智能电表抄表方案

第一部分  概述

随着供电自动化以及城乡电网改造的不断深入，涉及到千家万户和用电大户的电能量管理和抄表计费已成为电力部门关心和重视的热点问题，在原有的人工手动抄表中已经发展到远程智能抄表，通过现有的网络智能化的从远端把需要的数据采集到一起，那么，在很多必须无人值守的设备或监测点，不适合搭建有线通讯网络。目前已有通过各种有线，红外，无线等通讯方式，对电能量进行管理和各种表计数据进行抄录，但在具体应用和项目实施过程中，都遇到数据抄录不稳定，施工困难，费用高昂等问题。

我公司长期从事电力自动化，针对以上问题我们开发了成本低、运行稳定、搭建方便的GPRS、网口、光钎、WIFI远程数据通讯等产品的研制和开发，公司根据目前水电部门的水电管理和表计数据抄录等技术，开发设计出了针对小区、商场、公寓、广场、学校、公司监控、农贸市场等场合专用的GPRS远程电能量管理和表计数据抄录系列方案，采用先进的计算机网络技术和无线数据通讯技术，完成各种数据和控制信号的双向传输。本系列方案在同龙电、三星、恒通、威胜、浩宁达、华立、ABB、斯伦贝谢的产品配套使用，以及电力自动化项目改造过程中，获得用户广泛好评。

我公司采用了业内Zui先进的GPRS物联网技术、及主研制的网口、光钎WIFI技术，与国内多家电表厂家合作推出了基于智能电表远程管理系统，有着性能可靠、运行费用低廉、功能齐全的优点。已经在国内多家大型企业和房地产开发公司开通运行，反映良好。

第二部分 项目分析

2.1 系统组成

本系统由水电表，云服务器，数据采集器，手机APP，网页后台，自助充值终端等组成

2.1.1 (1)电能表：通讯接口采用RS-485串行总线标准，按照标准的DL/T645-1997,DL/T2007通讯规约通讯，支持抄表、控制和预付费功能。

       (2)水表：通讯接口采用RS-485串行总线标准，按照标准的M-BUS通讯方式通讯规约通讯，支持抄表、控制和预付费功能。

2.1.2  云服务器：阿里云服务器（Elastic Compute Service,ECS），具有自助管理、数据安全保障、自动故障恢复和防网络攻击等功能。集成负载均衡器后可根据用户或电表接入数量部署多台服务器处理（弹性伸缩），消除了单点故障提升系统的可用性，保证服务器稳定、高效运行。

2.1.3数据采集器：连接服务器和水电表的通讯模块。由于水电表的RS-485接口无法连接远程服务器，由采集器把RS-485接口数据转发到云服务器并将云服务器下发的数据转发到水电表RS-485接口。

