第二部分系統(tǒng)組成

本系統(tǒng)由帶系統(tǒng)軟件的主站、帶CM 3150P GPRS DTU傳輸終端、采集器及電度表組成。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。

一、 數(shù)據(jù)中心主站

運(yùn)行集中抄表系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)（服務(wù)器或PC機(jī)）稱為主站，主站通過寬帶網(wǎng)絡(luò)與終端DTU相連。中心提供互聯(lián)網(wǎng)IP地址及互聯(lián)網(wǎng)出口（端口）。

中心條件

首先用一臺能上網(wǎng)的PC機(jī)，條件必須能讓外網(wǎng)訪問的到，如運(yùn)行中心軟件的PC機(jī)在局域網(wǎng)里面，那要在局域網(wǎng)路由器做端口映射到本機(jī)PC，等這些條件具備之后在本機(jī)運(yùn)行一個(gè)中心DEMO，開放一個(gè)端口，運(yùn)行軟件等待DTU的連接。

系統(tǒng)軟件

抄表系統(tǒng)的核心部分是系統(tǒng)軟件，它遵循DL/T645部標(biāo)通訊規(guī)約，并有擴(kuò)展性。

抄表軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫為ORACLE數(shù)據(jù)庫，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)量沒有限制。

系統(tǒng)的功能與特點(diǎn)有：

(一) 安全可靠：安全性由三方面構(gòu)成：第一，ORACLE數(shù)據(jù)庫是大型的、多用戶的數(shù)據(jù)庫，它的安全性高，允許多用戶同時(shí)使用同一數(shù)據(jù)庫而不會破壞完整性，用它來做抄表系統(tǒng)的數(shù)據(jù)引擎可以保證數(shù)據(jù)的安全；第二，系統(tǒng)對用戶實(shí)現(xiàn)分級授權(quán)管理功能，通過檢查使用者的名字和授權(quán)密碼，賦予使用者相應(yīng)的操作權(quán)，借鑒銀行系統(tǒng)的密碼管理模式限制無關(guān)人員改變數(shù)據(jù)庫和硬件設(shè)置。第三，防火墻功能及完善的數(shù)據(jù)備份功能，防備系統(tǒng)受到人為的惡意攻擊，數(shù)據(jù)備份功能確保在硬件系統(tǒng)故障時(shí)，也能隨時(shí)在新的硬件設(shè)備上數(shù)據(jù)無丟失地啟動抄表系統(tǒng)。

(二) 完善的系統(tǒng)日志：系統(tǒng)日志記錄了進(jìn)入系統(tǒng)，離開系統(tǒng)，收費(fèi)，設(shè)置硬件，改變運(yùn)行參數(shù)操作等及操作者，操作時(shí)間，凡是改變數(shù)據(jù)庫的操作都被記錄下來。

(三) 抄表速度快：抄表快、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，抄表時(shí)PC機(jī)只讀采集器的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸采用1200波特率，傳輸速度快，并對每個(gè)數(shù)據(jù)塊都有效驗(yàn)碼，保證了傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。

(四) 廣播對時(shí)功能：該功能使得系統(tǒng)中的所有電能表的時(shí)間基準(zhǔn)與PC機(jī)保持一致，對時(shí)成功后，由電池供電的電能表內(nèi)部時(shí)鐘，不再需要PC機(jī)的干預(yù)。因此，只要保證在對時(shí)時(shí)刻，PC機(jī)的時(shí)間是正確的，以后在運(yùn)行的過程中，改變PC機(jī)的時(shí)鐘并不會影響電能表的時(shí)間。

(五) 自動抄表功能：按照設(shè)置的抄表開始時(shí)間和抄表間隔，到預(yù)定的抄表時(shí)刻，系統(tǒng)便會依次撥號去抄采集器或電表內(nèi)的數(shù)據(jù)。對于抄不上數(shù)據(jù)，系統(tǒng)會自動補(bǔ)抄或人工發(fā)命令補(bǔ)抄。

(六) 電量凍結(jié)功能：可以方便地定義總表，安裝和刪除總表，給總表分配分表。通過安裝適當(dāng)?shù)目偙恚Y(jié)合抄凍結(jié)數(shù)據(jù)功能，就可得某一特定的時(shí)刻的總表讀數(shù)，各分表的讀數(shù)（由此得到讀數(shù)和），就可以計(jì)算出某部分電路的電能損耗，為確定電費(fèi)提供依據(jù)。

