電力無線抄表系統(tǒng)解決方案

企業(yè)用電信息管理系統(tǒng)EMS

電力無線抄表系統(tǒng)

解

決

方

案

目錄

第一、項目概述...........................................3

第二、總體目標...........................................4

2.1系統(tǒng)建設的具體需求：................................4

第三、系統(tǒng)框架...........................................5

3.1企業(yè)用電監(jiān)測系統(tǒng)架構圖：............................5

第四、系統(tǒng)軟件功能........................................8

4.1軟件架構...........................................8

4.2軟件特點：........................................10

4.3系統(tǒng)功能：........................................10

第五、運行指標..........................................12

第六、設備配置清單以及報價...............................13

第七、主站軟件部分功能展示...............................15

7.1WEB登錄界面.....................................15

7.2運行主界面........................................15

73檔案管理..........................................16

7.4實時監(jiān)控..........................................17

7.5統(tǒng)計分析..........................................18

7.6數據導出..........................................19

7.7權限管理..........................................19

7.8群組管理..........................................20

第八、建立穩(wěn)定、完善的抄表系統(tǒng)的幾點建議................22

8.1抄表方式應該充分考慮現(xiàn)場運行環(huán)境：................22

8.2根據實際需求，合理設定抄表周期：..................22

8.3系統(tǒng)建設投資要充分考慮未來平臺的可擴展性..........22

8.4系統(tǒng)建設本著經濟實用為原則........................23

8.5培訓..............................................23

第一、項目概述

企業(yè)用電信息管理系統(tǒng)【EMS】，主要是針對商務園區(qū)、企業(yè)日常

運營過程中所消耗的能源介質進行計量、現(xiàn)場數據采集、數據傳輸、

綜合監(jiān)視、遠程控制、綜合分析、報表制作等，是一套針對企業(yè)運行

過程中能源消耗的綜合監(jiān)控平臺。其目的在于對企業(yè)的能耗狀況進行

實時監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)能耗當中的異常狀況，達到科學、合理的使用能

源，通過科學的方法來降低能耗，減少能源浪費，從而達到降低運行

成本，提高企業(yè)管理效益的目的。

EMS系統(tǒng)是一套集計算機技術、自動化技術以及通信技術于一體

的綜合性的自動化管理系統(tǒng)，所涉及的監(jiān)控對象包括：用電監(jiān)控、用

氣監(jiān)控、用熱監(jiān)控、用水監(jiān)控以及生產設備等。整個系統(tǒng)分為現(xiàn)場能

源計量裝置、數據采集裝置、控制裝置、通信裝置以及軟件平臺五大

部分，通過分層、分布式的架構來建立一個集中式的監(jiān)控管理平臺，

達到企業(yè)能源管理綜合化、智能化的目標。

第二、總體目標

西安天洲的電力無線集中抄表系統(tǒng)的主要建設目標是將商務寫

字樓、集團企業(yè)、商戶以及所有相關的用電個體的用電數據進行實時

全面監(jiān)控，實現(xiàn)遠程無線數據采集，從而建立一套集中統(tǒng)一的監(jiān)控管

理平臺。整個系統(tǒng)要達到對所有用電戶的電表（單相表、三相表）設備

進行全面實時監(jiān)控，主動告警，智能分析，綜合報表的目的，能夠讓

監(jiān)控人員第一時間了解所有用電戶的用電運行情況，對現(xiàn)場的偷電竊

電、過負荷等情況以主動告警的方式通知監(jiān)控人員，對預付費用戶的

剩余電量能夠進行遠程抄讀，并及時提醒用戶繳費。

2.1系統(tǒng)建設的具體需求：

L所有用電戶安裝電子式智能電能表，這些電表帶RS485通信接口，

三相電的用戶需要安裝三相電子式電能表（大電流的動力設備，應該

采用1A-6A外接互感式電能表）；

2.安裝智能電信3G無線采集設備（DTU）,將電表的電能數據通過

采集器或者集中器進行采集、存儲、上傳；

3.考慮到客戶對數據傳輸的安全性，采用VPN/APN企業(yè)專用網絡，

通過建立獨立的邏輯信道能夠杜絕外來的干擾。

4.建立遠程無線抄表軟件綜合監(jiān)控平臺，實時監(jiān)控所有電表的用電信

息，數據采集周期最小為兩分鐘。

第三、系統(tǒng)框架

3.1企業(yè)用電監(jiān)測系統(tǒng)架構圖:

