专利名称：基于移动网的电力营销预付费管理系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种基于移动网的电力营削预付费管理系统。
背景技术：
由于技术和资金局限，目前供电企业与用户之间不能建立用电信息通信，致使供用电 长期处于先用电、后结算收费的事后处理方式，使处于国民经济基础产业的电力长期陷入 巨额电费拖欠、大量不明电量因缺乏监督手段或窃电而流失，形成效益低下，服务质量难 以改善的困难局面，使供电企业简单再生产难以维系，难以解决电网建设滞后与不断增长 的社会经济和人民生活用电需求的尖锐矛盾。为改变用电管理落后与经济发展不相适应的局面，电网企业不断采用新技术提高管理 与增加人力资源相结合的方式，先后开展用电信息数据釆集的各类监测系统应用、定期查 违章进行防窃电、规范业务细化催费考核，提高服务质量等，虽然管理水平较过去有较大 提高，但只是在缺乏供用电信息化基础上的弥补，现有技术、设备、管理方式不能提供电 网企业与用户间的实时通信、计量计费规范电网秩序的技术手段。因此，目前国内的电力 营销技术，不能从根本上解决电网企业所面临的营销难题。发明内容本实用新型针对现有电力付费管理系统存在的上述问题，提供一种适合建立电网企业 与用户的信息通信网，及基于移动网的电力营削预付费管理系统，采用该系统使供用电建 立实时交易、使用、管理、控制、反馈、安全可靠的闭环可控的信息网络，将国家电力公 司完善的电力营销工作标准与先进的计算机技术、通信技术、网络技术、测控技术相结合，形成用户用电状态本M控、移动通信网连接供电企业和用户双向数据在线通信监控、中 心主站根据电网状况和用户需求进行自动监测、计量计费、电网调度、用电服务、消缺抢 修、反窃电监测，是实现电力营销信息化的实用性技术手段。为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下一种基于移动网的电力营削预付费管理系统，其特征在于系统构架包括 数据中心通过中心交换机根据各系统的不同需求将数据整合并导入到其他系统；数据中心设置有数据库和数据采集子系统，数据采集子系统通过Internet网、GPRS或CDMA 网与负荷控制终端组成客户机Client和服务器Server关系；数据库服务器设置在数据中心，服务器Server端定时向客户机client发出数据请求， 并将客户机client端返回的数据处理后提交给数据库服务器；客户端采用客户机和服务器系统C/S和浏览器和服务器系统B/S相结合的架构，客 户机和服务器系统C/S与数据中心的数据库服务器构成客户机和服务器的体系结构；数据采集子系统分布在客户机和服务器系统C/S的前置机上，为实时监控和负荷控 制终端的信息交互JI^通信接口 。所述客户端还包括实现对负荷控制终端的参数设置，实时采集测量点、终端、总加组 当前数据，实现远程遥控，系统对钟以及各类控制命令的下发的实时监控子系统。所述客户端还包括对用户信息管理、电费收取、催费告警、用电统计的预付费管理子 系统。所述客户端还包括分布在客户端前置机上定时查询数据库服务器，发现异常数据，利用GPRS/GSM的Modem以短消息的形式通知用户的异常监测子系统。所述浏览器和服务器系统B/S (Browser/Server)包括对系统用户授权，限定系统用 户在线路上的使用功能权限的权限管理模块；系统用户登陆系统后，可以在被授权的线路进 行台帐管理的台帐管理模块；系统用户提交^#给服务器，服务器根据条件到数据库中査 询数据，把査询得到的结果返回客户端，客户端根据要求，以列表形式显示数据或通过程 序把数据以曲线形式显示出来的数据査询模块；添加、删除、修改代码的代码维护模块。所述基于移动网的电力营削预付费管理系统还包括软件体系结构提供客户端用户实 时业务操作和呢B服务浏览，包括线损分析，防窃电分析，告警提示，告警査询，图形管 理，査询与统计，报表生成、编辑与输出，档案管理，闩志管理，系统维护、在线帮助应 用的用户表示层；数据的分布式处理和安全传输，使整个系统的负载均衡的中间处理层； 包括数据库管理系统，,数据的安全存储、管理和部分数据处理功能的系统存储层。