无线远传水电表远程抄表系统方案带IC卡控制Word下载.docx
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GB/T778.1-xx
GB/T778.2-xx
GB/T778.3-xx
CJ/T188-xx冷水水表和热水水表（第1部分：
规范）冷水水表和热水水表（第2部分：
安装要求）冷水水表和热水水表（第3部分：
试验方法和试验设备）户用计量仪表数据传输技术条件
信部无[xx]423号《微功率（短距离）无线电设备管理暂行规定》?
JJG596-xx电子式电能表
JJG596-xx电子式电能表检定规程
IEC62052-11交流电测量设备通用要求、试验和试验条件?
GB/T17215.321-xx1级和2级静止式交流有功电度表
DL/T645-1997多功能电能表通信规约
信部[xx]423号微功率（短距离）无线电设备的技术要求
三、系统介绍
远程抄表系统是我公司结合自身先进技术和用户实际应用需求，而推出的一套具有极高性价比的自动抄表系统。
该系统秉承我公司在同类产品十余年的丰富经验，借鉴并结合了国内外数家著名同类产品的先进技术思路，运用了先进的计算机网络技术、无线网络技术、自动控制技术等，是目前国内最先进的远程抄表系统之一。
该系统依据我公司科技强大的技术平台，运用了数十项先进技术和专利技术，完美地实现了对计量表用量信息、运行状况的远程监控，管理员足不出户即可监测计量表运行状态、掌握能耗使用规律，为管理部门合理资源分配、节约能源、提高管理效率提供了依据。
该方案主要使用IC卡来实现表具的预付费控制功能，远传仅仅是来实现用户用量的抄录。
远传表具内封装了IC卡读写卡模块和无线远传模块，用户到管理部门交费后，管理部门将所购用量写入非接触式IC卡中，用户把卡中数据输入计量表中，表即自动开始运行，当购买量用完后，表自动停止运行。
远传功能能够监视用户的用量、阀门的状态、电池的状态等参数，便于管理部门实现统一的管理与统计。
1、系统组成
无线远传水电表远程抄表系统由无线远传水表、无线远传电表、采集器、集中器和综合抄表管理系统软件组成。
2、系统网络结构
图一无线远传水表远程抄表系统网络结构
无线远程抄表监测系统方案
（利用中国移动GPRS/SMS无线上网方式）
适用于各计量点（变电站、台区变、关口表、大用户等）
一、开发背景
随着无线通信数字网络的发展，无线远程自动抄表已成为发展的必然趋势，其应用领域极为广阔，尤其是在油田各计量点，其优势更为突出。
目前，油田各变电站分布点多面广，其远程抄表大多仍沿用有线传输方式，线路维护量很大。
为保证传输质量，若采用专线方式，投资成本太高；
若与变电所的电力调度电话线公用，通讯时经常发生冲突，既影响了数据的传输也对电调部门的正常工作造成了干扰，并且此种方式对通讯部门程控交换机正常、稳定的运行也有一定的影响。
采用中国移动GPRS/SMS无线数字网的通讯方式，很好地解决了远程抄表数传路由的瓶颈问题。
二、系统简介
北京旭航电子新技术有限公司利用中国移动GSM无线公网提供的GPRS/SMS无线上网数传服务业务,自主开发了无线远程抄表监测系统，该系统是由计量点（变电站、台区变、关口表等）端的GPRS无线集中抄表终端（ESL-8000系列）和配套的数据处理中心组成，数据处理中心包括数据采集服务器、数据处理服务器、宽带网接入设备和管理软件。
系统的中心管理软件为网络版，它把采集的抄表监测数据和报警信息经处理后，存放在大型的数据库服务器中，计算机工作终端可以通过多种网络通道（局域网、inter网、GPRS网等）对其进行查询浏览。
另外，系统中心还为用户提供直接用手机上网方式进行查询浏览。
在自动抄表系统中，ESL-8000系列抄表终端自动进行定时抄表，铁电存储，定时上报，小时上报等一系列抄表上报工作；
同时也能及时响应中心的即时抄表命令；
抄表终端自动完成对计量点端电能表数据的高精度采集。
抄表终端所采集计量点端数据主要包括电能量信息：
如表底的峰、谷、平、尖峰电量、最大需量、ABC三相的累计失压时间等；
抄表终端所采集计量点端的非电能量数据包括失电、失压、失流等事件信息。
