到这些信息后，经过计算求出接收机的三维位置三维方向以及运动速度和时间信息。一颗卫星信号传播到接收机的时间只能决定该卫星到接收机的距离，但并不能确定接收机相对于卫星的方向，在三维空间中，ＧＰＳ接收机的可能位置构成一个球面，当测到两颗卫星的距离时，接收机的可能位置被确定于两个球面相交构成的圆上，当得到第三颗卫星的距离后，球面与圆相交得到两个可能的点，ＧＰＳ接收器在仅接收到三颗卫星的有效信号的情况下只能确定二维坐标即经度和纬度，只有收到四颗或四颗以上的有效ＧＰＳ卫星信

第二章背景知识

号时，才能完成包含高度的３Ｄ定位。因此，如果接收机能够得到四颗ＧＰＳ卫星的信号，就可以进行定位，当接收到信号的卫星数目多于四个时，可以优选四颗卫星计算位置［１２１。如图２．４所示：

图２—４卫星位置图

假设ｔ时刻在地面待测点上安置ＧＰＳ接收机，可以测定ＧＰＳ信号到达接收机的时间△ｔ，再加上接收机所接收到的卫星星历等其它数据可以确定以下四个方程式：

（ｘ１．ｘ）２＋（ｙＩ．ｙ）２＋（ｚ１．ｚ）２＋ｃ（ｔ．ｔ０１）＝ｄ１２

（ｘ２一ｘ）２＋（ｙ２．ｙ）２－卜（ｚ２．ｚ）２＋ｃ（ｔ－ｔ０２）＝ｄ２２

（ｘ３．ｘ）２＋（ｙ３．ｙ）２＋（ｚ３．ｚ）２＋ｃ（ｔ．ｔ０３）＝ｄ３２

（Ｘ４．ｘ）２＋（ｙ４．ｙ）２＋亿．ｚ）２＋ｃ（ｔ．“）＝ｄ４２

求解未知数：

（圣：Ｙ：圣，ｔ）

定位定时

上述四个方程式中ｘ、Ｙ、ｚ为待测点坐标，ｔ为接收机的钟差为未知参数，其中ｄｉ＝ｃＡｔｉ，（ｉ＝ｌ、２、３、４）。

ｄｉ（ｉ＝１、２、３、４）分别为卫星淫０接收机之间的距离。

△ｔｉ（ｉ－ｌ、２、３、４）分别为卫星ｉ的信号到达接收机所经历的时间。

ｃ）ｂＧＰＳ信号的传播速度（即光速）。

四个方程式中各个参数意义如下：

Ｘ、Ｙ、Ｚ为待测点坐标的空间直角坐标。

Ｘｉ、Ｙｉ、Ｚｌ（ｉ－１、２、３、４）为卫星ｉ在ｔ时刻的空间直角坐标，可由卫星导航电文求得。

ｔ０１（ｉ．１、２、３、４）为卫星钟的钟差，由卫星星历提供。由以上四个方程即可解算出待测点的坐标Ｘ、Ｙ、ｚＮ接收机的钟差ｔ。

第二章背景知识

２．１．３ＧＰＳ信号接收及格式

ＧＰＳ接收机只要处于工作状态就会源源不断地把接收并计算出的ＧＰＳ导航定位信息通过串口传送到计算机中。从串口接收到的数据会被放置于缓存，在没有进一步处理之前缓存中是一长串字节流，这些信息在没有经过分类提取之前是无法加以利用的。因此，必须通过程序将各个字段的信息从缓存字节流中提取出来，将其转化成有实际意义的，可供高层决策使用的定位信息数据。ＧＰＳ输出有二进制和ＮＮＭＥＡ．０１８３两种格式。二进制格式是各个接收机厂家自行定义的通信数据格式，每个厂商定义内容不完全一样，而且格式互不兼容。ＮＭＥＡ．０１８３（ＮａｔｉｏｎａｌＭａｒｉｎｅＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）是美国国家航海电子协会０１８３号协议，该通信协议是从为海用电子设备制定的０１８０和０１８２基础上增力ＩＧＰＳ数据内容而完成的，目前广泛采用的是２．０版，几乎所有的ＧＰＳ接收机都有按照ＮＭＥＡ．０１８３格式的输出端口。与其他通讯协议类似，对ＧＰＳ进行信息提取必须首先明确其帧结构，然后才能根据其结构完成对各定位信息的提取。数据帧在ＮＭＥＡ．０１８３中又被称为语句。数据帧主要由帧头、帧尾和帧内数据组成，根据数据帧的不同，帧头也不相同，主要有“￥ＧＰＧＧＡ’’、“￥ＧＰＧＳＡ＂、“￥ＧＰＧＳＶ”、“￥ＧＰＲＭＣ”等几种。这些帧头标识了后续帧内数据的组成结构，各帧均以回车符和换行符作为帧尾标识一帧的结束。对于通常的情况，我们所关心的定位数据如经纬度、速度、时间等均可以从“￥ＧＰｌｗＣ”中获得。至于其他几种帧格式，除了特殊用途外，平时并不常用，在处理时一般先通过对帧头的判断，只对“￥ＧＰＲＭＣ”帧进行数据的提取处理。“￥ＣＰＲＭＣ’’帧的格式如下：

