电力用户用电信息采集系统整体解决方案.docx

电力用户用电信息采集系统整体解决方案1 方案概述 11.1 系统目标 11.2 产品方案 11.3 系统定位 22 问题与策略 32.1 系统建设重点难点 32.1.1 终端兼容性接入问题 32.1.2 档案一致性维护问题 32.1.3 采集点通信全覆盖问题 32.1.4 采集及存储性能问题 42.1.5 现有采集系统的集成问题 42.1.6 SG186营销业务集成问题 42.1.7 异常数据校验及处理问题 42.1.8 系统安全防护问题 42.1.9 双向互动应用问题 42.1.10 数据价值最大化问题 52.2 关键策略解析 52.2.1 高效采集监控策略 52.2.2 标准化数据管理策略 62.2.3 数据可视化展示策略 72.2.4 多维挖掘分析策略 82.2.5 双向互动应用策略 92.3 参考规范 93 系统特点 123.1 一体化平台管理理念 123.2 高性能采集技术保障 123.3 SG186业务紧密集成 133.4 直观完善的运维管理 143.5 灵活易扩展的部署支持 153.6 先进核心技术应用 153.7 全面安全防护体系 153.8 省级系统运行经验 164 系统结构 164.1 逻辑层次结构 174.2 网络拓扑结构 184.3 数据模型结构 194.4 软件功能结构 205 主站功能实现 225.1 数据采集功能 225.1.1 功能概述 225.1.2 主要功能点 235.1.3 应用效果图 235.2 数据管理功能 245.2.1 功能概述 245.2.2 主要功能点 245.2.3 应用效果图 245.3 预付费管理功能 255.3.1 功能概述 255.3.2 主要功能点 255.3.3 应用效果图 255.4 有序用电与负荷管理功能 255.4.1 功能概述 255.4.2 主要功能点 265.4.3 应用效果图 265.5 计量监测功能 275.5.1 功能概述 275.5.2 主要功能点 275.5.3 应用效果图 285.6 用电监测功能 285.6.1 功能概述 285.6.2 主要功能点 295.6.3 应用效果图 295.7 终端运行管理功能 295.7.1 功能概述 295.7.2 主要功能点 305.7.3 应用效果图 305.8 系统运行维护功能 315.8.1 功能概述 315.8.2 主要功能点 315.8.3 应用效果图 325.9 数据分析应用功能 325.9.1 功能概述 325.9.2 主要功能点 325.9.3 应用效果图 326 终端接入方案 336.1 终端产品特点 336.2 专变采集终端接入 346.2.1 产品方案 346.2.2 技术特点 356.2.3 主要功能 366.2.4 技术指标 376.2.5 接入方案 386.3 低压集抄终端接入 396.3.1 产品方案 396.3.2 低压集中器 396.3.3 低压采集器 426.3.4 接入方案 456.4 配变采集终端接入 496.4.1 产品方案 506.4.2 技术特点 506.4.3 主要功能 506.4.4 接入方案 516.5 厂站电能量终端接入 516.5.1 产品方案 526.5.2 技术特点 526.5.3 主要功能 536.5.4 技术指标 546.5.5 接入方案 547 系统间集成 557.1 协议方式 567.2 文件方式 567.3 中间数据库方式 567.4 WebService方式 577.5 数据中心方式 578 系统安全防护 578.1 远程访问控制 588.2 数据安全管理 588.3 对外服务控制 588.4 域间访问控制 588.5 系统操作控制 588.6 系统传输安全 588.7 网络安全防护 589 系统运行指标 599.1 系统可靠性指标 599.2 主站设备负荷率及容量指标 599.3 系统容量指标 5910 项目组织与管理 6010.1 项目管理方式 6010.2 项目组组织结构 6010.3 项目组角色及职责 6110.3.1 项目主管 6110.3.2 项目负责人 6210.3.3 质量保证组 6210.3.4 平台支持组 6210.3.5 工程实施负责人 6210.3.6 产品开发负责人 6210.3.7 开发组长 6210.3.8 开发组 6210.3.9 系统测试组 6310.3.10 客户化支持组 6310.3.11 配置主管 6310.3.12 系统培训组 6310.3.13 系统集成组 631 方案概述1.1 系统目标电力用户用电信息采集系统的建设目标是实现对所有电力用户用电信息的“全覆盖”、“全采集”、“全预付费”管理，实现与SG186营销业务系统其他模块无缝集成，共同构建一体化电力营销技术支持系统，为智能电网建设提供重要的智能营销技术支撑平台。