所述基于移动网的电力营削预付费管理系统还包括数据采集网段采用TCP/IP协议， 是一个单独的自适应网段，在该网段上挂接通信管理工作站、GPS和多个前置机，各种终 端设备也可通过移动公众网络与之通信；实时数据网段:实时数据网段采用双网结构，双网 之间采用网络平衡分流，主要使系统后台数据库服务器、工作站、前置机之间快速通信； 数据管理网段数据管理网段提供系统各级管理员及应用员管理本系统数据的途径，提供 其它整合系统与本系,行数据交互的接口 。所述数据采集子系统主界面为设置终端号、终端连接IP、通信规约中启动站时间的 通信端口、设置每天定时采集的数据类的采集参数界面、进行数据采集的命令列表窗口、 记录负荷控制终端和本系统通信连接状态以及实时监须,负荷控制终端之间信息交互的记 录査看窗口。所述数据监测子系统的主界面为系统认证界面、参数设置界面、控制命令界面、实时 监测界面。所述短消息发送子系统的主界面为系统认证界面、显示状态信息界面、通信端口设置 界面、设置报警信息界面、快速发送信息界面、査看发送缓冲界面、隐藏状态信息界面。所述B/S子系统主界面为显示B/S系统的功能信息的功能栏界面；根据用户所选择的 功能不同而发生变化的信息界面；显示当前用户的单位信息、用户名、系统登录信息的系 统状态栏界面。本实用新型的工作原理为-负荷控制终端采用ARM高性能增强嵌入式CPU，嵌入式操作系统，作为负荷控制与 管理系统中的智能采集执行终端，利用移动公网GPRS/CDMA或其它通讯方式和电力符合 管理主站进行通讯；终端将用户的用电参数、执行负荷控制的结果以及终端运行中的数据、状态信息和告警信息主动上报或者召测上报。 采用本实用新型的优点在于一、 完全符合国家电网公司 布的《电力负荷管理系统功能规范》和《电力负荷管 理系 用技术割牛》对终端的要求,完全实现《电力负荷管理系统数据传输规约一2004》。支持DI/T645-1997多功能电能表通信规约以及业内多种国内外电能发通信协议。二、 终端采用嵌入式32位操作系统，实时处理能力强。设备工作稳定可靠，在掉电 的情况下也不会丢失数据。采用了页面管理技术，配有大容量FLASH ROM内存，可进行 大批量数据存储，终端在未接到刷新命令前，无论断电与否均可保存数据。三、 通信方式灵活终端上有更多的独立串行总线，很容易外接多种功能模块，使终 端具有更好的扩展性；可根据用户不同通信条件灵活配置通信模块(选配不同插件)，支持 GSM/GPRS/CDMA等^^网络通信方式，具有速度快，工作电流小，抗干扰性强等优点， 从而使得数据传输具有高可靠性。支持天线一体化，内置、外置方式可变。四、 终端电磁兼容性能优良，能抵御高压尖峰脉冲、强磁场、强静电、雷击浪涌的干 扰，且具有较强的髓自适应范围，各电路板模块采用软、硬件电路和看门狗电路及复位 电路，总端运行安全可靠且易于维护。五、 特配有独立电源模块，使用三相电源供电，在缺两相(三线四线模式)或一相(三 相三线模式)均可正常工作。六、 终端采用了高精度不掉电实时时钟模块，使得时钟每小时走时误差小于0.1s，具 备死循环控制功能，可在远程或当地设置电量和功率定值以及控制方式，终端可由RS485 接口直接读取多功能电能表的数据。支持多种电能表通信规约；增加支持多种规约，旨辦 与多种表计通讯；终端具备很强的自检功能。七、 具有功能强大的组态功能，可以在当ife/远方修改设备参数；脉冲量、遥信量的 输入以及控制，告警输出均经光电隔离，具有很高的抗干扰性能，'终端电磁兼容性能优良， 能抵御高压尖峰脉冲、强磁场、强静电、雷击浪涌的干扰；密封式设计，PVC防水阻燃材 料，壁挂式结构、体积轻巧、安装方便；丰富的硬件和软fW展能力，可满足将来电力低 压监测要求；实现时段控、厂休控、营业报停控和当前功率下浮控等四种功率定值闭环控 制；实现月电能量控制、购电能量控制、催费告警等三种电能量定值闭环控制；实现保私 剔除功能，实现主站鹏跳闸功能；可扩展支持无功补偿控制。
图1为本实用新型结构示意图 图2为本实用新型 采集示意图 图3为本实用新型实时监控示意图 图4为本实用新型异常监测示意图具体实施方式