￥ＧＰＲＭＣ＜ｌ＞，＜２＞，＜３＞，＜４＞，＜５＞，＜６＞，７＞，＜８＞，＜９＞，＜１０＞，

＜１ｌ＞＊ｈｈ＜ＣＲｘＬＦ＞

＜１＞当前位置的格林尼治时间，格式为ｈｈｌＴｌｎｌｓｓ

＜２＞状态Ａ为有效位置，Ｖ为非有效接收警告，即当前天线视野上方的卫星

个数少于３颗

＜３＞纬度，格式为ｄｄｄｍｍ．ｉｎｌｉｌｍｌｎ

＜４＞标明南北半球，Ｎ为北半球、Ｓ为南半球

＜５＞经度，格式为ｄｄｄｍｍ．删ｍ呦

＜６＞标明东西半球，Ｅ为东半球、Ｗ为西半球

‘

＜７＞地面上的速度，范围为０．０至Ｕ９９．９

＜》方位角，范围为００．０至ｔ］３５９．９度

＜９＞日期，格式为ｄｄｍｍｙｙ

＜１０＞地磁变化，从０００．０到１８００度＜１１＞地磁变化方向，为Ｅ或Ｗ

第二章背景知识

例如接收到的数据格式如下：

￥ＧＰＲＭＣ，２０４７００，Ａ，３０４１．８４７１，Ｎ，１０４０３．１２４６，Ｅ，０００．０，２０３．３，

２６０５０４，００１．４，Ｗ宰７ＤＣＲＬＦ

语句格式见表２．１所示：

表２．１ＮＭＥＡ．０１８３语句格式

字符

Ｓ

ＧＰＸＸＸ含义符号长度ｌ５说明每条语句开始的第一字符都是ｓ语句起始符语句标识符前两位ＧＰ为识别符，后三位为语句名周孑区分不同类型的定位

语句，包含ＧＧＡ．ＧＬＬ．ＧＳＡ．ＧＳＶ．ＲＭＣ．ＶＴＧ六种类型定型语句

语句分隔符

ＸＸＸ…ＸＸＸ数据块１用于分隔语句包含具体的定位信息，如经纬度坐标等视具体语句

而定

校验和符号

ｈｈｌ２其后两位数字是校验和校验和校验和

终止符ＣＲＬＦ２ＡＳＣｌＩ码的回车换行

数据说明如下：

￥ＧＰＲＭＣ代表ＧＰＳ推荐的最短数据。

２０４７００：ＵＴＣ．ＴＩＭＥ（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＴｉｍｅＣｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ）世界协调时间，２４ｄ，时制的

标准时间，按照小时／分钟／秒的格式。

Ａ：Ａ或者Ｖ，Ａ表示数据有效、Ｖ表示一个警告。

３０４１．８４７１：ＬＡＴ纬度值，精确到小数点前４位，后４位。

Ｎ－ＬＡＴ

１ＤＩＲＮ表示北纬，５表示南纬。１７０９．４３２：ＬＯＮ经度值，精确到小数点前５位，后４位。．

ＤＩＲＷ－ＬＯＮＷ表示西经，Ｅ表示东经。

如果当前没有和卫星取得联系，那么字符串的格式为：

￥ＧＰＲＭＣ，ＵＴＣ—ＴＩＭＥ，Ｖ……

ＮＭＥＡ．０１８３的其它几种帧格式除了特殊用途外，平时并不常用。虽然ＧＰＳ也在源源不断地向外发送各种数据帧，但在处理时一般先通过对帧头的判断而选择需要的帧进行数据的读取处理。如果情况特殊，需要从其它帧获取数据，处理方法也是完全类似的。由于帧内各数据段由逗号分割，因此在处理时一般是通过搜寻ＡＳＣＩＩ码“￥”来判断是否是帧头，在对帧头的类别进行识别后再通过对所经历逗号个数的计数来判断出当前正在处理的是哪一种定位导航参数，并做出相应的处理。

