用电信息采集系统主站四表合一模块标准化设计分析.docx
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用电信息采集系统主站四表合一模块标准化设计分析
附件2：
用电信息采集系统主站四表合一模块标准化设计
一、整体架构
（一）系统架构
整体架构分为终端设备层、网络通信层、前置解析层、数据层、应用层五部分。
图1：
系统架构图
其中终端设备层水、气、热表计，通过通信模块与智能电表或集中器的采集模块相连，将采集回来的数据上传至主站前置解析层；前置解析层将数据根据水、气、热表计通信协议进行数据解析上送数据层；数据层按照数据模型进行数据存储，同时将水、气、热表采集示数同步到营销基础数据平台。
应用层调用数据层数据进行数据展示和报表查询等业务功能，同时和营销业务应用通过接口实现客户档案及电表示数的同步。
（二）系统改造
1.计量装置改造
（1）水、气、热计量装置改造
协商统一水、电、气、热表计通信协议，开发基于水、电、气、热表计统一通信协议的水、气、热计量装置。
（2）集中器及通信模块改造
电力公司对集中器及通信模块进行软件升级，实现接受水、电、气、热表计档案，自动搜索表计，自动生成抄表路由等功能；能在规定时段抄收水、电、气、热表计的数据，并分类存储多日多表记的冻结数据。
（3）计量装置检测系统改造
为保证水、电、气、热表通信做到互联互通，需要对集中器通信模块、电能表通信模块、水气热表计的通信模块进行性能和协议一致性测试验证
2.采集系统功能扩展
（1）前置解析协议扩展
根据协商统一水、电、气、热表计通信协议，采集系统开发前置解析的应用程序。
（2）数据表结构扩展
根据统一的水、电、气、热表计的数据模型，采集系统完善数据库表结构。
（3）业务应用扩展
根据统一的水、电、气、热表计的业务模型，采集系统开发相应的业务应用及系统接口。
（4）硬件扩容
按照建设原则，为不破坏原有采集系统的业务应用，需要为水、电、气、热表计接入增加独立的前置机、任务调度硬件设备。
序号
用途
设备类型
数量
备注
1
前置服务器
4路PC服务器
2
2
任务调度服务器
4路PC服务器
2
二、业务架构
图2：
业务架构图
（一）档案管理
实现从营销业务应用系统中自动同步客户档案、设备档案、参数档案信息；查询存在异常的档案信息，并支持手动同步营销业务应用系统（数据来源基础数据平台）用户信息档案的业务流程，确保采集系统中的水、气、热用户信息与表计信息与营销系统保持一致。
图3：
档案管理业务流程
1.装接流程档案同步
当营销系统发起用户水表、气表或热表与电力用户档案关联流程时，采集系统以用户自来水户号、燃气户号或热力表户号建立采集计量点档案，并且结合公共事业单位编码作为唯一标识与电力用户户号关联，作为同一用户管理；
当营销系统发起用户水表、气表、热表更换、拆除流程时，采集系统根据换、拆流程信息，修改水、气、热采集计量点档案。
档案同步接口应包含：
1）水表用户装拆换
电力用户户号（可空）
终端局号
自来水户号
营销水表号
通信模块地址
抄表日
抄表周期
装拆换标识
2）气表用户装拆换
电力用户户号（可空）
终端局号
燃气户号
营销燃气表号
通信模块地址
抄表日
抄表周期
装拆换标识
3）热表用户装拆换
电力用户户号（可空）
终端局号
热力表户号
营销热力表号
通信模块地址
抄表日
抄表周期
装拆换标识
2.营销档案手工同步
实现对某一用户的水、气、热采集计量点档案与营销系统即时同步，当档案可能出现不同步现象时，通过手工同步使水、气、热采集计量点档案实现同步，同步数据内容包括：
电力用户户号（可空）
终端局号
用户能源类型（水、气、热
用户号
用户名
用户地址
营销水\气\热表号
通信模块地址
抄表日
抄表周期
状态
3.档案查询
按单位、户号、水、气、热表号、用户类型等条件查询用户相关联的档案信息，包括采集终端、水、气、热表等基础档案及参数信息，
按户查询相关档案的明细信息，包括该用户基本信息、终端档案、水、气、热表档案信息等。
（二）终端管理
1.自上而下装接调试