1.2 产品方案依据国家电网公司Q/GWD373-Q/GWD380电力用户用电信息采集系统的系列技术标准，推出了iES-E200PRO电力用户用电信息采集系统整体解决方案。该方案基于先进的SOA架构，采用一体化方式集中管理各类通信资源和采集终端，能够快速构建面向大型专变用户、中小型专变用户、低压单相工商业用户、低压三相工商业用户、城乡居民用户、台区配电关口等六类电力用户用电信息的“全覆盖”、“全采集”、“全预付费”的系统建设目标，同时也能够直接采集电厂上网关口、变电站输变电关口或通过接口方式获取此类电能信息，从而在一体化用电信息采集系统中实现购、供、售各环节一体化的数据中心，为电网企业经营管理和分析决策提供及时、准确的基础数据。iES-E200PRO电力用户用电信息采集系统整体解决方案产品领域覆盖主站、终端和电能表，结构示意图如下：1.3 系统定位电力用户用电信息采集系统是营销现代化的重要技术支撑，是营销业务应用系统的重要组成部分。作为整个营销业务系统的一部分，系统在实现时需要充分考虑SG186营销业务应用典型设计，与营销业务其他模块在业务功能和数据共享方面紧密集成，共同完成营销业务过程，为具有“信息化、自动化、互动化”特征的坚强智能电网建设奠定坚实基础。另外，系统也提供配电业务支持、电量统计、决策分析、增值服务等功能，为生产SCADA系统、配电自动化系统、GIS系统提供基础数据。2 问题与策略2.1 系统建设重点难点根据系统建设的经验，在电力用户用电信息系统建设过程中通常面临着如下方面的重点、难点问题。2.1.1 终端兼容性接入问题电力用户用电信息采集系统需要接入各种类型的采集终端，特别是面临着在役老终端的运行接入，因此系统面临着不同类型、不同规约的终端如何进行通信解析以及运行管理的问题。2.1.2 档案一致性维护问题电力用户用电信息采集系统的大部分档案内容均在营销业务等其他系统中存在，如何保证本系统的档案与现场实际的档案以及业务系统中的档案一致，是影响着采集数据正确率的关键因素，否则会出现能够采集到数据但是不对应的问题。2.1.3 采集点通信全覆盖问题电力用户用电信息采集系统要求达到全覆盖、全采集的建设目标，因此在通信方式上需要支持多种通信类型才能消除通信盲点，达到全覆盖、全采集的目标。根据选用的通信介质、通道类型、服务方式，系统在前置采集平台的处理上能够自动适配光纤、GPRS/CDMA、230M、PSTN/ADSL等，并且支持新的通信方式的扩展。2.1.4 采集及存储性能问题电力用户用电信息采集系统接入的终端规模大，采集数据量多，因此系统面临这如何保证数据在有限的时间范围内采集到主站并存储进计算机系统，避免数据漏失。2.1.5 现有采集系统的集成问题目前，各省市已经建立了不同用途的电能信息采集系统，满足自动抄表、负荷控制、配变监测等等需要，用电信息采集系统的建设需要能够充分重用以往的资产。重用的方式一方面采用终端接入，另一方面需要将以往的数据资源集成到现有系统，消除数据孤岛。因此，系统需要提供统一的规范化接口机制，统一集成现有已经建成的系统的数据资源，消除数据孤岛。2.1.6 SG186营销业务集成问题电力用户用电信息采集系统作为营销业务系统的组成部分，作为智能电网的基础支撑系统，如何与营销业务其他模块、调度自动化系统、配网自动化系统等其他系统建立数据流转机制，充分体现系统的建设价值，实现系统建设目标是关键的问题。2.1.7 异常数据校验及处理问题电力用户用电信息采集系统采集的表码、功率、电压、电流、电能质量以及异常工况事件等数据会以为各种因素存在异常，如何对这些异常数据进行识别判断和处理，是影响数据可用性的关键问题。2.1.8 系统安全防护问题电力用户用电信息采集系统采集的数据量大，数据的备份、归档、容灾等策略尤为重要，如何采用有效的策略性安全管理统计分析的数据。2.1.9 双向互动应用问题电力用户用电信息采集系统作为“自动化、信息化、互动化”智能电网的基础支撑平台，如何体现双向互动性是系统功能开发上面临的重要问题。2.1.10 数据价值最大化问题用电信息采集系统采集的数据量大，对于海量数据如何有效的挖掘、展示是系统建设最后一公里价值的体现所在，需要系统综合采用多种统计展示手段，使系统的建设效果最大化表现出来。