一种基于移动网的电力营削预付费管理系统，系统构架包括a、 数据中心:数据库和 采集子系统设置在数据中心，数据采集子系^ii Internet 网、GPRS或CDMA网和负荷控制终端组成客户机Client和服务器Server的关系，服务 器Server端等待客户机client的连接请求，与负荷控制终端建立连接，定时向负荷控制终 端发送数据请求， 一端连接E^客户机client处于被动接受服务器Server请求的状态，服 务器Server端定时向客户机client发出数据请求，并将客户机client端返回的数据处理后提 交给鹏库服务器；,中心的,Mil中心交换机根据各系统的不同需求将其整合并导 入到其他系统；b、 客户端采用客户机和服务器系统C/S和浏览器和服务器系统B/S相结合的架构， 客户机和服务器系统C/S与数据中心的数据库服务器构成客户机和服务器的体系结构，客 户机结合应用软件界面、业务逻辑，接受用户请求向数据库服务器提出请求，数据库服务 器Server将数据提交给客户机，客户t/W数据进行计算并将结果呈现给用户；B/S体系 结构中，用户通过浏览器向网络服务器发出请求，服务器对浏览器的请求进行处理，将用 户所需信息返回到浏览器。数据采集子系统分布在客户机和服务器系统C/S的前置机上，完成与负荷控制终端的 信息交互、历史数据采集，为实时监控和负荷控制终端的信息交互,通信接口。客户端 还包括实现对负荷控制终端的参数设置，实时采^M量点、终端、总加组当前数据，实现 远程遥控，系统对钟以及各类控制命令的下发的实时监控子系统；还包括对用户信息管理、 电费收取、催费告警、用电统计的预付费管理子系统；还包括分布在客户端前置机上定时 査询数据库服务器，发现异常 ，利用GPRS/GSM的Modem以短消息的形式通知用户 的异常监测子系统。B/S (Browser/Server)浏览器和服务器系统包括对系统用户授权，限定系统用户在 线路上的使用功能权限的权限管理模块；系统用户登陆系统后,可以在被授权的线路进行台 帐管理的台帐管理模块；系统用户提交割牛给服务器，月艮务器根据斜特微据库中查询数 据，把査询得到的结果返回客户端，客户端根据要求，以列表形式显示数据或通过limE 数据以曲线形式显示出来的数据査询模块；添加、删除、修改代码的代码维护模块。基于移动网的电力营削预付费管理系统还包括软件体系结构提供客户端用户实时业务操作和呢B服务浏览，包括线损分析，防窃电分析，告警提示，告警査询，图形管理， 查询与统计，报表生成、编辑与输出，档案管理，日志管理，系统维护、在线帮助应用的 用户表示层；数据的分布式处理和安全传输，使整个系统的负载均衡的中间处理层；包括 数据库管理系统，提供数据的安全存储、管理和部分数据处理功能的系统存储层。基于移动网的电力营肖顿付费管理系统还包括 采集网私采用TCP/IP协议，是 一个单独的自适应网段，在该网段上挂接通信管理工作站、GPS和多个前置机，各种终端 设备也可通过移动公众网络与:ta信；实时数据网段:实时数据网皿用双网结构，双网之 间采用网络平衡分流，主要使系统后台数据库服务器、工作站、前置机之间快ilii信；数 据管理网段数据管理网段，系统各级管理员及应用员管理本系统数据的途径，，其 它整合系统与本系统进行数据交互的接口。 本实用新型的操作过程如下-安装数据库及数据初始化安装数据库管理系统(DBMS)，本系统使用ORACLE9.0(企业版)作为数据库管理系统。数据库建立及数据初始化。安装数据抄收平台在数据库 管理平台建立好后，运行本公司,的数据抄收平台安装禾，，并根据安装程序的提示输 入必要的参数即可完成数据抄收平台的安装过程。安装客户端应用平台在保证网络畅通 的情况下，运行本公司提供的客户端应用平台安装程序，并根据安装程序的提示输入必要 的参数即可完成客户端应用平台的安装过程。B/S系统操作说明功能简介"b/s系统"(以下简称"子系统")主要实m^f操作用户的权限管理、 设备信息录入、数据査询、报表管理、代码维护、用户信息维护、工作票申请审核。本系 统在设计过程中充分考虑到用户的操作习惯，信息的全面、界面的友好、并且考虑到让用 户少操作而看到尽量大的信息量，而且还在可能出现错误操作的地，供多层提示、确认 信息，通过多层验证以及事务处理的方式避免出现不可预计的异常。本子系统的主要操作功能如下所示系统^i正、权限管理、台帐管理、数据査询、代 码维护、用户信息维护。 操作简介系统验证用户从正浏览器地址中输入正确的域名后，自动会连接到本系统的登录界 面；用户输入正确的用户明、密码、选在好所在的单位，点击确定按钮，如果验证失败， 系统将提示用户；确定后系统将返回到登录界面，让用户重新登录；确定后系统将进A^ 系统的主界面。系统主界面可以分成三大部分功能栏显示本系统的功能信息；信息界 面根据用户所选择的功能不同而发生变化；系统状态栏显示当前用户的单位信息、用 户名、系统登录信息。