综合能源智能电表管理平台(二期)后端运维优化需求规格说明书

智能电表管理平台（二期）后端运维优化需求规格说明书V1.0文件编号生效日期受控编号保密级别版 本 号修改次数3总 页 数正 文附 录无编 制审 核批 准评审记录对智能电表管理平台（二期） 需求规格说明书V1.00.doc的评审意见：上述问题修改验证后，由 验证后，本文件即可发布。评审人员签字：问题修改验证结果： 验证人签字： 时间： 变更日志编号版本修改内容修改人修改日期1V1.0初稿做成目 录1引言11.1编写目的11.2背景11.3定义11.4参考资料22任务概述32.1目标32.2功能边界42.3用户特点52.4假定和约束53软件模块架构73.1系统总体功能用例图73.2软件模块架构图83.3软件系统主要模块间接口描述93.4功能需求103.4.1批量品牌加表和批量商管设置功能103.4.2批量充值功能103.4.3应急充值记录导入工具功能103.4.4电表参数批量获取功能103.4.5配置定时更新优化功能103.5非功能需求103.5.1性能需求103.5.2可扩展性需求113.5.3可测试性需求123.5.4可维护性需求123.5.5易用性需求123.6安全需求123.6.1系统安全性123.6.2可用性123.7数据库和业务服务器典型配置方案134运行环境规定154.1网络环境154.2运行环境154.3开发环境164.4接口164.4.1外部接口164.4.2内部接口161 引言1.1 编写目的本文档是针对智能电表管理平台一期运营的现状，进行详细的分析和讨论后得出的产品开发的需求规格说明书，旨在明确天溯智能电表管理平台（二期）（以下简称本系统）的开发需求。通过本需求规格说明书，可以了解到该项目的开发背景、功能需求、运行环境需求等。本文档面向的读者是：天溯智能电表管理平台的开发人员、产品经理、测试人员、工程部负责人、市场部负责人、技术方案部负责人、研发项目经理、总监等。1.2 背景项目名称：天溯_商管智能电表管理平台（二期）（COMMERCIAL SMART METER MANAGEMENT SYSTEM）目前，各广场商铺采用预付费电表，现场充值方式效率低，同时商铺用电异常、缺电、电表跳闸功能失效等情况不能及时反馈，影响商铺经营，甚至造成电费流失。为了方便商户缴费，提高商管公司管理工作效率，商管公司计划实施商管商铺用电线上管理改造工程，本工程计划将现有各广场预付费电表更换为远程费控电表，并增加采集器，集中器，实现电表的充值，数据采集统一管理。在总部实施统一的智能电表管理平台，实现各广场智能电表，采集器，集中器统一配置，管理；实现网上充值，自动抄表，余额不足提示，应急处理；与商户服务平台实现数据交换，包括充值信息，抄表数据等；与地方能源平台交换能源相关数据；以及其他的系统管理，包括分区域授权，设备监测，自动诊断，断点续传的高可用性，高稳定性的系统，实现统一的数据集成分析，商管总部可以随时掌握广场的工程管理情况，并指导广场工作。本期系统设计目标，满足系统扩容的要求，能够接入未来五年内新开业的广场电表设备。1.3 定义下表列出本报告中专门术语的定义、英文缩写词的原词组和意义、项目组内达成一致意见的专用词汇，同时继承全部的先前过程中定义过的词汇。词汇名称词汇含义备注Redis开源的使用ANSI C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言的API。WCF由微软开发的一系列支持数据通信的应用程序框架XML非常适合万维网传输的可扩展标记语言，提供统一的方法来描述和交换独立于应用程序或供应商的结构化数据WebServiceWeb service是一个平台独立的，低耦合的，自包含的、基于可编程的web的应用程序，可使用开放的XML（标准通用标记语言下的一个子集）标准来描述、发布、发现、协调和配置这些应用程序，用于开发分布式的互操作的应用程序。STL Standard Template Library，标准模板库，惠普实验室开发的一系列软件的统称。它是由Alexander Stepanov、Meng Lee和David R Musser在惠普实验室工作时所开发出来的。这可能是一个历史上最令人兴奋的工具的最无聊的术语。从根本上说，STL是一些“容器”的集合，这些“容器”有list,vector,set,map等，STL也是算法和其他一些组件的集合。这里的“容器”和算法的集合指的是世界上很多聪明人很多年的杰作。STL的目的是标准化组件，这样就不用重新开发，可以使用现成的组件。OPCOPC(OLE for Process Control, 用于过程控制的OLE)是一个工业标准，管理这个标准国际组织是OPC基金会，OPC基金会现有会员已超过220家。遍布全球，包括世界上所有主要的自动化控制系统、仪器仪表及过程控制系统的公司。基于微软的OLE(现在的Active X)、COM （部件对象模型）和DCOM （分布式部件对象模型）技术。OPC包括一整套接口、属性和方法的标准集，用于过程控制和制造业自动化系统。