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隨著供電自動化以及城（chéng）鄉電（diàn）網（wǎng）改造的不斷深入，涉及到千家萬戶和用電大戶的電能量管理和抄表計費已成為電（diàn）力部（bù）門關心和重視（shì）的熱點問題，在原有的人工手動抄表中已經（jīng）發展到遠程智能抄表，通過（guò）現有（yǒu）的網（wǎng）絡智能化的從遠端把需要（yào）的數據采集到一起，那麽（me），在很多（duō）必須無人值（zhí）守的設備或（huò）監測（cè）點（diǎn），不適合搭建有線通訊網（wǎng）絡。盡管目前已有通過各（gè）種有線，紅外，無線等（děng）通訊方式，對電能量進（jìn）行管理和各種表計數據進行抄錄，但（dàn）在具體（tǐ）應用和項目實施過程中，都遇到數據抄錄（lù）不穩定，施工困（kùn）難，費用高昂等問題。
我公司長期從事電力自動化，針對以上問題我（wǒ）們開發了成本低、運行穩定（dìng）、搭建（jiàn）方便的GPRS、網口、光釺、WIFI遠程數據通訊等產品（pǐn）的研製（zhì）和開發，公司根據目前水電部門的水電管理和（hé）表計數（shù）據抄錄等技術，開發設計出了針對小區、商場、公寓、廣（guǎng）場、學校、公司監控、農（nóng）貿市場等場合專用的GPRS遠程電能量管理和表計數據抄錄係列方案（àn），采用先進的計算機網絡技術和無線數據通（tōng）訊技術，完成各種數據和控製信號的雙向傳輸。本係列方案（àn）在同龍電、三星、恒通、威勝、浩寧達、華立、ABB、斯（sī）倫貝謝的產品配套使用，以及電力自動化項目（mù）改造過程（chéng）中，獲得用戶廣泛好評。
我公司采用了業內先進的GPRS物聯（lián）網技術、及主研製的網口、光釺WIFI技術，與國內多家電表廠家合（hé）作推出了基於智能電（diàn）表遠程管理係統，有著性（xìng）能可（kě）靠、運行費用低廉、功能齊全的優點。已經在國內多家大型企業和房地（dì）產開發公司開通運行，反映（yìng）良（liáng）好。
第二部分 項目分析
2.1 係統組成
本係統由水電表，雲（yún）服務器（qì），數據采集器，手機APP，網頁後台，自助充值終端等組成
2.1.1 (1)電能表：通訊接（jiē）口采用RS-485 串行總線標準，按照標準的DL/T645-1997,DL/T2007通訊規約通訊，支持抄表（biǎo）、控製（zhì）和預付（fù）費功能。
(2)水表：通訊接口采用RS-485 串行總線標準，按照標準的M-BUS通訊方式通訊規約通訊，支持抄表（biǎo）、控製和預付費功能。
2.1.2 雲服務器：阿裏雲服務器（Elastic Compute Service, ECS），具有自助管理、數據安全保障、自動（dòng）故障恢複和防網絡（luò）攻擊等高級功能。集成（chéng）負載均衡器後可根據用（yòng）戶或電表接入數量部署多台服務器處（chù）理（彈性伸縮），消除了單（dān）點故障提升係統的可用性，保證服務器穩定、高效運行。
2.1.3 數據采集器：連接服務器和水電表的通訊模塊。由於水電表的RS-485接口無法連接遠程服務器，由（yóu）采集器把RS-485接口數據轉發到雲服務器並將雲服務器下發的數據轉發到（dào）水電表RS-485接口。
2.1.4 手機客戶端應用（APP）：分androids （安卓） 和（hé） iphoness （蘋果） 端。（1）實時在線查詢當前電量，曆史電量（liàng）。
（2）實時查詢（xún）當前剩餘金（jīn）額，曆史水電使用（yòng）金額。
（3）在線拉合閘。
（4）欠（qiàn）費提醒，支付（fù）寶（bǎo）在線充值。用戶充值成功後實時收到短信通知提（tí）醒，客戶端推送充（chōng）值成功信息。
（5）用戶（hù）充值金額可實時到賬企業（yè）支付寶或微信公眾號賬戶，申請過程簡單，有經營執照即可申請。
（6）APP實（shí）名驗證，隻需輸入一次實名信息即可綁（bǎng）定賬戶。身份證號（hào）+手機驗證碼實名驗證，保證賬戶安（ān）全，信息無泄漏。
（7）騰訊應用寶等各大商（shāng）店可下（xià）載或掃描二（èr）維碼下載。一次安裝，後期自動升級。
（8）移動終端和服務器平台之間采用端到（dào）端加密，避免信息在整個傳（chuán）輸過（guò）程中可能的泄漏。
（9）用戶（hù）界麵（miàn）簡潔（jié），操作簡單，使用方（fāng）便。
2.1.5 後台管（guǎn）理：基於WEB雲服務器，安全可靠，運行和處理速度快 ，功能豐富完善。
（1） 網頁版（bǎn）後台管理係統，無（wú）須安（ān）裝軟件有瀏覽器就能隨時隨地登錄後（hòu）台管理。不（bú）限（xiàn）終端，Windows、Mac、Linux、androids、iphoness 一個（gè）賬號全部解決。