权限管理权限管理分为系统用户管理、用户权限管理、组权限管理、用户线路管理、用户组管理。系统用户管理系统用户管理完成用户的增加、修改、删除功能。添加用户，用户可 以点击"添加"按钮即可弹出添加界面。如果登录用户为电业局用户，则用户可以添加电 业局用户也可以添加供电局用户，如果登录用户为供电局用户则只能添加本局用户。修改 用户，用户可以点击"修改"按钮即可弹出修改界面，如果没有选择要修改的用户系统将 弹出提示信息，否则将进入修改界面。用户编号信息是不可修改的，点击"提交"修改该 用户信息。删除用户，避免用户的误操作，系统在删除用户之前会给提示信息。用户权限管理用户权限管理完成用户权限的增加、删除。点击"权限管理"下"用 户权限管理"菜单，即可弹出用户权限管理窗口，窗口显示，组用户组；用户系统用 户；模块功能栏中的功能模块；功能各功能模块下的子功能。要查看或赋予一个用户 的功能权限只能赋该用户组下的一个或所有权限。选择用户组和用户，点击"选择"，显 示该用户组所拥有的功能模块，模块下的子功能，以及用户当前所有的权限。用户通过添 力口、删除为用户赋予功能。用户具有的功能在最右边的列表中显示，点击"保存"即可给 用户赋予了功能。组权限管理组权限管理实 W用户组功能的增力卩、删除。点击"权限管理"下"组 权限管理"菜单，即可弹出如图所示的组限管理窗口。用户线路管理用户线路管理实现对用户所属线路的增加、删除。点击"权限管理"下"用户线路管理"菜单，即可弹出如 图所示的用户线路管理窗口 。用户组管理用户组管理实m^t用户组的增加、删除。点击"权限管理"下"用户 组管理"菜单，即可弹出如图所示的用户组管理窗口。台帐管理台帐管理是对电力营销预付费系统基本信息的管理，包括片区信息管理、线路管理、 支线管理、变压器管理、终端管理、自定义群组、用户信息管理、变电站管理、工作票申 请、审核工作票。点击"台帐管理"菜单，弹出台帐管理主界面。片区信息管理用户点 击"台帐管理"菜单中"片区信息管理"，弹出片区信息管理窗口。线路管理用户点击 "台帐管理"菜单中"线路管理"，弹出线路管理窗口。用户可以通过"添加"、"删除"、 "修改"按 维护线路信息。当用户点击"添加"时，将弹出线路添加界面。在添加线路 信息中，有"*"的部分是用户必须要填写的，如果需要通过下拉列表选择的，当用户需要 添加当前下拉列表中没有的，除变电站从变电站管理中添加外，其他的必须从代码维护中 添加相应的信息。支线管理支线管理可以参照线路信息管理。变压器管理变压器管理 操作可以参照线劇言息管理。终端管理终端管理即对负荷控制终端的基本信息进行管理。 用户点击"台帐管理"菜单中"终端管理"，弹出终端管理窗口。用户可以通过"添加"、 "删除"、"修改"按钮来维护终端信息。当用户点击"添加"时，将弹出终端添加界面。 在编辑终端编号时必须注意终端编号位数只能从0~65535。自定义群组群组信息类同终 端信息，需要注意的是，组编号是由终端编号加两位的数值构成，并且后两位不能大于8，如终端编号为10001，则群组编号只能是1000101 1000108。用户信息管理用户点击"台帐管理"菜单中"用户信息管理"，弹出用户信息管理窗口。用户信息査询可以只按照变 电站来査询，也可以按用电性质査询，如果按用电性质査询，点击"高级查询"，将弹出 组合査询框，点击"査询"后，将回至佣户信息管理窗口，并且只显示负荷条件的用户。 也可以对用户信息进行"添加"、"删除"、"修改"。当用户要添加一个用户信息时， 点击"添加"，将弹出用户编号检验窗口。点击"确定"后，如果用户编号检验成功将显 示用户基本信息界面，点击"保存"后，通过下拉滚动条到电能表基本信息，即添加该用 户下的电能表信息，添加好电能表信息后，还必须添加电能表的互麟信息，互感器信息，因此用户信息管理的基本流程用户信息一〉电能表信息一〉互感器信息。变电站管理变电站管理操作可以参照线路信息管理。工作票申请用户点击"台帐管理"菜单中"工作票申请"，弹出工作票申请窗口，如果要添加一个工作票，点击"添加"，将弹出选择用户窗口，点击"确定"后，将弹出工作票填写窗口，保存后即可申请一张工作票。 代码维护代码维护是对本系统中所使用到的标准信息的维护，包括电压等级管理、区域类型管 理、线路类型管理、^iE器参数类型、电表类别管理、规约类型管理、厂商代码维护、T A变比、TV变比、TA型号、TV型号、电流精度表、电压精度表、电表型号、线路型 号、终端型号、电表名称、线路名称。