自上而下装接模式下，当营销系统发起装、拆、换流程并涉及到现场终端计量点参数、任务参数调整时，采集系统主动实现参数下发、任务投设、参数确认等步骤，确保现场设备正式投运；
2.自下而上装接调试
自下而上装接模式下，当终端上报计量点新增、删除事件时，采集系统主站主动根据终端上报的档案信息，集合营销系统工单对采集计量点档案进行调整。
3.装接调试单查询
实现按单位、工单编号、用户类型、工单起始日期、调试结果等查询终端调试工单列表信息。
可以根据终端调试工单内容，自动或手动对待调试或调试失败的工单设置抄表参数、配置采集任务等。
能够记录终端调试结果信息，通知营销业务应用系统进行归档。
实现按单位、时间段统计查询终端调试工单的待调试工单数、调试成功工单数、调试失败工单数，可以详细展示每条调试记录的内容：
装接调试工单号
发起时间
结束时间
计量点档案信息
调试进度
调试成功失败标志
失败原因
4.水、气、热抄表参数管理
日常管理过程中，能够对单个终端的水、气、热抄表参数进行设置，并支持批量设置功能。
能够通过选择一个或多个终端进行终端参数召测。
能够选择一个或多个终端进行终端参数下发，如果下发成功，则需将终端参数同时保存，并记录终端参数的变更信息。
图4：
终端管理业务流程
（三）采集管理
1.定制任务管理
编制系统定时采集任务信息，包括任务名称、采集对象、采集数据项、任务执行起止时间、采集周期、正常补采次数等；能支持手动触发任务执行。
系统根据采集对象不同，采集数据范围有所不同，例如：
水表：
表计示值、事件信息、水压、水流；
气表：
表计示值、事件信息、气压；IC卡气表：
表计读数、事件信息、气压、控制阀门状态、购气量、剩余气量；
热表：
表计示值、事件信息、压力、温度。
2.采集质量分析
能按照单位、能源类型、通信模块、任务等维度统计采集成功率，数据包括：
单位
日期
终端厂家
未抄见
用户数量
终端数量
终端类型
应采表数
实采表数
采集成功率
能根据抄表计划规定的用户采集数据项，统计数据采集完整率，数据包括：
单位
日期
未抄见
用户数量
终端数量
应采点数
实采点数
采集完整率
3.实现数据初步审计
实现采集数据初步审计，筛查数据突变；水、电、气、热量负值等异常数据，确保推送数据完整准确。
图5：
采集管理业务流程
（四）运行管理
1.采集故障处理
低压采集故障包括终端与主站无通信、终端下电表、水表、气表、热表全无数据、间歇性故障、终端数据完整率低、N天以上无抄表数据等故障。
根据故障的持续时间、离抄表日的剩余时间、接入水、电、气、热表数和故障类型对故障进行严重指数分析。
2.报文分析工具
提供报文解析功能，增加对水、气、热采集设备报文分析，辅助运维分析应用。
图6：
运行管理业务流程
（五）数据召测
1.数据实时召测
在采用电源供电的长连接状态下，针对外部供电的水、气、热表计数据实现实时召测，召测数据内容应包括：
水表
燃气表
热力表
水表示值
燃气表示值
燃气剩余量（预付费）
热力表示值
2.批量数据巡测
针对大批量数据召测提供后台数据巡测服务，可避免批量召测过多占用信道资源。
3.历史数据召测
读取保存在采集终端内的历史数据，通过设置召测时间段对单一计量点的某项数据进行读取。
4.事件召测
读取终端监测到的事件信息，数据包括：
事件发生时间、事件编码、事件名称、事件内容等。
（六）统计查询
1.综合数据查询
以水、气、热表视图角度，展现表相关档案信息、表数据项以及采集数据，更加快捷、直观的体现表的水量示值、气量示值、供热示值等主要数据信息。
抄表日期
自来水户号
水表示值
上日用水量
燃气户号
燃气表示值
上日燃气量
热力表户号
热力表示值
上日用热量
以用户视图角度，展现客户基本档案信息、表数据项以及采集数据，更加快捷、直观的体现用户的用水量、用气量、供热量等主要数据信息。
抄表周期
自来水户号
水表示值
上期示值
本期用水量
上期用水量
抄表周期
燃气户号
燃气表示值
上期示值
本期燃气量
上期燃气量
抄表周期
热力表户号
热力表示值
上期示值
本期用热量
