電力遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)解決方案

部分 概述

隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，在原有的人工手動(dòng)抄表中已經(jīng)發(fā)展到遠(yuǎn)程智能抄表，通過(guò)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)智能化的從遠(yuǎn)端把需要的數(shù)據(jù)采集到一起，那么，在很多必須無(wú)人值守的設(shè)備或監(jiān)測(cè)點(diǎn)，不適合搭建有線通訊網(wǎng)絡(luò)。若采用光纖或電臺(tái)的方式實(shí)現(xiàn)無(wú)線通訊，不僅設(shè)備投入耗資巨大，而且不適應(yīng)移動(dòng)的需要。

隨著新一代移動(dòng)通訊業(yè)務(wù)的產(chǎn)生和全面投入，無(wú)線移動(dòng)數(shù)據(jù)通訊的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。安全的數(shù)據(jù)傳輸和永遠(yuǎn)在線特點(diǎn)，配合按流量收費(fèi)的資費(fèi)方式，使GPRS通訊在工業(yè)控制、環(huán)境保護(hù)、道路交通、商務(wù)金融、移動(dòng)辦公、零售服務(wù)等行業(yè)中的應(yīng)用具有的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。采用GPRS無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)IP通訊，既可獨(dú)立作為數(shù)傳通道，也可作為已經(jīng)架設(shè)光纖、數(shù)傳電臺(tái)等方式的輔助手段。

GPRS遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)是深圳市智聯(lián)物聯(lián)科技有限公司和系統(tǒng)集成商合作開(kāi)發(fā)的基于GPRS技術(shù)的用電管理自動(dòng)抄表系統(tǒng)。它由電度表、D10 DTU、采集器及中心服務(wù)器組成。采集器實(shí)時(shí)采集用戶的用電數(shù)據(jù)，通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)匯集到服務(wù)器。具有采集數(shù)據(jù)快速準(zhǔn)確，能快速生成用電統(tǒng)計(jì)分析,交費(fèi)單據(jù)等特點(diǎn)，與傳統(tǒng)的人工抄表、電話線抄表相比，極大地提高了效率。

PLC遠(yuǎn)程控制網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)構(gòu)成

本系統(tǒng)除了準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)抄表外，還提供了設(shè)備管理功能，如告警：開(kāi)箱告警、停電告警、逆相告警、超溫告警、過(guò)載告警等；控制：對(duì)欠費(fèi)用戶進(jìn)行拉閘等。并提供停電數(shù)據(jù)保護(hù)功能，在停電48–72小時(shí)內(nèi)仍可抄表和監(jiān)控。本系統(tǒng)結(jié)合聯(lián)通公司的短信平臺(tái)，在告警時(shí)，可根據(jù)具體內(nèi)容發(fā)短信給相關(guān)的管理人員。

本系統(tǒng)提供豐富的接口，可與電業(yè)系統(tǒng)的MIS系統(tǒng)鏈接或進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。

抄表軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)為ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)，運(yùn)行于WIN98/2000/XP、NT的操作系統(tǒng)，易于使用。軟件所能管理的用戶數(shù)量沒(méi)有限制。

第二部分 項(xiàng)目分析

本系統(tǒng)由電度表，采集器，D10 DTU傳輸終端，帶系統(tǒng)軟件的主站組成。手持終端是本系統(tǒng)的補(bǔ)充，在系統(tǒng)出現(xiàn)意外時(shí)進(jìn)行人工抄表。

2.1系統(tǒng)組成

2.1.1 電能表： A）三相有功無(wú)功多功能表，有功0.5級(jí)、無(wú)功plc遠(yuǎn)程控制網(wǎng)關(guān)2級(jí)，具有RS485通訊接口，電力部DL/T645通訊規(guī)約?；蛘呤褂茫築）三相有功復(fù)費(fèi)率表，有功1級(jí)，具有RS-485通訊接口，電力部DL/T645通訊規(guī)約。

2.1.2 采集器：采集器主要特征如下：采用24個(gè)I/O口，可帶24戶電度表，停電數(shù)據(jù)保護(hù)，帶后備電源，停電后仍可抄表。

2.1.3 傳輸終端： 傳輸終端采用德傳的D10，實(shí)時(shí)在線，內(nèi)嵌自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的TCP/IP協(xié)議棧，透明傳輸，同時(shí)支持RS232和RS485，支持多種工作模式，支持虛擬數(shù)據(jù)專(zhuān)用網(wǎng)。