点击"代码维护"菜单，显示代码维护主界面。用户可以对代码信息的"添加"、"修改"、"删除"，代码信息的管理类同"台帐 管理"中的"片区信息的管理"，具体操作可以参照"片区信息管理"。数据査询数据査询可以按线路查询，也可以根据用户的用电性质査询。按功能的不同可以分监 控、线损、异常、电能质量、报表、参数设置信息。用户点击"数据査询"菜单，数据査 询主界面，用户点击"线路査询"后将弹出 査询主界面，选择)^:对象可以针对线 路、用户、电能表或者是三者的任意组合；功能分类监控、线损、异常、预付费、电能 质量、报表、参数设置；异常数据显示最近发生的主要事件，浮动在界面上；数据显示-数据内容根据对象不同有所变化，如果为单个电能表，显示该电能表最近的一条数据，是 多个电能表显示各电能表最近一条的总和数据；曲线显示如果选择周期为一天，贝幅示 该天的电量曲线、功率曲线、电压曲线、电流曲线。监控数据监控数据包括日电压曲线、日电流曲线、日功率曲线、日电能量曲线、月 电量曲线、年电量曲线。用户从"功能分类"菜单中选择"监控"将弹出监控信息主界面。 线损统计用户从"功能分类"菜单中选择"线损"将弹出线损统计主界面。异常数据-用户从"功能分类"菜单中选择"异常"将弹出异常数据査询主界面，按照异常的类型不 同分为故障异常、越限异常、报警异常、事件异常。故障异常包括参数丢失记录、电压 回路异常、电流回路异常、相序异常、电能表时间超差、电表故障信息、密码错误记录、 终端故障记录、电能表超差记录、电能表飞走记录、电能表停走记录；越限异常包括电 ffi/电流不平衡越限、电压越限、电繊限、视在功率越限；报警异常包括故障异常、越 限异常；事件异常负荷控制终端数据初试化和版本变更记录、参数变更记录、状态量变 化记录、遥控跳闸记录、功控瑕fe闸记录、电控跳闸记录、电能表参数变更记录、购电参数 设置记录。用户信息维护用户信息维护包括电业局信息、用户密码修改。点击"用户信息维护"菜单，用户信 息维护主界面。电业局信息用户只能对电业局信息进行参看。修改密码用户点击"修 改密码"菜单中的"修改密码"，可以弹出窗口在修改密码前先要验证用户的就密码，如 果通过则看新密码的两次输入是否正确，只要完全验证正确才能修改密码。数据采集子系统操作说明功能简介"数据采集子系统"(以下简称"子系统")主要实现对电表原始数据的采集(包括历 史日数据、曲线数据、实时数据)，并且还记录负荷监测系统，实时监测系统之间信息交 互和本系统的工作状态。系统设计中，充分考虑操作人员不确定的错误行为而影响到数据 抄收的正确性、可靠性，在可能出现错误操作的地方提供多层提示、确认信息，通过多层 验证以及事务处理的方式避免出现不可预计的异常。本子系统的主要操作功能如下所示通信参数维护、采集参数维护、发送命令、操作 记录。操作简介系统登录用户要登录到本系统，必须以电业局级系统管理员身份进行系统登录。 登录窗口，本系统的用户只能为电业局用户，则应在登录窗口的"所属供电局"选择电 业局名称，选定后输入用户名和密码。输入管理员登录密码后，点击"确定"按钮即可登录，按"取消"按钮可取消此次登录，并退出本子系统。'」纟用户按"确定"按钮后，系统 会对用户进行身份验证，如果用户登录名错误、密码错误、数据库连接不正常等情况发生 时，系统会立即提示相应的错误f苦息，并提示赏新登,炎。若用户连续三次登录不成功，系 统会自动退出登录窗口。如力输入错误密码登录时，系统提示出错信息。系统:fe界面介绍用户登录成功后将进入系统的主界面。通信参数通信端口是指本系统开放的终端号、终端连接1P、通估觇约中是&携带&动站时问。如果改参数发生改变后，只钉虽新启动木系统参数才能够生效。操作人员可以通过"通信参数"快徒键进入信息资li窗u。采染-参数采集参数是指定本系统需要每天定时采集的数据类。这些数据包括两大类。一、总加 组数据有功功率曲线、无功功率曲线、有功电能量曲线、无功电能量曲线、FJ有功站巨 量数据；二测量点数据fl电能示值、El电能量、曰最大需量、功率曲线、电压曲线、 电流曲线、电能量曲线、功率因数曲线。用户可以通过"采集参数"快捷键进入参数设货 窗口。其中F1数据是负荷控制终端每闩存储最后点的数据，数据可以保存一个月llfl线数 据是负荷控制终端以用户设置的间隔时问存储可以是15分钟、30分钟、60分钟，这类数 据可以存储7天。