智能用电管理系统技术方案

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本方案采用EIS5000智能用电管理系统主站软件、DJGZ-XJ801型集中器实现低压用户用电信息采集。

?EIS5000智能用电管理系统主站软件部署于服务器端，属于整个系统的管控中心。

?DJGZ-XJ801型集中器用于电能表数据的采集。

?服务器端主站软件与现场集中器之间的通讯通道采用APN专网，通讯速度快，数据安全性高，便于管理。

?系统采用B/S架构模式，通过浏览器实现信息展示、数据访问。

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?DL/T645-2007多功能电能表通信协议

?Q/GDW376.1—2009电力用户用电信息采集系统通信协议

第一部分：主站与采集终端通信协议

?Q/GDW373—2009电力用户用电信息采集系统

功能规范

?Q/GDW374.2—2009电力用户用电信息采集系统技术规范

第二部分：集中抄表终端技术规范

?Q/GDW374.3—2009电力用户用电信息采集系统技术规范

第三部分：通信单元技术规范

?Q/GDW375.3—2009电力用户用电信息采集系统型式规范

第三部分：采集器型式规范Q/GDW377—2009电力用户用电信息采集系统安全防护技术规范

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系统从逻辑架构上分为主站层、通信信道层和计量采集设备层三部分

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（1）集中器采集

集中器定时向电表获取几乎全部冻结数据，然后存入存储器。所采集的数据包含电量、负荷、告警等数据。同时，可以通过RS-485通讯接口或者载波通路采集外接电表数据。

（2）集中器上报数据

主站可以向集中器设定数据定时报的任务，指定GPRS表以一定的周期上报指定的数据项。一般定时上报周期以15分钟为基本周期。定时上报的数据项，通常为电量、负荷和告警等实时性意义较强的数据。

（3）主站召测数据

主站也可以不采取集中器上报的模式，而实行主站定时召测的模式。主站每隔一定周期（比如60分钟），召测一次集中器的实时数据，集中器接收到召测命令后，从存储区域取出数据，回复给主站。

CPU存储器载波抄表GPRS通讯电表主站智能用电管理系统技术方案全文共22页，当前为第7页。智慧小区云服务平台整体解决方案智慧小区云服务平台整体解决方案智慧小区云服务平台整体解决方案

主站定时自动采集

添加标题

随机召测

终端主动上报

按采集任务设定的时间间隔自动采集终端数据，自动采集时间、间隔、内容、对象可设置。当定时自动数据采集失败时，主站应有自动及人工补采功能，保证数据的完整性。

根据实际需要随时人工召测数据。如出现事件告警时，随即召测与事件相关的重要数据，供事件分析使用。

终端启动数据传输过程（简称为主动上报），将重要事件立即上报主站，以及按定时发送任务设置将数据定时上报主站。

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?历史数据：日零点冻结电能示值、月冻结电能示值；

?实时数据：当前电能示值、当前负荷数据；

?报警事件：终端停上电事件、配变负荷告警事件等；

?费控数据：购电次数、累计购电金额、剩余金额等。

系统支持数据综合查询功能，并提供组合条件方式查询相应的数据页面信息。可以分线路、分时段查询历史数据、负荷数据以及报警数据。

?对系统用户进行分级管理，并可根据业务需要，按照业务的涉及内容进行密码限制。

?登录系统的所有操作员都要经过授权，根据授权权限使用规定的系统功能和操作范围。

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用户购电时，售电管理员登录售电平台页面，用户缴费收据经平台处理，存储在服务器数据库中。

远程费控的实现依赖于用电信息采集。远程费控功能首要步骤是采集现场表计的表底数据，根据表底数据，计算用户的用电量和用电费。然后对比用户的缴费金额，计算费控结果并实施响应控制。

采用后台算费的费控模式，在主站执行用户剩余电费的计算和控制指令的下发，控制指令经由现场集中器转发至表计。现场设备由集中器和远程费控电能表等组成，现场信息的显示和跳闸动作的执行在用户的电表上。