考慮到用戶的采集點分散全廠各地，那么系統(tǒng)必須采用采用“采

集設備-一電能表"兩層抄表方式來建設整個抄表系統(tǒng)，根據用戶的

要求以及現(xiàn)有的條件，與軟件互聯(lián)的信道可以采用電信3G的通信

方式。電能表必須具備RS485通信結構，一臺集中抄表終端內置SIM

卡，將從電表內部抄讀的電能不值（止向總有總、尖、峰、平、谷，

反向有功總）通過3G傳輸通道傳送到集中監(jiān)控平臺，采集周期最短

設為2分鐘。

企業(yè)用電信息監(jiān)控系統(tǒng)的硬件架構由三層組成：間隔層、通信層、

集控層。

間隔層

間隔層主要是現(xiàn)場運行的計量設備和數據采集設備，以及通信設備。

計量設備包括智能型三相電能表、智能型單相電能表，這些電能表完

成大電流設備的計量，同時還具備RS485通信端口，可以滿足遠程

抄表的要求；數據采集終端，簡稱DTU是將電能表的數據定時、實

時采集、存儲、上傳到中心服務器，完成遠程抄表的設備。此設備下

行信道具有RS485通信接口，上行信道采用電信3G通信等多種通

信方式，可以滿足企業(yè)各種條件下的抄表需求：

通信層

為了滿足系統(tǒng)運行的安全性、穩(wěn)定性，采用企業(yè)專用網絡（VPN）進

行數據信息傳輸，這樣可以保證數據能夠在獨立的邏輯信道上傳輸，

同時也可以保證系統(tǒng)穩(wěn)定的帶寬和數據傳輸的實時性。

集控層

集控層主要是與現(xiàn)場采集終端設備進行連諼，完成終端設備上傳的數

據采集、存儲、分析、展現(xiàn)等功能。

這一層次分為前置服務器和WEB服務器，前置服務器負責數據

的接收和處理；WEB服務器則完成數據的展現(xiàn)功能。集控層是監(jiān)控平

臺的運行層，綜合平衡整個系統(tǒng)運行的可靠性與投資經濟性，系統(tǒng)采

用單服務器設計，整個結構分為前置機系統(tǒng)、實時數據庫、歷史數據

庫、Web信息發(fā)布服務器、SCADA監(jiān)控工作站。

前置機服務器：接收各站遙測、遙信、計量數據，進行數據處理、

分發(fā)、存儲等工作，是集控層的數據采集的核心模塊；

歷史數據庫服務器：存放所有的采集數據，以備用來進行高級應用分

析、歷史數據查詢、報表制作等功能；

Web服務器：建立數據信息發(fā)布平臺，通過Web方式可實現(xiàn)即

時即地的對各個變電站運行狀況進行查詢，同時實現(xiàn)各種高級分析、

報表制作等功能；

這一層次的部署結構可以根據用戶的要求靈活部署，前置服務器

和WEB服務器可以部署在一臺高性能的訐算機上，從而節(jié)約投資成

本。

第四、系統(tǒng)軟件功能

系統(tǒng)監(jiān)控軟件是針對辦公片區(qū)、工業(yè)園區(qū)、企業(yè)內部運行的能耗

管理進行研發(fā)的，系統(tǒng)涵蓋面廣泛，安裝靈活，運行穩(wěn)定，擴展性強,

并且可以根據用戶的要求進行功能定制和二次開發(fā)。

4.1軟件架構

辦公片區(qū)能耗監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件EMS2.0(Energy

他nageniRntSystem)是對工業(yè)園區(qū)的能耗數據進行分析和管理的大型

信息化平臺。包括園區(qū)能耗監(jiān)控系統(tǒng)、能耗計費管理系統(tǒng)、統(tǒng)計分析

系統(tǒng)和系統(tǒng)管理四大模塊。

軟件架構圖:

系統(tǒng)應用

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系統(tǒng)服務

現(xiàn)信用善藩

4.2軟件特點：

EMS2.0采用了B/S(Browser/Server)架構，用戶可通過瀏覽

器登錄系統(tǒng)，系統(tǒng)會根據用戶的權限來控制用戶可操作的功能和可訪

問的數據，確保系統(tǒng)的安全性。主要實現(xiàn)區(qū)域功能/設備狀態(tài)的監(jiān)管

與報警，對能耗數據進行統(tǒng)計分析，協(xié)助用戶進行用能評估與審計，

為節(jié)能改造提供數據支持。

該系統(tǒng)通過預留的數據接口，與其他外部系統(tǒng)連接，可簡易地擴

展計費和控制功能，提高系統(tǒng)的擴展性，滿足不同用戶的需求。

4.3系統(tǒng)功能：

檔案管理：系統(tǒng)將變電站信息、電表信息、集中器信息、線路信

息、通信管理機信息、線路開關信息以及各條線路上下限值設定信息

等錄入到系統(tǒng)中，方便監(jiān)控人員進行檔案查詢和維護用能/設備監(jiān)控:

區(qū)域用能實時監(jiān)測、設備狀態(tài)實時監(jiān)測、用能異常警報、設備異常警

報、設備智能控制、專項設備控制。系統(tǒng)可以實時采集現(xiàn)場電表的電

能數據表碼，對三相電表還可以采集ABC三相的電壓、電流、功率、

功率因數、有無功可量等；并可以自動進行小時電量、日電量的自動

核算，監(jiān)控最小周期可達到30秒。

用能統(tǒng)計分析：對每個監(jiān)測單位(電表)可以按照小時、日結算

電量、月結算電量進行匯總，形成標準化的報表；同時可以進行趨勢

對比分析，掌握各用電設備的用電規(guī)律。

能耗評估審計：用能取樣定標、能耗審計、能耗評級、用能定額

分析。

節(jié)能優(yōu)化設計：設備選型優(yōu)化，負載溝衡檢查，節(jié)能改造建議。

運行安全管理：為了系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定地運行，整個系統(tǒng)具有如

下安全保護措施。

所有的系統(tǒng)操作員能根據其需要被賦予某些特性，這些特性規(guī)定

各個操作員對系統(tǒng)及各自業(yè)務活動的使用范圍，如用戶名、口令字、

操作權及操作范圍等特性。操作員只有輸入正確的密碼，才能進入系

統(tǒng)，即保證系統(tǒng)的安全性。進入系統(tǒng)后，通過劃分不同層次的操作來

滿足各種操作員的使用需要，從最低級的只可調出畫面，到最高級的

可以修改、訪問、維護數據庫并進行各項操作。

操作保護：對每個上崗操作員都有口令字控制，以限定各個不同

操作員的操作權限和操作范圍，在執(zhí)行遙控操作時進行口令字校檢，

以確保無關人員絕對不能進行遙控操作。

運行日志：對于操作員的重要操作，系統(tǒng)都應能按時間順序在運

行日志上給予記錄，存入運行日志文件中，并隨時可打印輸出運行工

況統(tǒng)計提供運行工況統(tǒng)計功能，對每個站內設備的采集運行情況進行

記錄。

第五、運行指標

項目指標

站內電能表抄表周期>=2min

畫面調用實際響應時間<2s

畫面調用高負荷下的響應時間<5s

系統(tǒng)運行時間24x7不間斷運行

無故障時間MTBF>25000h

系統(tǒng)可用率：99.99%

系統(tǒng)故障恢復時間(MTTR)<0.5ho

系統(tǒng)抄表成功率>=99%

點抄讀成功率>=98%

點抄讀周期3秒一?5秒

設備使用年限不少于8年

系統(tǒng)的最大接入容量單臺服務器不低于5000個接入點

第六、設備配置清單以及報價

按照實際情況來配置相應的設備，準確的數量還需要進一步做現(xiàn)

場調研再確定。

分類設備名稱備注

三相電能表根據實際用戶要求配置

計量設備

單相電能表根據實際用戶要求配置

內置國家標準的97/07智能電能表協(xié)議，可實現(xiàn)自動

抄表設備集中器（DTU）

抄讀，自動上報的功能。

采用HP、IBM、Dell等知名廠家的部門級別服務器,

配置要求：

前置機服務器CPU：2顆，雙核2.1G以上處理器

內存：配置N4GBECCDDR31333內存

硬盤：1塊300G以上SAS硬盤

網卡：2塊千兆以太網卡（考慮到以后擴展雙機雙網）

采用HP、IBM、Dell等知名廠家的部門級別服務器，

監(jiān)控中心服務器配置要求：

數據庫服務器CPU：雙核2.1G以上處理器

內存：配置N4GBECCDDR31333內存

硬盤：2塊300G以上SAS硬盤

網卡：2塊千兆以太網卡（考慮到以后擴展雙機雙網）

采用HP、IBM、Dell等知名廠家的部門級別服務器,

配置要求：

Web服務器CPU：雙核2.1G以上處理器

內存：配置N2GBECCDDR31333內存

硬盤：1塊300G以上SAS硬盤

網卡:2塊千兆以太網卡（考慮到以后擴展雙機雙網）

分類設備名稱備注

監(jiān)控中心工作站應用分析工作站普通品牌PC機（可以利用現(xiàn)有的電腦）

數據庫軟件廠家:SqlServer大型數據庫

系統(tǒng)軟件

Web服務器軟件微軟IIS服務器

電能抄表綜合管威流公司自主研發(fā)