本系统在每天0点10时开始采集前一天数据,没半个小时査看是否采集， 如果没有采集到，只要没有超过数据存储周期，系统会自动采集。^!命令用户可以通过"发送命令"快姥键进入命令列表窗n，系统每到io分和40分时就将现在还未采集的数据点提取到该命今窗CJ,然后进行数据宋衆 根据数据的存储周期可分为实时数据、历. 史数据，实时数据根据对象的不同乂分为终端实时数据(终端版本倍总、终端L]仍时钟、终端通信状态、终端控制设置状态、终端当前控制状态、终端事件计数器当前值、终端亊 件标志状态、终端状态量及变位标志)，测量点实时数据(电表读数、负荷数据)，总加组数据(总加组有功功率、总加组无功功率、总加组当前剩余电量(电费))历史数据包括总加组R数据、总加组曲线数据，测量点n数据、测量点曲线数据。抄收的优先顺序是实时数据、测量点数据、总加组数据。操作记录操作记录是记录负荷控制终端和本系^il信连接状态以及实时监测和负荷控制终端之间的信息交互。用户可以通过改窗l:i清楚 了解整个系统的运行状态。用户可以通过"操作记录"快捷键进入操作记》査看窗口。如 果操作记录数据超过3000条，系统会自动保存为txt文本。用户也可以通过右键的—F拉采单來清楚或保存ld录。系统退出为了保证整个系,行的可靠性、数据采集的完整性、避免用户的误操作，本系统提供了密码验证后才能退出该系统，系统退出和系统进入采用相同的密码验证u通信参数，要保'iiH负荷控制终端能够正确连接到本系统，本系统开放的 终端连接端n和通估ip -定要保持与负荷控制终端的一致，而且電新设紫后必须重新启动改系统后才能够生效。 实时监測子系统操作说明功能简介"数据监测子系统"(以下简称"子系统")主要完成对负荷控帝峰端和电能表参数的维护，负荷控制终端的监控，以及实时数据的采集。包括系统认证、参数设 置、控制命令、实时监测。 操作简介系统汄证，首先用户需要登泶验证通过^才使用本系统，用户通过系统验证后进入系统主窗U。参数设置，参数设置根据参数针对的对象不同将参数分为三类基本参数、测量 点参数、控制参数，在设置基本參数之前首先要从左边的树性结构中选择要设胥的对象，如要针对一个为l 10001 i终端进行參数设罝，如架用户盟针对多个终端进行参数设赏，选中 终端群组设置对1￡框，从所有终端信息中选摊要设i!的终端，设货的终端将放到右边待设 置终端信息列表中，确定后，选择一个或多个要设置的参数，点击"设置"安钮，如果所 设置的终端未连接到数据采集子系统，本系统#^出提出。如果设置成功，负荷控制终端 会返一个确认信息。基本参数，基本参数包括终端通信参数设置、主站IP地址和端口、终 端密码设置、终端组地址设置、终端抄表.fl设置、终端配置数量表、终端脉冲配覽参数、 终端状态量输入参数、终端保安定值、终端声音告警允许/禁止设置、终端自动保电参数。终端通信参数设置包括RTS时问终端数传机延时时间RTS:传输延迟时问终端作为启 动站允许^传输延时时间；超时时间终端等待主站响应时间；重发次数重发次数由 0-3;心跳周期终端系统与主站握手间隔时间确认标志主要用于主动上报割牛记录的应用场合。主站rp地址和端口号包括主iP地址和端[]号数据采集子系统提供负荷控 制终端连接的ip地址和端l::i;从ip地址和端口号提供负荷控制终端连接的备问ip地址和端口 。负荷控制终端齒'先选择连接:t n 和端门，只有当连接3次都不能连接到.牛:ip和 端口时，才选择连接备用1p和端口。在终端密码中，终端密钥是为了保证负荷控制终端和 主站系统数据的可靠性而提供对传输规约进行加密的密钥，负荷控制终端同时可以存储三 种加密密钥。在终端配置数量表中，负荷控制终端同时可以接8只多功能电能表、两只脉 冲表、l只模拟量表、同时负荷控第終端可以配置8个总加组。这里是配置负荷控制终端!k前所拥有各类表的数量。终端脉冲配置参数包括输入端y:脉冲接入终端的脉冲输入端口号；所厲测量点测量点范围为1~10:脉冲属性脉冲属性有正向有功、正向无功、反 向有功、反向无功电表常数终端状态量输入参数；状态量接入标志位1-8路状态量 是否接入；状态.頃:厲性标志位1 8路状态量属于a型触点还是b型触点状态镇:化繁标 志位对应的状态敏发^变位产t的告警事件为重要事件还是一般事件。在终端电能量费 率数中，终端电能量费率数终端所接电能表的最大费率数，根据实际运行费率数可为k5 种费率。