上期用热量
以终端视图角度，展现终端基本档案信息、参数信息，及关联的用户、水、气、热表的档案信息及数据信息，数据内容包括：
电力用户户号
自来水户号
水表号
水务公司名称
燃气户号
燃气表号
燃气公司名称
热力表户号
热力表号
热力公司名称
能支持按单位、群组、时间、终端资产号、采集点、数据项内容等条件查询数据信息。
2.设备运行统计
实现按单位、能源类型等条件统计水、气、热表运行情况。
实现根据表计局号查询水、气、热表的运行明细信息。
3.工单查询
实现按工单明细界面中的单位、工单编号、工单类型、工单处理人、工单状态、工单发生时间、工单完成时间来查询具体工单明细。
查询业务人员的待办工单数据、已办理的工单数据、流程结束的工单数据。
对于工单内容，因为各个网省的业务不固定，所以各网省可以根据自己的业务模式自行编写具体的工单内容。
三、数据模型
（一）水表相关数模
1.数据存储
1）实时水表读数（F188）
表名
E_WATER_METER_REAL_R（实时水表读数）
序号
字段名
字段描述
字段类型
关键字
为空
备注
1
ID
水表编号
Number（16）
是
否
实际为电表编号
2
DATA_DATE
数据日期
Date
是
否
Yyyy-mm-dd
3
COLL_TIME
终端抄表时间
Date
Yyyy-mm-ddhh24:
mi:
ss
4
REAL_SUM_FLOW
当前累计流量
Number（8,2）
表读数
5
SETTLE_DAY_SUM_FLOW
结算日累计流量
Number（8,2）
2）实时水表状态（F188）
表名
E_WATER_METER_REAL_STATUS（实时水表状态）
序号
字段名
字段描述
字段类型
关键字
为空
备注
1
ID
水表编号
Number（16）
是
否
实际为电表编号
2
DATA_DATE
数据日期
Date
是
否
Yyyy-mm-dd
3
COLL_TIME
终端抄表时间
Date
Yyyy-mm-ddhh24:
mi:
ss
4
REAL_TIME
实时时间
Date
Yyyy-mm-ddhh24:
mi:
ss
5
SWITCH_STATUS
开关状态
Varchar2（8）
阀门状态，00：
开；01：
关；11：
异常
6
BATTERY_VOL
电池电压
Varchar2（8）
电池电压0：
正常，1：
欠压
3）水表结算日冻结值（F220）
表名
E_WATER_METER_REAL_STATUS（实时水表状态）
序号
字段名
字段描述
字段类型
关键字
为空
备注
1
ID
水表编号
Number（16）
是
否
实际为电表编号
2
DATA_DATE
数据日期
Date
是
否
Yyyy-mm-dd
3
SETTLE_DAY_SUM_FLOW
结算日累计流量
Number（8,2）
4）日冻结水表读数（F221）
表名
E_WATER_METER_DAY_R（日冻结水表读数）
序号
字段名
字段描述
字段类型
关键字
为空
备注
1
ID
水表编号
Number（16）
是
否
实际为电表编号
2
DATA_DATE
数据日期
Date
是
否
Yyyy-mm-dd
3
COLL_TIME
终端抄表时间
Date
Yyyy-mm-ddhh24:
mi:
ss
4
REAL_SUM_FLOW
当前累计流量
Number（8,2）
表读数
5
SETTLE_DAY_SUM_FLOW
结算日累计流量
Number（8,2）
5）日冻结水表状态（F221）
表名
E_WATER_METER_DAY_STATUS（日冻结水表状态）
序号
字段名
字段描述
字段类型
关键字
为空
备注
1
ID
水表编号
Number（16）
是
否
实际为电表编号
2
DATA_DATE
数据日期
Date
是
否
Yyyy-mm-dd
3
COLL_TIME
终端抄表时间
Date
Yyyy-mm-ddhh24:
mi:
ss
4
REAL_TIME
实时时间
Date
Yyyy-mm-ddhh24:
mi:
ss
5