2.2 关键策略解析面对提到的上述重点、难点问题，在电力用户用电信息采集系统开发中采用了如下五大关键技术策略。2.2.1 高效采集监控策略采用一体化通信平台技术，屏蔽通信技术和通信协议的差异，集中管理各类通信信道和终端，满足继承和发展的建设原则，从而解决终端兼容性接入、采集点信道全覆盖问题；采用单节点并发控制及批量存储技术，有效解决大规模终端并发采集与实时存储瓶颈，在有限时间内完成对全部终端的数据采集和存储，从而解决终端兼容性接入、采集点信道全覆盖以及实时采集和存储问题。2.2.2 标准化数据管理策略按照营销业务应用标准化设计中数据模型设计要求，建立统一的数据模型，并实现与营销档案的日同步更新和基于*ML的标准化数据传递，从而保证信息的一致性。运用数据加速器、智能甄别处理模型、适配器等技术提升数据综合管理的能力，采用数据归档管理、备份及恢复策略保障数据的安全。2.2.3 数据可视化展示策略采用仪表盘、饼图、曲线图、雷达图、柱形图等多种统计图形进行可视化展示。采用电网线路图、系统模拟监控图等仿真图形进行实时的可视化监控。采用空间地理信息技术，对终端安装、运行监控、故障抢修等各类业务进行地理图形可视化应用。结合密度图层界定技术，在空间地理信息上对负荷分布、售电量分布、终端分布等统计数据进行可视化展示。并且，基于纯WEB技术的GIS图形上可以直接对客户、终端、电表的相关数据报表和终端操作。2.2.4 多维挖掘分析策略采用多维钻取分析技术，从时间、区域、客户等多维度视角对线损、电量、负荷、运行质量等进行分主题统计和分层次数据挖掘。2.2.5 双向互动应用策略系统在6大功能方面体现双向互动应用机制。自动抄表业务：自动抄表执行用户抄表数据发布抄表日结算；预付费管理：客户预购电送电/用户用电费用余额发布/查询催费告警通知欠费控制；有序用电：错峰方案限电信息发布用户排产限电控制；用电监测：用户现场监测异常信息发布用户排查支持险情处理安全用电；用电优化：用电信息监测用电数据分析时段电价/阶梯电价分析合理用电建议用户优化用电；需求定制：以收藏夹技术进行用电信息需求、版面结构、操作功能的个性化定制定制服务提供。2.3 参考规范DL/T 614 多功能电能表DL/T 645 多功能电能表通信规约Q/GDW1292005 电力负荷管理系统通用技术条件Q/GDW1302005 电力负荷管理系统数据传输规约 QGDW 373-2009电力用户用电信息采集系统功能规范 及编制说明QGDW 374.1-2009电力用户用电信息采集系统技术规范：专变采集终端技术规范 及编写说明QGDW 374.2-2009电力用户用电信息采集系统技术规范：集中抄表终端技术规范 及编写说明QGDW 374.3-2009电力用户用电信息采集系统技术规范：通信单元技术规范 及编制说明QGDW 375.1-2009电力用户用电信息采集系统型式规范：专变采集终端型式规范 及编制说明QGDW 375.2-2009电力用户用电信息采集系统型式规范：集中器型式规范 及编制说明QGDW 375.3-2009电力用户用电信息采集系统型式规范：采集器型式规范 及编制说明QGDW 376.1-2009电力用户用电信息采集系统通信协议：主站与采集终端通信协议 及编制说明QGDW 376.2-2009电力用户用电信息采集系统通信协议：集中器本地通信模块接口协议 及编制说明QGDW 377-2009电力用户用电信息采集系统安全防护技术规范 及编制说明QGDW 378.1-2009电力用户用电信息采集系统设计导则：主站软件设计导则 及编制说明QGDW 378.2-2009电力用户用电信息采集系统设计导则：终端应用软件设计导则 及编制说明QGDW 378.3-2009电力用户用电信息采集系统设计导则：技术方案设计导则 及编制说明QGDW 379.1-2009电力用户用电信息采集系统检验技术规范：系统检验技术规范 及编制说明QGDW 379.2-2009电力用户用电信息采集系统检验技术规范：专变采集终端检验技术规范 及编制说明QGDW 379.3-2009电力用户用电信息采集系统检验技术规范：集中抄表终端检验技术规范 及编制说明QGDW 379.4-2009电力用户用电信息采集系统检验技术规范：通信单元检验技术规范 及编制说明QGDW 380.1-2009电力用户用电信息采集系统管理规范：主站建设规范 及编制说明QGDW 380.2-2009电力用户用电信息采集系统管理规范：通信信道建设管理规范 及编制说明QGDW 380.3-2009电力用户用电信息采集系统管理规范：采集终端建设管理规范 及编制说明QGDW 