2.1.4 中心軟件系統(tǒng)：基于ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)的抄表軟件，用戶數(shù)量無(wú)限制，安全可靠，運(yùn)行和處理速度快 ，功能豐富完善。

2.2 系統(tǒng)總架構(gòu)

多個(gè)電表通過(guò)RS485通信接口把電表數(shù)據(jù)傳到采集集中器上，采集集中器通過(guò)RS485通信接口和德傳的D10連接，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心服務(wù)器可以使用APN專(zhuān)線或普通ADSL等作為網(wǎng)絡(luò)接入。當(dāng)D10通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)連接到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心服務(wù)器主機(jī)，建立透明數(shù)據(jù)通道后，采集終端產(chǎn)生的數(shù)據(jù)只要送到串口，D10就會(huì)把收到的數(shù)據(jù)原封不動(dòng)地發(fā)送到數(shù)據(jù)中心服務(wù)器主機(jī)；同時(shí)服務(wù)器主機(jī)下發(fā)的命令通過(guò)通道傳輸?shù)紻10后，D10通過(guò)串口送到采集終端，從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)雙向透明傳輸。系統(tǒng)拓?fù)鋱D如下圖所示：

2.3系統(tǒng)功能

（1）設(shè)置電能表的參數(shù)，讀取各種計(jì)量和管理數(shù)據(jù)；plc遠(yuǎn)程控制網(wǎng)關(guān)

（2）抄表數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、查詢、備份、報(bào)表、圖表生成；

（3）廠站管理；

（4）自動(dòng)抄表、定時(shí)上報(bào)、實(shí)時(shí)查詢等；

（5）掉電數(shù)據(jù)保存；

（6）瞬時(shí)量數(shù)據(jù)的綜合處理；

（7）系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份、存檔和向外輸出數(shù)據(jù)；

（8）歷史數(shù)據(jù)事件記錄功能；

（9）實(shí)時(shí)報(bào)警；

（10）根據(jù)線路上的表計(jì)關(guān)系計(jì)算線路損耗；

（11）可提供多路模擬量、開(kāi)關(guān)量輸入，實(shí)現(xiàn)開(kāi)箱告警、停電告警、逆相告警、超溫告警、過(guò)壓告警、過(guò)流告警、過(guò)載告警、傾斜或移動(dòng)報(bào)警等其他功能；

（12）遠(yuǎn)程控制斷電功能；

（13）采集的參數(shù)豐富，如：a.當(dāng)前、上月、正向有功、反向有功、無(wú)功四象限的總及尖、峰、平、谷四費(fèi)率電量；b.正向、反向、有功、無(wú)功的需量及需量發(fā)生時(shí)間；c有功功率、無(wú)功功率、三相電壓、三相電流、功率因數(shù)；d失壓累計(jì)次數(shù)、失壓累計(jì)時(shí)間、集抄器停電起止時(shí)間等；e單位時(shí)間負(fù)荷曲線、三相電流曲線、三相電壓曲線、有功功率曲線、無(wú)功功率曲線、功率因數(shù)曲線。

第三部分 項(xiàng)目架構(gòu)實(shí)施

3.1 傳輸模塊與采集終端連接

德傳的D10無(wú)線傳輸模塊同時(shí)支持RS232/485接口，可通過(guò)RS232/485與終端通訊。本系統(tǒng)采用的是485的接口方式。D10和采集器的接線線序如下：

3.2 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)接入方式分析

1. APN專(zhuān)線接入

中心采用APN專(zhuān)線， 所有點(diǎn)都采用內(nèi)網(wǎng)固定IP，客戶中心通過(guò)一條2M APN專(zhuān)線接入移動(dòng)公司GPRS網(wǎng)絡(luò)，雙方互聯(lián)路由器之間采用私有固定IP地址進(jìn)行廣域連接，在GGSN與移動(dòng)公司互聯(lián)路由器之間采用GRE隧道。plc遠(yuǎn)程控制網(wǎng)關(guān)