２．１．４ＧＰＳ在我国的应用现状

我国的ＧＰＳ应用发展势头迅猛，几年间，ＧＰＳ在我国的应用己从少数科研单位和军事部门迅速扩展到民用领域，ＧＰＳ的广泛应用改变人们的工作方式，提高了工作效率，带来了巨大的经济效益，具有广阔的应用前景。在交通运输和道路工程中，发达国家己经开始采用ＧＰＳ技术，目前，我国在这方面的应用还刚刚起步。在道路工程中，ＧＰＳ目前主要用于建立各种道路工程控制网及测定航测外控点等。高等级公路的勘测中采用常规测量手段不仅布网困难，而且难以满足高精度的要求。目前，国内已逐步采用ＧＰＳ技术建立线路首级高精度控制网，沪宁、沪杭高速公路上海段就是利用ＧＰＳ建立首级控制网，同时ＧＰＳ还应用于特大桥梁的控制测量以及隧道测量中。由于其测量无需通视，减少了常规方法的中间环节，因此，速度快、精度高，具有明显的经济和社会效益。另外，差分动态ＧＰＳ在道路勘测方面主要应用于数字地面模型的数据采集、控纬１点的加密、中线放样、纵断面测量以及无需外控点的机载ＧＰＳ航测等方面。在汽车导航和交通管理工程中，三维导航是ＧＰＳ的首要功能，飞机、船舶、车辆以及步行者都可以利用ＧＰＳ导航接收机进行导航。ＧＰＳ导航系统与电子地图、无线电通信网络以及计算机车辆管理信息系统相结合，可以实现车辆跟踪、出行路线的规划和导航、信息查询、话务指挥和紧急援助等许多功能。ＧＰＳ技术在此领域中的研究与应用目前在中国刚刚起步，而国外在这方面的研究早己开始并已取得了一定的成果。用于城市车辆导航的ＧＰＳ定位一般是在城市中建立一个基准站，车载ＧＰＳ实时接收基准站发射的信息，经过差分处理便可计算出实时位置，目前所处位置与所要到达的目标的最优化路线，为公安、消防、抢修、急救等车辆服务。ＧＰＳ是近年来开发的最具有开创意义的高新技术之一，必然还会在诸多领域中得到越来越广泛的应用。相信随着我国经济的发展，以及高级公路的快速修建和ＧＰＳ技术应用研究的逐步深入，其在道路工程和交通运输中的应用也会更加广泛和深入，并发挥出更大的作用。

２．１．５ＳＡ和ＡＳ政策

美国为了防止未经许可的用户把ＧＰＳ用于军事目的（进行高精度实时动态定位），于１９８９年１１月至１９９０年９月，进行了“ＳＡ’’和“ＡＳ”技术的实验，并于１９９１年７月开始实施ＳＡ技术。ＳＡ（ＳｅｌｅｃｔｉｖｅＡｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ）技术即有选择可用性技术，它人为地将误差引入卫星时钟和卫星数据中，对标准定位服务（ＳＰＳ）采用了ＳＡ技术技术，故意降＇ｆ氐ＧＰＳ定位精度，使Ｃ／Ａ码在９５％的时间内，水平定位的精度为１００ｍ，高程定位的精度为１４０ｍ，定时的精度为３４０ｍ。ＡＳ（Ａｎｔｉ．Ｓｐｏｏｆｉｎｇ）技术即反电子欺骗技术，其目的是防止敌方使用Ｐ码进行精密导航定位。当实施ＡＳ技术时，非

特许用户将不能接收ＮＰ码。这项技术仅在特殊情况下使用。但鉴于ＧＰＳ巨大的实用价值，美国总统克林顿颁布法令，将ＧＰＳ向民用领域免费开放，同时在２０００年５月１日午夜起停止ＳＡ政策。ＳＡ政策取消后，卫星钟和轨道的人为误差消除，标准定位服务提供的定位精度回Ｎ３０ｍ；左右的水平。ＳＡ政策的取消，大大提高了单机定位的精度，测量导航不必采用差分的方式，一般的城市和乡村的车辆完全可以采用单机模式进行导航。