應用軟件

理系統(tǒng)

威流公司負責全面的系統(tǒng)安裝、謫試、維護等方面的

系統(tǒng)安裝、培訓

培訓，能夠使用戶達到自主擴容、安裝調試的目的。

第七、主站軟件部分功能展示

7.1WEB登錄界面：

鍵入網址：http://192.192.192.l:80/index.htm,IP地址要根

據實際的服務器地址登錄用戶名/密碼：admin/admin可是按照“用

戶角色”進行系統(tǒng)功能權限設定，不同用戶可以監(jiān)控管理不同的設備，

這樣使得系統(tǒng)既能保證系統(tǒng)的整合，又能在管理上實現(xiàn)劃分區(qū)域、群

體管理。

7.2運行主界面

系統(tǒng)運行主界面布局分為左右兩部分，左邊是“園區(qū)”“廠區(qū)”

--“集中器”-“電表”層次的樹型體現(xiàn)。

主界面主要對電表的實時數據抄讀展示，可以按照“工業(yè)園區(qū)

“、”廠區(qū)”、“集中器”來監(jiān)視查看自己關心的電表的實時表碼數據，

可以展現(xiàn)的電表數據包括：電表的A、B、C三相正向有功總電能、

反向有功總電能、分時段尖峰平谷電量表碼、電流、電壓等，所有數

據展現(xiàn)根據用戶需要可以靈活定制。

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7.3檔案管理

“檔案管理”主要完成園區(qū)、廠區(qū)、車間、設備、電表等基本信息的

管理，設備基本參數設定等工作。

1、園區(qū)的“添加”“修改”“刪除”

2、廠區(qū)的“添加”“修改”“刪除”

3、集中器的“添加”“修改”“刪除”“參數設定”

設定參數包括：通信參數設定（主站IP地址、通信端口號、

通信規(guī)約、抄表端口波特率以及測量點基本信息等）

4.、電表基本信息的“添加”“修改”“刪除”“參數設定”、通過

上面的框架圖就可以直接修改，見下圖:

7.4實時監(jiān)控

主界面主要對電表的實時數據抄讀展示，可以按照“工業(yè)園區(qū)”、

“廠區(qū)”“集中器”來監(jiān)視查看自己關心的電表的實時表碼數據，可

以展現(xiàn)的電表數據包括：電表的A、B、C三相正向有功總電能、反

向有功總電能、分時段尖峰平谷電量表碼、電流、電壓等，所有數據

展現(xiàn)根據用戶需要可以靈活定制。

實時采集數據的周期可以靈活設置，最小可以達到1分鐘;

7.5統(tǒng)計分析

系統(tǒng)可以對每塊電表按照“小時用電量”“天用電量”“月用電量”

進行統(tǒng)計分析，形成趨勢分析圖。

匯總每小時用電量、每天用電量、每月用電量，形成綜合報表以

及趨勢圖，匯總對象可以是單臺電表、也可以是多臺電表形成的一個

群組的形式。同時，還可以將統(tǒng)計結果導出到EXCEL表格中，形成

存檔系統(tǒng)還可以以“群組”為單位進行統(tǒng)計分析，群組是多個電表的

集合，群組可以自由定義，這樣達到靈活定制報表，統(tǒng)計報表的目的。

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7.6數據導出

通過每小時、每天、每月的用電量匯總，可以隨時將分析結果導

出到EXCEL中，以便進行二次統(tǒng)計分析、存檔等工作。

7.7權限管理

為了提高系統(tǒng)的安全性和保密性，系統(tǒng)提供權限分級管理，設置

“系統(tǒng)管理員”和“業(yè)務操作員”兩個角色。系統(tǒng)管理員擁有最高權

限，系統(tǒng)管理員可以給業(yè)務操作員分配細致的權限，業(yè)務操作員只能

操作查看部分電表信息，不能看到與自己不想干的電表信息，提高了

數據保密度。

7.8群組管理

“群組”就是將多塊電表合成一個統(tǒng)計單位，，在做電量統(tǒng)計的時候,

把群組下的所有電表的電量累加起來，作為一個單位進行統(tǒng)計。

“群組”可以靈活定義！！