系统所抄录的电能表表底数据和电量，能够作为电费结算依据，直接用于核算电费、计算母线电量平衡和线损分析的管理，并可用于用电市场的负荷预测。
系统根据所抄录的事件信息，能够提供供电可靠性统计（掉电记录）和电压合格率监测功能。
在供电局自动化系统满足要求的情况下，抄表终端还能够能接收自动化系统的开关刀闸信号，进行旁路的自动替代。
营销管理信息系统、MIS和负荷控制系统联网，进一步提高供电营销和运行的整体管理水平。
三、典型用户
该系统是由本公司自主开发，并由大港油田集团公司供水供电公司提供试验环境下完成的。
大港油田所属的变电站在天津和河北两地分布很广，由于中国移动提供的GPRS无线数据通讯业务，在国内跨省市不加收漫游费，所以该方式完成自动抄表监测，其运营费用最低。
目前该系统已投入使用五年，系统运行稳定可靠，并取得可观的经济效益。
四、应用范围
该系统适用于各类电能计量点（变电站、台区变、关口表、大用户等）。
五、效益分析
减少运营成本：
节省大量的纸张、餐旅费、出车费及车辆损耗。
及时发现计量异常，及时处理，半年收回投资，效益明显：
由于变电所内出口线路负荷一般都比较大，应用此无线远程抄表系统能够及时发现电能计量中出现的异常情况，如电能表失准或损坏、盗电等问题，极大地缩短发现和处理异常的时间，最大限度地减少损失。
依据以往处理此类问题的经历，预计半年内就可以收回全部投资。
无线远程抄表数据对电调部门的实时分析各线路负荷也有很重要的意义。
六、系统构成
数据采集：
由ESL-8000系列抄表终端完成，具有一路独立RS485
接口，支持多种抄表通讯规约；
数据传输：
利用中国移动的GPRS/SMS无线数字网络，GPRS设为
主通道，SMS为备用，通讯协议为TCP/IP,UDP；
数据处理：
由数据处理中心完成，它包括数据采集服务器、数据
处理服务器、宽带接入或私有APN接入设备等；
数据浏览：
数据处理中心提供手机和计算机两种浏览方式。
图一GPRS网络+inter网络构成的数据传输网络图七、GPRS/CSD数传方式的系统特性
本系统以GPRS上网数传方式为主要通讯方式，SMS上网数传方式为备用通讯方式。
采用先进的无错码数字通讯方式，避免了通讯过程中的数据丢失或错码。
通信速率为9600bps，最高可达115000bps；
利用中国移动的GSM/GPRS无线通讯网，无需线路投资和维护费用；
GPRS/SMS无线通讯模块有效防雷击；
设备安装便捷，施工工程量小；
运营费用固定：
按已有的包月模式，中国移动能为供电局提供15-25元的GSM固定月租费；
高速接入通道：
利用供电局与中国移动之间现成的通讯干线，呼叫接入速度快；
GSM网络提供的GPRS/CSD服务，由于其覆盖广、通信可靠性高、使用经济，特别适合自动抄表监测系统。
八、ESL-8000系列远程抄表终端主要特点
与电表通信支持电力电力标准DL/T645、精正达等多种电表规约；
抄表终端通过RS485接口抄读多功能电子式电能表数据的各种用电信息，并分类存储；
抄表终端的RS485接口能与多至32块电能表进行集中数据采集。
定时抄表：
用户任意设定抄表时间，抄表终端在到该时间时统一抄表，并冻结保存所有该抄表数据。
定时上报：
用户可任意设定定时上报时间，抄表终端在到该时间时自动上报定时抄表数据。
小时上报：
抄表终端每到整点是自动上报即时抄表数据，并检查定时上报是否已完成，如发现因网络故障问题尚未完成自动进行补报工作。
自动校时：
自动接收中心服务器发来校时数据，自动修改时钟，使其保持准确。
数据铁电存贮：
抄表终端的初始化参数及每天的定时抄表数据，使用高性能的铁电存储器存放，对电表的多项定时抄表数据可长时间保存,以备日后恢复使用。
掉电保存功能：
数据≥10年，参数改变时，不改变数据的完整性。
盗电报警功能：
通过对现场电能表数据的实时监测判断，及时发现盗电用户并上报中心。
失电报警功能：
三相全失电时自动报警，终端有备用电源，在一定时间内维持系统正常运行。
自动补报功能：
抄表终端保存8天的抄表数据。
当通讯网络出现短期故障，又恢复正常时，系统自动补报缺失数据。
九、数据处理中心功能特点
中心构成：
采用数据采集服务器/数据处理服务器相结合模式，数据库选用SQLServer；
