隨著供電自動化以及城鄉電網改（gǎi）造的不斷深入（rù），涉及到千（qiān）家萬戶和用電大戶的（de）電能量管理和抄（chāo）表計（jì）費已成為電力部門關心和重視（shì）的熱點問題，在原有的人工手動抄表中已經發展到遠（yuǎn）程智能抄表，通過現有的網絡智能化的（de）從遠端把需（xū）要的數（shù）據采集到一起，那麽，在很多必須無人值守的（de）設備或監測（cè）點，不適合搭建有線通訊網絡。盡管目前已有通過各種有線，紅外（wài），無線等通訊（xùn）方式，對電能量進行管理和各種表計數據進（jìn）行抄錄（lù），但在具體應用和項目實施過程中，都遇到（dào）數據抄錄（lù）不穩定，施工（gōng）困（kùn）難，費用高昂等問題。
我公司長期從事電力自動化，針對以上問題我們開發了成本低、運行穩（wěn）定、搭建方便的GPRS、網口、光釺、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（shuǐ）電管理和表計數據抄錄等技術，開發設計出了針對小區、商場、公寓、廣場、學校、公司監控、農（nóng）貿市場等場合專用的GPRS遠程電能量管理和表計數據抄錄係列方案，采用（yòng）先進的計算機（jī）網絡技術和無線數據通訊技術，完成各種數據和控製信號的雙（shuāng）向傳輸。本係列（liè）方案（àn）在同龍（lóng）電、三星、恒通、威勝、浩（hào）寧達、華立（lì）、ABB、斯倫貝謝的產品（pǐn）配套使用，以及電力自動化項目（mù）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（jì）術、及主研製的網口、光釺WIFI技術，與國內多家電表廠家合作推出了基於智（zhì）能電表遠程（chéng）管理（lǐ）係統，有著性能可靠、運行費用（yòng）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，反映良好。
第二部分 項目分（fèn）析
2.1 係統（tǒng）組成
本係統由水電表，雲服務器（qì），數據（jù）采集器，手機（jī）APP，網頁後台，自助（zhù）充值終端等組成
2.1.1 (1)電能表：通訊接口采用RS-485 串行總線標（biāo）準，按照標準的DL/T645-1997,DL/T2007通訊規約通訊，支持（chí）抄表、控（kòng）製和預（yù）付費功（gōng）能。
(2)水表：通訊接口采用RS-485 串行總線標準，按（àn）照標準的M-BUS通訊方式（shì）通訊規（guī）約（yuē）通訊（xùn），支持（chí）抄表、控製和預付費功（gōng）能。
2.1.2 雲服務（wù）器：阿裏雲（yún）服務（wù）器（Elastic Compute Service, ECS），具有自助（zhù）管理、數據安（ān）全保障、自動故障恢複和防網絡（luò）攻擊等高級功能。集成負載均衡器後（hòu）可根據用戶或電表接入數量部署多台服務器（qì）處理（彈性伸縮），消除了單（dān）點故障提升係統的可用性，保證服（fú）務器穩定、高效運行。
2.1.3 數據（jù）采集器：連（lián）接服（fú）務器和水電表的通訊模塊。由於（yú）水電表的（de）RS-485接口無法連接遠程服務器，由采集器把RS-485接口數據轉發到（dào）雲服務（wù）器並將雲服務器下發的數據轉（zhuǎn）發到水電表RS-485接口。
2.1.4 手機客戶端應用（APP）：分androids （安卓（zhuó）） 和 iphoness （蘋果（guǒ）） 端。（1）實時在線查詢當前電量（liàng），曆史電量（liàng）。
（2）實時查詢當前剩餘金額，曆史水電使用金額（é）。
（3）在線拉合閘。
（4）欠費提（tí）醒，支（zhī）付寶在線充（chōng）值。用戶充值成功後實時收（shōu）到短（duǎn）信通知提醒（xǐng），客戶端推送（sòng）充值成功信息。
（5）用戶充值金額可實（shí）時到賬企業支付寶或（huò）微信公眾號賬戶，申請過程簡單，有經營執照即（jí）可申請。
（6）APP實名（míng）驗證，隻需輸入一次實名信息即（jí）可綁定賬戶。身份證號+手機驗證碼實名（míng）驗（yàn）證，保證賬戶安全，信息無泄漏（lòu）。
（7）騰訊應用寶等各大商店可下載或掃描二維碼下載。一次安裝，後期自（zì）動升級。
（8）移動終端和（hé）服務器平（píng）台之間采用端到端加（jiā）密，避（bì）免信息在（zài）整個傳輸過程中可能的泄漏。
（9）用戶界麵簡潔，操（cāo）作簡單，使（shǐ）用方便。
2.1.5 後台管（guǎn）理：基於WEB雲服（fú）務（wù）器，安全可靠，運行和處理速度快（kuài） ，功能豐富完善。
（1） 網頁版後台管（guǎn）理係統，無須安裝軟件有瀏（liú）覽器就能隨（suí）時隨地登錄後台管理。不限（xiàn）終端，Windows、Mac、Linux、androids、iphoness 一個賬號全部解決。