(七) 電費(fèi)管理功能：收電費(fèi)前，統(tǒng)一抄錄一次電費(fèi)數(shù)據(jù)。當(dāng)確保數(shù)據(jù)庫內(nèi)的數(shù)據(jù)反映最近的電表讀數(shù)后，利用程序中的功能自動計(jì)算出當(dāng)月用電量和電費(fèi)。交納電費(fèi)時(shí)，只需輸入用戶號，當(dāng)月用電量和電費(fèi)由程序填寫。每筆電費(fèi)都有詳細(xì)記錄，便于對帳。

(八) 設(shè)備管理功能，如告警：開箱告警、停電告警、逆相告警、超溫告警、過載告警、傾斜或移動報(bào)警等；控制：對欠費(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，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)適應(yīng)范圍廣泛，單相版的軟件可用于小區(qū)管理，網(wǎng)絡(luò)版的軟件可用于供電公司實(shí)現(xiàn)一座城市或地區(qū)的用電管理。

二、終端設(shè)備---采用廈門才茂通信科技有限公司CM 3150P GPRS DTU

CM 3150P GPRS DTU采用ARM9高性能工業(yè)級嵌入式處理器，以實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)為軟件支撐平臺,超大內(nèi)存,內(nèi)嵌自主知識產(chǎn)權(quán)的TCP/IP協(xié)議棧。為用戶提供高速，穩(wěn)定可靠，數(shù)據(jù)終端永遠(yuǎn)在線，多種協(xié)議轉(zhuǎn)換的虛擬專用網(wǎng)絡(luò)。針對網(wǎng)絡(luò)流量控制的用戶，產(chǎn)品支持語音，短信，數(shù)據(jù)觸發(fā)上線以  及超時(shí)自動斷線的功能。同時(shí)也支持雙數(shù)據(jù)中心備份，以及多數(shù)據(jù)中心同步接收數(shù)據(jù)等功能。公司產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于金融，水利，環(huán)保，電力，郵政，氣象等行業(yè)。（現(xiàn)在已經(jīng)全面升級為4G網(wǎng)絡(luò)）

產(chǎn)品實(shí)物圖（CM3150P）

一、 無線參數(shù)

1、 支持EGSM900/GSM1800無線網(wǎng)絡(luò)

2、 GPRS multi-slot class 10

3、 編碼方案：CS1~CS4

4、 符合SMG31bis技術(shù)規(guī)范

5、 Compliant to GSM phase 2/2+

6、 支持?jǐn)?shù)據(jù)、語音、短信和傳真

二、 硬件系統(tǒng)

1、 CPU：工業(yè)級高性能ARM9嵌入式處理器，帶內(nèi)存管理MMU,200MPS, 16KB Dcache,16KB Icache

2、 FLASH：8MB，可擴(kuò)充到32MB

3、 SDRAM：64MB，可擴(kuò)充到256MB

4、 接口：

 3150P:

1個(gè)RS232串口（根據(jù)需要，可支持RS422/RS485），

串口速率： 110bps ~ 230400bps

數(shù)據(jù)位支持： 8位 或 7位

奇偶校驗(yàn)位： 無 或 奇數(shù)校驗(yàn) 或 偶數(shù)校驗(yàn)

      停止位： 1位 或 2位

 流 控： 無  或 RTS/CTS

3150EP:

1個(gè)RS485接口（根據(jù)需要，可支持RS232/422）

     串口速率： 110bps ~ 230400bps

 數(shù)據(jù)位支持：8位 或 7位

 奇偶校驗(yàn)位：無 或 奇數(shù)校驗(yàn) 或 偶數(shù)校驗(yàn)

      停止位： 1位 或 2位

 流 控： 無  或 RTS/CTS

控制口：

  RS-232, 115200 bps, 8 data bits,1 stop bit, no parity (8N1)

  指示燈：具有電源、通信及在線指示燈。

  天線接口：標(biāo)準(zhǔn)SMA陰頭天線接口，特性阻抗50歐。

  UIM卡接口：3V/5V標(biāo)準(zhǔn)的推桿式用戶卡接口。

  電源接口：標(biāo)準(zhǔn)的3芯火車頭電源插座。

  語音接口：標(biāo)準(zhǔn)的耳機(jī)麥克風(fēng)接口。

5、 供電：

外接電源：DC 9V 500mA

寬電壓供電：DC 5-32V

通信電流：350mA

待機(jī)電流：35mA

6、 尺寸：

        外形尺寸：92.7x61.3x23 mm（不包括天線及固定件）  

7、 其他參數(shù):