為客戶分配專(zhuān)用的APN，普通用戶不得申請(qǐng)?jiān)揂PN。用于GPRS專(zhuān)網(wǎng)的SIM卡才能進(jìn)入專(zhuān)網(wǎng)APN，防止其他非法用戶的進(jìn)入。

用戶在內(nèi)部建立RADIUS服務(wù)器，作為內(nèi)部用戶接入的遠(yuǎn)程認(rèn)證服務(wù)器（或在APN路由器內(nèi)，啟用路由器本地認(rèn)證功能）。只有通過(guò)認(rèn)證的用戶才允許接入，用以保證用戶內(nèi)部安全。

用戶在內(nèi)部建立DHCP服務(wù)器（或在APN路由器內(nèi)，啟用DHCP功能），為通過(guò)認(rèn)證的用戶分配用戶內(nèi)部地址。移動(dòng)終端和服務(wù)器平臺(tái)之間采用端到端加密，避免信息在整個(gè)傳輸過(guò)程中可能的泄漏。雙方采用防火墻進(jìn)行隔離，并在防火墻上進(jìn)行IP地址和端口過(guò)濾。

中心采用APN專(zhuān)線接入的方式，在實(shí)時(shí)性，安全性和穩(wěn)定性表現(xiàn)優(yōu)異，適合于安全性要求較高、數(shù)據(jù)點(diǎn)比較多、實(shí)時(shí)性要求較高的應(yīng)用環(huán)境。在資金允許的情況下佳組網(wǎng)方式。

2. ADSL撥號(hào)連接（動(dòng)態(tài)公網(wǎng)IP地址）

中心采用ADSL等INTELNET公網(wǎng)連接，采用公網(wǎng)動(dòng)態(tài)IP+DNS解析服務(wù)的?？蛻粝扰cDNS服務(wù)商聯(lián)系開(kāi)通動(dòng)態(tài)域名，IP MODEM先采用域名尋址方式連接DNS服務(wù)器，再由DNS服務(wù)器找到中心公網(wǎng)動(dòng)態(tài)IP，建立連接。此種方式可以大大節(jié)約公網(wǎng)固定IP的費(fèi)用，但穩(wěn)定性受制于DNS服務(wù)器的穩(wěn)定，所以要尋找可靠的DNS服務(wù)商。此種方案適合小規(guī)模應(yīng)用。

3. 通過(guò)固定公網(wǎng)IP連接

中心采用ADSL等INTELNET公網(wǎng)連接，采用公網(wǎng)固定IP服務(wù)的。此種方案先向INTERNET運(yùn)營(yíng)商申請(qǐng)ADSL等寬帶業(yè)務(wù)，中心有公網(wǎng)固定IP的。IP MODEM直接向中心發(fā)起連接。雖然申請(qǐng)固定IP費(fèi)用比較貴，但其運(yùn)行可靠穩(wěn)定，組網(wǎng)方式簡(jiǎn)易方便，深受廣大用戶的青睞，一般推薦此種方案。

3.3 無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸方式

傳輸設(shè)備采用德傳的D10，其功能齊全，性能穩(wěn)定，簡(jiǎn)單易用，它是一款工業(yè)級(jí)別的無(wú)線傳輸終端，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在各種各樣的工業(yè)，金融場(chǎng)合。

終端設(shè)備和傳輸設(shè)備連接好后，設(shè)置好各種通訊參數(shù)，工作模式后，在傳輸設(shè)備D10中填入數(shù)據(jù)中心的地址和應(yīng)用程序的端口號(hào)。這樣當(dāng)終端設(shè)備數(shù)據(jù)傳給傳輸設(shè)備D10，D10就會(huì)把數(shù)據(jù)透明地傳輸?shù)街行?。終端設(shè)備支持多種中心模式（主備中心，多中心），多種激活模式（電話，短信，數(shù)據(jù)），多種工作模式（TCP，UDP，telnet等），方便用戶組網(wǎng)和各種系統(tǒng)需求。心跳包機(jī)制，注冊(cè)包機(jī)制，數(shù)據(jù)幀可控，重連機(jī)制等多種機(jī)制不僅保證設(shè)備實(shí)時(shí)在線，而且穩(wěn)定可靠，同時(shí)方便客戶根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況，來(lái)設(shè)置各種傳輸參數(shù)，進(jìn)而達(dá)到效果。

