【正文】 正、反向分時電量；無功四象限分時電量；（3）有功正、反向分時最大需量及發(fā)生時間；（4）無功正、反向分時最大需量及發(fā)生時間；（5）斷相時間、次數(shù)及斷相期間用電量；（6）負荷曲線。 變電站抄表系統(tǒng)電表：三相有功無功多功能表。主站與采集器：采用無線網(wǎng)絡作為通信介質，距離不受限制；（3）通信成功率:主站與CM 510 3G/4G DTU之間，采用基于可靠連接的TCP/IP協(xié)議，通信成功率為100%；（4）完全符合IEC1107標準及國電公司DL/T645《多功能電能表通訊規(guī)約》；（5）工作電源：交流220V177。主站與采集器：采用GPRS網(wǎng)絡作為通信介質，距離不受限制；（3）通信成功率:主站與采集器之間，采用基于可靠連接的TCP/IP協(xié)議，通信成功率為100%。采集器：：（1）24個I/O口，可帶24戶電度表（2）停電數(shù)據(jù)保護（3）帶后備電源，停電后仍可抄表抄表內容：（1）電量（2）其他抄表形式：（1）自動抄表（2）定時上報（3）實時查詢告警內容：（1）開箱告警（2）停電告警可增加遠程控制拉閘功能，電能表要增加內置繼電器。這三個主要的組成部份是相互關聯(lián)的主從關系。采集器：收集電表數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)中心，它連接主站和電度表。公司產(chǎn)品已廣泛應用于金融，水利，環(huán)保，電力，郵政，氣象等行業(yè)。針對網(wǎng)絡流量控制的用戶，產(chǎn)品支持語音，短信，數(shù)據(jù)觸發(fā)上線以 及超時自動斷線的功能。 終端設備CM510 3G/4G DTU采用ARM9高性能工業(yè)級嵌入式處理器，以實時操作系統(tǒng)為軟件支撐平臺,超大內存,內嵌自主知識產(chǎn)權的TCP/IP協(xié)議棧。本系統(tǒng)結合移動公司的短信平臺，在告警時，可根據(jù)具體內容發(fā)短信給相關的管理人員。(八) 設備管理功能，如告警：開箱告警、停電告警、逆相告警、超溫告警、過載告警、傾斜或移動報警等；控制：對欠費用戶進行拉閘等。交納電費時，只需輸入用戶號，當月用電量和電費由程序填寫。(七) 電費管理功能：收電費前，統(tǒng)一抄錄一次電費數(shù)據(jù)。(六) 電量凍結功能：可以方便地定義總表，安裝和刪除總表，給總表分配分表。(五) 自動抄表功能：按照設置的抄表開始時間和抄表間隔，到預定的抄表時刻，系統(tǒng)便會依次主動發(fā)起去抄采集器或電表內的數(shù)據(jù)。(四) 廣播對時功能：該功能使得系統(tǒng)中的所有電能表的時間基準與PC機保持一致，對時成功后，由電池供電的電能表內部時鐘，不再需要PC機的干預。(二) 完善的系統(tǒng)日志：系統(tǒng)日志記錄了進入系統(tǒng)，離開系統(tǒng)，收費，設置硬件，改變運行參數(shù)操作等及操作者，操作時間，凡是改變數(shù)據(jù)庫的操作都被記錄下來。系統(tǒng)的功能與特點有：(一) 安全可靠：安全性由三方面構成：第一，ORACLE數(shù)據(jù)庫是大型的、多用戶的數(shù)據(jù)庫，它的安全性高，允許多用戶同時使用同一數(shù)據(jù)庫而不會破壞完整性，用它來做抄表系統(tǒng)的數(shù)據(jù)引擎可以保證數(shù)據(jù)的安全；第二，系統(tǒng)對用戶實現(xiàn)分級授權管理功能，通過檢查使用者的名字和授權密碼，賦予使用者相應的操作權，借鑒銀行系統(tǒng)的密碼管理模式限制無關人員改變數(shù)據(jù)庫和硬件設置。抄表軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫為ORACLE數(shù)據(jù)庫，運行于WIN98/2000/XP/7/NT的操作系統(tǒng)，易于使用。中心條件首先用一臺能上網(wǎng)的PC機，條件必須能讓外網(wǎng)訪問的到，如運行中心軟件的PC機在局域網(wǎng)里面，則要在局域網(wǎng)路由器做端口映射到本機PC，等這些條件具備之后在本機運行一個中心DEMO，開放一個端口，運行軟件等待DTU的連接。一、 數(shù)據(jù)中心主站運行集中抄表系統(tǒng)的計算機（服務器或PC機）稱為主站，主站通過寬帶網(wǎng)絡與終端DTU相連。