水、电、气、热能表远程抄表技术方案(V1.0初稿)(共57页).doc

精选优质文档-----倾情为你奉上水电气热四表远程集中抄表系统技术方案威胜集团长沙威胜信息技术有限公司1 概述1.1 系统简介1.1.1 集中抄表意义随着供水、供电、供气和供暖系统的改造深化，公共事业迅速发展，水、电、气、热能已作为商品进入了市场，而现在每个住宅楼都需派专人抄表，不仅抄收数据烦琐，而且统计困难更重要的是无法对计费、线损控制、用能分析、营销预测、乃至宏观决策等方面提供及时准确的数据系统各个耗能单元的耗能数据无法进行统计分析，网路的能量损耗环节不能得到及时有效的判断和处理，系统能耗较高，只有更新抄表技术，采用现代化的抄表技术和抄表手段，才是解决用能核算、用能收费方面问题的根本途径远程集中抄表系统是通过在台区安装的集中器，通过MBUS/RS485总线、低压电力线载波等通讯技术，实现对台区总表或居民水、电、气、热能表的数据采集、设备监测、故障报警、负荷控制等功能，并通过以太网、PSTN、GPRS、CDMA等通讯技术与主站系统交互，对数据进行存储、处理、分析、发布，实现居民用户用能监测、用能统计分析、欠费远程关断、台区线损分析等高级功能该系统为实现居民用户自动抄表、居民用能负荷控制、降低台区线损、提高供能部门管理水平和服务质量、减员增效等提供了可靠的技术手段和先进的管理工具，可实现真正意义上“本地网”的集中管理，统一计费，统一营收，做到整个社会范围内的能源管理自动化。

能更好的满足用户需求达到科学管理、节能减排的目的，是能量计量管理不可或缺的技术支持系统1.1.2 系统建设需求Ø 抄表方式落后，均采用人工抄表方式，存在抄表不及时、错抄、漏抄、估抄现象，劳动强度大、效率低；Ø 收费困难，用户不主动来交费缺少有效的管理控制手段；Ø 损耗特别严重，水量损耗率、电能损耗率、燃气损耗率超过正常水平几倍至几十倍；Ø 用户存在偷、送电水情况；Ø 表计年久未更换，计量不准确或部分计量表计失去计量功能；Ø 对生活区用水、用电、用气负荷由于没有信息系统，缺少及时高效的统计分析手段Ø 节能减排：根据国家持续发展要求提出，将从战略和全局的高度，充分认识到节能减排的极端重要性和紧迫性，增强历史责任感和民族使命感，切实抓好水电气热计量系统建设运行，做好节电节水节气工作，有效保护资源和环境1.2 设计原则1.2.1 系统的开放性1) 本要求是为了规范“水电表远程集抄系统”设计、检验和验收2) 本系统遵循国际标准，满足开放性的要求，采用开放式体系结构，采用一体化商用数据库作为系统数据库平台，提供标准的数据库访问接口，基于标准的图形用户编辑、生成工具及访问接口，标准的网络通信应用层协议、应用基本函数及调用接口，开放式系统软件运行任务调用软件接口。

3) 本系统提供向银行收费系统、公用或专用网站等系统传送数据的数据交换接口，供各种与之相连的系统使用，提供系统软件集成的开放环境1.2.2 系统的分布式1) 系统采用功能分布式的系统设计和全分布的网络体系结构，系统采用多层体系结构模式，并保证其安全可靠2) 软件按功能分配到网络上的服务器和工作站上，功能的分布应以保证系统的负荷均衡和网络负荷最小为原则，以防止功能分布不当而引起通信的“瓶颈”效应，并有效地使用网络和各单元的CPU1.2.3 系统的可靠性和安全性（1）系统重要单元为冗余配置，保证整个系统功能的可靠性不受单个单元故障影响2）系统具有高度的安全保障特性，能保证数据安全系统在各环节提供安全措施，防止非法进入，多层次确保系统安全，工作权限随人定机确定，系统参数及电量数据修改调整必须有专业人员负责并流水登记，同时具备恢复手段3）单个/台设备异常不影响其它设备的正常运行，系统具有隔离性，发生故障时不产生连锁效应，并且在排除故障时具有将故障点隔离的能力，并保证故障恢复过程快速而平稳1.2.4 系统的准点性和唯一性原则除采用先进的网络设备、软件技术外，还必须保证满足计量数据准点一致性要求和测点数据唯一性的原则。