380.4-2009电力用户用电信息采集系统管理规范：主站运行管理规范 及编制说明QGDW 380.5-2009电力用户用电信息采集系统管理规范：通信信道运行管理规范 及编制说明QGDW 380.6-2009电力用户用电信息采集系统管理规范：采集终端运行管理规范 及编制说明QGDW 380.7-2009电力用户用电信息采集系统管理规范：验收管理规范 及编制说明电力二次系统安全防护规定（电监会5号令）国家电网公司信息化“SG186”工程安全防护总体方案（试行）（国家电网信息2008316号）电力用户用电信息采集系统建设研究报告（国家电网公司）电能信息采集与管理系统典型方案（国家电网公司）电力用户用电信息采集系统主站软件标准化设计3 系统特点3.1 一体化平台管理理念系统采用一体化的方式对各类电力用户用电信息进行采集和管理：支持各类通信方式的接入和通道的扩展，全面覆盖采集对象；提供统一流程、统一标准的终端管理及运行质量监测，提高终端竞争公平性；采用分级配置的任务管理方式，降低任务管理难度；采用一体化数据存储模型，构建一体化电能数据中心，保证数据的一致性和准确性。3.2 高性能采集技术保障系统基于面向服务的架构（SOA）设计，采用积成电子公司电力自动化领域先进可靠的服务总线、实时数据库、图模一体化等自动化技术组件为核心，构建的技术平台在面向大规模高并发要求的用电信息采集时，有效保障了系统的高性能要求。软总线服务采集任务调度控制任务执行前置通信服务实时数据服务图模转换服务安全防护服务安全性业务逻辑处理进程监控服务稳定性可靠性扩展性实时性高效性自动化技术平台3.3 SG186业务紧密集成系统作为电力营销技术支持系统的重要组成部分，与SG186营销系统其他模块在资源和业务流程上紧密集成，高度共享，共同承担电力营销信息化建设。系统提供通用的集成方式和集成规范，满足SG186营销各业务类对电能信息采集的需求。控制信息营销分析与辅助决策电费收缴及账务管理业务类资产管理业务类电力用户用电信息采集新装增容及变更用电业务类市场管理业务类95598处理业务类用电检查管理业务类抄表管理业务类计量异常电能信息运行信息等负荷数据控制信息终端领用装拆信息控制信息负荷数据订阅信息电能信息用电异常信息抄表数据计量点管理有序用电业务类3.4 直观完善的运维管理系统为运行维护人员提供完善的档案模型管理、自动任务管理、网络通信管理、软件进程管理、设备运行管理、安全权限管理等功能，从而保障采集平台的安全、稳定、可靠的运行。3.5 灵活易扩展的部署支持考虑到各网省公司在采集规模、通信信道、管理模式、业务处理等方面的差异化，iES-E200PRO电力用户用电信息采集系统的模块在部署上可采取灵活的配置，特别是对于前置采集通信模块、数据迁移模块等可根据集中式部署(全省集中)和分布式部署(省、市两级)两种结构的实际要求进行部署实施。3.6 先进核心技术应用系统采用前置分层、数据加速、空间信息、模型适配、多维分析、智能甄别等多种先进的核心技术，应用于数据采集、数据存储、数据报表、数据展现等各个层面，为系统建设目标的实现奠定了坚实基础。3.7 全面安全防护体系系统采用多种防护技术构建全面完备的安全防护体系，从设备安全、传输安全、网络安全、访问安全、操作安全、数据安全等各方面综合设计和建设，从而为采集系统的安全运行提供有力的保障措施。3.8 省级系统运行经验系统具有大规模终端的实际接入及运行管理的经验，采集范围覆盖专变用户、工商业用户、居民用户、配变考核点、上网关口点、变电站计量点等各类采集点，通信方式支持230M、光纤、GPRS/CDMA、ADSL/PSTN、微波等。目前在某省级电力实施的采集系统已完成50kVA及以上专变客户2万户、公用配变3万个、小水火电厂104家以及*万户低压用户的接入。4 系统结构4.1 逻辑层次结构按照Q/GWD378.3电力用户用电信息采集系统设计导则，电力用户用电信息采集系统的逻辑结构由三大部分构成：主站层、通信层、设备层。主站层是由一系列软、硬件构成的计算机网络系统，是整个系统的管理与控制中心，管理着系统的数据传输、数据处理和数据应用以及系统的运行和安全，并统一管理与其它系统的数据集成和交换。主站层又分为前置采集、数据管理和营销业务应用，具体可细分为前置采集又分为前置通信调度、数据采集、控制执行等部分。前置通信调度是对各种与终端的远程通信方式进行通信的管理和调度；数据采集负责采集终端的用电信息，并负责协议解析；控制执行是对带控制功能的终端执行有关的控制操作；数据库管理负责对数据的合理性检查、存储、统计；业务应用实现系统的各种应用业务逻辑。