2.1.4 手机客户端应用（APP）：分Android （安卓） 和 iPhone （苹果）端。（1）实时在线查询当前电量，历史电量。

      （2）实时查询当前剩余金额，历史水电使用金额。

      （3）在线拉合闸。

     （4）欠费提醒，支付宝在线充值。用户充值成功后实时收到短信通知提醒，客户端推送充值成功信息。

     （5）用户充值金额可实时到账企业支付宝或微信公众号账户，申请过程简单，有经营执照即可申请。

     （6）APP实名验证，只需输入一次实名信息即可绑定账户。身份证号+手机验证码实名验证，保证账户安全，信息无泄漏。

     （7）腾讯应用宝等各大商店可下载或扫描二维码下载。一次安装，后期自动升级。

            （8）移动终端和服务器平台之间采用端到端加密，避免信息在整个传输过程中可能的泄漏。

      （9）用户界面简洁，操作简单，使用方便。

整体方案如下图所示：

3.1.1  采集器与水电表通讯。

本公司根据不同的业务场景和使用需求提供了三种数据采集方案，系统支持使用任意一种或多种组合方案，不同方案对比如下表：

系统主要功能结构

如下图：

设备的特点和参数

1.电能表  水表

智能电能表是采用大规模集成电路，应用数字采样处理技术及SMT工艺，根据工业用户实际用电状况所设计、制造的具有现代先进水平的仪表。

该表性能指标符合GB/T 17215.323-2008《交流电测量设备 特殊要求第23部分：静止式无功电能表（2级和3级）》、GB/T17215.322-2008《0.2S级和0.5S级静止式交流有功电能表》、GB/T 17215.321-2008《交流电测量设备特殊要求 第21部分：静止式有功电能表（1级和2级）》、GB/T 17215.301-2007《多功能电能表 特殊要求》、DL/T614-2007《多功能电能表》、Q/GDW 362-2009、Q/GDW363-2009《1级三相智能电能表技术规范》标准对多功能电能表的各项技术要求，其通信符合DL/T645-2007《多功能表通信规约》的要求。

该表能计量各个方向的有功、无功电量及需量,分相计量有功、无功电能、预付费、后付费，具有双路RS-485和调制式红外通讯、按键及红外停电唤醒抄表等功能，它性能稳定、准确度高、操作方便。

远传阀控水表，符合《封闭式管道中水流量的测量饮用冷水和热水水表》GB/T778---2007、《饮用水冷水水表安全规则》CJ266---2008、《冷水水表检定规程》JJG1162---2009、《住宅远传抄表系统》JG/T162---2009、《户用计量仪表数据传输技术条件》CJ/T188---2004、《电子直读式水表》CJ/T383---2011、《电子远传水表》CJ/T224---2012或《多功能电能表通信协议》DL/T645---1997的要求，也可根据客户需求定制通信协议。

它采用M-bus通讯接口，实现水表用水量的远程直读，有效的避免了管理部门上门超表。方便管理部门对远传有线阀控水表的用水情况进行控制和充值，使得远程抄表及控制变得更快捷、可靠、在节约人力、物力和财力的有效地提高生产力。

2.采集器通信模块

1、总体设计要求：低压远程终端装置系统（包括硬件和软件部分）（以下简称装置）部件整体设计合理，系统稳定可靠、操作性强，装置应便于维护，有相应的措施保证通讯的稳定性，运行安全可靠。在满足规定的功能条件下，设计应满足于环境相适应的机械性能、电磁兼容性等要求，考虑可维护性和可扩展性，兼顾经济合理性。装置能与已建成使用CL2000远传计量系统的主站兼容。

1.1、装置使用环境条件

*1.1.1装置正常工作环境温度、湿度满足以下分级表

*1.1.2装置软件设计要求

   a)与现投入使用主站系统装置软件：CL2000远传计量系统相兼容。CL2000远传计量系统采用符合IEC 61970/61968标准的CIM（Common Information Model公用信息模型）/CIS（Component InterfaceSpecification组件接口规范） 结构设计。

    b) 满足IEC 61970/61968标准规定的应用集成框架、信息模型和接口规范。

1.1.3装置结构配置要求

装置外壳体采用玻璃钢双腔体镀锌金具链接制造，具备密闭性、防老化性、无线电讯号通透性和一定的力学强度。腔体A密闭设计，内置采集装置和考核装置及必备的其他辅助硬件装置。腔体B下侧预留两个直径为70mm外穿线缆孔道，内置互感器等必备电子元器件。腔体A/B间通讯数据线接口为密闭防水化连接。整个装置为一体化设计，应便于安装、维护等功能。

*1.2、通讯功能：装置能实时把测控数据，包括监控各个变压器台运行参数（具体参数参看下表）传回现有主站系统；装置能够执行主站系统的控制指令；装置所监控的变压器台运行异常（包括停机、无收发信号、电压、电流越限等）情况能及时报警，经由主站系统显示状态异常。满足使用单位电力自动化管控系统实时性的要求。