在终端电能量费率中，电能量费率根据终端电能量费率数设置每种费率所对应 的货币量，以厘为单位。在终端保安定值中，保安定值是功率的一个限定值，保安定值 的有效位数为3位.，对终端^音告繁允许/禁lH殳置中，终端声音吿繁每夭24小时，按 1小时作为是行告警的最小时间单元，确定在发生异常情况卜'是否允许声音告繁。上图所 示表示8点、9点、10点、11点、14点、15点、16点、17点、18点允许卢音报鳘。终端 自动保电参数中，终端自动保电参数指允许终端连续未收到符合本行政区划代码的有效 i站报文的时间。若终端连续与主站^1信的时间超过本参数规定的值，则解除原有控制 状态并自动进入保电状态。本参数为o,则表示无自动保电功能。测量点参数中，测量点 参数包括终端电能表配置参数、测量点配覽参数、测景点限值参数、测量点数据冻结参数、 测量点功率因数限他参数。在:进'fT參S点参数设甚时必须选择测鎮:点对象终端电能农配 置参数包括装置序号电能^/交流采样装置序号，范f树1~10;通信规约端口号电能表、 交流采样装置的通信口接入终端的通信口号:规约类型:电能表传输规约,数值范围(k255, 0:无效，1: dlt645规约2:交流采样装置，其他由所接的实际电表來定通信地址: 电能表地址，数值范闱(mw9999999999;通^T密码终端与电能表通信的密码；费率数电能表费率个数，数值范l溜1~5:整数位数电能表的有功电能示值的整数位数，数值范 围4~7;小数位数电能表的有功电能示值的小数位数，数值范围1一。其中还包括测量 点配置参数；测量点限值参数，电能表各限值参数是判定异常的标准，失fli时间是判定电 压如果高于或低于设置定值所持续的时间，只有大于该时间才处于异常；测量点数据冻结 参数，测量点冻结参数是指测量点曲线数据冻结的间隔时问，冻结密度有15分钟、30分 头、60分沐测嵐点功率因数限值参数。控制参数控制参数大部分是针对总加组设置，包括总加组Sfi置参数、总加组冻结参 数、终端功控时段、时段功控定值、时段功控定值浮动系数、功率计算滑差时间、功控告 警时间、厂休控参数、营业控参数、月电量控参数、购电量控参数、电控轮次、功控轮次。 在进行控制参数设青时必须选择总加组对象总加组配置参数，根据实际情况-个总加组 可以有二只电能衮，总加组的配置如卜—测设点智f总加组计.好的测祉点编号运好标 忐参与总加运對:的运算符标志，可以为加，也f'J以为减正反向标志表示测.W:点的江-: 向还是反向有功/无功功率、有功/无功电能量参与总加的标志。总加组冻结参数包括有功 功率冻结密度有功功率曲线数据存储间隔时间无功功率冻结密度无功功率曲线数据 存储间隔时间有功电能量冻结密度有功电能量曲线数据存储间隔时间无功电能量冻 结密度无功电能量曲线数据存储间隔时间。终端功控时段把每天24小时，以30分钟 为最小间隔时间，每天最多有连续不同的8种状态，当控制状态标识发生变化时，农示前 一控制时段结束。根据以上图，时段一到时段八，表示8种连续不同状态。在操作过程中 用户按以下歩骤选种时段标号；确定每个时段的开始时间和结束时间，时段一的丌始时 间是O点， 一个时段的结束时间既为下一个时段的结束时间，如选择时段一的结束时间的 9时；确定每个时段的控制状态，即控制和不控制。时段功控定值时段功控定值是根据 终端功控时段设覽每个时段的功率定值，--种功控时段可以有三种不同的定值方案，根据 时段数确定定值数，时段和定值只有在两种都有效的情况下才起用。每个功率定值最多只 有三位有效位。时段功控定值浮动系数中，浮动系数单位为％，可以从浮动标志 标志状态有两种上浮和—F浮。功率计算滑差时间中，功率计算滑差时间平均负荷计算滑 差时间(min)。厂休控参数中，厂休控功率定值功率限制值；限电起始时从(K23时 限电起始分从(K59分限电时间限电的持续时间以30分钟作为单位.设置值为1表 示限电30分钟；每周限电日厂休控以周为单位，每周的一天或几天执行限电。营业控参 数中，功率定值功率限制值；报停起始时间执行营业控的开始时间；报停结束时间 执行营业控的结束时间。月电量控参数中，月电量控基本参数有电量定值和浮动系统，用 电量超过定值X浮动系数告警，超过定働fe闸。购电量控参数中，购电单号用户标识符; 追加标志分追加』和刷新，追加指在原有的基础上增加多少电费，刷新指从零幵始计算购 多少顿购电费值本次所购费用；报警门限告警限制值跳闸门限跳闸值。