隨著（zhe）供電自動化以及城鄉電（diàn）網改造的不斷深入，涉及到千家萬戶和用電大戶的電能量管理和抄（chāo）表計費已成為電力部門（mén）關心和重（chóng）視的熱點（diǎn）問題，在原有的人工手動抄表中已經發展到遠程智能抄表，通過現有的網絡智能化的從遠端把需要的數據采（cǎi）集（jí）到一起，那麽，在很多必須無人值守（shǒu）的設備或監測點，不適合搭建有線通訊網絡。盡（jìn）管（guǎn）目前已有通（tōng）過各種有線（xiàn），紅外，無線等通訊（xùn）方式，對（duì）電能量進行管理和各種表計（jì）數據進行抄錄，但（dàn）在具體應用和項目實施過程（chéng）中，都遇（yù）到數據抄錄不穩定，施（shī）工困難（nán），費用高昂等問題。
我公司長期從事電（diàn）力自（zì）動（dòng）化，針對以上問題我們開發了成（chéng）本低、運行穩定、搭建方便的GPRS、網（wǎng）口、光（guāng）釺、WIFI遠程數據通訊等（děng）產品的研製和開發，公司根據目前水電部門（mén）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（shāng）場、公寓（yù）、廣（guǎng）場、學校、公司監控、農貿市場等場合專用的GPRS遠程（chéng）電（diàn）能量管理和表計數據抄錄係（xì）列方案，采用先進的計算機網絡（luò）技（jì）術和無線數據通訊技術，完成（chéng）各種數據和控製信號的雙向（xiàng）傳輸。本係列方案在同龍電、三星、恒通（tōng）、威勝（shèng）、浩寧達、華立、ABB、斯倫貝謝的（de）產品配套使用，以及電力自動化項目（mù）改造過程中，獲（huò）得（dé）用戶廣泛（fàn）好（hǎo）評。
我公司采用了業內先進的GPRS物聯網技術、及主研製（zhì）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能電表遠程管理係統（tǒng），有著（zhe）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，反映良好（hǎo）。
第二部分 項目分析
2.1 係統組成
本係統由水電表，雲服務器，數據采集器，手機APP，網頁（yè）後（hòu）台，自助充值終端等（děng）組成
2.1.1 (1)電（diàn）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（xùn）規約通（tōng）訊，支持抄表（biǎo）、控製和預付費功能。
(2)水表：通訊接口采用RS-485 串行總線（xiàn）標準，按照標準（zhǔn）的M-BUS通訊方式通訊規約通（tōng）訊，支持抄表（biǎo）、控製和（hé）預付費功能（néng）。
2.1.2 雲服務器（qì）：阿裏雲（yún）服務器（Elastic Compute Service, ECS），具有自助管理、數據安全保障、自動故障（zhàng）恢複和防網絡攻擊等高級功能。集成負載均衡（héng）器後可根據用戶或電表接入數量部署多台（tái）服務器（qì）處理（彈性伸縮），消除了（le）單點（diǎn）故障提（tí）升（shēng）係統的可（kě）用性，保證服務器穩定、高效運行。
2.1.3 數（shù）據（jù）采集器：連接服務器和水電（diàn）表的通訊模塊。由（yóu）於水電表的RS-485接口無法連接遠程服務器，由采集器把（bǎ）RS-485接口數據轉發到雲服務（wù）器並將（jiāng）雲服務器（qì）下發的數據轉發到水電表RS-485接（jiē）口。
2.1.4 手（shǒu）機客戶端應用（APP）：分androids （安卓） 和 iphoness （蘋果） 端。（1）實時在線查詢當前電量，曆史（shǐ）電量。
（2）實時查詢（xún）當前剩餘金額，曆史水電使（shǐ）用金額。
（3）在線（xiàn）拉合閘。
（4）欠費提醒，支付寶在線（xiàn）充值。用戶充值成功後實（shí）時收到短信通知提醒，客戶（hù）端推送充值成（chéng）功（gōng）信息。
（5）用（yòng）戶充值金（jīn）額（é）可實時（shí）到賬企業支付寶或微信公眾號賬戶（hù），申請過程簡單，有經營執照即可申請。
（6）APP實名驗證，隻需輸（shū）入一次（cì）實名（míng）信息即可綁定賬（zhàng）戶。身份證（zhèng）號+手機驗（yàn）證碼實名驗證，保證賬戶安全，信息無泄漏。
（7）騰訊（xùn）應用寶等各大商店可下載或掃描二維碼下載。一次安（ān）裝，後期自動升級。
（8）移動終端和服務器平台之間（jiān）采用（yòng）端到端（duān）加密，避免信息在整個傳輸過程中可（kě）能的泄漏。
（9）用戶界麵簡潔，操（cāo）作簡單，使（shǐ）用方便。
2.1.5 後台管理：基（jī）於WEB雲服務器（qì），安全（quán）可靠，運行和處理速度快 ，功能豐富完善（shàn）。
（1） 網（wǎng）頁版後台管理係統，無須安（ān）裝軟件有瀏覽器就能隨時隨地登錄後（hòu）台（tái）管理。不限終端，Windows、Mac、Linux、androids、iphoness 一（yī）個賬號全部解決。