电表读数采集电费计算电量计算累计用电费用户购电购电费累计购电费剩余电费断电告警值报警值断电命令短信催费智能用电管理系统技术方案全文共22页，当前为第10页。智慧小区云服务平台整体解决方案智慧小区云服务平台整体解决方案智慧小区云服务平台整体解决方案

根据计算得到的用户电表的剩余金额、购电次数和累计购电金额等信息，经过系统后台处理，可以生成缴费明细短信、催费告警短信和跳闸告警短信。

根据计算的剩余金额，与预先设定的报警金额进行比较，可以得到需要进行催费告警的用户清单，由后台短信模块进行组合配置，生成短信，经短信平台发送给指定客户。

如果用户的剩余金额已经低于断电告警阀值，系统将向客户发送跳闸告警短信，同时对用户电表进行远程断电控制。

远程控制分为实时控制和定时控制，以主站作为控制中心，向集中器或表计发送控制命令，实现对用户的通断电控制。

?实时控制，由操作员或者管理员针对特定用户，需要进行实时干预，对用户进行手工操作，实现对用户开关设备进行远程通电或者远程断电。

?定时控制，后台系统对用户电表的剩余金额进行定时计算，根据计算的剩余金额，与用户的告警金额及断电阀值进行对比，如果用户剩余金额低于断电阀值，将进行断电控制；对于已经断电的用户，经过计算后，如果用户剩余金额大于告警金额，将进行通电控制。

前台售电用户缴费剩余电费计算剩余金额＜告警金额？否发送催费短信剩余金额＜断电阀值？否远程断电发送断电通知是是合闸智能用电管理系统技术方案全文共22页，当前为第11页。智慧小区云服务平台整体解决方案智慧小区云服务平台整体解决方案智慧小区云服务平台整体解决方案

基站

GGSN

DNS

SGSN

BTS

BSC

PCU

应用前置机

GPRS终端

接入服务器或

Radius服务器

防火墙

GPRS

Backbone

GRE隧道

对于电信运营基站这种运行环境来说，数据计量和采集点比较分散，利用无线方式进行数据通讯是一种较好的选择。基于安全性和时效性考虑，采用APN专线网络较为合适。

（1）业务流程：

?GPRS终端通过基站设备向运营商的SGSN发出GPRS登录请求，请求中包括由移动公司为GPRS专网系统专门分配的专网APN和SIM卡绑定IP；

?根据请求中的APN，SGSN向DNS服务器发出查询请求，找到与企业服务器平台连接的GGSN，并将请求通过GTP隧道封装送给GGSN；

?GGSN将认证信息（包括手机号码、用户账号、密码等）通过专线送至Radius进行认证；

?Radius认证服务器收到认证信息后，检查是否为合法用户发来的请求；

?Radius认证通过后，由Radius向GGSN发送确认信息；

?GGSN再将确认信息传回SGSN，SGSN收到确认后将为终端的请求建立会话；

?会话建立后，终端就可以携带数据包对应用前置机进行访问了。

（2）特点：

主站服务器通过一条APN专线接入移动公司GPRS网络，双方路由器之间采用私有固定IP地址进行互联，在GGSN与通讯运营公司互联路由器之间采用GRE隧道。用于GPRS专网的SIM卡仅开通绑定该专用APN的业务，限制使用其它业务。申请获得APN后，给所有GPRS模块分配私有固定IP。GPRS网络表和应用前置机之间采用端到端加密，防止信息在传输过程中的泄漏。双方采用防火墙进行隔离，并在防火墙上进行IP和端口过滤。此种方案适合于安全性要求较高、数据点比较多、时时性要求较高的应用环境。在资金允许的情况下是最佳的组网方式。

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数据的WEB发布采用内部局域网，直接利用现有的局域网实现访问。本方案设计的软件系统是B/S架构，操作员通过浏览器管理软件系统。客户端的访问与服务器的交互采用内部局域网。