第二部分 系統(tǒng)組成本系統(tǒng)由帶系統(tǒng)軟件的主站、廈門才茂CM510 3G/4G DTU傳輸終端、采集器及電度表組成。抄表軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫為ORACLE數(shù)據(jù)庫，運行于WIN98/2000/XP、NT的操作系統(tǒng)，易于使用。本系統(tǒng)結合移動公司的短信平臺，在告警時，可根據(jù)具體內容發(fā)短信給相關的管理人員。本系統(tǒng)除了準確、實時抄表外，還提供了設備管理功能，如告警：開箱告警、停電告警、逆相告警、超溫告警、過載告警等；控制：對欠費用戶進行拉閘等。采集器實時采集用戶的用電數(shù)據(jù)，通過3G/4G無線網(wǎng)絡把數(shù)據(jù)匯集到服務器。3G/4G無線遠程抄表系統(tǒng)是廈門才茂通信科技有限公司和系統(tǒng)集成商合作開發(fā)的基于3G/4G無線網(wǎng)絡技術的用電管理自動抄表系統(tǒng)。安全的數(shù)據(jù)傳輸和永遠在線特點，配合按流量收費的資費方式，使3G/4G通訊在工業(yè)控制、環(huán)境保護、道路交通、商務金融、移動辦公、零售服務等行業(yè)中的應用具有無可比擬的性價比優(yōu)勢。在很多必須無人值守的設備或監(jiān)測點，不適合搭建有線通訊網(wǎng)絡，若采用光纖或電臺的方式實現(xiàn)無線通訊，不僅設備投入耗資巨大，而且不適應移動的需要。3G/4G無線DTU電表遠程自動抄表系統(tǒng)應 用 方 案摘要：本文提供了一種基于3G/4G無線網(wǎng)絡的電表遠程自動抄表系統(tǒng)設計原理和實現(xiàn)方案，簡要介紹了3G/4G無線技術的基本知識，描述了3G/4G無線傳輸應用于電表遠程抄表的實現(xiàn)方法。通過實際應用，獲得了理想的效果.關鍵詞：DTU；Internet；電表；第一部分 概述隨著工業(yè)自動化的發(fā)展，在原有的人工手動抄表中已經(jīng)發(fā)展到遠程智能抄表，通過現(xiàn)有的網(wǎng)絡智能化的從遠端把需要的數(shù)據(jù)采集到一起。隨著新一代移動通訊業(yè)務的產(chǎn)生和全面投入，無線移動數(shù)據(jù)通訊的應用也越來越廣泛。采用3G/4G無線通訊網(wǎng)絡的移動IP通訊，既可獨立作為數(shù)傳通道，也可作為已經(jīng)架設光纖、數(shù)傳電臺等方式的輔助手段。它由電度表、CM510 3G/4G DTU、采集器及中心服務器組成。具有采集數(shù)據(jù)快速準確，能快速生成用電統(tǒng)計分析,交費單據(jù)等特點，與傳統(tǒng)的人工抄表、電話線抄表相比，極大地提高了效率。并提供停電數(shù)據(jù)保護功能，在停電4872小時內仍可抄表和監(jiān)控。本系統(tǒng)提供豐富的接口，可與電業(yè)系統(tǒng)的MIS系統(tǒng)鏈接或進行二次開發(fā)。軟件所能管理的用戶數(shù)量沒有限制。手持終端是本系統(tǒng)的補充，在系統(tǒng)出現(xiàn)意外時進行人工抄表。中心提供互聯(lián)網(wǎng)IP地址及互聯(lián)網(wǎng)出口（端口）。系統(tǒng)軟件抄表系統(tǒng)的核心部分是系統(tǒng)軟件，它遵循DL/T645部標通訊規(guī)約，并有擴展性。軟件所能管理的用戶數(shù)量沒有限制。第三，防火墻功能及完善的數(shù)據(jù)備份功能，防備系統(tǒng)受到人為的惡意攻擊，數(shù)據(jù)備份功能確保在硬件系統(tǒng)故障時，也能隨時在新的硬件設備上數(shù)據(jù)無丟失地啟動抄表系統(tǒng)。(三) 抄表速度快：抄表快、數(shù)據(jù)準確，抄表時PC機只讀采集器的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸采用1200波特率，傳輸速度快，并對每個數(shù)據(jù)塊都有效驗碼，保證了傳輸?shù)臏蚀_性。因此，只要保證在對時時刻，PC機的時間是正確的，以后在運行的過程中，改變PC機的時鐘并不會影響電能表的時間。對于抄不上數(shù)據(jù)，系統(tǒng)會自動補抄或人工發(fā)命令補抄。通過安裝適當?shù)目偙?