综合能源电表管理平台异常方案说明书

综合能源电表管理平台 异常方案说明书 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 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 1 V0.1 初稿做成 目 录 1 引言 1 1.1 编写目的 1 1.2 背景 1 1.3 定义 1 1.4 参考资料 2 2 任务概述 3 2.1 目标 3 2.2 功能边界 3 2.3 用户特点 3 2.4 假定和约束 4 3 软件模块架构 5 3.1 系统总体功能用例图 5 3.2 软件模块架构图 5 3.3 软件系统主要模块间接口描述 6 3.4 解决方案 6 3.4.1 充值异常 7 3.4.2 点抄 8 3.4.3 充值错误码 11 3.4.4 加减表异常 15 3.4.5 费率设置异常 15 3.5 安全方案 15 3.5.1 系统安全性 15 3.5.2 可用性 16 4 运行环境规定 17 4.5 网络环境 17 4.6 运行环境 17 4.7 开发环境 18 4.8 接口 18 4.8.1 外部接口 18 4.8.2 内部接口 18 1 引言 1.1 编写目的 本文档是针对智能电表管理的现状，进行详细的分析和讨论后得出的产品开发的异常方案说明书，旨在明确智能电表管理平台（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：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：_商管智能电表管理平台（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。 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 WebService Web 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。 OPC OPC(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 19 2 任务概述 2.1 目标 本次研发目标是针对现有的NTS-EMS能源管理系统软件V1.3（以下简称EMS V1.3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的系统需求。以下是本版本需要解决的问题及风险点： 目前的广场电表管理需要解决的问题： Ø 目前大多数广场使用手工方式处理电表充值，查询，以及付费，效率不高。 Ø 不能实时了解电表的故障情况，快速了解故障情况。 Ø 信息分散于各个广场，不能实现统一管理，统一分析，商管总部不能随时掌握广场的用电情况，不能实现统一的数据集成分析，并指导广场工作。  2.2 功能边界 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需求中的各种异常处理为业务需求边界。 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10000个配置点以内的数据时间<=5秒； 7、B/S组态图形软件获取<=500个实时数据值时，从发出请求到数据返回时间<=3秒； 8、128000个采样数据点在保存到数据库表的时间<120秒； 9、模拟量、脉冲量、开关量总数在<=150000时，主备服务器切换的时间<=30秒； 10、从WebService下发控制命令到前端设备动作的时间 <=3秒。 3 软件模块架构 3.1 系统总体功能 智能电表管理平台在内部的系统功能角色和定位如下： 基本业务功能，智能电表管理平台从主数据系统获取商户与铺位，内部人员组织的配置信息，与内部CTX，短信，APP等系统连接。商户线上充值时首先从支付快钱系统收取电表预付费，通过商服系统对电表系统进行充值。对于线下充值和电表平台自己发起的补偿充值，智能电表管理平台主动向商服系统同步充值记录。系统接收租赁的费率变更请求，定期生成针对商户的计费账单，向用户输出。 3.2 软件模块架构图 本系统软件模块划分，如下图所示： 3.3 软件系统主要模块间接口描述 01 平台侧（应用服务器的Server）与分布式接入侧(接入服务器)的数据接口 主要是平台侧提供数据录入，接入如脉冲量， 冻结电度，剩余金额，透支金额等，开关量，设备的实时通信状态，电表数据状态位等，事件类，实时告警，电表的遥控，充值，费率设置，时段设置（不做），告警跳闸，透支额度，（按功率）过负荷跳闸（不做），保电（不做），充值记录。 02 WEB侧（应用服务器的WEB）与平台间的数据接口。 主要是平台侧提供WebService服务，WEB端通过平台侧提供的WebService和平台数据库可以查询到一些平台端的数据信息。 03 与第三方的接口 （1）内部商服系统、租赁系统、主数据系统、CTX系统、短信系统、单点登录系统。参见3.4.7和3.4.8。 （2）与科陆、威盛对接采集器和电表。 3.4 业务解决方案 3.4.1 充值异常 Webservice处理的业务流程中，将充值功能与待办事项功能结合，以待办事项作为跟踪充值状态的辅助手段，记录充值过程。在待办事项表TB_EMS_EXAMINEACTION中定义充值状态 (校验，Webservice接收充值命令，下发充值命令，接收充值响应，下发点抄，点抄响应，生成充值记录，上传商服，商服成功响应)和最后操作时间。 正常流程： 1、校验，充值进入时，首先进行校验，如果基础信息校验不通过对商服或页面直接返回出错。 2、Webservice接收充值命令，校验通过则在待办事项表TB_EMS_EXAMINEACTION中插入记录并更新充值状态，接着将充值命令进入Redis充值队列，进入充值流程 3、下发充值前点抄，获取当前电表的充值前金额、充值次数等信息。点抄成功更新待办状态，点抄失败返回充值失败。 4、下发充值命令，点抄成功后，对设备下发充值命令，并更新待办表中该事项的设备充值状态。并设置充值等待定时器，等待时间根据DEVTYPE配置选择。 5、接收充值响应，设备返回成功后，更新待办表充值状态和日志，插入充值记录后，更新TB_PULSE中充值次数。 6、下发充值后点抄，接收充值响应或者充