２．２ＧＰＲＳ技术

ＧＰＲＳ简介２．２．１

ＧＰＲＳ［１３１（ＧｅｎｅｒａｌＰａｃｋｅｔＲａｄｉｏｓｅｒｖｉｃｅ）是通用分组无线业务的简称，它是第２．５代移动通信系统，是第二代移动通信技术ＧＳＭ（ＧｌｏｂａｌｓｙｓｔｅｍｆｏｒＭｏｂｉｌｅ

Ｃｅｌｌｎｅｔ公Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）Ｎ第三代移动通信（３Ｇ）过渡的一个桥梁。它由英国ＢＴ

司早在１９９３年提出，是ＧＳＭＰｈａｓｅ２＋（１９９７年）规范实现的内容之一。ＧＰＲＳ是在ＧＳＭ系统基础上引入新的部件而构成的无线数据传输系统，它的基本功能是在移动终端和Ｉｎｔｅｍｅｔ网络的路由器之间传输分组数据。ＧＰＲＳ经过ＧＳＭＲｅｌｅａｓｅ９６至Ｒｅｌｅａｓｅ９９技术规范版本的不断完善，得到世界各国的广泛认同，其核心网络部分也己经作为第三代移动通信ＴＤＭＡ规范中分组域的重要基础。与ＧＳＭ电路交换相比，ＧＰＲＳ非常重要的优点在于引入了分组交换能力，具有数据传输速率高、“永远在线”和费用低等特剧１４】。

２０００年１２月２１日，中国移动通信集团公司在京宣布正式启动ＧＰＲＳ网络建设，Ｎ２００２年５月１７日，中国移动通信集团己经在我国东部发达地区和数据业务较大的沿海开放城市及中部地区的省会城市共１６个省２５个城市开通ＧＰＲＳ业务，这标志着ＧＰＲＳ商业化运作在中国的开始。ＧＰＲＳ采用与ＧＳＭ相同的频段、频带宽度、突发结构、无线调制标准、跳频规则以及相同的ＴＤＭＡ、帧结构【ｌ５１。因此，在ＧＳＭ系统的基础上构建ＧＰＲＳ系统时，ＧＳＭ系统中的绝大部分部件都不需要作硬件改动，只需作软件升级。构成ＧＰＲＳ系统的方、法【１６Ｊ是：

１．在ＧＳＭ系统中引入３个主要组件

ＧＰＲＳＨ艮务支持结点（ＳＧＳＮ，ｓｅｒｖｉｎｇ

分组控制单元（ＰＣＵ）ＧＰＲＳ系统原理如图２．６所示图。ＧＰＲＳｓｕｐｐｏｒｔｉｌｌｇＮｏｄｅ）ＧＰＲＳＳｕｐｐｏｒｔｉｎｇＮｏｄｅ）ＧＰＲＳ网关支持结点（ＧＧＳＮ，Ｇａｔｅｗａｙ

图２．６ＧＰＲＳ系统原理图

２．对ＧＳＭ的相关部件进行软件升级

表２—２ＧＳＭ和ＧＰＲＳ的工作频段

频段分类频率值

９００ＭＨＺＧ１频段上行频率（原Ｅ—ＧＳＭ）８８０…８９０ＭＨＺ

频段Ｐ频段上行频率８９０…９１５ＭＨＺ

Ｇ１频段下行频率（原Ｅ．ＧＳＭ））９２５…９３５Ⅳ旺ＩＺ

Ｐ频段下行频率９３５—－９６０ＭＨＺ

双工间隔４５ⅧＺ

载频间隔２００ＫＨＺ

１８００ＭＨＺ上行频率１７１０…１７８５Ｍ［ＨＺ频段下行频率ｌ８０５…１８８０～ｍＺ

双工间隔９５ＭＨＺ

载频间隔

１９００Ⅳ【ＨＺ上行频率１８５０…１９１０ＭＨＺ频段下行频率１９３０…１９９０～ｍＺ

双工间隔８０ＭＨＺ

载频间隔２００Ｉ∞

ＥＴＳ指定了ＧｓＭ９００，１８００和１９００－－－＂个工作频段用于ＧＳＭ，其中ＧＳＭ９００频段还有Ｇ１频段和Ｐ频段。相应地，ＧＰＲＳ也工作于这三个频段，包括ＧＳＭ９００的Ｇｌ频段和Ｐ频段，当然，ＧＰＲＳ可以限制每个小区只工作于Ｐ频段。如表２．７工所示了ＧＳＭ和ＧＰＲＳ的工作频段。

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