通信信道层是主站和采集设备的纽带，提供了各种可用的有线和无线的通信信道，主要采用的通信信道有：光纤专网、GPRS/CDMA无线公网、230MHz无线专网等等，为主站和终端的信息交互提供链路基础。采集设备层是用电信息采集系统的信息底层，负责收集和提供整个系统的原始用电信息。该层可分为终端子层和计量设备子层，终端子层收集用户计量设备的信息，处理和冻结有关数据，并实现与上层主站的交互；计量设备层实现用电计量等功能。终端子层可分为专变采集终端和低压集抄终端，负责对大型、中小型专变用户的采集和控制；低压集抄终端分为低压集中器和低压采集器，负责完成对配变关口、低压用户的电能采集和用电控制。系统逻辑结构图4.2 网络拓扑结构电力用户用电信息采集主站网络的物理结构主要由营销系统服务器（包括数据库服务器、磁盘阵列、应用服务器）、前置采集服务器（包括前置服务器、工作站、GPS时钟、防火墙设备）以及相关的网络设备组成。网络结构图iES-E200PRO主站系统基于SOA架构、采用模块化设计，在物理部署上可以满足集中式和分布式架构的需要，根据网省公司的实际情况进行部署。另外，也可以根据各地区的特点，物理架构采用“数据集中、采集分布”的架构模式，即系统业务应用及相关服务器部署在网公司，系统前置采集服务和服务器集群分布布置于各个地市公司。网公司建设全公司的数据中心与应用中心，利用公司内部信息网络，汇集各地市采集的数据，集中统计分析全公司的用电信息数据。网公司或各地市可登陆网公司主站完成功能应用。同时在地市公司本地部署数据服务器和应用服务器，用于提供采集数据的容灾备份及属地化的功能应用。4.3 数据模型结构数据模型是系统设计的重要部分，iES-E200PRO系统的数据模型遵循SG186营销业务典型设计中对电能信息采集域相关对象的定义进行一一对应。在结构上，数据模型主要体现三条主线，即组织结构（供电公司、客服中心、供电所、客户、计量点）、供电关系（供电公司、厂站、线路、客户、计量点）以及行政关系（县、街道办、街道、客户、计量点），除测量点、总加组外皆由营销业务系统导入，在导入时自动对应和维护对象间的关系，导入后本系统不进行档案的修改；测量点、总加组相关的对象关系由本系统自行管理。系统总体数据模型如下图所示：数据模型图4.4 软件功能结构按照标准的要求，为了构建高可用性、安全性、可靠性、可伸缩性和扩展性的用电信息采集系统，主站软件采用成熟、标准的J2EE（Java 2 Enterprise Edition）企业平台架构搭建，采用多层的分布式应用模型、组件复用、一致化的安全模型及灵活的事务控制，使系统具有更好的移植性，以适应用电信息采集系统应用环境复杂、业务规则多变、信息发布的需要，以及系统将来的扩展的需要。系统软件架构主站软件采用分布式多层结构，典型的软件架构分表现层、应用层、服务层、数据层。应用层进一步细分为采集子层和业务子层、对外接口等。主站软件通过对外接口与外系统交互。a）表现层：提供统一的业务应用操作界面和信息展示窗口，是系统直接面向操作用户的部分。b）业务层：实现具体业务逻辑，是系统主站的核心层，根据系统的应用特点，业务层可分为采集子层、业务子层、对外接口等。c）服务层：提供全局通用的业务服务、安全服务等组件服务支持，并实现本系统专用的业务逻辑服务，为业务层提供通用的技术支撑。d）数据层：实现海量信息的存储、访问、整理，为系统提供数据的管理支持。数据层通过大型关系型数据库实现。iES-E200PRO系统的软件功能结构严格遵循标准的要求，并根据实际的现场设计和应用经验进行了切合实际的细化设计。软件结构上划分为通道适配层、通信适配层、通信服务层、数据服务层、业务支撑层、业务应用层、数据表现层和数据接口层。软件功能结构图a) 通过通道适配层、通信适配层和通信服务层实现对各类信道、各类终端的接入和采集控制。b) 通过数据接口层实现与其他系统间数据流的交互。c) 通过数据服务层实现对数据的检查、存储、统计和分析等综合管理。d) 通过业务支撑层实现对业务应用的逻辑封装。e) 通过业务应用层实现面向营销业务支持、系统运行管理、数据分析应用功能封装。f) 通过表现层的报表、图形、监控图、地理信息图等多种方式实现对数据的综合展示。5 主站功能实现5.1 数据采集功能5.1.1 功能概述系统为营销抄表业务提供远程数据采集（自动抄表）的技术手段，应用人员可以定义用户电表的采集时间、采集频率、采集数据项等，从而实现用户表码、电压、电流、电量、负荷、计量工况、状态量以及日、月冻结和统计数据等用电信息。