数据采集服务器采用双硬盘镜像；
中心软件提供对各抄表计量点的初始化、电表轮换、即时抄表、定时抄表时间设定、定时上报时间设定；
中心软件具有完善的电能表底数及换表管理，并具有自动月结统计、报表打印功能；
中心可对采集终端的GPRS无线上网通讯状态实时监测浏览；
中心软件允许用户对电网线损率、用户用电异常的报警参数值范围进行设置，当发生报警，中心自动弹出报警信息提示窗口；
用户可任意选择设定电网各线路的线损、线损率、回收率、母线平衡度的组合方案，系统自动按设定方案计算生成分析报表；
负控数据接口、电费数据库接口、电网线损及母线平衡度自动计算；
各种图表、曲线显示，电量、异常等报表分析，完善的日志、密码管理；
远程抄表管理系统方案
IC卡的技术特点
IC卡（IntegratedCircuitCard，集成电路卡）是继磁卡之后出现的又一种新型信息工具。
IC卡在有些国家和地区也称智能卡（smartcard）、智慧卡（intelligentcard）、微电路卡（microcircuitcard）或微芯片卡等。
它是将一个微电子芯片嵌入符合ISO7816标准的卡基中，做成卡片形式；
已经十分广泛地应用于包括金融、交通、社保等很多领域。
根据客户需求需要建立的公司考勤系统、食堂管理系统、车辆管理系统所采用的智能卡类型，结合当今信息安全管理发展趋势的需要,选用飞利浦原装芯片IC卡Mifare1（S50）卡,其芯片技术完全由国外进口,符合我们国家目前信息安全防范标准的要求;
也利于客户方在今后扩展各类应用子系统时可以继续使用这类卡片,保持技术的先进性，避免二次投资。
飞利浦原装芯片IC卡和我公司提供的自主知识产权的考勤管理系统、食堂管理系统和车辆管理能顺利实现无缝的结合，绝无使用任何外国保密技术，具有科技含量高、运行稳定可靠、安全保密性好、完全自主知识产权等显著特点。
并且我公司承诺为客户提供相应管理软件的维护、更新和升级服务。
IC卡的优点
IC卡的优点。
IC卡的外形与磁卡相似，它与磁卡的区别在于数据存储的媒体不同。
磁卡是通过卡上磁条的磁场变化来存储信息的，而IC卡是通过嵌入卡中的电擦除式可编程只读存储器集成电路芯片（EEPROM）来存储数据信息的。
因此，与磁卡相比较，IC卡具有以下优点：
．
①存储容量大。
磁卡的存储容量大约在200个数字字符；
IC卡的存储容量根据型号不同，小的几百个字符，大的上百万个字符。
②安全保密性好。
IC卡上的信息能够随意读取、修改、擦除，但都需要密码。
③IC卡具有数据处理能力。
在与读卡器进行数据交换时，可对数据进行加密、解密，以确保交换数据的准确可靠；
而磁卡则无此功能。
④使用寿命长。
GPRS的技术特点
GPRS是通用分组无线服务技术（GeneralPacketRadioService）的简称，它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务。
它经常被描述成“2.5G”，也就是说这项技术位于第二代（2G）和第三代（3G）移动通讯技术之间。
它通过利用GSM网络中未使用的TDMA信道，提供中速的数据传递。
GPRS突破了GSM网只能提供电路交换的思维方式，只通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行部分改造来实现分组交换，这种改造的投入相对来说并不大，但得到的用户数据速率却相当可观。
GPRS（GeneralPacketRadioService）是一种以全球手机
系统（GSM）为基础的数据传输技术，可说是GSM的延续。
GPRS和以往连续在频道传输的方式不同，是以封包（Packet）式来传输，因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算，并非使用其整个频道，理论上较为便宜。
GPRS的传输速率可提升至56甚至114Kbps。
而且，因为不再需要现行无线应用所需要的中介转换器，所以连接及传输都会更方便容易。
如此，使用者既可联机上网，参加视讯会议等互动传播，而且在同一个视讯网络上（VRN）的使用者，甚至可以无需通过拨号上网，而持续与网络连接。
