專利名稱：遠方電能計量計費系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電能計量計費系統(tǒng)，尤其是采用建立移動通信電力虛擬專網(wǎng)(VPN)隧道技術(shù)形成的供用電數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的遠方電能計量計費系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，一個地級市電力企業(yè)的供電用戶平均超過100000戶，對用電計費的電能表超過150000萬只，抄收電表目前采用人工每月進行現(xiàn)場抄收，即使少數(shù)地區(qū)采用抄表器，也是為防止人為差錯而改變記錄方式的現(xiàn)場抄收，難以避免的在用戶端產(chǎn)生抄收環(huán)節(jié)工作量大，抄表周期長，人為誤差大，供電可靠性差，電費收繳難的種種弊端。而在供電端又形成人員嚴重不足，不了解廣大用戶和供電網(wǎng)絡(luò)的供用電狀況，供電質(zhì)量和線路安全情況，造成電量流失嚴重，電能質(zhì)量差，電費收繳難，供電秩序難以保障，電力服務(wù)差等情況。這種人工抄表方式已經(jīng)不適應(yīng)電力營銷信息化的管理要求，難以解決社會發(fā)展和人民生活不斷增長的用電需求矛盾。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種采用建立移動通信電力虛擬專網(wǎng)(VPN)隧道技術(shù)形成的供用電數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的電能計量計費系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用VPN技術(shù)，將電力專網(wǎng)的數(shù)據(jù)加密封裝，透過虛擬的公網(wǎng)隧道進行數(shù)據(jù)傳輸，與電力內(nèi)部專網(wǎng)一樣可以防止數(shù)據(jù)被竊取，具-有很高的安全性和可靠性。同時，可實現(xiàn)用電數(shù)據(jù)實時準確的采集、存儲、傳輸，現(xiàn)場設(shè)備和管理端數(shù)據(jù)的實時交互，供售端同時抄表，監(jiān)測用電異常和防竊電等功能，并可為電力需求側(cè)管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，提高電力服務(wù)水平。此外，還具有投資少、數(shù)據(jù)量大，運行費用低、免維護等明顯優(yōu)勢。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的具體技術(shù)方案如下
一種遠方電能計量計費系統(tǒng)，包括終端設(shè)備層、數(shù)據(jù)通信層和監(jiān)控管理層，其特征在于所述數(shù)據(jù)通信層為基于移動通信虛擬專網(wǎng)VPN隧道技術(shù)的移動通信網(wǎng)，處于終端設(shè)備層的數(shù)據(jù)采集終端群采集電表數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)通信層的移動通信網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控管理層的系統(tǒng)前置機，前置機將數(shù)據(jù)存儲到系統(tǒng)前臺數(shù)據(jù)庫中，由系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸中間件將前置機抄收的數(shù)據(jù)處理過濾后轉(zhuǎn)存到系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)庫中供本系統(tǒng)后臺其他子系統(tǒng)使用。
所述移動通信網(wǎng)為基于GPRS或CDMA等無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的移動通信網(wǎng)。
所述終端設(shè)備層的數(shù)據(jù)采集終端群是用于對各種公變、專變以及變電站等相關(guān)計量電能表數(shù)據(jù)進行抄收檢測。
處于終端設(shè)備層的數(shù)據(jù)采集終端群采集電表數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)通信層的GPRS或CDMA等移動通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控管理層的系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，供本系統(tǒng)的其他子系統(tǒng)使用。其中監(jiān)控管理層中數(shù)據(jù)中心的前置機完成數(shù)據(jù)采集以及終端交互功能，通信管理工作站完成配合終端與前置機的通信調(diào)度以及實時網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控功能，數(shù)據(jù)服務(wù)器負責數(shù)據(jù)的存儲服務(wù)，應(yīng)用服務(wù)器完成對采集數(shù)據(jù)實時處理以及過慮等功能，維護工作站完成對整個數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)以及相關(guān)系統(tǒng)維護的功能。
