第３２卷第１０期 ２０１６年１０月 吉林工程技术师范学院学报 Ｊｏｕｍａｌ ｏｆ Ｊｉｌｉｎ Ｅｎ￣ｎｅｅｆｉｎｇ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｖｏ１．３２ Ｎｏ．１Ｏ Ｏｃｔ．２０１６ 基于“互联网＋”的远程用电抄收与管理系统研究 王锐 ，王 慧 ，齐艳茹。 （１．长春师范大学工程学院，吉林长春１３００３２；２．吉林油田公用事业管理公司，吉林松原１３８０００； ３．吉林工程技术师范学院信息工程学院，吉林长春１３００５２） ［摘要］文中提出了一种基于“互联网＋”的远程用电抄收与智能管理系统。该系统解决的主要问题是 实现远程用电数据的无线传输与多功能管理，实现用电管理的人性化。该系统经过试验测试，与目前广 泛使用的载波抄收系统相比，具有抗干扰、运行稳定、抄收率高等优点，与ＧＰＲＳ无线抄收系统相比，具 有数据传输速率高，带宽大，可实现视频传输等功能，具有良好的推广应用前景。 ［关键词］互联网 ；远程抄收；智能管理；多功能 ［中图分类号］ＴＰ３１５ ［文献标识码］Ａ ［文章编号］１００９．９０４２（２０１６）１０．０１０９。０２ 一、引言 ＲＳ４８５接口规定为智能电表的串行电气接口，同时 早在２００１年，我国就开始了ＧＰＲＳ业务的商用， 并且迅速在各个领域得到发展，促进了我国电力系统 的信息化建设的快速发展。随着各行各业用电量的 增加以及智能电网的发展，用电管理部门需要不断提 高用电计量与管理水平，远程抄收与智能用电管理系 统得到广泛应用于发展。目前，用电远程抄收系统使 用比较广泛的是载波抄收系统，这种系统是利用载波 技术，在原有电力线路上传输采集的数据。因此，近 年来，随着移动互联网的发展，利用ＧＰＲＳ的无线通讯 方式实现远程抄收逐渐形成趋势。作者结合吉林省 教育厅科学技术研究课题，针对利用载波进行用电数 据远程传输存在干扰严重的问题。 二、系统设计 前面已经论述，为了避免低压电力载波传输系 统受到油田地区大量抽油机工作时的电磁干扰，该 智能电表将采集到的用电信息数据实时的通过４８５ 接口与集中控制器中的４８５接口相连，利用３Ｇ移动 通信网络将数据传输到管理中心服务器。后台管理 中心服务器收到数据后，完成处理、统计、综合分析 以及存储显示、报警及打印等。 图１基于互联网的无线抄表系统结构框图 （二）集中控制器 集中控制器是用电管理中心与智能电表进行通 系统前端数据采集没有使用低压电力载波传输，直 接采用４８５总线形式将数据传输到３Ｇ通信模块，通 过３Ｇ无线移动网络远程传输到后台管理中心服务 器。后台服务器端对接收到的数据信息进行处理分 析与管理，并根据数据分析机构进行其他处理。 该系统主要由智能电表、集中控制器和视频监 控模块、３Ｇ／４Ｇ无线网络以及后台管理中心五部分 组成，其系统结构如图ｌ所示。 （一）智能电能表 支持国家电力行业标准《多功能电能表通信规 约》（ＤＬ／Ｔ６４５—１９９７）所规定的抄表协议，该协议将 收稿日期：２０１６—０５—１８ 信的桥梁，是收集各个智能电表采集的数据，并进行 处理存储，同时可以通过３Ｇ／４Ｇ无线网络实现和后 台管理中心进行数据交换的装置。集中控制器主要 由微型控制器与３Ｇ／４Ｇ通信模块和４８５通信模块组 成。通信部分包括无线通信模块和４８５通信模块， 其中３Ｇ／４Ｇ通信模块负责与Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网络连接的后 台管理中心进行通信，完成各种数据的远程传输与 交换。 集中控制器中３Ｇ／４Ｇ通信模块的通信原理与 通信流程在这里不做阐述，本文研究设计过程中是 直接采用市场上比较成熟的产品，集中器与后台管 基金项目：吉林省教育厅“十二五”科学技术研究项目（２０１３３６５）。 作者简介：王锐（１９７６一），女，吉林德惠人，长春师范大学工程学院副教授，主要从事计算机教学及职业教育研究。 ・ｌｌ０・ 吉林工程技术师范学院学报 ２０１６年１０月 理中心之间的通信模块没有做特殊设计与制作，是 通过成熟的ＰＰＰ／ＴＣＰ／ＵＤＰ／ＩＰ等协议，与主站后台 警信号进行处理，如非法开箱报警、停电报警、逆相 或缺相报警、过载报警、设备终端移动报警等，同时 可以实现控制，包括对欠费用户进行远程拉闸、远程 语音提醒、发送欠费信息等。打印模块，主要是实现 将必要的数据报表进行打印等。 本文提出的基于互联网的远程抄收管理系统在 管理中心建立ｓｏｃｋｅｔ连接，实现数据的传输与通信。 同时，集中控制器具有视频接收和处理功能，实现对 现场电表箱的远程视频监控，实现防止窃电和破坏 电表等设备。 三、远程抄收管理系统软件设计 吉林油田公用事业管理公司试运行，试运行期间，该 后台管理中心服务器软件系统主要包括系统管 理、通讯管理、抄表数据管理、档案管理、监控与报警 管理、打印等模块。系统管理模块，主要实现的功能 包括管理系统的控制中心、配电柜操作和智能电表 操作，控制中心操作的功能包括数据传输信道的测 试和属性的设置；配电柜操作包括读取相关参数、遥 控用户端的合闸和分闸、缴费提醒、保电投入／解除、 添加电表和属性设置。通讯管理模块，主要实现的 功能是管理软件系统的通讯任务，按照通信规约，实 现服务器与前端数据采集模块的通讯测试，建立数 据链路，远程监控在线数据终端设备等。抄表数据 管理模块，主要包括数据查询、数据统计分析和数据 备份与恢复。管理的数据主要包括电压、电流、当日 用电量、月用电量、有功功率以及总功率因数等等。 监控与报警管理模块，该模块主要实现对用电系统 的远程监控，对运行过程中可能随时产生的各类报 系统的用电抄收率、用电管理效率显著提高，视频监 控功能有效防止了用户私自改表、私自接线等窃电 现象。该系统的推广应用，能够为用电管理部门实 现用户电能数据的实时动态管理、分析和控制的同 时，实现远程监控，提高用电管理水平，推动了用电 管理工作过程的智能化。 参考文献： ［１］刘同庆．３Ｇ智能抄表系统［Ｊ］．科技与企业，２０１２（１３）： １３０．１３１． ［２］黄 琛，崔秋丽．基于ＺｉｇＢｅｅ和３Ｇ／４Ｇ的远程无线抄表 系统设计［Ｊ］．