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隨著供電自動化以及（jí）城鄉電網改造的不斷深入，涉及到千家萬戶和用電大戶的電能量管理和抄表計（jì）費已成為電力部門關心和重視的熱點問題，在原有的人工手動抄表中（zhōng）已經發展到遠程智能抄表，通過現有的網絡（luò）智能化的從遠端把（bǎ）需要的數（shù）據采集到一起，那麽，在很多必須無人（rén）值守的（de）設備或監測點，不適合搭建有線通訊網絡。盡管目前已有通過各種有線，紅外，無線等通訊方式，對電能量進行（háng）管理和各種表計（jì）數據進行抄錄，但在具體應用和項目實施（shī）過程中，都遇到數據抄錄不穩定，施工困難（nán），費用高昂等問題。
我公司長（zhǎng）期從事電力（lì）自動（dòng）化，針對以上問題我們開發了成本低、運行穩定、搭建方便（biàn）的GPRS、網口、光釺、WIFI遠程數據通（tōng）訊等產品的研製和開發，公司根據目（mù）前水電部門的水電管理（lǐ）和（hé）表計數據抄錄（lù）等技術，開發設計出了針對（duì）小區、商場、公寓、廣（guǎng）場、學校、公司監控、農貿市場等（děng）場合專用的GPRS遠程電能量管理和表計數據抄錄係列（liè）方案，采用先進的（de）計算機網絡技術和無線（xiàn）數據通訊技術，完成各種數據和控（kòng）製信號的雙（shuāng）向傳（chuán）輸。本係列方案在同龍電、三星、恒通、威勝、浩寧達、華立、ABB、斯倫貝謝的產品配套使用，以及電力自動化項目改（gǎi）造過程中，獲得（dé）用戶廣泛好評。
我公司采用了業內先進的GPRS物聯網（wǎng）技（jì）術（shù）、及（jí）主研製的網口、光釺WIFI技術，與（yǔ）國內多家電表廠家合作推出了基於智能電表遠程管（guǎn）理係統，有著性能可靠、運（yùn）行（háng）費用低廉、功（gōng）能齊全的優（yōu）點。已經在國內多家大型企業和房地產開發公司（sī）開通（tōng）運行，反映良好。
第二部分 項目分析（xī）
2.1 係統組成（chéng）
本係統由水電表，雲服務器，數據（jù）采集器，手機APP，網頁後台，自助充值終（zhōng）端等組成（chéng）
2.1.1 (1)電能表：通訊（xùn）接口采用RS-485 串（chuàn）行總線標準，按照標準的DL/T645-1997,DL/T2007通（tōng）訊規約通訊，支持抄表、控製和預付費功能。
(2)水表：通訊接口采用RS-485 串行總線標準（zhǔn），按照標準（zhǔn）的M-BUS通訊方式通（tōng）訊規約通訊，支持抄表、控（kòng）製（zhì）和（hé）預付費功能。
2.1.2 雲服務器：阿裏雲服務器（Elastic Compute Service, ECS），具有（yǒu）自助管理、數據安全保障、自動故障恢複和防網絡攻擊等高級功能。集成負載均衡器後可根據用戶或（huò）電表接入數量部署多（duō）台服務器處（chù）理（彈性（xìng）伸縮），消除了單點故障（zhàng）提升係統（tǒng）的可用性，保證服務器穩定、高效運行。
2.1.3 數據采（cǎi）集器：連接服務器和水電表的通訊模塊。由於水（shuǐ）電表的RS-485接口無法連接遠程服務器，由采集器把RS-485接口數（shù）據轉發到雲服務器並將雲服務器下發的數據轉發到水電表RS-485接口。
2.1.4 手機客戶端應用（APP）：分androids （安卓） 和 iphoness （蘋果） 端（duān）。（1）實時（shí）在線（xiàn）查詢當前電量，曆史電量。
（2）實（shí）時查詢當前剩餘金額，曆史水電使用金額。
（3）在線拉合閘。
（4）欠費提（tí）醒，支付寶在線（xiàn）充值。用戶充值成功後實時收到短信通知提醒，客戶端推送充值成功信息（xī）。
（5）用戶充值金額可實時到賬企業支付寶（bǎo）或微信公眾號賬戶，申（shēn）請過程簡單，有經營執照即可申請。
（6）APP實名驗證，隻需輸入一次實名信息即可綁定賬戶。身份證號+手機（jī）驗證（zhèng）碼實（shí）名驗證，保證賬戶安全，信息無泄漏。
（7）騰訊應用寶等各大商店可下（xià）載或掃描二維（wéi）碼下載。一次安裝，後期自動升級。
（8）移動終端（duān）和服務器平台之間采用端到端加密，避免信息在整個傳輸過程（chéng）中可能的泄漏。
（9）用戶（hù）界麵簡潔，操作簡單，使（shǐ）用方便。
2.1.5 後台（tái）管理：基於WEB雲服務器，安全可靠，運行和處理速度快（kuài） ，功能豐富完善。
（1） 網頁版後（hòu）台管理（lǐ）係統，無須安裝軟件有瀏覽器就（jiù）能隨時隨地登錄後台管理。不限終端，Windows、Mac、Linux、androids、iphoness 一個（gè）賬號全部解決。
（2）采集器（qì）和水電表設備管理，查看采（cǎi）集器在線（xiàn）狀態，上線/離線時間，在線時間統計，電能表通訊狀態查詢等。