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实施案例

本方案以其经济便捷的优势，曾经部署于多个工矿企业及电力企业单位。其中较为经典的案例有河南长葛电能采集项目、河南邓州电能信息采集项目、河南登范县电能信息采集项目和湖南花垣智能用电管控项目。

方案优势

本方案在网络设备、计量设备和稳定性等方面具备更经济、更便捷和更稳定的优势。

?网络兼容性强，能同时使用中国三大电信运营商（中国电信、中国移动和中国联通）的GPRS数据业务；

?网络安全性和数据时效性高，采用单独的专网通道，数据不受互联网数据影响，极为安全快捷。

?系统主站软件具备开放性的数据共享接口，各种采集数据和分析统计数据可以为其他系统软件（如调度监控系统）所共享使用。

序号

项目名称

项目地点

网络运营商

项目概况

1河南长葛电能信息采集项目

河南长葛

中国移动

实现河南长葛供电局专配变计量信息的公司信号基站用电信息的采集管理

2河南邓州电能信息采集项目

河南邓州

中国联通

实现河南邓州供电局专配变计量信息的公司信号基站用电信息的采集管理

3河南范县电能信息采集项目

河南范县

中国联通

实现范县供电局低压居民集抄、专配变采集管理等电力信息的采集、管理和统计分析

4湖南花垣智能用电管理项目

湖南花垣

中国电信

实现花垣供电公司的居民低压集抄、专配变采集管理等电力信息的采集和管理

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DJGZ23-XJ801型集中器

DJGZ23-XJ801型集中器是我公司结合国家电网公司《电力用户用电信息采集系统功能规范》等标准，综合了先进的移动通信技术、32位RISC嵌入式软硬件平台、专业级实时LINUX嵌入式操作系统、高精度电能计量等技术。具备远方抄表、电能计量、需量统计、电能质量测量、主动上报、低压载波抄表等功能，具有功能强大、使用简单、运行稳定、维护方便、采集精度高、可靠性高、存储容量大、开放性好、性价比高的特点。

作为低压用户集中抄表的中央设备，安装在低压配电变压器的低压侧，通过低压电力线载波与用户电能表通讯，汇集该配变下所有用户电能表的数据，通过下行485通讯汇集该配变下所有总表的数据；并通过上行信道与主站软件进行数据交换，从而实现远程抄表的功能。

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正常工作电压

0．9Un-1.1Un极限工作电压

0.70Un-1.30Un电压线路功耗(每一相)≤10VA电流线路功耗(每一相)≤0.5VA停电抄表电池

4.8-5.6VDC?电气参数

?技术参数

正常工作温度

-25℃～+60℃

极限工作温度

-40℃～+70℃

存贮和运输温度

-40℃～+70℃

存储和工作湿度

10%~100％

?气候条件

主站规约

Q／GDW1376.1-2013《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》

面板显示

160*160点阵单色LCD，二极管背光

本地传输接口

1路RS232维护串口、2路RS485、1路USB、1路调制式红外

远程升级

具备

存储容量

128MBFLASH，32MSDRAM可靠性

MTBF≥7.6×104h智能用电管理系统技术方案全文共22页，当前为第18页。智慧小区云服务平台整体解决方案智慧小区云服务平台整体解决方案智慧小区云服务平台整体解决方案

失压、失流记录

电能计量

电量冻结

最大需量记录

事件记录

复费率功能

功能说明

数据上传

预付费（扩展）

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产品配置及报价清单

总价：

万元

主站硬件

合计：6.05万元

序号

名称

型号及规范

数量

单价（万元）备注

1

服务器

DellPowerEdgeR710机架式服务器

CPU：IntelXeon4核5506*2内存：8GB硬盘：300GB*2（RAID1）

网卡：

双端口千兆网卡

光驱：DVD-ROM

1台

3.5

可自备

2

交换机