煤水电无线抄表系统 需求设计Word下载.docx
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对欠费用户进行控制等。
并提供停电数据保护功能，在停电48--72小时内仍可抄表和监控。
本系统结合短信平台，在告警时，可根据具体内容发短信给相关的管理人员。
2系统架构
2.1组网结构
组网说明：
根据实际情况，可以灵活采用组网模式，以满足客户的不同需求。
一般情况可采用以下三种组网模式中的一种。
1）模式一：
单元人工抄表模式（手抄器自动抄表）
直接通过各住户水表中的采集器直接将数据传输到GPRS数据接收中心，进行数据录入。
如某小区某栋楼数据读取失败可由抄表人员进行每个单元或每栋楼直接进行手动抄表，再将手抄器的数据导入管理计算机上进行数据管理，实现自动抄收管理的目的。
2）模式二：
微机联网自动抄表模式
无源直读总线水表、直接并在总线上，每条总线可接约128只无源总线表具，再将总线接到集中器上，集中器通过总线转换器上，最后接入管理计算机，实现网络自动抄收管理的目的。
这种方式尤其适合于小区物业。
3）模式三：
小区自动抄表模式
无源直读总线水表直接并在总线上，每条总线可接约128只无源总线表具，再将总线接到集中器上，集中器通过总线并联起来后接到中继器和GPRS发射器上，然后在管理中心（物业或自来水公司、电力公司、煤气公司）的抄表计算机旁放置一个GPRS接收器（或通过小区宽带网）与计算机相连，实现网络自动抄收管理的目的。
该方式实现了远程无线抄收，可以在任意地方实施抄表，简单、灵活、方便。
2.2系统组成说明
序号
产品名称
功能说明
1
数据采集器
负责接受集中器或掌上电脑发出的抄表指令，并将表具实时数据以无线方式转发。
2
无线数据集中器
负责接受主站系统或掌上电脑发出的抄表指令，调度数据采集器采集表具数据。
3
GPRS通信模块
负责主站和集中器之间通信
4
通断控制器
接受主站通断指令，控制通断盒进行通断控制。
5
控制盒
切断或接通电源。
6
掌上抄表器
在GPRS/CDMS的通信出现故障时，现场采集抄表数据。
7
主站管理系统
负责用户数据、抄表设备的管理，抄表数据的汇总与分析，抄表数据与计费系统的连接等。
2.1系统特点及优势
2.3.1抄表自动化，收费网络化，管理人性化
1.全自动、网络化抄表收费系统，无需上门，更不用入户。
2.具有远程控制每户欠费通断、缴费开通能力；
3.抄表网络实现多级路由，适合各种复杂建筑结构和地形条件；
4.多种抄表方式无缝切换，抄表效率大大提高；
5.结合用户数据上传，支持预付费，网络化接口提供银行或者物业代收费等；
6.具有数据处理能力，保证数据传输的准确性；
7.对终端表具完全监控。
故障实时上报；
可随时调整费率，进行开关阀、清故障等操作；
8.企业级的管理系统，远程网络化缴费及用户管理；
具有统计查询、业务报表生成等拓展功能，为管理部门提供更多方便；
2.3.2与其他表具的比较优势
●相比传统表具，不用入户抄表，并且有强大的监控功能，远程控制用户表具阀门。
●相比IC卡等预付费表，可以解决偷漏等问题。
●相比有线远程抄表系统，不需增加额外的布线，安装实施方便。
2.3.3与普通手抄表具无线传输的比较优势
●普通手抄实现了无需入户抄表，但是抄表人员必须到楼前抄表，所以不是真正的自动化抄表
●普通手动抄表距离较近，但是我们通过多级路由，可以将集中器秒表半径拓展范围大大拓展，而集中器（GPRS/CDMA）的通信距离不受限制。
2.4系统设计原则
系统本着可靠稳定的宗旨进行整个系统的设计构建，主要遵循以下设计原则：
Ø
扩展性原则：
系统具有高可扩展性，既能适应通信网络结构、通信协议的扩展变更，也能适应不断变化的应用需求；
模块化设计：
系统采用模块化设计，并构建业务生成平台；
可移植性原则：
系统采用Java开发体系，与系统平台无关，确保应用系统的可移植性。
先进性原则：
系统采用业内先进设计标准，在设计思想、系统架构、采用技术、选用平台上均需要具有一定的先进性、前瞻性，考虑一定时期内业务的增长。
易用性原则：
提供友好的用户操作界面，具备直观易用的人机界面。
对于复杂操作步骤。
稳定性原则：
具备高可靠性和高稳定性，能够适应海量数据处理。
在系统设计、开发和应用时，从系统结构、技术措施、软硬件平台、技术服务和维护响应能力等方面综合考虑，确保系统较高的性能和较少的故障率。
3系统功能
3.1抄表终端主要功能
设置参数：
可由系统主站远程或直接设置。
包括数据库、时钟、时段、中继参数以及启动抄读、停止抄读等一系列相关参数。
抄读数据：
集中器在抄表时段内集中抄读小区表具数据。
存储数据：
集中器将抄读的数据存储起来，最多可以存储31次数据。
中继功能：
