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隨著供電自動化以及城鄉電網改造的不斷深入，涉及到千家萬戶和（hé）用電大戶的電能量管理和抄表計費已成為電力部門（mén）關心和重視的（de）熱（rè）點（diǎn）問題，在原有（yǒu）的人工手（shǒu）動抄表中已經（jīng）發展到（dào）遠程智能抄表，通過現有的網絡智能化的從遠端把需要的數據（jù）采集（jí）到一起，那麽，在很多（duō）必須無人值守的設備或（huò）監測點（diǎn），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，對電能量進行管理和各種表計數據進行抄錄，但在具體應用和（hé）項目實施過程中，都（dōu）遇到數據抄錄不穩定，施工困難，費（fèi）用高昂等問題。
我公司長期從（cóng）事電（diàn）力自動化，針對以上問題我（wǒ）們開發了成本低（dī）、運行穩定、搭建方便的GPRS、網口、光釺、WIFI遠程數據通訊等產品的研製和開發，公司根據目前水電（diàn）部門的水電管理和表計數（shù）據抄錄等技（jì）術，開發設（shè）計出了針對小區、商場、公寓、廣場、學校、公司監控、農貿市（shì）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，采用先進的計算機網絡技術和無線數據通訊技術，完成各種（zhǒng）數據和控製（zhì）信號的雙向傳輸。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（pǐn）配套使用，以及電力（lì）自動化（huà）項目改造過程中，獲得用戶廣泛好評。
我公司（sī）采用了業內（nèi）先（xiān）進的GPRS物聯網技術、及主研製的網（wǎng）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（yuǎn）程管理係統，有著性能可靠（kào）、運（yùn）行費用低廉、功能齊全（quán）的（de）優點。已經在國（guó）內多家大型企業和房地（dì）產開發公司開通運行，反映良好。
第二部分 項目分析
2.1 係統組成
本係（xì）統由水電表，雲服務器，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：通訊接口采用RS-485 串行總線標準，按照（zhào）標準（zhǔn）的（de）DL/T645-1997,DL/T2007通訊（xùn）規約通訊，支（zhī）持抄（chāo）表（biǎo）、控製和預付費功能。
(2)水表：通訊接（jiē）口（kǒu）采用RS-485 串行總（zǒng）線標準，按照標準（zhǔn）的M-BUS通（tōng）訊方（fāng）式通訊規約通訊，支持抄表、控製和預付費功能。
2.1.2 雲（yún）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、自動故障恢（huī）複和防網（wǎng）絡（luò）攻擊等高級功能。集成負（fù）載均衡器後可根據用戶或電表接入數量部署多（duō）台服務器處理（彈性伸縮），消除了單點故（gù）障提（tí）升係統的可用性，保證服務器穩定（dìng）、高效運行。
2.1.3 數據采集器：連接服務器和水電表的（de）通訊模塊。由於水電表的RS-485接口無法連接遠（yuǎn）程服務器，由采集器把RS-485接口數據轉發到雲（yún）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（shǒu）機客戶端應用（APP）：分androids （安卓） 和（hé） iphoness （蘋（píng）果（guǒ）） 端。（1）實時（shí）在線查詢當前電量，曆史電量。
（2）實時查詢當前（qián）剩（shèng）餘金（jīn）額，曆史水電使用金（jīn）額。
（3）在（zài）線拉合閘。
（4）欠費提（tí）醒，支付寶在線充值。用（yòng）戶充值成功後實時收到短信通知提醒，客戶端推（tuī）送充值成功信息。
（5）用戶充值金額可實時（shí）到賬企業支付寶或微信公（gōng）眾號賬（zhàng）戶，申請過程簡單，有經營執照即可申請。
（6）APP實名驗證，隻需（xū）輸入（rù）一次實名（míng）信（xìn）息即可綁定賬戶。身份證號+手機驗證碼實名驗（yàn）證，保證賬戶安全，信息無泄漏。
（7）騰訊應用（yòng）寶等各大商店（diàn）可下載或掃描二維碼下載。一次安（ān）裝，後期（qī）自動升（shēng）級。
（8）移（yí）動終端（duān）和服務器平台之間采用端（duān）到端加密，避免信息在整（zhěng）個（gè）傳輸過程中（zhōng）可能的泄漏。
（9）用戶界麵（miàn）簡潔，操作簡單，使用方便。
2.1.5 後（hòu）台管理：基於WEB雲服務器，安全可靠（kào），運（yùn）行和（hé）處理速度快（kuài） ，功能豐富完善。
（1） 網頁（yè）版後台管理係統，無（wú）須安（ān）裝軟件有瀏覽（lǎn）器（qì）就能隨時隨地登錄後台管理。不限終端，Windows、Mac、Linux、androids、iphoness 一個賬號全部解決。