（2）采集器和水電表設備管理，查看采集器在線狀態，上線/離線時間（jiān），在線時間統計，電能表通訊狀態查詢等。
（3）管理員賬戶添加（jiā）、刪除、權限（xiàn）修改、禁用啟用。記錄管理員登錄時間、IP、地理位置、線路等。
（4）設置水電表的參數、管理用戶檔案、水價電價檔案。
（5）支持抄有功電能、無功電能（néng）、電壓（yā）、電流、有功功率、無功（gōng）功率、電價、報警（jǐng）金（jīn）額，水表使用量，水表剩（shèng）餘金額 等數據。支持DL/T645全部抄表協議。
（6）支（zhī）持定時抄表，可精確到任何一隻表（biǎo）。定時功能支持（chí）cron表達式指定（dìng）時間抄表、間隔時間抄表、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（de）統計、查詢、備份、報表生成、導出到Excel。
（8）預付（fù）費水電表在線開戶，充值，發票（piào）打印。
（9）非（fēi）預付費水電表每月結算繳費單打印，發送短信通知。
（10）實時查詢（xún）App或自助充值終端訂單支付（fù）記錄，充值記錄（lù），對賬單下載。
（11）查詢短信（xìn）發送記錄。
（12）自助充（chōng）值終端在線狀態查看、遠程授權（quán）、取消授權、遠程截圖、遠程關機、遠程重啟（qǐ）等操作。
（13）曆史數據查詢
（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 自助充值終端（duān）：
自助充值終（zhōng）端具有自助充值、查詢、打印以（yǐ）及智能管理功（gōng）能，具備24小時無人值守的自助（zhù）服務特性，大限度的（de）拓（tuò）寬（kuān）了業（yè）務辦理渠（qú）道、業務場所及（jí）大程度的人性化服務，高端、大氣、上檔次。
功能：
（1） 24小（xiǎo）時無終端服務。主要（yào）功能支持（chí）信息查詢、在線充值（zhí）、刷（shuā）卡充值，主界麵帶時鍾、日曆、節日、農曆等（děng）展示。
（2） 信息查詢：可在線查詢電能表用電量和（hé）剩（shèng）餘金額（實時從電能表讀取）。
（3） 在線充（chōng）值：采用支付寶、微信二維（wéi）碼（mǎ）收款，自助打印票據。用戶充值金額直接實時（shí）下發到（dào）電能表，所有過程後台可查詢。
（4） 刷卡充值：適用於（yú）射頻卡電能表，電能表無（wú）須接入雲服務器通（tōng）訊。采用支付（fù）寶、微信二維碼收款，自助打印票據。充值到用戶卡中刷卡完成充值操作，後台可查（chá）詢記錄。
（5） WEB後台遠程授權、遠程查看（kàn）屏幕、遠程控製關（guān）機（jī）、重啟。遠程修改主界麵展（zhǎn）示信息（包括公司、Logo、公司介紹、溫馨提示等）。
（6）與（yǔ）支付寶和微信官方（fāng）簽約後即可實時收款到指定賬戶，簽約過程簡單（dān）快速。
（7）終端（duān）和服務器之間采用加密協議傳輸，避免信息在整個傳輸過程（chéng）中可能的泄漏。
（8） 可播放多媒體文件、廣告（gào）投（tóu）放。
第三部（bù）分 係統架構
係統基本框架以雲服務器為（wéi）核心。主要分為兩個部分，電能表（biǎo）與采集（jí）器通訊方案和雲服務應用方案
3.1 電能表與服務器通（tōng）訊方案：
電能表本身不具備（bèi）物聯網通訊能力，行業內通過在一定範圍內布置采集（jí）器，將多隻電能表數據采集到一台采集器後（hòu）發送（sòng）給雲端服務器。
整體方案如下圖所示：
3.1.1 采集器與（yǔ）水電表通（tōng）訊。
本公司根（gēn）據不同的業務場景和（hé）使用需求提供了三種數據采集方（fāng）案，係統支持同時使用任意一（yī）種或多（duō）種組合方案，不同（tóng）方案對比（bǐ）如下表：
3.1.2 采集器（qì）與（yǔ）服務器通訊：
采集器在整個流程（chéng）中起的是數據中轉/中繼的作用，它一端連接物（wù）聯網終端節點，在計算機網絡中僅使用OSI模型中使用（yòng）數據鏈路層協議（yì）傳輸數據。采集器另一端（duān）連接服務（wù）器節點，使用傳輸層協議傳輸（shū）數據。采集器接（jiē）收（shōu）服務器（qì）端指令轉發的物聯網終端並將物聯網（wǎng）終（zhōng）端的響應轉發回服務器。
本公司根據（jù）不同的業務場景和使用需求提供了三種數據傳輸方案，係（xì）統支持同時使（shǐ）用任意一種或多種組合方案，不同方案對比如下表：
備注：
OSI是一個開放（fàng）性（xìng）的通信係統互連參考模（mó）型，他是一個定義得非常好的協議規（guī）範。OSI模型（xíng）有7層結（jié）構（gòu），每（měi）層都（dōu）可以有幾個子層。 OSI的7層從上（shàng）到（dào）下分別是 7 應用層 6 表示層 5 會話層（céng） 4 傳輸（shū）層（céng） 3 網絡層 2 數據鏈路層 1 物（wù）理層 ；其（qí）中高（gāo）層（céng）（即7、6、5、4層）定義了應用程序的功能，下麵3層（即3、2、1層）主要麵向通（tōng）過網絡的端（duān）到（dào）端的數據流。