，結合抄凍結數(shù)據(jù)功能，就可得某一特定的時刻的總表讀數(shù)，各分表的讀數(shù)（由此得到讀數(shù)和），就可以計算出某部分電路的電能損耗，為確定電費提供依據(jù)。當確保數(shù)據(jù)庫內的數(shù)據(jù)反映最近的電表讀數(shù)后，利用程序中的功能自動計算出當月用電量和電費。每筆電費都有詳細記錄，便于對帳。并提供停電數(shù)據(jù)保護功能，在停電4872小時內仍可抄表和監(jiān)控。本系統(tǒng)適應范圍廣泛，單相版的軟件可用于小區(qū)管理，網(wǎng)絡版的軟件可用于供電公司實現(xiàn)一座城市或地區(qū)的用電管理。為用戶提供高速，穩(wěn)定可靠，數(shù)據(jù)終端永遠在線，多種協(xié)議轉換的虛擬專用網(wǎng)絡。同時也支持雙數(shù)據(jù)中心備份，以及多數(shù)據(jù)中心同步接收數(shù)據(jù)等功能。產(chǎn)品實物圖（CM510）DTU在應用之前首先要進行設置，通過光盤配套的參數(shù)配置軟件設置好數(shù)據(jù)中心的IP和端口及其它參數(shù)的設置，設置好之后串口和采集器串口對接， DTU上電之后根據(jù)事先設置好的中心IP和端口進行連接，成功連接到中心軟件后即可雙向透明傳輸數(shù)據(jù)。電度表：計量并顯示用戶的用電情況，將用電信息通過采集器傳輸?shù)?G/4G無線傳輸終端。整個結構如下圖所示：根據(jù)抄表對象的不同我們設計以下三種抄表模式 居民用戶抄表系統(tǒng)電表：（電子式）電度表，具有光耦脈沖輸出功能。技術指標：（1）系統(tǒng)容量：采集器容量：最多接24塊電表；系統(tǒng)容量：原則上不受限制，實際可根據(jù)需要和主站電腦的容量確定；（2）通信距離：采集器與電表：采用雙芯多股線，對于機械表，距離≤500m；對于電子式電表，距離≤50m。 大集團用戶抄表系統(tǒng)電表：A）三相有功無功多功能表，、無功2級，具有RS485通訊接口，電力部DL/T645通訊規(guī)約；B）三相有功復費率表，有功1級，具有RS485通訊接口，電力部DL/T645通訊規(guī)約，實現(xiàn)電能量（有功、無功）的計量和功率因數(shù)、電壓、電流、頻率等參數(shù)的測量；采集器：（1）帶一個與終端通訊的RS485接口，三個用于報警監(jiān)測的開關量輸入口和三個用于遠程控制的模擬量輸出口；（2）支持部標通信規(guī)約；（3）停電數(shù)據(jù)保護；（4）控制輸出（用于遠程控制拉閘或其他功能）；（5）帶后備電源，停電后仍可抄表；系統(tǒng)功能（1）設置電能表的參數(shù)，讀取各種計量和管理數(shù)據(jù)；（2）抄表數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、查詢、備份、報表、圖表生成；（3）廠站管理；（4）自動抄表、定時上報、實時查詢等；（5）掉電數(shù)據(jù)保存；（6）瞬時量數(shù)據(jù)的綜合處理；（7）系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份、存檔和向外輸出數(shù)據(jù)；（8）歷史數(shù)據(jù)事件記錄功能；（9）實時報警；（10）根據(jù)線路上的表計關系計算線路損耗；（11）可提供多路模擬量、開關量輸入，實現(xiàn)開箱告警、停電告警、逆相告警、超溫告警、過壓告警、過流告警、過載告警、傾斜或移動報警等其他功能；（12）遠程控制斷電功能；（13）采集的參數(shù)豐富，如：◆ 當前、上月、正向有功、反向有功、無功四象限的總及尖、峰、平、谷四費率電量；◆ 正向、反向、有功、無功的最大需量及最大需量發(fā)生時間；◆ 有功功率、無功功率、三相電壓、三相電流、功率因數(shù)；◆ 感想失壓累計次數(shù)、失壓累計時間、集抄器停電起止時間等；◆ 單位時間負荷曲線、三相電流曲線、三相電壓曲線、有功功率曲線、無功功率曲線、功率因數(shù)曲線；技術指標：（1）系統(tǒng)容量：采集器容量：最多接255塊電表；系統(tǒng)容量：原則上不受限制每表一號，實際可根據(jù)需要和主站電腦的容量確定；（2）通信距離：采集器與電表：采用RS485接口及屏蔽雙絞線，距離≤500m。