所述監(jiān)控管理層還包括運行數(shù)據(jù)整合中間件，用于完成本系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的整合，以提高系統(tǒng)兼容性的整合服務(wù)器。
本系統(tǒng)臺帳、線損、用電異常分析、系統(tǒng)維護等客戶端子系統(tǒng)部署在電業(yè)局以及供電局相關(guān)用戶計算機上，通過電業(yè)局內(nèi)部局域網(wǎng)訪問數(shù)據(jù)中心的相關(guān)數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)其相關(guān)功能。
上述電能計量計費系統(tǒng)，采用VPN技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)防火墻、入侵檢測和防病毒技術(shù)相結(jié)合，使系統(tǒng)與Internet協(xié)議族的外網(wǎng)之間形成單向非物理連接的安全隔離，建立以主動防御為特征的多層縱深安全防護，有效的杜絕非法用戶借助公網(wǎng)對系統(tǒng)和數(shù)據(jù)進行攻擊、篡改、泄密和遺失，確保了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全性、設(shè)備安全性和網(wǎng)絡(luò)安全性。
同時，電力VPN虛擬專網(wǎng)與建設(shè)常規(guī)電力通信網(wǎng)相比，實現(xiàn)了用電數(shù)據(jù)實時準確的采集、存儲、傳輸，現(xiàn)場設(shè)備和管理端數(shù)據(jù)的實時交互，供售端同時抄表，監(jiān)測用電異常和防竊電等功能，有利于整頓電力市場秩序，避免國有資產(chǎn)流失，提高電力快速響應(yīng)能力，解決人工抄表的種種弊端，并可為電力需求側(cè)管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，提高電力服務(wù)水平。
本系統(tǒng)利用現(xiàn)有的GPRS、CDMA等移動通信網(wǎng)絡(luò)建立電力虛擬專網(wǎng)，可以大大減少系統(tǒng)的成本。此外，本系統(tǒng)還具有覆蓋廣、數(shù)據(jù)量大，可靠性高、運行費用低、免維護(由移動或聯(lián)通公司維護)等明顯優(yōu)勢。
附圖及圖面說明

圖1是本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型的系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本實用新型的數(shù)據(jù)采集功能單元流程圖。
圖4是本實用新型的數(shù)據(jù)處理功能單元流程圖。
圖5是本實用新型的設(shè)備臺帳管理功能單元流程圖。
圖6是本實用新型的線損管理與控制功能單元流程圖。
圖7是本實用新型的用電異常分析功能單元流程圖。
圖8是本實用新型的系統(tǒng)維護功能單元流程圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型包括終端設(shè)備層、數(shù)據(jù)通信層和監(jiān)控管理層，其特征在于所述數(shù)據(jù)通信層為基于移動通信虛擬專網(wǎng)VPN隧道技術(shù)的移動通信網(wǎng)，處于終端設(shè)備層的數(shù)據(jù)采集終端群采集電表數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)通信層的移動通信網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控管理層的系統(tǒng)前置機，前置機將數(shù)據(jù)存儲到系統(tǒng)前臺數(shù)據(jù)庫中，由系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸中間件將前置機抄收的數(shù)據(jù)處理過濾后轉(zhuǎn)存到系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)庫中供本系統(tǒng)后臺其他子系統(tǒng)使用。
所述移動通信網(wǎng)為基于GPRS或CDMA等無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的移動通信網(wǎng)。
所述終端設(shè)備層的數(shù)據(jù)采集終端群是用于對各種公變、專變以及變電站等相關(guān)計量電能表數(shù)據(jù)進行抄收檢測。