1.2.5 可扩充性原则民用住宅水电表集抄系统的配置要具备灵活性和可扩展性，系统要充分考虑今后发展容量扩充及应用功能的扩充能力，满足发展需要1）用户可根据自己的情况和功能要求，任意增减工作站，任意组合多种功能2）所有外部设备和前置系统均通过网络设备间接连接3）系统可以逐步建设、逐步扩充、逐步升级其支撑平台采用国际标准开发，所有功能模块之间的接口标准应统一1.2.6 “三公”原则系统应用应利于“公平、公正、公开”的“三公”原则贯彻，便于切实保障各方利益1.3 建设目标水电气热远程抄表集中监控系统将实现自动抄表、表计实时监测、银行托收、数据管理分析、报表上传、信息发布及查询，以及对电、气的远程控制等功能1.3.1 应用前景系统实施后将达到下述的应用前景水电气热远程抄表集中监控系统涉及居民用户、维护管理人员、系统管理员、收费员、财务人员、企业管理人员等多个角色，业务涵盖供水公司、供电公司、供气公司、物业公司、等多家公司的财务、生产、设备维护、营业所、管理层等多个部门系统实施后将达到如下的前景目标（如图1所示）图1Ø 水、电、气、热、物业、卫生等用户需缴纳的费用一并由银行托收，欠费进行告警，同时允许供水、供电、供气、供热公司设立营业所，从事水、电、气、热费用独立或统一收缴。

Ø 用户通过登录集抄WEB网站或语音方式查询缴费、欠费明细以及账户余额Ø 用量、缴费、账户余额、欠费、政策法规等信息以短信或语音方式通知用户Ø 重要的表计故障信息及时发布给监察人员Ø 系统管理人员通过系统来监管设备、更新设备内部参数Ø 企业管理人员通过系统直接了解到每日、月能耗、损耗和收入情况Ø 财务人员可及时通过系统了解每月应收、实收金额1.3.2 应用目标ü 实现用户水电气远程自动抄表，实时掌握每户居民用电、用水、用气、热量情况ü 达到安全节能目标，用户燃气浓度报警器远程报警、进气阀远程控制；实现用户长期外出可临时报停ü 现实缴费业务流程的重组，水、电、气、物业、卫生等用户需缴纳的费用一并由银行托收，欠费告警ü 用户通过网站、短信、自动语音、营业点触摸屏等方式查询水电气的月用量、缴费情况、欠费告警、政策法规等信息ü 实现远程停送电控制ü 通过数据分析，掌握水电气用量、峰谷值、网络损耗、商品质量及负荷预测ü 留有扩充数据接口，为将来接入热能表，以及有线电视费、固定费做好准备2 系统总体设计2.1 集抄系统网络拓扑图集中抄表系统由系统主站、通讯网络、系统分站组成实现数据采集、存储和传输，并对表计和分站终端设备运行工况准确实时监控，用量统计和分析，结算收费、催费，远程控制，为管理单位的MIS、ERP系统等其他系统提供准确、完整的用户用电信息数据。