5.1.2 主要功能点5.1.3 应用效果图5.2 数据管理功能5.2.1 功能概述系统提供对数据的综合管理功能，包括校验、存储、统计、容灾、接口等，从而保证主站能够稳定、可靠的存储数据，并满足安全、效率及应用的需要。数据处理服务负责对电量、负荷、负荷率、采集质量、以及日、月、年数据的统一存储及后续处理；数据校验分为缺失、倒走、突变、换表。对于突变数据的判断。为保证主站数据的安全性、完整性、可恢复性，系统采取高可靠性的备份系统按照全盘备份，增量备份，差分备份等备份策略进行安全管理。5.2.2 主要功能点5.2.3 应用效果图5.3 预付费管理功能5.3.1 功能概述预付费管理根据营销客户电费缴费管理业务中的购电信息，对采集点执行购电控制，由主站、终端、电能表多个环节协调执行，预付费控制方式支持主站实施预付费、终端实施预付费、电能表实施预付费三种形式。5.3.2 主要功能点5.3.3 应用效果图5.4 有序用电与负荷管理功能5.4.1 功能概述系统为有序用电管理业务提供负荷控制的技术手段，有序用电管理人员可以编制用电控制方案，通过厂休控、营业报停控、当前功率下浮控、时段控、遥控等手段实现有序用电5.4.2 主要功能点5.4.3 应用效果图5.5 计量监测功能5.5.1 功能概述系统为现场的计量设备运行工况提供实时监测的技术手段，可实时获知现场发生的电表、CT、电压、电流等计量异常工况5.5.2 主要功能点5.5.3 应用效果图5.6 用电监测功能 5.6.1 功能概述系统为重点用户的用电情况提供实时分析和监测的技术手段，实现对实时电量、负荷、电压、电流等用电信息的监测和变化分析。5.6.2 主要功能点5.6.3 应用效果图5.7 终端运行管理功能5.7.1 功能概述系统为采集终端的在役运行过程提供全程的维护管理支持，资产管理人员能够进行终端资产质量、状态等各类统计，终端维护人员能够进行调试、维修、拆换等各类操作。5.7.2 主要功能点5.7.3 应用效果图终端管理典型效果示意图5.8 系统运行维护功能5.8.1 功能概述系统为运行维护人员提供完善的档案模型管理、自动任务管理、网络通信管理、软件进程管理、设备运行管理、安全权限管理等功能，从而保障采集平台的安全、稳定、可靠的运行，确保系统的实时采集、运行监控、数据处理与应用。5.8.2 主要功能点档案管理任务管理监测维护工况管理通信管理安全管理运行维护功能营销档案同步/变更处理档案创立、建模、维护任务类型/采集范围编制采集时间/周期配置采集内容/即时采集工况源配置/监控项配置实时监测/分析/发布查询/甄别/处理/归档通信方式/端口配置通信监测/原码调试流量监控/升级管理任务/模块进程管理设备/网络/信道监测数据/运行质量监测操作日志管理操作审批管理用户权限管理值班管理值班编排电子值班告警设置负荷控制工控/电控/遥控保电/剔除/中文信息单控/批控/组地址控5.8.3 应用效果图5.9 数据分析应用功能5.9.1 功能概述系统基于采集的负荷、电量等电能数据，提供了一系列综合分析功能，实现各类用户、关口的负荷特性、电量变化，统计各类线损。5.9.2 主要功能点5.9.3 应用效果图6 终端接入方案电力用户用电信息采集终端设备安装在用电现场，通过接入电表、监测装置等设备采集电能信息，然后通过远程通道（光纤、GPRS/CDMA、230M、电话线、宽带等）上传到主站系统中存储和应用。采集终端分为专变采集终端、低压集中抄表终端(包括低压集中器、低压采集器) 、厂站采集终端。积成电子股份有限公司依据Q/GWD373-Q/GWD380电力用户用电信息采集系统对专变、集中器、采集器的系列技术标准和型式规范研制推出满足要求的各类终端，对于各类用电现场的本地采集提供采集方案。6.1 终端产品特点 满足最新标准要求终端产品完全满足最新发布的终端技术规范和型式规范等标准，并按照新规范要求完成了在某省级单位的产品测试和装用。 采用最先进的工业级实时技术平台终端产品采用军工航天领域使用的嵌入式强实时操作系统和进口32位工业级嵌入式 MPU为核心的硬件平台，在产品的稳定性、可靠性、实时性等方面领先于其他技术平台。 具有强容错能力终端采用国际领先的嵌入式电子盘镜像技术、主辅热备技术、双网/双猫通信热备技术等，极大地提高了系统的容错能力。 高准确度电能计量终端电能计量准确度经过计量认证，有功电能计量准确度达到0.5S级。 大容量终端数据存储及扩展能力终端数据存储容量支持32 Mbytes以上存储，大容量存储空间有效保证对大量采集数据、事项记录、故障信息、谐波数据的长期存储，确保了数据的完整性。