集中器能够依据学习结果，自动启用中继功能，实现中继抄表。
冻结功能：
集中器能够依据后台设置，对小区表具进行冻结抄表。
远程监控：
支持后台系统远程实时监控表具运行实况，对表具情况进行分析。
校时功能：
可实现系统校时。
自诊断功能：
可自动进行系统检测，发现异常有记录和报警。
断相报警；
失压报警；
过压报警；
欠压报警；
计量箱门开关报警；
互感器二次接线盒开关报警；
停电报警；
上电报警；
超CT比值报警；
功率因数异常报警
数据采集异常报警
交互命令：
支持后台系统进行命令级交互命令操作。
3.1通信管理子系统和抄表管理子系统
3.1.1抄收功能
1）自动抄收：
按设定的抄表日期及时间自动连通集中器、抄收集中器内储存的抄表数据及其他信息。
2）随机抄收：
根据需要，可随时连通指定区域的远方终端或集中器并抄收数据。
3）手持抄表器转储：
可通过无线接口接收来自手持抄表器内储存的抄表数据。
3.1.2数据处理与储存
对抄收到的各类数据自动进行分类处理并储存在本地或网络数据库中。
其中又将数据分类为：
历史数据、当日数据、最新一次抄表数据。
并根据抄表周期，自动判断数据是否过期，如果数据过期，提供实时抄表功能，即时通过网络读取表具当前数据。
3.1.3设置功能
可远方设置各集中器的运行参数。
其中包括集中器号、抄表周期、波特率、读取通道号等。
3.1.4系统校时
可对远方集中器进行校时，并按新调整过的时间进行抄表，返回的数据中抄表时间以修改后的为准。
并有智能判断时间功能，当抄表指令时间与集中器中时间不符时（相差大于30s），集中器会根据下发指令时间，返回抄表数据的采集时间。
3.1.5自诊断功能
自动进行系统自检，发现设备（包括通信）异常有记录和报警。
其中包括：
功率因数异常报警；
3.1.6分析统计功能
用户流量存储、统计和查询。
可分时段（峰、谷、平）进行流量累计和处理，能提供所有设备运行历史数据的查询、统计。
3.1.7报表功能
报表具备编辑功能，可定时、周期打印。
报表类型有基本流量统计报表、特殊报表。
特殊报表：
用户报表、小区用户流量月报表、异常流量用户月报表。
3.1.8历史数据存储
具备历史数据存储功能；
历史数据应定期转储、并可恢复、保证数据安全。
3.1.9系统管理功能
也包括系统密钥管理，系统重抄，与抄表器通信，数据库管理功能。
提供多级口令和多级授权，以保证系统的安全性，对所有的操作进行记录，以备查询。
3.1.10权限管理功能
按照地区分片分配权限，操作员登陆后只能看到特定权限下的表具配置和抄表数据。
根据权限设定，可以设定只读权限或读写权限。
权限管理采用树形管理结构，可以进行复杂的权限设置，满足地区的多样性需求。
3.1.11目录树管理功能
对所有地区及小区进行划分管理，采用树形管理结构，最多可达4级目录结构。
通过树形目录进行管理，可以将地区管理精确到户，结构清晰，易于操作和查询。
3.1.12费率设置
可以按小区进行费率设置，通过费率设置，系统可以对收集上来的抄表数据进行分析计算。
定期生成收费报表及财务报表。
3.1.13高级查询功能
系统提供了多样的高级查询，包括：
用户情况查询、热表数据查询、热表故障查询、表号查询、历史数据查询、流量计算、异常用户查询、计费查询、统计数据查询。
并可按地区或时间段查询。
3.1.14备份恢复功能
系统会周期对数据库进行备份，也可通过系统平台人工进行实时的数据库备份，达到对历史数据进行留存的目的。
通过下载的备份文件，可以对数据库进行还原，还原后数据库中的数据会还原到备份时间点的状态。
4相关设备选型
4.1电能表
DDSI188型单相电子式载波电能表（液晶显示）采用最新单片微处理器及其外围芯片技术设计、制造，采用美国AD公司的专用单相电能计量芯片，通过对电流、电压信号采样，能计量双向有功电能；
可利用低压电力线进行编程、抄表和控制拉闸，实现对低压居民用户的电力线载波自动抄表。
功能及特点：
1.电能表的线路设计和元器件的选择以较大的环境允差为依据，因此可保证整机长期稳定工作，精度基本不受频率、温度、电压变化影响。
2.计量芯片采用美国AD公司的专用单相电能计量芯片ADE7755,误差曲线动态范围宽，可方便地制作高倍程表,抗干扰能力强，性能稳定，失效率低。
3.电能表尾端有光电隔离脉冲输出接口，以便于进行误差测试和数据采集。
4.通过电力线进行载波通信，实现远程自动抄表和远程控制拉闸（可选）。
5.采用软件扩频方式进行低压电力线载波通信，准确、可靠、抄读能力强。
6.可由抄表器（掌上电脑）配合抄控器对电表进行预置参数和抄表等操作，预设参数受编程开关限制，编程开关带铅封保护。
7.采用阻燃ABS塑料壳体，
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