集中器的上行通信信道可以是GPRS/CDMA/SCDMA、以太网或网；集中器的下行通信信道可以是低压电力线载波、RS485总线和MBUS总线由表计、采集器、集中器和管理中心计算机组成了四级网络，并进行计量数据的四级储存系统结构拓扑图如下：图2 水电气热能表远程抄表系统拓扑图2.2 软件架构主站系统通过分析处理采集来的数据，自动生成各种统计分析、交费单据，对欠费用户进行远程断合闸等功能其管理系统基于web网络系统，授权用户可上网进行日月电量表码查询、台区表计时间段行度电量查询、台区重点用户电量查询、台区用户电量查询、台区用户电量对比分析、台区用户异常分析等工作，用户也可以通过网络、查询自己的能源消耗和缴欠费情况，方便管理 主站系统采用多层分布式结构，分别由展现层、业务处理层、通讯层以及数据层组成展现层：采用Web浏览器方式为用户受理各业务提供可交互的界面用户通过界面操纵各类业务、维护系统和设备业务处理层：提供和实现抄表、拉合闸、设备维护、用量计算、费用计算和缴费等各类业务和服务，进行各类业务及规则处理通讯层：负责与集中器或其它逻辑节点间的数据和信息交换，提供稳定、可靠的通讯链路等数据层：数据的存储和一致性维护。

2.3 系统通道设计2.3.1 上行通道主站与集中器通讯称为上行通道，通常来说，上行通讯组网方案是根据当地的现场通讯环境或外部移动运营商能提供的服务来确定，技术已经趋于成熟，运行稳定1. 无线通讯无线通讯方式主要是采用GPRS/CDMA/等方式与主站通信，即移动的GPRS和联通的CDMA网在省公司层面与运营商网络间开通APN专网，实现电力数据网与无线运营商网络的直接互联根本上避免公网模式（通过因特网连接）输效率低，数据安全性差的缺点；并且可减少公网模式下为保证链路连接而发送心跳报文的数量，减少非有效数据的传输流量在专网模式下还可做到每张数据卡捆绑固定的IP地址，使终端设备具有被远程访问和管理的能力采用商用网络，避免了自建网络的建设、维护开销，并可以通过用量和运营商谈判降低使用成本Ø 无线通讯优缺点1) 优点：高可靠、大容量、低延时、开放性好、性价比高、专有数据加密和压缩技术，确保数据传输的安全性、高效性、技术成熟、应用丰富、可实现主站随时控制、集中器主动告警、升级等2) 缺点：大批量投入运营费用较贵，受网络限制（无信号的山区，受屏蔽的地下室等）Ø 无线通讯适用场合无线通讯适合所有移动信号覆盖的地区，由于低压集抄系统地理覆盖范围较大，将来还会有较大扩容，对安全性、可靠性、速度的要求都很高，故适宜采用无线专网APN方式。

Ø 建设内容采用无线通讯方式与主站通讯，具体要求为：（1）申请与移动公司的E1专线，申请专用APN（如：hnws.hn）2）SIM卡关闭语音功能，开通短信和数据业务以及全省漫游功能（避免边界地区无法使用）3）SIM卡绑定IP地址，便于集中器远程操作和维护4）主站与集中器通讯采用UDP协议5）每台集中器配置一张SIM卡6）所有SIM卡绑定至一个用户用来缴费，以防止部分因欠费掉线2. 有线通讯有线通讯方式主要是采用PSTN方式与主站通信，需要敷设线采用拨号的方式与主站连接Ø PSTN优缺点1) 优点：技术成熟、可实现利用既有PSTN、ISDN网络和线路资源2) 缺点：每次抄表必须先拨号连接，不支持主站随时控制、集中器主动告警，有一定的运行费用速率较慢，但可满足抄表要求Ø 无线通讯适用场合PSTN有线通讯适合方便布线，或有内部网的城区供电台区Ø 建设内容采用PSTN通讯方式与主站通讯，主要建设内容为敷设线路，集中器上安装拨号猫，主控机房安装网络交换机等 3. 光纤通讯光纤通讯方式主要是采用Ethernet/局域网等方式与主站通信，利用以太网网络线路作为传输载体，施工较为复杂，初建成本较高，运营维护成本低或没有运营成本。

Ø 光纤通讯优缺点1) 优点：高可靠、大容量、低延时、安全、高效性、技术成熟、应用丰富、可实现主站随时控制、集中器主动告警、升级等，视网络规模，距离不限，有局域网处2) 缺点：前期投入成本较高，多级网关易受网络破坏，导致终端下线 Ø 光纤通讯适用场合光纤通讯适合可敷设网络线路、不易被破坏的城区供电台区 Ø 建设。