1.4 参考资料编号资料名称说明1能源管理系统(EMS)V1.3系统需求说明书172 任务概述2.1 目标客户（商管）为了提高商铺服务品质，加强与商铺的联系，实现网上交费，网上充值，电表用电量网上查询。在商管智能电表管理平台中已经实现的功能：1. 使用统一通信接入方式，集中控制和管理各地广场的采集器，接入天溯、科陆、威盛三家智能电表数据。2. 支持Q/GDW 3762013电力用户用电信息采集系统通信协议和DLT645-2007多功能电能表通信协议，通过标准协议，实现对各地广场智能电表的充值、遥控和参数设置。3. 通过建立统一智能电表管理平台，实现电表自动充值，查询，交费。4. 与商户服务平台对接，商户可以在商户服务平台系统上进行充值，自动查询用电情况，自动提醒电量短缺。5. 与租赁系统对接，将账单上传到租赁系统中。6. 统一管理广场电表相关设备，包括设备信息管理，参数，及时掌握最新的设备状态。7. 通过数据集中监控和分析，尽早发现问题，优化方案，提早预防，降低风险和成本。8. 提供应急充值方案。通过天溯、科陆、威盛提供的应急充值工具，在各地广场与总部平台断网的状态下，实现对商户的应急充值，并在通讯恢复时将应急充值记录同步到智能电表管理平台。 本次研发目标是针对现有的天溯智能电表管理平台（以下简称计费系统）版本的计费管理系统进行架构和业务的优化，完成智能电表管理平台（二期）的系统需求。以下是本版本需要解决的问题及风险点：（1） 平台功能扩容，设计目标至少支持未来300个广场的仪表数据接入和处理，支持至少3000个集中器，10万设备，200万点的处理能力；（2） 系统大数据入库的处理能力不足，将平台入库功能剥离重构，采用并发SQL多通道入库方式进行处理能力优化；（3） 业务处理能力优化，业务数据表比如铺位表，账单表，充值记录表分表优化；WEB端处理能力优化；透支额度设置支持超过4万，电表电量支持反转处理；（4） 异常处理：待办流水号使用唯一键，待办自动重试功能优化；电表参数设置与系统设置实际不符定期校验；支持充值未知时智慧预测功能等。（5） 配置自动加载更新框架建立。（6） 对业务流程进行优化关键存在设计风险的点：1）平台容量升级风险。2）业务处理能力提升风险，不排除有其它性能瓶颈。3）客户对充值安全性要求越来越高，需要进一步提高充值安全性和稳定性。4）系统并发操作数量增加，出现并发冲突的可能性增加，失败时的异常处理需要更加谨慎处理。随着大数据时代的到来，海量、多样和快速的实时数据被纳入管理和分析的范畴，对商业地产项目中采用传统自管户形式的分散计费模式提出了挑战。商管智能电表管理平台，针对以上客观现实技术状况，投入核心技术人员，集天溯等合作厂商数十年专业领域技术研发经验，提供先进、全面的大数据解决方案，涵盖计算、网络、存储、安全以及管理平台，将地方广场的计费抄表数据接入总部集中管理，在稳定安全可靠的前提下，及时对商户智能电表数据进行大数据接入，分析，控制和处理决策，深入挖掘商户用能计费数据的价值，提高总部商管系统决策的准确性和全面性，有力推动商管运维成本优化和商户节能减排工作的实施。2.2 功能边界本本系统以满足集团对全国广场的商户用电实行总部集中计费充值管理需求为业务需求边界。系统解决方案中涵盖预付费表计、电能采集管理终端、软件管理平台、必要的通讯组网设备、及其他异常或应急处理流程中所需的软硬件设备等。系统解决方案应能实现所有商户电表的抄表、充值及必要的配置管理业务，缴费支付功能由商服平台集成的支付平台提供，电表管理平台应能支持缴费数据的交互和参数设置。根据市场调研及客户需要，本系统需要满足以下功能：（1） 用能计费需求；（2） 第三方采集器分布式接入需求；（3） 商服和租赁系统对接需求；（4） APP相关模块需求详细的需求清单，请参见模块级的需求文档。2.3 用户特点本系统总体研制的功能模型如图所示。系统向下遵循国家标准、行业标准和企业内部标准规定，接入计量仪表、环境传感、暖通空调、智能照明和楼宇自控等多种类型的底层设备，并通过这些底层设备实现对物理世界的感知和控制操作。对于应用客户，由客户建设硬件基础设施并安装部署企业级系统，接入数据进行处理，并提供能效管理和设备运维应用服务。客户较少投资额度而且以动态灵活配置的方式使用EMS软件服务，平台数据服务提供开放接口，可供第三方应用开发者调用和研发新型应用，并纳入天溯整体的能效管理和设备运维生态圈。2.4 假定和约束1、对于一些公共的、经常使用的代码或函数，避免频繁复制，可封装成公共类或库；2、代码中做好注释，避免无用注释的出现，以增加可维护性；3、尽量减少人工配置，增加默认属性，以增强易用性；4、代码中尽量使用标准STL的内容，以增加系统可移植性；5、做系统设计时，尽量考虑以前老版本的功能，以增加系统的兼容性；6、经过WebService服务程序到后台服务器读取2000000个配置点以内的数据时间<=120秒；7、模拟量、脉冲量、开关量总数在<=2000000时，功能查询响应时间<=10秒；8、从Web