深圳市智聯(lián)物聯(lián)科技有限公司是一家致力于提供工業(yè)級(jí)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通訊產(chǎn)品和解決方案的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，智聯(lián)物聯(lián)科技集產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、技術(shù)服務(wù)及定制化開(kāi)發(fā)于一體。公司成立以來(lái)，為各行各業(yè)提供基于移動(dòng)通信M2M系列產(chǎn)品和解決方案；工業(yè)級(jí)3G/4G無(wú)線路由器，4g工業(yè)路由器，4G dtu，車(chē)載wifi，PLC遠(yuǎn)程控制網(wǎng)關(guān)，工業(yè)路由器，工業(yè)級(jí)路由器，工業(yè)級(jí)無(wú)線路由器，工業(yè)級(jí)4g無(wú)線路由器，3g路由器，4g路由器，工業(yè)4G網(wǎng)關(guān)，工業(yè)無(wú)線路由器，打印服務(wù)器，串口服務(wù)器

遍及智能電力、智能交通、智能消防、智能家居、智慧水利、智慧醫(yī)療、快遞柜、充電樁、自助終端、公共安全、安防通信、工業(yè)監(jiān)測(cè)、環(huán)境保護(hù)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、路燈照明、花卉栽培、車(chē)載Wifi等多個(gè)領(lǐng)域。

智聯(lián)物聯(lián)擁有一支專(zhuān)業(yè)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通訊產(chǎn)品研發(fā)團(tuán)隊(duì)，由具有豐富的電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)的電子工程師、軟件工程師和豐富的系統(tǒng)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)工程師組成，以工業(yè)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)流程和標(biāo)準(zhǔn)，采用的技術(shù)，不斷創(chuàng)新，追求，開(kāi)發(fā)出一系列穩(wěn)定、可靠的工業(yè)通訊產(chǎn)品，獲得了多項(xiàng)發(fā)明和。

企業(yè)文化：智聯(lián)物聯(lián)以專(zhuān)業(yè)的團(tuán)隊(duì)、優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品、完善的服務(wù)得到客戶的信任和認(rèn)可。

智聯(lián)物聯(lián)價(jià)值觀：專(zhuān)業(yè)合作、誠(chéng)信立業(yè)、創(chuàng)新興業(yè)、客戶滿意。

一、工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)

1.采用高性能工業(yè)級(jí)32位處理器

采用無(wú)線解決方案高通芯片，處理速度快，功耗小，發(fā)熱量低，兼容性強(qiáng)，更加穩(wěn)定，能滿足一年365天7*24小時(shí)長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行不掉線。

2.采用高性能工業(yè)級(jí)通信模塊

采用華為等高質(zhì)量的通信模塊，接收能力強(qiáng)，信號(hào)穩(wěn)定，傳輸更快。

操作系統(tǒng)

采用OpenWRT一個(gè)高度模塊化、高度自動(dòng)化的嵌入式Linux系統(tǒng)，讓設(shè)備更加穩(wěn)定，擁有128Mb超大Flash、1G超大內(nèi)存，可以支持個(gè)性化定制開(kāi)發(fā)的需求。

優(yōu)質(zhì)的PCB線路板，采用工業(yè)級(jí)元器件

公司產(chǎn)品線路板采用高品質(zhì)材質(zhì)，高標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，4層板工藝，產(chǎn)品元器件采用性能穩(wěn)定的工業(yè)級(jí)元器件，全部機(jī)器自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)貼片生產(chǎn)，保證了產(chǎn)品的穩(wěn)定可靠。

電源采用寬電壓設(shè)計(jì)

支持DC5V-36V，內(nèi)置電源反相保護(hù)和過(guò)壓過(guò)流保護(hù)，承受瞬間電壓電流過(guò)高的沖擊。

以太網(wǎng)采用千兆網(wǎng)口，內(nèi)置電磁防護(hù)

以太網(wǎng)接口內(nèi)置1.5KV電磁隔離保護(hù)，千兆網(wǎng)口，傳輸速度更快。

抗力強(qiáng)

外殼采用加厚金屬外殼，屏蔽電磁干擾，設(shè)備防護(hù)等級(jí)IP34，適合在環(huán)境惡劣的工業(yè)環(huán)境下使用。

二、功能強(qiáng)大

1.多模多卡，負(fù)載均衡

擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器的帶寬、增加吞吐量、加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理能力、提高網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可用性。