（3）管理員賬戶（hù）添加、刪除、權限修改、禁用啟用。記錄管（guǎn）理員（yuán）登錄時間、IP、地理位（wèi）置、線路等。
（4）設置（zhì）水電表的參數、管理用戶檔案（àn）、水價（jià）電價檔案（àn）。
（5）支持抄有功電能、無功電能、電壓（yā）、電（diàn）流、有功（gōng）功率、無功功率、電價、報（bào）警金額，水表使用量，水表剩餘金額 等數據。支持DL/T645全部抄（chāo）表（biǎo）協議（yì）。
（6）支持定時抄表，可精確到任何一（yī）隻表。定時功能支持cron表達式指定時間抄（chāo）表、間隔時間（jiān）抄表、工作日抄表、結算日（rì）抄表等，滿足任何定時抄表需求。
（7）所（suǒ）有抄表數據的統計（jì）、查詢、備份、報表生成、導出到（dào）Excel。
（8）預付（fù）費水電表在線開戶，充值，發票打印。
（9）非預付費（fèi）水電（diàn）表每月結算繳費單打（dǎ）印（yìn），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，對賬單下載。
（11）查詢短信發送記錄（lù）。
（12）自助充值終端在線狀態查看、遠程授權、取消授權、遠程截圖、遠程關機（jī）、遠程重啟等操作（zuò）。
（13）曆史數據查詢
（14）係統數據備份、存檔（dàng）和下載。
（15）遠程控製（zhì）斷電、合閘等（děng）功能。
2.1.6 自助（zhù）充值終端：
自助充（chōng）值終端具有自助充值、查詢、打印以及智能管理功能，具備24小時（shí）無人值守的自助服務特性，大限（xiàn）度（dù）的拓寬（kuān）了業務（wù）辦理渠道、業務場所及大程度（dù）的人性化服務，高端、大氣、上檔次。
功能：
（1） 24小時無終端（duān）服務。主要功能支持信息查詢、在線充值、刷卡充值，主界麵帶時鍾、日曆、節日（rì）、農曆等展示（shì）。
（2） 信（xìn）息查詢：可（kě）在線（xiàn）查詢電能表用電量和剩餘金額（實時從電能表讀取）。
（3） 在線充值：采（cǎi）用支付寶、微信二維碼收（shōu）款，自助打（dǎ）印票據。用戶充值金額直接實時下發到電能表，所有過程後台可查詢。
（4） 刷（shuā）卡充值：適用（yòng）於射頻卡電能表，電能表無須接入雲服務器通訊。采用支付寶、微信二維碼收款，自助打印票據。充（chōng）值到用戶卡中刷卡完（wán）成充值操作，後台可查（chá）詢記錄。
（5） WEB後（hòu）台遠程授權、遠程查看屏幕、遠（yuǎn）程控製關機、重（chóng）啟。遠程修改主界麵（miàn）展示信息（包括公司、Logo、公司介紹、溫馨（xīn）提示（shì）等）。
（6）與支付寶和（hé）微信官（guān）方簽約後即可實時收款到指定賬戶，簽約過程簡單快速。
（7）終端和服務器之間采用加密協議傳輸，避免信息（xī）在整個傳輸（shū）過程（chéng）中可能的泄漏。
（8） 可播放多媒體文件、廣告投放。
第三部分 係統架構
係統基本框架以雲服務器為核心。主要分為兩個部分，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（yǔ）服務器通訊方案：
電能表本身（shēn）不具備物聯網通訊能力，行業內通過在一定範（fàn）圍內布置采集器，將多隻電能表數據（jù）采集到一台采集器後發送給雲端服務器。
整體方案如下圖所示：
3.1.1 采集器與水電表通訊。
本公司根據不同的業務場景和使用需求提供了三種數據采集方案，係統支（zhī）持同時使用任意一種或多種組合方案，不同（tóng）方案對比如下表：
3.1.2 采集器與服務器通訊：
采集器在整個流程（chéng）中起的是數據中轉/中繼的作用，它一端連接物聯網終端節點，在計算機網絡中僅使（shǐ）用OSI模型中使用數據鏈路層協議傳輸數據。采集器（qì）另（lìng）一（yī）端連接服務器節點，使用傳輸（shū）層協議傳輸數據。采集器接收（shōu）服務器端指令轉發的物聯網終端並將物聯網終端（duān）的（de）響應轉發回（huí）服務器（qì）。
本（běn）公司根據不同的業務場景和使用（yòng）需求提供了（le）三種數據傳輸方案，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：
備（bèi）注：
OSI是一個開放性的通信係統互連參考模型，他是一個定義得非常好的協議規範。OSI模型有7層結構，每層都可以有幾個子（zǐ）層。 OSI的7層從（cóng）上到下分別是 7 應用（yòng）層 6 表示層 5 會（huì）話層 4 傳輸層 3 網絡層（céng） 2 數據鏈路層 1 物（wù）理層 ；其中高層（即7、6、5、4層（céng））定義（yì）了應用程序的功能，下麵3層（即3、2、1層）主要麵向通過（guò）網絡的端到端的數據流。