工作環(huán)境溫度 -25~+65oC

儲存溫度 -40~+85oC

相對濕度 95%(無凝結(jié))

三、 軟件功能

1. TCP/UDP透明數(shù)據(jù)傳輸；支持多種工作模式。心跳包技術(shù)。

2. 智能防掉線，支持在線檢測，在線維持，掉線自動重?fù)埽_保設(shè)備永遠(yuǎn)在線。

3. 支持RSA，RC4加密算法

4. 支持虛擬值守VWM（Virtual Man Watch）功能，確保系統(tǒng)穩(wěn)定可靠

5. 支持虛擬數(shù)據(jù)專用網(wǎng)（APN/VPDN）

6. 支持?jǐn)?shù)據(jù)中心動態(tài)域名和IP地址訪問

7. 支持DNS動態(tài)獲取，防止DNS服務(wù)器異常導(dǎo)致的設(shè)備當(dāng)機(jī)。

8. 支持雙數(shù)據(jù)中心備份

9. 支持多數(shù)據(jù)中心同時(shí)接受數(shù)據(jù)

10. 支持短信、語音、數(shù)據(jù)等喚醒方式以及超時(shí)斷開網(wǎng)絡(luò)連接。

11. 支持短消息備份及告警。

12. 多重軟硬件看門狗

13. 數(shù)據(jù)包傳輸狀態(tài)報(bào)告。

14. 標(biāo)準(zhǔn)的AT命令界面

15. 可以用做普通撥號MODEM

16. 支持telnet功能。

17. 支持遠(yuǎn)程配置，遠(yuǎn)程控制

18. 通過串口軟件升級

19. 同時(shí)支持LINUX、UNIX和WINDOWS操作系統(tǒng)

DTU在應(yīng)用之前首先要進(jìn)行設(shè)置，通過光盤配套的參數(shù)配置軟件設(shè)置好數(shù)據(jù)中心的IP和端口及其它參數(shù)的設(shè)置，設(shè)置好之后串口和采集器串口對接， DTU上電之后根據(jù)事先設(shè)置好的中心IP和端口進(jìn)行連接，成功連接到中心軟件后即可雙向透明傳輸數(shù)據(jù)。

采集器：收集電表數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)中心，它連接主站和電度表。

電度表：計(jì)量并顯示用戶的用電情況，將用電信息通過采集器傳輸?shù)?/span>GPRS傳輸終端。

這三個(gè)主要的組成部份是相互關(guān)聯(lián)的主從關(guān)系。整個(gè)結(jié)構(gòu)如下圖所示：

根據(jù)抄表對象的不同我們設(shè)計(jì)以下三種抄表模式

2.11.1 居民用戶抄表系統(tǒng)

1、電表：1.0級單相靜止式（電子式）電度表，具有光耦脈沖輸出功能。

2、采集器：：

（1）24個(gè)I/O口，可帶24戶電度表

（2）停電數(shù)據(jù)保護(hù)

（3）帶后備電源，停電后仍可抄表

3、抄表內(nèi)容：

（1）電量

（2）其他

4、抄表形式：

（1）自動抄表

（2）定時(shí)上報(bào)

（3）實(shí)時(shí)查詢

5、告警內(nèi)容：

（1）開箱告警

（2）停電告警

1、可增加遠(yuǎn)程控制拉閘功能，電能表要增加內(nèi)置繼電器。

2、技術(shù)指標(biāo)：

（1）系統(tǒng)容量：

采集器容量：最多接24塊電表；

系統(tǒng)容量：原則上不受限制，實(shí)際可根據(jù)需要和主站電腦的容量確定；

（2）通信距離：

采集器與電表：采用雙芯多股線，對于機(jī)械表，距離≤500m；對于電子式電表，距離≤50m。

主站與采集器：采用GPRS網(wǎng)絡(luò)作為通信介質(zhì)，距離不受限制；

（3）通信成功率:

主站與采集器之間，采用基于可靠連接的TCP/IP協(xié)議，通信成功率為100%。

1.2 2.2大集團(tuán)用戶抄表系統(tǒng)