SWITCH_STATUS
开关状态
Varchar2（8）
阀门状态，00：
开；01：
关；11：
异常
6
BATTERY_VOL
电池电压
Varchar2（8）
电池电压0：
正常，1：
欠压
6）月冻结水表读数（F222）
表名
E_WATER_METER_MONTH_R（月冻结水表读数）
序号
字段名
字段描述
字段类型
关键字
为空
备注
1
ID
水表编号
Number（16）
是
否
实际为电表编号
2
DATA_DATE
数据日期
Date
是
否
Yyyy-mm-dd
3
COLL_TIME
终端抄表时间
Date
Yyyy-mm-ddhh24:
mi:
ss
4
REAL_SUM_FLOW
当前累计流量
Number（8,2）
表读数
5
SETTLE_DAY_SUM_FLOW
结算日累计流量
Number（8,2）
7）月冻结水表状态（F222）
表名
E_WATER_METER_MONTH_STATUS（月冻结水表状态）
序号
字段名
字段描述
字段类型
关键字
为空
备注
1
ID
水表编号
Number（16）
是
否
实际为电表编号
2
DATA_DATE
数据日期
Date
是
否
Yyyy-mm-dd
3
COLL_TIME
终端抄表时间
Date
Yyyy-mm-ddhh24:
mi:
ss
4
REAL_TIME
实时时间
Date
Yyyy-mm-ddhh24:
mi:
ss
5
SWITCH_STATUS
开关状态
Varchar2（8）
阀门状态，00：
开；01：
关；11：
异常
6
BATTERY_VOL
电池电压
Varchar2（8）
电池电压0：
正常，1：
欠压
2.水表抄读统计
1）水表抄读统计表
表名
E_WATER_METER_READ_RATE（水表抄读日统计表）
序号
字段名
字段描述
字段类型
关键字
为空
备注
1
ORG_NO
区县编号
Varchar2（16）
是
否
实际为供电单位
2
DATA_DATE
数据日期
Date
是
否
Yyyy-mm-dd
3
WATER_METER_COUNT
水表总数
Number（8）
4
READ_TOTAL_COUNT
应抄总数
Number（8）
5
READ_SUCC_COUNT
成功数
Number（8）
6
SUCC_RATE
成功率
Number（6,2）
7
STAT_TIME
统计时间戳
Date
Defaultsysdate
格式：
yyyy-mm-ddhh24:
mi:
ss
（二）燃气表相关数模
1.数据存储
1）实时燃气表读数（F188）
表名
E_GAS_METER_REAL_R（实时燃气表读数）
序号
字段名
字段描述
字段类型
关键字
为空
备注
1
ID
燃气表编号
Number（16）
是
否
实际为电表编号
2
DATA_DATE
数据日期
Date
是
否
Yyyy-mm-dd
3
COLL_TIME
终端抄表时间
Date
Yyyy-mm-ddhh24:
mi:
ss
4
REAL_SUM_FLOW
当前累计流量
Number（8,2）
表读数
5
SETTLE_DAY_SUM_FLOW
结算日累计流量
Number（8,2）
2）实时燃气表状态（F188）
表名
E_GAS_METER_REAL_STATUS（实时燃气表状态）
序号
字段名
字段描述
字段类型
关键字
为空
备注
1
ID
燃气表编号
Number（16）
是
否
实际为电表编号
2
DATA_DATE
数据日期
Date
是
否
Yyyy-mm-dd
3
COLL_TIME
终端抄表时间
Date
Yyyy-mm-ddhh24:
mi:
ss
4
REAL_TIME
实时时间
Date
Yyyy-mm-ddhh24:
mi:
ss
5
SWITCH_STATUS
开关状态
Varchar2（8）
阀门状态，00：
开；01：
关；11：
异常
6
BATTERY_VOL
电池电压
Varchar2（8）
电池电压0：
正常，1：
欠压