20%，50Hz；（6）通信速率：1200bps～；（7）采集器功耗：≤（8）工作環(huán)境條件：溫度：10℃～50℃，相對濕度：≤90%；（9）耐壓強度：2KV；絕緣電阻：2M歐姆；（10）電表數(shù)據(jù)抄收率、可靠性和讀數(shù)準確率達到100%。采集器：（1）帶一個RS485通訊口，三個開關量和三個模擬量；（2）支持部標通信規(guī)約；（3）停電數(shù)據(jù)保護；（4）控制輸出；（5）帶后備電源，停電后仍可抄表。抄表形式：（1）自動抄表；（2）定時上報；（3）實時查詢。技術指標：（1）系統(tǒng)容量：采集器容量：最多接255塊電表；系統(tǒng)容量：原則上不受限制每表一號，實際可根據(jù)需要和主站電腦的容量確定；（2）通信距離：采集器與電表：采用RS485接口及屏蔽雙絞線，距離≤500m。第三部分組網(wǎng)實施方案一：中心采用ADSL等INTELNET公網(wǎng)連接，采用公網(wǎng)固定IP服務的。DTU直接向中心發(fā)起連接。方案二：中心采用ADSL等INTELNET公網(wǎng)連接，采用公網(wǎng)動態(tài)IP+DNS解析服務的。此種方式可以大大節(jié)約公網(wǎng)固定IP的費用，但穩(wěn)定性受制于DNS服務器的穩(wěn)定，所以要尋找可靠的DNS服務商。方案三：中心采用APN專線， 所有點都采用內網(wǎng)固定IP客戶中心通過一條2M APN專線接入3G/4G無線網(wǎng)絡，雙方互聯(lián)路由器之間采用私有固定IP地址進行廣域連接，在GGSN與移動公司互聯(lián)路由器之間采用GRE隧道。用于3G/4G專網(wǎng)的SIM卡才能進入專網(wǎng)APN，防止其他非法用戶的進入。只有通過認證的用戶才允許接入，用以保證用戶內部安全。移動終端和服務器平臺之間采用端到端加密，避免信息在整個傳輸過程中可能的泄漏。此種方案無論實時性，安全性和穩(wěn)定性較前一種方案都有大大提高，適合于安全性要求較高、數(shù)據(jù)點比較多、實時性要求較高的應用環(huán)境。第四部分 業(yè)務流程3G/4G專網(wǎng)系統(tǒng)終端上網(wǎng)登錄服務器平臺的流程為：1）用戶發(fā)出3G/4G登錄請求，請求中包括由移動公司為3G/4G專網(wǎng)系統(tǒng)專門分配的專網(wǎng)APN；2）根據(jù)請求中的APN，SGSN向DNS服務器發(fā)出查詢請求，找到與企業(yè)服務器平臺連接的GGSN，并將用戶請求通過GTP隧道封裝送給GGSN；3）GGSN將用戶認證信息（包括手機號碼、用戶賬號、密碼等）通過專線送至Radius進行認證；4）Radius認證服務器看到手機號等認證信息，確認是合法用戶發(fā)來的請求，向DHCP服務器請求分配用戶地址；5）Radius認證通過后，由Radius向GGSN發(fā)送攜帶用戶地址的確認信息；6）用戶得到了IP地址，就可以攜帶數(shù)據(jù)包，對3G/4G專網(wǎng)系統(tǒng)信息查詢和業(yè)務處理平臺進行訪問。IP過濾技術由于監(jiān)控中心服務于3G/4G網(wǎng)絡子網(wǎng)用戶，所有訪問客戶的IP必為3G/4G子網(wǎng)內的IP，即所有的用戶必須通過VPDN才可能訪問該服務器。這一過程就好像將系統(tǒng)置身于CMNET的防火墻保護之下，所有的非法用戶只有先穿過了VPDN的安全防護才有可能訪問到本系統(tǒng)，但對于安全措施非常強大的VPDN網(wǎng)絡來說，這將是非常的困難。由于該系統(tǒng)是專業(yè)化的服務系統(tǒng)，訪問客戶是預先確定的，利用這一特點，我們在系統(tǒng)中采用了用戶ID和密碼驗證技術，系統(tǒng)中存儲了有所客戶端的MAC地址以及密碼，對通過了IP過濾的數(shù)據(jù)包，再驗證其ID號和密碼。圖5 數(shù)據(jù)安全技術解決方案示意圖數(shù)據(jù)安全加密通道系統(tǒng)采用標準的SSL數(shù)據(jù)安全通訊協(xié)議在客戶端和服務器端建立加密數(shù)據(jù)通道，保證私有數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?；系統(tǒng)在應用層植入高可靠性的加密算法，使得數(shù)據(jù)在任何網(wǎng)絡出錯時都可以得到保證的高可靠性；采用MD5算法產(chǎn)生“報文摘要”已實現(xiàn)對所有