處于終端設(shè)備層的數(shù)據(jù)采集終端群采集電表數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)通信層的GPRS或CDMA等移動通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控管理層的系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，供本系統(tǒng)的其他子系統(tǒng)使用。其中監(jiān)控管理層中數(shù)據(jù)中心的前置機完成數(shù)據(jù)采集以及終端交互功能，通信管理工作站完成配合終端與前置機的通信調(diào)度以及實時網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控功能，數(shù)據(jù)服務(wù)器負責數(shù)據(jù)的存儲服務(wù)，應(yīng)用服務(wù)器完成對采集數(shù)據(jù)實時處理以及過慮等功能，維護工作站完成對整個數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)以及相關(guān)系統(tǒng)維護的功能。
所述監(jiān)控管理層還包括運行數(shù)據(jù)整合中間件，用于完成本系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的整合，以提高系統(tǒng)兼容性的整合服務(wù)器。
本系統(tǒng)臺帳、線損、用電異常分析、系統(tǒng)維護等客戶端子系統(tǒng)部署在電業(yè)局以及供電局相關(guān)用戶計算機上，通過電業(yè)局內(nèi)部局域網(wǎng)訪問數(shù)據(jù)中心的相關(guān)數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)其相關(guān)功能。
本系統(tǒng)主要功能有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、設(shè)備臺帳管理、線損管理與控制、用電異常分析及系統(tǒng)維護。
其中，數(shù)據(jù)采集功能單元包括1.實時數(shù)據(jù)采集包括用電數(shù)據(jù)采集和配網(wǎng)運行狀態(tài)信息采集。實時采集用電數(shù)據(jù)，可避免人工抄收數(shù)據(jù)時的時差及誤差，并可節(jié)約大量的人力資源；配網(wǎng)運行狀態(tài)信息采集是用來采集配網(wǎng)運行狀態(tài)、通訊狀態(tài)、故障狀態(tài)等工況信息。2.其他數(shù)據(jù)采集本系統(tǒng)從保護現(xiàn)有資源出發(fā)，將與負荷管理系統(tǒng)、電量計費系統(tǒng)、各供電局調(diào)度自動化系統(tǒng)、配網(wǎng)自動化系統(tǒng)、用電營銷自動化系統(tǒng)等進行接口，抽取線損，計算分析所需數(shù)據(jù)。終端上電后自動連接主站進行對時，終端定期抄收電表數(shù)據(jù)并存儲在終端內(nèi)，前置機定時向終端發(fā)送抄收數(shù)據(jù)命令采集這些數(shù)據(jù)，并存儲在前臺數(shù)據(jù)庫中供數(shù)據(jù)處理程序整理過慮。
數(shù)據(jù)處理功能單元包括1.實時數(shù)據(jù)監(jiān)測以圖形、表格等多種形式顯示實測采集結(jié)果。2.實時數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)實時分析缺相、斷流、竊電等報警信息，以聲、光、電以及短信等方式報警。程序啟動后配置好前臺數(shù)據(jù)庫和后臺數(shù)據(jù)庫連接的參數(shù)，程序定時將前臺抄收的數(shù)據(jù)分析處理到后臺數(shù)據(jù)庫中供系統(tǒng)其他程序使用，其中分析處理主要包括對用電量的計算、異常數(shù)據(jù)的分析等等。
設(shè)備臺帳管理功能單元包括1.臺帳信息管理基于圖形管理線路、變壓器、電表、電流互感器、電壓互感器、監(jiān)測終端等設(shè)備的臺帳信息(包括客戶的基本檔案信息)管理。2.運行信息管理管理線路、變壓器、電表、電流互感器、電壓互感器、監(jiān)測終端等設(shè)備的運行狀態(tài)信息。本臺帳管理程序按照圖庫一體化方式開發(fā)，用戶在繪制圖形的過程中直接將數(shù)據(jù)錄入到圖形中，經(jīng)過數(shù)據(jù)檢錯后將數(shù)據(jù)導入系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)庫中供后臺使用。
線損管理與控制功能單元包括1.理論線損根據(jù)用戶的不同選擇，計算、統(tǒng)計出不同配網(wǎng)線路的理論線損。2.統(tǒng)計線損根據(jù)用戶的不同選擇，計算并統(tǒng)計出不同配網(wǎng)線路等的實測線損。用戶選擇需要統(tǒng)計的線路電表范圍后，系統(tǒng)自動判斷用戶選擇的合理性，若選擇合理用戶確定需要計算的時間范圍，查詢數(shù)據(jù)庫得到相應(yīng)時間范圍內(nèi)的電表相關(guān)數(shù)據(jù)，計算出該時間段內(nèi)的線損值并生成計算結(jié)果輸出計算結(jié)果報表。
用電異常分析功能單元，系統(tǒng)通過分析比較各種采集數(shù)據(jù)，并結(jié)合數(shù)據(jù)處理中的實時數(shù)據(jù)分析功能確定用戶用電情況是否異常。本系統(tǒng)用電異常分為實時和數(shù)據(jù)分析兩部分。實時報警數(shù)據(jù)由終端檢測到缺相、斷流等等用電異常情況生成報警信息并主動上報到系統(tǒng)前置機，系統(tǒng)前置機經(jīng)過簡單的數(shù)據(jù)效驗處理后將這些報警信息以聲、光、電或短信方式的形式產(chǎn)生報警處理，最后將這些報警信息存入數(shù)據(jù)庫中供用戶查詢；數(shù)據(jù)分析部分由用電異常子系統(tǒng)通過對比分析歷史日、周、月、年等數(shù)據(jù)分析出用電異常的電表。