GPRS数据实现分组发送和接收，可达56~115Kbps的传输速度。
广州大洪电子科技有限公司专业致力于IC/ID卡智能化和生物识别技术应用领域的尖端科技产品，为客户提供智能化消费、考勤、公交、门禁、水控、预付费电表等“一卡通”全面的应用解决方案。
主要成熟产品有感应卡公交系统、考勤系统、消费系统、门禁系统、收费系统、水控系统、指纹考勤系统、物业管理等系统的软硬件产品。
广泛应用于企业、机关、厂矿、校园、小区、城市公交一卡通的智能化建设。
目前已成功为全国几百家企业、厂矿、教育院校、酒店、餐饮公司、公交集团等客户构建了餐饮娱乐消费、食堂售饭、业务收费、考勤管理、门禁管理、节水控制等智能化管理系统；
秉承“服务无止尽”的宗旨，我公司的产品项目和服务得到客户广泛认可。
客户项目需求
经过与客户的各种方式的沟通，我公司有针对校园内远程抄水电表的需求进行了系统的了解和分析，不仅能完全实现校园内远程抄写水电表的功能需求，而且在方案中还考虑到了预留用户后期的扩展归划，且在设计时充分的考虑了防停电、防人为损坏等相关因素。
（1）全面：
远程抄表管理系统包含校园内日常办公管理所需的管理系统，基本涵盖了管理系统在校内的全部应用领域。
（2）一库：
同一软件平台、同一个数据库内实现卡的发放、卡的取消、卡的挂失、卡的资料查询、黑名单报警等卡的日常消费管理。
（3）一网：
一个统一的网络。
基于现有的GPRS无线通信网，系统将多个终端设备接入同一个大型软件管理平台,集中控制，统一管理。
（4）一卡：
指用同一张卡实现不同功能的智能管理，一张卡通行于很多功能不同的设备．
（5）系统易维护性高：
在中心管理平台集中对电表付费机、水表计数机、卡等设备进行管理和配置，系统的管理、维护、用户的使用、卡片处理等只需操作一次既可完成，无需多次转换，极为方便；
（6）系统可扩展性强：
可以根据不同用户的需求灵活配置（扩充）不同的子系统，实现多种功能
应用；
（7）系统高效稳定运行：
各子系统间无缝互连，数据共享，交换快，准确实效；
全面检索、实时查询，及时生成统计报表。
远程抄表系统概述
规划目标
立足于高起点、高标准、高要求，采用国内最先进的智能一卡通应用模式，完成以下目标：
（1）兼容多种硬件设备：
基于GPRS无线通信的管理终端设备：
基于现有成熟的GPRS无线通信网构建的管理平台具有传输距离远、覆盖范围大、传输速度快、成本价格低等显著的优势。
并且各个终端设备统一由信息中心管理，系统平台结构简单，系统运行安全稳定。
根据客户实际的需求，需要把校内所有电表付费机、水表计数机等设备并入统一的中心平台管理系统。
简单实现系统的多层次数据管理，大大提高系统的运作效率。
（3）一卡通的目标：
每个人员一张卡，此卡集身份卡、电卡、水卡等于一体，代表持卡人的身份，在校内内做到一卡通用。
授权人员可用自己的卡在校宿内买电买水，必要时卡片经过拓展也可用于金融、消费、医保等领域。
系统设计实时传输与脱机运行相结合，实现一卡通行，数据共享。
技术特点
1、先进的网络通讯结构。
星型拓扑型结构，设备运行互不影响。
融合脱机应用与实时通讯
优势，采用防火墙和GPRS无线通信相结合，实现基于无线通信网及终端设备对接和实
时通讯。
2、IC卡的应用。
国内自主知识产权的IC卡达到世界先进水平，具有用户空间大、读取速
度快、安全保密性好、支持一卡多用等特点。
3、三层软件结构。
软件采用模块化组件结构，基于局域网的系统结构，管理人员按授权可
在任意客户端对系统进行相应操作。
4、
5、大型数据库结构。
采用SQLServer2000数据库，系统安全性和可靠性高，运行更加稳定。
方便的自助服务功能。
提供帮助使用手册等配套齐全的自助服务功能，优化用卡环境，
减轻管理工作量。
1、远程抄表管理系统
中心平台管理系统设计由2个基本模块组成：
‘电表终端管理’、‘水表终端管理’。
2、远程抄表管理系统总体结构
远程抄表管理系统网络结构图
远程抄表管理系统远程抄表管理系统基于中心管理平台服务器，校园内各个宿舍楼等楼层电表箱处与远程抄表
内容仅供参考
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