（2）采集器和水電（diàn）表設備（bèi）管（guǎn）理，查看采集器在線狀態，上（shàng）線（xiàn）/離線時（shí）間，在線（xiàn）時（shí）間統計（jì），電能表通訊狀態查（chá）詢等。
（3）管理員賬戶添（tiān）加、刪（shān）除、權限修改、禁用啟用。記錄管理員登錄時間、IP、地理位置、線路等。
（4）設置水電表的參數（shù）、管理用戶檔案、水價電價（jià）檔案。
（5）支持抄有功（gōng）電（diàn）能、無功（gōng）電能（néng）、電壓、電流、有功功率、無功功率、電價、報警金（jīn）額，水表使用量，水表剩餘金額 等（děng）數據。支持（chí）DL/T645全部抄表協議。
（6）支持（chí）定時抄表，可精確到（dào）任何一隻表。定時功能支持cron表達式指定時間抄表、間隔（gé）時間抄表、工作日抄表、結算日抄表等，滿足任何（hé）定時抄表需求。
（7）所有抄表數據的統計、查詢、備份、報表生成、導出到Excel。
（8）預付費水電表在線開戶，充值，發票打印。
（9）非預（yù）付費水電表每月（yuè）結（jié）算繳費（fèi）單打印，發送短信通知。
（10）實時（shí）查詢App或自助充值終端訂單支付記錄，充值記錄，對賬單下載。
（11）查詢（xún）短信發送記錄。
（12）自助（zhù）充值終端在線（xiàn）狀態查看、遠程授權、取消授權（quán）、遠程（chéng）截圖、遠程關機、遠程重啟等操作（zuò）。
（13）曆史數據查詢
（14）係統數據備份、存檔和下（xià）載。
（15）遠程控製斷電、合閘等功能。
2.1.6 自助充值（zhí）終端：
自助充值終端具有（yǒu）自助充值、查（chá）詢、打印（yìn）以及智能管理功（gōng）能，具備24小時無人值守（shǒu）的自助服務特性，大限度的拓寬了業務辦理渠道、業務場所及大程度的人性化服務，高端（duān）、大氣、上檔次（cì）。
功能：
（1） 24小時無終端服務。主要功能支持信息（xī）查詢、在線充值、刷卡充值，主界麵帶（dài）時鍾、日曆、節日、農（nóng）曆等展示。
（2） 信息查詢：可在線查詢電能表用電量和剩餘金額（實時從電能表讀（dú）取）。
（3） 在線充值：采用支付寶、微信二維碼收（shōu）款，自助打印票（piào）據。用戶充值金額直（zhí）接實時下發到電能（néng）表，所有過程後台可（kě）查詢。
（4） 刷卡充值：適用於射頻卡電能（néng）表（biǎo），電能表無須接入雲服務器（qì）通訊。采用支（zhī）付寶、微信二維（wéi）碼收款，自助打（dǎ）印票據。充值到用戶卡中刷（shuā）卡完成充值操作，後（hòu）台可查詢（xún）記錄。
（5） WEB後（hòu）台遠程授權、遠程查看屏幕、遠程（chéng）控製（zhì）關機、重（chóng）啟。遠程修改主界麵展示信息（包括（kuò）公司、Logo、公司介紹（shào）、溫馨提示等）。
（6）與支付寶和微信官方簽約後即（jí）可實時收款到（dào）指定賬戶，簽約過程簡單快速（sù）。
（7）終端和服務器之間采用加密協議傳輸，避免（miǎn）信息在整個傳輸過程（chéng）中可（kě）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（tǒng）基本框架以雲（yún）服務器（qì）為核心。主要分為兩個部分，電能表與（yǔ）采集器通訊方案和雲服（fú）務應用方（fāng）案
3.1 電（diàn）能表與（yǔ）服（fú）務器通訊方案：
電能表本身不具備物聯網通訊能力，行業內通過（guò）在一定範圍內布置（zhì）采集器，將多隻電能（néng）表數據采集到一（yī）台采集器後（hòu）發（fā）送給雲端（duān）服務器。
整體方案如下圖所示（shì）：
3.1.1 采集（jí）器與水電表通（tōng）訊。
本公司根據不同的業務場景和使用需（xū）求提供（gòng）了三種數據采集方案，係統支持同時使用任意（yì）一種或（huò）多種組合方案，不同方案對比如下（xià）表：
3.1.2 采集器與服（fú）務（wù）器（qì）通訊：
采集器在整個流程中起的是（shì）數據中轉/中繼的（de）作用，它一端連接物聯網（wǎng）終端節點，在計算機網（wǎng）絡中僅使用OSI模型中使用數據鏈路層協議傳輸數據。采集（jí）器另一端連接（jiē）服務器節點，使用傳輸層協議傳輸數據。采集器接收服（fú）務（wù）器端（duān）指令轉發的（de）物聯網終端並將物聯網終端的響應轉發回服務器（qì）。
本公（gōng）司根據不同的業務場景和使用需求提供了三種數據傳輸方案，係統支持（chí）同時使用任意一種或多種組合（hé）方案，不同方案對比如下表：
備注：
OSI是一個開放性的通（tōng）信係（xì）統互連參考模型，他是一個（gè）定義得（dé）非常好的協議規範。OSI模型有7層結構，每層（céng）都可以有幾個（gè）子層。 OSI的7層從上到下分（fèn）別是 7 應用層 6 表示層 5 會（huì）話層 4 傳輸層 3 網絡層 2 數據鏈路層 1 物理層（céng） ；其中高層（即7、6、5、4層）定義了應用程序的功能，下麵（miàn）3層（即3、2、1層）主要麵向通過網絡的端到端的數據流。