6.2 专变采集终端接入专变采集终端安装在专变用户现场，实现对专变用户的电能信息采集，包括电能表数据抄读、电能计量设备工况和供电电能质量监测，以及客户用电负荷和电能量的监控。6.2.1 产品方案 iES-LM10T专变采集终端是积成电子最新推出的面向专变用户用电信息采集与管理的终端，满足电力用户用电信息采集系统对专变终端技术标准的要求，适应于对各类专变用户电能表数据采集、电能计量设备工况和供电电能质量监测、用电负荷和用电量监控，并对采集数据进行管理和双向传输。该终端具有抗干扰能力强、存储容量大、通信方式多样、人机交互界面友好、安装调试方便、运行稳定可靠、易维护等特点。适用于大、中用户、专用变、公用变、农综变、居民小区等需电量自动采集、存储、远传及远程负荷控制、用电服务与管理等自动化领域。iES-LM10T专变采集终端产品已获得质量技术监督局CMC计量产品生产许可证。6.2.2 技术特点 先进的技术平台硬件平台采用32位工业级嵌入式MPU和大规模可编程CPLD器件，软件平台采用美国军工航天领域使用的嵌入式强实时操作系统，整体性能达到国际先进水平。 高可靠性系统设计元器件均选用著名厂家工业级产品，六层板工艺，高集成度设计。输入、输出采用隔离技术。对于通信输入/输出端口、电源输入端等易遭雷击的接点有良好的防雷击措施。 强大的抗干扰能力终端对高频干扰、快速瞬变、浪涌及静电等的抗干扰能力都达到4级标准。RS485通信端子与强电端子间可承受4kV的工频耐压，4kV的浪涌（对零线），A、B端子可承受8kV的静电接触放电，A、B端子间可承受380V的交流电历时5分钟不损坏。 高速、高准确度交直流测量电压、电流、功率测量精度可达0.5级，有功电能计量等级可达0.5S级，无功电能计量等级可达2.0级。可实现229次谐波分析。直流模拟量测量精度1级。 真正的10/100M自适应以太网口该以太网口为CPU本身自有的网络口，具有10/100M自适应能力。可支持同时多路连续高速率通信，支持ADSL通信，可远方设置IP地址等参数。 灵活多样的通信方式支持以太网、GPRS、CDMA、短消息、230MHz专网、拨号、RS232/RS485数字通道等，并支持3G模块扩展。支持主站穿透式抄表和终端级联。与数字电能表通讯，支持部颁DL/T645、IEC1107等近50余种表计规约。在同一抄表环路上可同时支持多种规约、多种速率抄表。 方便的系统维护终端配备大屏幕图形液晶，全中文菜单，显示内容直观、全面。主站可对终端设置参数和对时，读取终端的各种信息，对终端进行远程维护及程序升级。升级方式支持断点续传，升级过程中终端仍可正常运行。 严密的安全防护措施采用国家密码局认可的硬件安全模块实现数据的加解密，支持对称和非对称密钥算法。对终端的参数设置、程序升级和故障调试等重要操作，设有口令保护及铅封保护，可设置终端主动上报铅封被开启和计量装置封印被开启。 宽泛的电源适应性三相四线220/380V：允许偏差-*%+*%；三相三线3100V、三相四线357.7/100V：允许偏差-*%+*%；频率：50Hz，允许偏差-6%+5%。6.2.3 主要功能 数据采集状态量采集，电能表数据采集，脉冲量采集，交流采样，温度、压力测量等。 数据处理及存储实时、当前数据和历史日、月数据，以及电能表运行状况数据、电压合格率数据、谐波数据、过负荷统计数据、三相不平衡数据等。 电能计量总及各费率的正、反向有、无功电能、四象限无功电能；各分相正、反向有、无功电能、；总及各费率的正、反向有、无功最大需量。 参数设置和查询支持对终端参数、表计参数、控制参数、抄表参数、费率参数等的设置和查询。 负荷控制支持功率定值闭环控制、催费告警、预付费控制、保电、剔除、遥控等。 事项记录支持计量装置封印非授权人开启、电能表异常、参数改变、跳合闸、停上电、状态量变位、各种越限异常等重要事件和一般事件记录。 数据传输可与主站、电能表及当地客户终端设备通信，具有数据转发、穿透抄表、级联通信、流量控制等功能。 本地功能具有本地状态灯指示，提供本地红外、无线、USB、232以及网络维护方式，并可作为用户数据接口提供本地用户数据服务。 终端维护终端具有自测试、自诊断、自恢复功能，支持当地及远程维护。