3）燃气表结算日冻结值（F220）
表名
E_GAS_METER_REAL_STATUS（实时燃气表状态）
序号
字段名
字段描述
字段类型
关键字
为空
备注
1
ID
水表编号
Number（16）
是
否
实际为电表编号
2
DATA_DATE
数据日期
Date
是
否
Yyyy-mm-dd
3
SETTLE_DAY_SUM_FLOW
结算日累计流量
Number（8,2）
4）日冻结燃气表读数（F221）
表名
E_GAS_METER_DAY_R（日冻结燃气表读数）
序号
字段名
字段描述
字段类型
关键字
为空
备注
1
ID
燃气表编号
Number（16）
是
否
实际为电表编号
2
DATA_DATE
数据日期
Date
是
否
Yyyy-mm-dd
3
COLL_TIME
终端抄表时间
Date
Yyyy-mm-ddhh24:
mi:
ss
4
REAL_SUM_FLOW
当前累计流量
Number（8,2）
表读数
5
SETTLE_DAY_SUM_FLOW
结算日累计流量
Number（8,2）
5）日冻结燃气表状态（F221）
表名
E_GAS_METER_DAY_STATUS（日冻结燃气表状态）
序号
字段名
字段描述
字段类型
关键字
为空
备注
1
ID
燃气表编号
Number（16）
是
否
实际为电表编号
2
DATA_DATE
数据日期
Date
是
否
Yyyy-mm-dd
3
COLL_TIME
终端抄表时间
Date
Yyyy-mm-ddhh24:
mi:
ss
4
REAL_TIME
实时时间
Date
Yyyy-mm-ddhh24:
mi:
ss
5
SWITCH_STATUS
开关状态
Varchar2（8）
阀门状态，00：
开；01：
关；11：
异常
6
BATTERY_VOL
电池电压
Varchar2（8）
电池电压0：
正常，1：
欠压
6）月冻结燃气表读数（F222）
表名
E_GAS_METER_MONTH_R（月冻结燃气表读数）
序号
字段名
字段描述
字段类型
关键字
为空
备注
1
ID
燃气表编号
Number（16）
是
否
实际为电表编号
2
DATA_DATE
数据日期
Date
是
否
Yyyy-mm-dd
3
COLL_TIME
终端抄表时间
Date
Yyyy-mm-ddhh24:
mi:
ss
4
REAL_SUM_FLOW
当前累计流量
Number（8,2）
表读数
5
SETTLE_DAY_SUM_FLOW
结算日累计流量
Number（8,2）
7）月冻结燃气表状态（F222）
表名
E_GAS_METER_MONTH_STATUS（月冻结燃气表状态）
序号
字段名
字段描述
字段类型
关键字
为空
备注
1
ID
燃气表编号
Number（16）
是
否
实际为电表编号
2
DATA_DATE
数据日期
Date
是
否
Yyyy-mm-dd
3
COLL_TIME
终端抄表时间
Date
Yyyy-mm-ddhh24:
mi:
ss
4
REAL_TIME
实时时间
Date
Yyyy-mm-ddhh24:
mi:
ss
5
SWITCH_STATUS
开关状态
Varchar2（8）
阀门状态，00：
开；01：
关；11：
异常
6
BATTERY_VOL
电池电压
Varchar2（8）
电池电压0：
正常，1：
欠压
2.燃气表抄读统计
表名
E_GAS_METER_READ_RATE（燃气表抄读日统计表）
序号
字段名
字段描述
字段类型
关键字
为空
备注
1
ORG_NO
区县编号
Varchar2（16）
是
否
实际为供电单位
2
DATA_DATE
数据日期
Date
是
否
Yyyy-mm-dd
3
GAS_METER_COUNT
燃气表总数
Number（8）
4
READ_TOTAL_COUNT
应抄总数
Number（8）
5
READ_SUCC_COUNT
成功数
Number（8）
6
SUCC_RATE
成功率
Number（6,2）
7
STA
升级会员 