隨著供電自動化以（yǐ）及城鄉電網改造的（de）不斷（duàn）深入，涉及（jí）到千家萬戶和用電（diàn）大戶的電能量管理和抄表計費已成為電力部門關心和重視的熱點問題，在原有（yǒu）的（de）人工手動抄表中已經發展（zhǎn）到遠程智（zhì）能抄表，通過現有的網（wǎng）絡智能化的從遠端把需要的數據采集到一（yī）起，那麽，在（zài）很多必須無（wú）人值（zhí）守的（de）設備或監測點，不適合搭建有線通訊網絡。盡管目前已有（yǒu）通（tōng）過各種有線，紅外，無線等通訊方式，對電能量進行管（guǎn）理和各種表計數據進行抄（chāo）錄，但在具體應用和項目實施過程中，都遇到數據抄錄（lù）不穩定，施工困難，費用高昂等（děng）問題。
我公司長期從事電力自動化，針對以上問題我們（men）開發了成本低、運行穩定、搭建方便的GPRS、網口、光（guāng）釺、WIFI遠程數據通訊等產品的研製和開發，公司根據目前水電部門的水電管理和表計數（shù）據抄錄等技（jì）術，開發（fā）設計出了針對（duì）小區（qū）、商場、公寓、廣場、學（xué）校、公司監控、農（nóng）貿市場等（děng）場合專用的GPRS遠程電能量管理和表（biǎo）計數據抄錄係列方（fāng）案，采用先進的計算（suàn）機網絡技術和無線數（shù）據通（tōng）訊技術，完成各種（zhǒng）數據和控（kòng）製信號的雙向傳（chuán）輸。本係列方（fāng）案在同龍電、三星、恒通、威勝、浩寧達、華立、ABB、斯（sī）倫貝謝的產品配套使用，以及（jí）電力自動化項目改造過程中，獲得用戶廣泛好評。
我公司采用了業內先進的GPRS物聯網技術、及主研製的網口（kǒu）、光釺WIFI技術，與國內多家電表廠家合作推出了基於智能電表遠程管理係統（tǒng），有著性能可靠、運行費用低廉、功能齊全的優點。已經在國內多家大型企業和房地產開發公司開通運行，反映（yìng）良好。
第二部分 項目分（fèn）析
2.1 係統組成
本係統由水電表，雲服務器，數據采集器，手機（jī）APP，網頁後台，自助充值終端等組成
2.1.1 (1)電能表：通訊接口采用（yòng）RS-485 串行總線標（biāo）準，按（àn）照標準的DL/T645-1997,DL/T2007通訊規約通（tōng）訊，支持（chí）抄表、控製和預付費功能。
(2)水表：通訊接口采（cǎi）用RS-485 串行總線標（biāo）準，按照（zhào）標準的M-BUS通訊方式通訊規約通訊，支持抄表、控製和預付費功能。
2.1.2 雲服（fú）務器（qì）：阿裏雲服務器（Elastic Compute Service, ECS），具有自助（zhù）管理、數據安（ān）全（quán）保障、自動故障（zhàng）恢複和防（fáng）網（wǎng）絡攻擊等高級功能（néng）。集成負載均衡器後可（kě）根（gēn）據用戶或電表接入數量部署多台服務器處理（彈性伸縮），消除（chú）了單點（diǎn）故障提升係統的可用性，保證服務器穩（wěn）定、高效運行。
2.1.3 數據采集（jí）器（qì）：連接服務器和水電表的通訊模塊。由於水電表的RS-485接口無法連接遠（yuǎn）程服務器，由（yóu）采集器把RS-485接口數據轉發到雲服務器並將雲服務器下發的數（shù）據轉發到水電表RS-485接口。
2.1.4 手機客戶端應用（APP）：分androids （安卓） 和 iphoness （蘋果） 端。（1）實時在（zài）線查詢當前電量，曆史電量。
（2）實時查詢當前剩餘（yú）金額，曆史水電使用金額。
（3）在線拉合閘。
（4）欠費提醒（xǐng），支付寶（bǎo）在線充值。用戶充值成功後（hòu）實時收到短信通知提醒，客戶端（duān）推送充值成功信息（xī）。
（5）用（yòng）戶充值金額可實時（shí）到賬企（qǐ）業支付（fù）寶或微信公眾號賬戶，申請過程簡單，有經營執照即可申請。
（6）APP實名驗（yàn）證，隻需輸（shū）入一次實名信息即可綁定賬戶。身份證號+手機驗證碼實名驗證，保證賬戶（hù）安全，信息無泄漏。
（7）騰訊應用寶等各（gè）大商店（diàn）可下載或掃描二（èr）維碼下載。一次安裝，後期自動（dòng）升級。
（8）移動終端和服務器平台之間采用端到端加（jiā）密，避免信（xìn）息在整個傳輸過（guò）程中可能的泄漏。
（9）用戶界麵簡潔，操作簡單，使用方便。
2.1.5 後台管理：基於WEB雲服務（wù）器，安全可（kě）靠，運行和處理速度快 ，功能豐富完善。
（1） 網頁版後台管理係統，無須（xū）安裝軟件有瀏覽器就能隨時隨地登錄後台管理。不限終端（duān），Windows、Mac、Linux、androids、iphoness 一個（gè）賬號全部解決（jué）。