（2）采集器和水電表設備管（guǎn）理，查看采集器在線狀態，上線/離線時（shí）間，在線時間統計（jì），電能表通（tōng）訊狀態查詢等。
（3）管（guǎn）理員賬戶添（tiān）加（jiā）、刪除、權限（xiàn）修改、禁用啟用。記錄管（guǎn）理員登錄時間、IP、地理位置、線路等。
（4）設置水電表（biǎo）的參數、管理用（yòng）戶檔（dàng）案、水價電價檔案。
（5）支持抄有功電能、無功電能、電壓、電流、有功功率、無功功率、電價、報（bào）警金額，水表使用（yòng）量，水表剩餘金額 等數據（jù）。支持DL/T645全部抄表協議。
（6）支持定時抄表，可精確到任何一隻表。定時功能支持cron表達式指定時間抄表、間隔（gé）時（shí）間抄表、工（gōng）作日抄表（biǎo）、結算日抄表等，滿足任何（hé）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，充值，發票（piào）打（dǎ）印。
（9）非預付費水電表每月結算繳費單打印，發送短信（xìn）通知。
（10）實時（shí）查詢App或自助（zhù）充（chōng）值終端訂單支付記錄，充值記錄，對賬單下載。
（11）查詢短信發送記錄。
（12）自助充值終端在線狀態查看、遠（yuǎn）程授（shòu）權（quán）、取消授權（quán）、遠程截圖、遠程關機、遠程重啟等操作。
（13）曆史數據（jù）查詢（xún）
（14）係統數據備份、存檔和下載。
（15）遠程控製斷電、合閘等功能。
2.1.6 自助充值終（zhōng）端：
自助充值終端具有自助充值、查詢、打印以及智能管理（lǐ）功能，具備24小時無人值守的自（zì）助服務特性，大限度的拓寬了業務辦理渠道、業務場（chǎng）所（suǒ）及大程度的人（rén）性（xìng）化服務，高端、大氣、上檔次。
功能：
（1） 24小（xiǎo）時無（wú）終端服務。主要功能支持信息查詢、在線充值、刷卡充值，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（xún）電能表（biǎo）用電量（liàng）和剩餘金額（實（shí）時從電能表讀取）。
（3） 在線充值：采用支付寶、微（wēi）信（xìn）二維碼（mǎ）收款，自助打印票據（jù）。用戶充（chōng）值金額直接實時下發到電能表，所有過程後（hòu）台可查詢。
（4） 刷（shuā）卡充值：適用於射頻卡電能表，電能表無須接（jiē）入雲服務器通訊。采用支付寶、微信二維碼收款，自（zì）助打印（yìn）票據（jù）。充值到（dào）用戶（hù）卡中刷卡（kǎ）完成充值操作，後台可查詢記錄。
（5） WEB後台遠程授權、遠程查看屏幕、遠程控製關機、重啟。遠（yuǎn）程修改主界麵展示信息（包括公司（sī）、Logo、公司介紹、溫馨提示等）。
（6）與支（zhī）付寶和微信官方簽約（yuē）後即可實時收款到指定賬戶，簽（qiān）約過程簡單快速。
（7）終端和服務器之間采用加密（mì）協議傳輸，避免（miǎn）信息在整個傳輸過（guò）程中可能的泄漏。
（8） 可播放多媒體文件、廣告投放。
第三部分（fèn） 係統架構
係統基本框架以雲服務器為核心。主要分為兩個部分，電能表與（yǔ）采集器通訊方案和雲服（fú）務應用方案
3.1 電能表與服務器通訊（xùn）方案（àn）：
電能表本身不具備物（wù）聯網通（tōng）訊能力，行業內通過在一定範（fàn）圍內布置采集器，將（jiāng）多隻電能表數據（jù）采集到一台采集器後發送給雲端服務器（qì）。
整體（tǐ）方案（àn）如下圖所示：
3.1.1 采集器與水電表通訊。
本公司根據不同的業（yè）務場景和使用需求提供了三種數據采集方案，係（xì）統（tǒng）支持（chí）同（tóng）時使用（yòng）任意一種或多種組合方案，不同方案對比如下表：
3.1.2 采集器與服務器（qì）通訊：
采（cǎi）集器在整個流程中起（qǐ）的是（shì）數據中轉/中繼的作用，它一端（duān）連接物聯網終端節點，在計算機網絡中僅使用OSI模型中使用數據（jù）鏈路層協議傳輸數據。采集器另一端連接服務器節點（diǎn），使用傳輸層協議傳輸數據。采集器（qì）接收（shōu）服務器端指令轉發的物聯網終端並將物聯網終端的響應轉發回服務器。
本公司根據不同的（de）業務（wù）場景和使用需求提供了三種數據傳輸方案，係統支持同時使用任意一種或多種組合方案，不同方案對比如下表：
備注：
OSI是一個開（kāi）放性的通信係統（tǒng）互連參考模型，他是一個定義得非（fēi）常好的協議規範。OSI模型有7層結構，每（měi）層都可以（yǐ）有幾個子層。 OSI的7層（céng）從上（shàng）到下分別是 7 應用層 6 表示層 5 會話（huà）層 4 傳輸層 3 網（wǎng）絡層 2 數據鏈路層 1 物理層 ；其中高（gāo）層（即（jí）7、6、5、4層）定義了應用程（chéng）序的功（gōng）能，下麵3層（céng）（即3、2、1層）主要麵向通過網絡的（de）端到端的數據流。