安徽电子信息职业技术学院学报，２０１５，１４ （３）：７一ｌ１． ［３］贾二英，解召辉，张帅，等．３Ｇ智能抄表促管理水平提升 ［Ｊ］．农电管理，２０１３（４）：５５・５６． ［４］巩浩，屈玉贵．基于短距无线通信与３Ｇ的无线集中抄 表系统［Ｊ］．计算机工程，２０１１，３７（２）：２９０—２９２． Ａ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ａｎ“Ｉｎｔｅｒｎｅｔ＋”一ｂａｓｅｄ Ｒｅｍｏｔｅ Ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ Ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ Ｄａｔａ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ ＷＡＮＧ Ｒｕｉ。，ＷＡＮＧ Ｈｕｉ ，ＱＩ Ｙａｎ．ｒｕ （１．Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｃｈｏｏｌ ａｔ Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｗｅｍｉ￣，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ Ｊｉｌｉｎ １３００３２，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｐｕｂｌｉｃ Ｕｔｉｌｉｔｉｅｓ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆＪｉｌｉｎ Ｏｉｉｅｆｌｌｄ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｏｎｇｙｍｍ Ｊｉｌｉｎ １３８０００，Ｃｈｉａ；ｎ ３．Ｓｃｏｏｌｈ ｆＩｎｏｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｔ Ｊｉｌｉｎ Ｅｎｇｉｅｅｒｎｉｎｇ ｏｒＮａｌｍ Ｕｎｗｅｍｈｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ Ｊｉｌｉｎ １３００５２，Ｃｈｉａ）ｎ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎ“ｉｎｔｅｒｎｅｔ＋”一ｂａｓｅｄ ｒｅｍｏｔｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｄａｔａ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ ｗａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ａｓ ａ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｔｏ ｒｅｍｏｔｅ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ ｍｕｈｉｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｄａｔａ，ｉ．ｅ．，ｈｕｍａｎｉｚｅｄ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｎ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ．Ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｔｅｓｔｓ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ａｂｌｅ ｔｏ ｗｏｒｋ ｓｔａｂｌｙ ａｇａｉｎｓｔ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｗｉｔｈ ａ ｈｉｇｈ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｉｎ ｄａｔａ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｐｒｅｓｅｎｔ ｗｉｄｅｌｙ—ｕｓｅｄ ｃａｒｒｉｅｒ ｓｙｓｔｅｍ．Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｓｕｃｈ ａ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ａｌｓｏ ａｂｌｅ ｔｏ ｔｒａｎｓｍｉｔ ｖｉｄｅｏ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｉｔｓ ｈｉｇｈ ｄａｔａ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｒａｔｅ ａｎｄ ｂｒｏａｄ ｂａｎｄ．Ｔｈｅｓｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｉｍｐｌｙ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｖｅｒｙ ｐｒｏｍｉｓｉｎｇ ｉｎ ｆｕｔｕｒｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｉｎｔｅｒｎｅｔ＋；Ｒｅｍｏｔｅ Ｄａｔａ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ；Ｓｍａｒｔ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；Ｍｕｈｉｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ［责任编辑任利民］