6.2.4 技术指标项 目技 术 指 标采集智能表数64采集周期1分钟24小时可设存储容量8MBytes，可扩到32MBytes交流采样精度电压、电流 0.5级，功率0.5级电能计量精度有功0.5S级，无功2.0级掉电保存时钟10年，数据10年时钟精度0.5秒/天时钟电池3.6VDC，1.2Ah整机功耗三相四线：10伏安，三相三线：8伏安电源三相四线3220/380V，允许偏差-*%+*%；三相三线3100V、三相四线357.7/100V，允许偏差-*%+*%工作条件工作温度：4070，相对湿度：*%*%，工作大气压：66kPa108kPa抗干扰抗故障能力DL/T 698 电能信息采集与管理系统4级标准，RS485接口与电源间可承受4kV工频耐压、4kV的浪涌（对零线），A、B端子可承受8kV的静电接触放电，以及A、B端子间可承受380V的交流电历时5分钟不损坏MTBFMTBF 50000小时安全措施铅封、口令；门禁检测、开盖检测、编程按键安装方式壁挂式，280mm*180mm*85mm（高*宽*深）6.2.5 接入方案专变采集终端一般通过本地RS-485等方式与用户用电计量设备（如电表）进行通信，通过GPRS/CDMA/230M等无线通道或光纤、拨号MODEM等有线信道与主站进行通信。专变采集接入示意图如下：6.3 低压集抄终端接入低压集中抄表终端包含低压集中器和低压采集器两类，用于完成台区考核表、低压居民、低压非居民用户电能表数据的采集、用电异常监测，并对采集的数据实现管理和远程传输。6.3.1 产品方案iES-LM10J低压集中器和iES-E10低压采集器是积成电子电能采集终端系列产品中的低压集抄终端产品，采用最新的嵌入式系统软、硬件技术，根据国家和行业最新技术规范研制出的新一代低压集中抄表终端。其主要特点是软硬件技术平台先进、抗干扰能力强、存储容量大、通信方式多样、安装调试方便、人机交互界面友好、电源适应范围宽、维护方便。iES-LM10J低压集中器还实现了公变监测终端的全部功能，与iES-E10低压采集器相配套使用，能够提供多种情况下台区电能信息管理的解决方案，实现台区范围内电力用户用电信息的全面采集与处理。6.3.2 低压集中器iES-LM10J低压集中器是积成电子最新推出的面向公用配变考核计量点及低压工商业、居民用户用电信息采集与管理的低压集抄终端，满足QGDW 374.2-2009电力用户用电信息采集系统技术规范：集中抄表终端技术规范和QGDW 375.2-2009电力用户用电信息采集系统型式规范：集中器型式规范的要求，适用于低压用户集中抄表、台区电能计量、配电变压器运行监测与无功补偿等应用。iES-LM10J低压集中器实现收集各采集终端或电能表的数据、数据储存处理、与主站或手持设备进行数据交换等功能，其核心功能有数据采集、数据管理和存储、参数设置和查询、数据传输、事件记录。6.3.2.1 技术特点 先进的技术平台系统采用以飞思卡尔32位工业级嵌入式CPU和大规模可编程CPLD器件为核心的硬件平台。引入美国军工航天领域使用的嵌入式强实时操作系统V*Works、TrueFFS Flash文件系统等组成系统软件平台。 高可靠性系统设计输入、输出采用隔离技术；终端具有良好的防雷击措施；模块化结构设计；充分考虑耐压、功耗等因素。 灵活多样的通信方式可以采用多种通讯方式与主站通信。支持以太网、GPRS、CDMA1*、拨号、短消息、SCDMA及RS-232/RS-485数字通道等。支持终端级联。与主站通信支持数据加密及数据压缩。 真正的10/100M自适应以太网口与通过串口扩展的以太网口具有本质区别，该以太网口为CPU本身自有的网络口，具有10/100M自适应能力，可支持连续高速率通信。 安防措施严密采用国家密码局认可的硬件安全模块实现数据的加解密，支持对称和非对称密钥算法。对终端的参数设置、程序升级和故障调试等重要操作，设有口令保护及铅封保护，可设置终端主动上报铅封被开启和计量装置封印被开启。 适应能力强对高频干扰、快速瞬变、浪涌及静电等抗干扰能力都达到DL/T743-2001标准中规定的最严酷4级标准，可在恶劣环境下使用。 方便的系统维护终端支持远程维护及程序升级。升级支持断点续传，升级过程中不影响终端正常运行。此外，终端还具有抗干扰能力强、安全访问措施严密、电源适应范围宽、数据存储容量大等特点。 高速、高准确度交流采样交流电压、电流测量精度为0.5级，功率、电量测量精度为0.5S级， 具有电能计量认证。可完成19次谐波分析，便于进行电能质量监测及故障分析。 集多项功能一体终端兼具低压集抄、配变监测、电能计量、无功补偿等功能于一体，可广泛应用于低压用户集中抄表、配变运行管理、配变无功补偿、台区远程计量等。6.3.2.2 主要功能 数据采集电能表数据及事件采集，状态量采集，脉冲量采集，交流采样，温度、压力测量等。 数据处理及存储实时、当前数据和历史日、月数据，以及电能