支持網(wǎng)絡(luò)制式

支持國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商2G、3G、4G網(wǎng)絡(luò)制式，或者支持歐洲，或者支持東南亞，或者支持非洲，或者支持拉美等國(guó)家的2G、3G、4G網(wǎng)絡(luò)制式。

支持有線無(wú)線備份

WAN口和LAN口可彈性切換，支持WAN口有線和無(wú)線備份，有線優(yōu)先、無(wú)線備份。

串口傳輸

支持同時(shí)串口232/485串口傳輸。

支持APN/VPDN專(zhuān)網(wǎng)卡，支持多種VPN

支持APN/VPDN專(zhuān)網(wǎng)卡使用，同時(shí)支持PPTP、L2TP、Ipsec、OpenVPN、GRE等多種VPN。

強(qiáng)大的 WIFI功能

具備WIFI功能，可隱藏SSID，同時(shí)支持3路WiFi，最多可支持15個(gè)信道，可同時(shí)接入50個(gè)設(shè)備，WIFI支持802.11b/g/n,支持WIFI AP、AP Client，中繼器，中繼橋接和WDS等多種工作模式，支持802.11ac，即5.8g（可選）。

支持IP穿透功能

可實(shí)現(xiàn)主機(jī)IP為路由器獲取的IP地址，相當(dāng)于主機(jī)直接插卡撥號(hào)上網(wǎng)獲取基站IP。

支持VLAN虛擬局域網(wǎng)劃分

通過(guò)VLAN的劃分，增強(qiáng)局域網(wǎng)的安全性，VLAN技術(shù)，能將不同地點(diǎn)、不同網(wǎng)絡(luò)、不同用戶組合在一起，形成一個(gè)虛擬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

支持QOS，帶寬限速

支持不同網(wǎng)口帶寬限速，IP限速，總帶寬限速。

支持DHCP，DDNS，防火墻，NAT，以及DMZ主機(jī)等功能

支持ICMP，TCP，UDP，Telnet，F(xiàn)TP，HTTP，HTTPS等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

支持定時(shí)重啟、手機(jī)短信控制上下線

可選支持portal廣告，短信認(rèn)證，微信認(rèn)證，GPS/北斗定位功能（可選）

支持M2M云平臺(tái)管理，和WEB監(jiān)控

設(shè)備數(shù)據(jù)監(jiān)控、流量限制功能、資源推送、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、遠(yuǎn)程設(shè)備管理（遠(yuǎn)程重啟，WiFi開(kāi)關(guān)），遠(yuǎn)程參數(shù)修改，流量限制，gps定位追蹤軌跡。

三、穩(wěn)定可靠

1.支持硬件WDT看門(mén)狗，提供防掉線機(jī)制，確保數(shù)據(jù)終端永遠(yuǎn)在線。

2.支持ICMP檢測(cè)，流量檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)異常自動(dòng)重啟設(shè)備，保證系統(tǒng)長(zhǎng)期使用穩(wěn)定可靠。

3.工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)，金屬外殼，抗干擾、防輻射，濕度95%無(wú)凝結(jié)，耐高溫耐低溫，零下30度至高溫75度也可以正常工作。

4.產(chǎn)品通過(guò)*，歐洲CE認(rèn)證等多種認(rèn)證

操作簡(jiǎn)單，方便易用

1.上網(wǎng)簡(jiǎn)單，推桿式用戶卡接口，插入手機(jī)卡/物聯(lián)網(wǎng)卡/專(zhuān)網(wǎng)卡，上電后即可聯(lián)網(wǎng)使用網(wǎng)口和WIFI。

2.支持軟硬件恢復(fù)出廠設(shè)置，可軟件清除參數(shù)，可硬件RST一鍵恢復(fù)出廠設(shè)置。

3.產(chǎn)品快速使用說(shuō)明書(shū)，WEB菜單式頁(yè)面，可以快速設(shè)置使用設(shè)備。

4.診斷工具：日志下載查看，遠(yuǎn)程日志記錄，ping檢測(cè)，路由追蹤，方便檢測(cè)設(shè)備信息。