系統(tǒng)維護功能單元包括1.系統(tǒng)權(quán)限管理根據(jù)用戶使用系統(tǒng)的不同級別，設(shè)定相應(yīng)的權(quán)限，從而確保系統(tǒng)在使用管理上的安全。2.系統(tǒng)參數(shù)管理設(shè)置系統(tǒng)全局參數(shù)，確保系統(tǒng)可靠運行。本系統(tǒng)超級管理員分供電局級和電業(yè)局級管理員兩級，首先用戶正確通過系統(tǒng)驗證，確認是哪一級管理員，然后根據(jù)不同管理員角色對各自的管理內(nèi)容進行管理。
權(quán)利要求1.一種遠方電能計量計費系統(tǒng)，包括終端設(shè)備層、數(shù)據(jù)通信層和監(jiān)控管理層，其特征在于所述數(shù)據(jù)通信層為基于移動通信虛擬專網(wǎng)VPN隧道技術(shù)的移動通信網(wǎng)，處于終端設(shè)備層的數(shù)據(jù)采集終端群采集電表數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)通信層的移動通信網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控管理層的系統(tǒng)前置機，前置機將數(shù)據(jù)存儲到系統(tǒng)前臺數(shù)據(jù)庫中，由系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸中間件將前置機抄收的數(shù)據(jù)處理過濾后轉(zhuǎn)存到系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)庫中供本系統(tǒng)后臺其他子系統(tǒng)使用。
2.如權(quán)利要求1所述的遠方電能計量計費系統(tǒng)，其特征在于所述移動通信網(wǎng)為基于GPRS或CDMA無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的移動通信網(wǎng)。
3.如權(quán)利要求1所述的遠方電能計量計費系統(tǒng)，其特征在于所述前置機用于完成數(shù)據(jù)采集以及終端交互，所述監(jiān)控管理層還包括完成配合終端與前置機的通信調(diào)度以及實時網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控功能的通信管理工作站；負責數(shù)據(jù)存儲服務(wù)的數(shù)據(jù)服務(wù)器；完成對采集數(shù)據(jù)實時處理以及過濾功能的應(yīng)用服務(wù)器和完成對整個數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)以及相關(guān)系統(tǒng)維護功能的維護工作站。
4.如權(quán)利要求3所述的遠方電能計量計費系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)控管理層還包括運行數(shù)據(jù)整合中間件，用于完成本系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的整合，以提高系統(tǒng)兼容性的整合服務(wù)器。
專利摘要本實用新型公開了一種遠方電能計量計費系統(tǒng)，包括終端設(shè)備層、數(shù)據(jù)通信層和監(jiān)控管理層，所述數(shù)據(jù)通信層為基于移動通信虛擬專網(wǎng)VPN隧道技術(shù)的移動通信網(wǎng)，處于終端設(shè)備層的數(shù)據(jù)采集終端群采集電表數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)通信層的移動通信網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控管理層的系統(tǒng)前置機，前置機將數(shù)據(jù)存儲到系統(tǒng)前臺數(shù)據(jù)庫中，由系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸中間件將前置機抄收的數(shù)據(jù)處理過濾后轉(zhuǎn)存到系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)庫中供本系統(tǒng)后臺其他子系統(tǒng)使用。本實用新型可實現(xiàn)用電數(shù)據(jù)實時準確的采集、存儲、傳輸，現(xiàn)場設(shè)備和管理端數(shù)據(jù)的實時交互，監(jiān)測用電異常和防竊電等功能。此外，還具有投資少、數(shù)據(jù)量大，運行費用低、免維護等明顯優(yōu)勢。
文檔編號G08C17/02GK2771869SQ200520033419
公開日2006年4月12日 申請日期2005年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月10日
發(fā)明者周波 申請人:成都華立達電力信息系統(tǒng)有限公司