1、電表：

A）三相有功無功多功能表，有功0.5級、無功2級，具有RS485通訊接口，電力部DL/T645通訊規(guī)約；

B）三相有功復(fù)費(fèi)率表，有功1級，具有RS-485通訊接口，電力部DL/T645通訊規(guī)約，

實(shí)現(xiàn)電能量（有功、無功）的計(jì)量和功率因數(shù)、電壓、電流、頻率等參數(shù)的測量；

2、采集器：

（1）帶一個(gè)與終端通訊的RS485接口，三個(gè)用于報(bào)警監(jiān)測的開關(guān)量輸入口和三個(gè)用于遠(yuǎn)程控制的模擬量輸出口；

（2）支持部標(biāo)通信規(guī)約；

（3）停電數(shù)據(jù)保護(hù)；

（4）控制輸出（用于遠(yuǎn)程控制拉閘或其他功能）；

（5）帶后備電源，停電后仍可抄表；

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)；

（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、開關(guān)量輸入，實(shí)現(xiàn)開箱告警、停電告警、逆相告警、超溫告警、過壓告警、過流告警、過載告警、傾斜或移動報(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：

◆ 當(dāng)前、上月、正向有功、反向有功、無功四象限的總及尖、峰、平、谷四費(fèi)率電量；

◆ 正向、反向、有功、無功的最大需量及最大需量發(fā)生時(shí)間；

◆ 有功功率、無功功率、三相電壓、三相電流、功率因數(shù)；

◆ 感想失壓累計(jì)次數(shù)、失壓累計(jì)時(shí)間、集抄器停電起止時(shí)間等；

◆ 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、無功功率曲線、功率因數(shù)曲線；

4、技術(shù)指標(biāo)：

（1）系統(tǒng)容量：

采集器容量：最多接255塊電表；

系統(tǒng)容量：原則上不受限制每表一號，實(shí)際可根據(jù)需要和主站電腦的容量確定；

（2）通信距離：

采集器與電表：采用RS485接口及屏蔽雙絞線，距離≤500m。主站與采集器：采用無線網(wǎng)絡(luò)作為通信介質(zhì)，距離不受限制；

（3）通信成功率:

主站與CM 3150P GPRS DTU之間，采用基于可靠連接的TCP/IP協(xié)議，通信成功率為100%；

（4）完全符合IEC1107標(biāo)準(zhǔn)及國電公司DL/T645《多功能電能表通訊規(guī)約》；

（5）工作電源：交流220V±20%，50Hz；

（6）通信速率：1200bps～33.6kbps；

（7）采集器功耗：≤1.5W

（8）工作環(huán)境條件：溫度：-10℃～50℃，相對濕度：≤90%；

（9）耐壓強(qiáng)度：2KV；絕緣電阻：2M歐姆；

（10）電表數(shù)據(jù)抄收率、可靠性和讀數(shù)準(zhǔn)確率達(dá)到100%。

2.3 1.3 變電站抄表系統(tǒng)

1、電表：三相有功無功多功能表。

2、采集器：

（1）帶一個(gè)RS485通訊口，三個(gè)開關(guān)量和三個(gè)模擬量；

（2）支持部標(biāo)通信規(guī)約；

（3）停電數(shù)據(jù)保護(hù)；

（4）控制輸出；

（5）帶后備電源，停電后仍可抄表。

3、抄表內(nèi)容：

（1）電壓、電流；

（2）有功正、反向分時(shí)電量；無功四象限分時(shí)電量；

（3）有功正、反向分時(shí)最大需量及發(fā)生時(shí)間；

（4）無功正、反向分時(shí)最大需量及發(fā)生時(shí)間；

（5）斷相時(shí)間、次數(shù)及斷相期間用電量；

（6）負(fù)荷曲線。

4、抄表形式：

（1）自動抄表；

（2）定時(shí)上報(bào)；

（3）實(shí)時(shí)查詢。

5、告警內(nèi)容：

（1）開箱告警；

（2）停電告警；

（3）逆相告警；

（4）超溫告警；

（5）過壓告警；

（6）過流告警；

（7）過載告警；

（8）傾斜或移動報(bào)警等其他功能。

6、技術(shù)指標(biāo)：

（1）系統(tǒng)容量：

采集器容量：最多接255塊電表；

系統(tǒng)容量：原則上不受限制每表一號，實(shí)際可根據(jù)需要和主站電腦的容量確定；

（2）通信距離：

采集器與電表：采用RS-485接口及屏蔽雙絞線，距離≤500m。主站與采集器：采用GPRS網(wǎng)絡(luò)作為通信介質(zhì)，距離不受限制；

（3）通信成功率:

主站與采集器之間，采用基于可靠連接的TCP/IP協(xié)議，通信成功率為100%。