（2）采集器和水電表設（shè）備管理，查看采集器在線狀態，上線/離線時間，在線時間（jiān）統計，電能表通訊狀態查詢等。
（3）管理員（yuán）賬戶（hù）添加、刪（shān）除、權限修（xiū）改、禁用（yòng）啟用。記錄管（guǎn）理員登錄時間、IP、地理位置（zhì）、線路等。
（4）設置水電表的參數、管理用戶檔案、水價電價檔案。
（5）支持抄有功電能、無功電能、電壓、電流、有功功率、無功功率、電價、報警金額，水表使用量，水表剩餘金額 等數據。支持DL/T645全部抄表協議。
（6）支持定時抄表，可精確到任（rèn）何一隻表。定時功能支持cron表達式指定時間抄表、間隔時間抄（chāo）表、工作（zuò）日抄表、結算日抄表等，滿足任何定時抄表需求。
（7）所有抄表數據（jù）的統（tǒng）計、查詢、備份、報表生成、導出到Excel。
（8）預付費（fèi）水電（diàn）表在線開戶，充值，發票打印。
（9）非預付費水電表（biǎo）每月結算繳費單打印，發送短信通知。
（10）實時查詢App或自（zì）助充值終端訂單支付記錄，充值記錄，對賬單（dān）下載。
（11）查詢短信發送記錄。
（12）自助充值終端在線（xiàn）狀態查（chá）看、遠程授權（quán）、取消（xiāo）授權、遠程截圖、遠程關機、遠程重啟等操作。
（13）曆史數據查詢
（14）係（xì）統（tǒng）數據備份、存（cún）檔和（hé）下載（zǎi）。
（15）遠程控製斷電、合閘等功能。
2.1.6 自助充值終端：
自助充值終端具（jù）有（yǒu）自助充值、查詢、打印以及智能管（guǎn）理功能，具備24小時無人值守（shǒu）的自助服務特性（xìng），大限度的拓（tuò）寬了業務辦理渠道、業務場所及大程度的人性化服務，高端、大氣、上檔次。
功能：
（1） 24小時無終端服（fú）務。主要功能支持信息（xī）查詢、在線充值、刷（shuā）卡充值，主界（jiè）麵帶時鍾、日曆、節日、農曆等展示。
（2） 信息查詢：可在線查詢電能表用（yòng）電量和剩（shèng）餘金額（實時從電能表讀取）。
（3） 在（zài）線充值：采用（yòng）支付寶、微信二維碼收（shōu）款，自助打印票據。用戶（hù）充值金額直接實時下發到電能表，所有過（guò）程後台可查詢。
（4） 刷卡充值：適用於射頻卡電能表，電能表無（wú）須接入雲服務器通訊。采（cǎi）用支付寶、微信二維碼收款，自助打印票據。充值（zhí）到用戶卡中刷卡完成充值操作，後台可（kě）查詢記錄。
（5） WEB後（hòu）台遠程授權、遠程（chéng）查看屏幕、遠程控製關機、重啟。遠程修改主界麵展示信息（包括公司（sī）、Logo、公司介紹、溫馨提示等）。
（6）與支付寶（bǎo）和微信官方簽約後即可實時收款到指定賬戶，簽約過程簡單快速。
（7）終端和服（fú）務器之間采用加密協議傳輸，避免信息（xī）在整個傳（chuán）輸過程中可能（néng）的泄（xiè）漏。
（8） 可播放多媒體文件、廣告投放。
第（dì）三部分 係統架構（gòu）
係統基本框架以雲服務器為核心。主要分為兩（liǎng）個部（bù）分（fèn），電能表與采集器通訊方案和雲服務應用方案
3.1 電能表與服務器通訊（xùn）方案：
電能表本身不具備物（wù）聯網通訊能力，行業內通過在（zài）一定（dìng）範圍內布置采集器，將多隻電能表數據采集到一台采集器後發送給雲端服務器（qì）。
整體方（fāng）案如下圖所示：
3.1.1 采集器與水電表（biǎo）通訊。
本公（gōng）司根據（jù）不同的（de）業務場景和使用需求提供了三種數據采集方案，係統支持同時使用任意一種或多種組合方案，不同方案對比如下表：
3.1.2 采集器與服務器通訊：
采集（jí）器在整個流程中起的（de）是數據中轉/中繼的（de）作用，它一端連接（jiē）物聯網終端節點（diǎn），在計（jì）算機網絡中（zhōng）僅使用OSI模型中使（shǐ）用數據鏈路層協議傳輸數據。采集器另一端連接服務器節點，使用傳輸層協議傳輸（shū）數據。采集器接收服（fú）務器端指令轉發的物聯網終端並將物（wù）聯網終端的響應轉發回服務器。
本公司根據不同的業務場景和使用需求提供了三（sān）種數據傳輸（shū）方案，係統支持同時使用任（rèn）意一種或多種組（zǔ）合方案，不（bú）同方案對比如下表：
備注：
OSI是一個開放性的通信（xìn）係統互連參考模（mó）型，他是一（yī）個定義（yì）得非常好（hǎo）的協議規範。OSI模型有7層結構，每（měi）層都可以有幾個子層。 OSI的（de）7層從上到下分別是 7 應用層 6 表示層 5 會（huì）話層（céng） 4 傳輸層 3 網絡層 2 數（shù）據鏈路（lù）層 1 物理層 ；其中高層（即（jí）7、6、5、4層）定義了（le）應用程序的功能，下麵3層（即3、2、1層）主要麵（miàn）向通過網絡的端到端的數據流。