（2）采集器和水電表設（shè）備管理，查看采集器在線狀態，上線/離線時間，在（zài）線時間統計，電能表通訊狀態查詢等。
（3）管理員賬戶添加、刪除、權限修改、禁用啟（qǐ）用。記錄管理員登錄時間、IP、地理位置、線路等。
（4）設置水（shuǐ）電表的參數（shù）、管理用戶檔案、水價電價檔案。
（5）支持抄有功電能、無功電能、電壓、電流（liú）、有功功率、無功功率、電（diàn）價、報警金額，水表使用量，水表剩餘金額 等數據。支持DL/T645全部抄（chāo）表協議。
（6）支持定時抄表，可精確到任何一隻表。定時功（gōng）能支持（chí）cron表達（dá）式（shì）指定時間抄表、間隔時（shí）間抄表、工作日抄表、結算日抄表等，滿足任何定時抄表需求。
（7）所有抄表數據的統計、查詢、備份、報表生成、導出到Excel。
（8）預付費水電表在線開戶（hù），充值，發票（piào）打印。
（9）非預付費水（shuǐ）電表每月結算繳（jiǎo）費單打（dǎ）印，發送短信通知。
（10）實時查詢App或自助（zhù）充值（zhí）終端訂單支付記錄，充值記錄，對賬單下載。
（11）查詢短信發送記錄。
（12）自助充值終端（duān）在線狀態查看、遠程授權、取消授權、遠程截（jié）圖、遠程關機、遠程重啟等操作。
（13）曆史數據查詢（xún）
（14）係統數據備份、存檔和下（xià）載。
（15）遠（yuǎn）程控製斷電、合（hé）閘等功能。
2.1.6 自助充值終（zhōng）端：
自助充值終端具（jù）有自助充值、查詢、打印以及智能管理功能，具備24小時無（wú）人（rén）值守的自助服務特性，大限度（dù）的拓寬了（le）業務辦理渠道、業務場所及大程度的人性化服務，高端、大氣（qì）、上檔次（cì）。
功能：
（1） 24小（xiǎo）時無終端服務。主要功能（néng）支持信息查詢、在線充值、刷卡（kǎ）充值，主界麵帶時鍾、日曆、節日、農曆等展示。
（2） 信息查詢：可在線查詢電能表用（yòng）電量和剩餘金額（實（shí）時（shí）從電能表讀（dú）取）。
（3） 在線充值：采用支付（fù）寶、微信二維碼收款，自助打印票據。用戶充值（zhí）金額直接實時下發到電能表，所有（yǒu）過（guò）程後台可查詢。
（4） 刷卡充值：適用於射頻卡電能表，電能表無須接入雲服（fú）務（wù）器通訊。采用支付（fù）寶、微（wēi）信二維碼收款（kuǎn），自助打印票據。充值到用戶卡（kǎ）中（zhōng）刷卡完成充值操作，後台可查詢記錄。
（5） WEB後台遠程授權、遠程（chéng）查看屏幕、遠程（chéng）控製關機、重啟。遠程修（xiū）改主界麵展示（shì）信息（包括公司、Logo、公司介紹（shào）、溫馨提示等）。
（6）與支付寶和微信官方簽約後即可實時收（shōu）款到指定賬戶，簽約過程簡單快速。
（7）終端和服務器之間（jiān）采用加密協議傳輸，避免信（xìn）息在整（zhěng）個傳輸過程中可能的泄漏。
（8） 可播放多媒體文件、廣告投放。
第三部分 係統架構
係統基（jī）本框架以雲（yún）服務器為核（hé）心。主要分（fèn）為兩個部分，電能表與采集器（qì）通訊方案（àn）和雲服務應用方案
3.1 電能表與服務器通訊方案：
電能表本身不具備物聯網通訊能力（lì），行業內通過在一定範圍內布（bù）置采集（jí）器，將多隻電能表數據采集到一台采（cǎi）集器後發送（sòng）給雲端服務器（qì）。
整體方案如下（xià）圖（tú）所示：
3.1.1 采集器與水電表通訊。
本公司根據不同的業務場景和使用（yòng）需（xū）求提供了三種數（shù）據采集（jí）方案，係統支持同時使用任意一種或多種（zhǒng）組合方案，不同方案對比如下表：
3.1.2 采集器與服務器（qì）通訊：
采集器在整個流程中起的是數據中轉（zhuǎn）/中繼的作用，它一（yī）端連接物（wù）聯網終端（duān）節點，在計算機網（wǎng）絡中僅使用OSI模型中使用數據鏈路（lù）層協（xié）議傳輸數據（jù）。采集器另一端連接服務器節點，使用傳輸層協議傳輸數據。采（cǎi）集器接收服務器端指令轉發的物聯網（wǎng）終端並將物聯網終端的響應轉發回（huí）服務器。
本公司根（gēn）據不同的業務（wù）場景和使用需求提供了三種數據傳（chuán）輸方案，係統支持同時使用任意一種或多種組合方案（àn），不同方案對比如下（xià）表：
備注：
OSI是一個開放性的通信係統互連（lián）參考模型，他是一個定義得非常好的協議規範。OSI模型有7層結構，每層都可以有幾個子層。 OSI的7層從上到下分別是 7 應用層 6 表示層 5 會話層 4 傳輸層 3 網絡層 2 數據鏈路層 1 物理層 ；其中高層（céng）（即7、6、5、4層）定義了應（yīng）用程序的功能，下麵3層（即3、2、1層）主要麵向通過（guò）網絡的端到端的數據流。