电控 轮次、电控轮次中，负荷控制终端有四轮控制开关，定义ffe^受控开关和功控受控JT关。 设置参数是把设覽值—栏的数据设置到负荷控制终端，读取的参数值显示在l卖取值 一栏中。 控制命令控制命令i:要针对负荷控制终端和总加组，在执行控制命令之前欧5t嬰选择对象。首先在主界Ei的树性结构屮选择负荷控制终端，选择r编号为iiooi的负荷控制终端后，选择总加组对象，这样表示对编号为UOOl负荷控制终端下的总加组-执行控制 命令。遥控中，遥控舰用户进行紧急限电的一种控制命令，分遥鄉fe闸和允许合闸，在执M控命令时首先选择遥控，遥控跳闸当用户选择遥控跳闸B寸，将出i腿控跳闸参数 界面，控制轮次本次控制受控幵关告繁延迟时问告繁多少时间执行跳闸限电时间 跳闸后多少时问不允许用户手动合闸。如果为0表示紧急限电。遥控瑕fe闸参数设置好后， 点击L确定J后，#点击"发送"，本系统为了防lll用户的误操作带來的不必要麻烦，提 供了控制命令的密码验证，如果通过密码验证后，将发送控制命令到负荷控制终端，如果 遥控命令发送成功/T ，终端返问确认信息，本系统将弹出遥控命令告警时间的倒记时，当 时间为0秒时表示负荷控制终端已经执行遥控跳闸，系统fl动关闭该对话框。允许合闸， 允许合闸是当负荷幵关处十告繁跳闸吋，収消控制跳闹，如果处于限电状态则取消限电状 态。如果用户确定后取消一轮丌关的当liij'控制状态。功率闭环控，功率定值闭环控制有时 段控、厂休控、营业报停控、当B7功率值下浮控四种控制类型。四种控制的优先级由低到 高是时段控、厂休控、营业报停控、当前功率下浮控。时段控，时段控基本参数包括功控 时段、时段功控定值、功率定值浮动系数、报警时间、控制轮次。所以在执行时段功控投 入时首先要设置这些参数，本系统在投入时段控时将检验参数设置的完整性，并给用户--个提示，当参数正确设置后，选中"时段控投入"，系统会弹出对话框。定值力'案号负 荷控制终端可以存储三种定值方案，这里是当甜所执行的时段控采用的方案；有效时段 在参数设置中可以设置八种时段，在投入时确定时段的有效性。点击"确定"后，再点击 "发送"将时段控投入命令发送到负荷控制终端，负荷控制终端收到时段控投入且不在保电 状态时自动执行功率W环:fS别功能。负荷控制终端在功控时段内监测实时功率，当功率超 过设置值(定值X浮动系数)，终端以设置的告警时间告警，告警结束后按轮次顺序和设 定间隔时间动作输出继电器，控制相应的被控负荷开关。如果终端监测实时功率已在规定 时间内持续下降到设置值或已降到保安定值，则中止后续轮次的动作。厂休控，厂休控参 数包括厂休控功率定值、控制延续时间、控制轮次。本系统在投入厂休控时将检验参数设 置的完整性，片1H给用户一个提示。如果参数设置完整，并且控制密码验证后直接下'发厂 休控投入命令到负荷控制终端，当控制投.入且不在保电状态下负荷控制终端自动执行厂休 控闭环控制功能，终端在厂休曰监测实时功率，当功率超过定值，按设置的告警时间告警， 告警结束后按轮次顺序和设定间隔时间动作输出继电器，控制相应的被控负荷开关。如果 终端监测实时功率已在规定时间内持续下降到设置值或己降到保安定值，则中止后续轮次 的动作。营业报停控，营业控参数包括营业校定值、营业控起和止时间。普业控投入參照 厂休控投入。当前功率F浮控，功率下浮控参数包括定值滑差吋IW、定值浮动系数、功率 冻结时间,，功率下'浮控参数在投入时设置，'当用户选中"当前功率下浮控投入"时，系统 将弹出功率下浮控参数设置窗「J，显示定值滑差时间判定功率异常的时问定值浮动系 数在定值的基础上功率上.浮或下浮百分数來作为告警或跳闸的值；功率冻结时间控后 按设定时间冻结功率。接下來的流程同时段控、厂休控和营业控。负荷控制终端收到^前 功率下浮控投入命令后，^控制投入且不在保电状态^，自动执行功率定值闭环控制功能。 根据设置参数计算当前'定值，当在滑差时间内功率还未将到定值X浮动系数下，终端以设 置的告警时间告警，告警结束后按轮次顺序和设定问隔时间动作输出继电器，控制相应的 被控附和7P关。如果终端监测实时功率己在规定时间内持续下降到设置值或己降到保安定 值，则中止后续轮次的动作。电控，电量(费)定值闭环控制有月电量控和购电费控。月电量控，月电量控参数包括月电量定值、浮动系数、控制轮次。在进行月电量控投入前--定要设赏好这些参数，投 入时本系统会检验参数设置的完整性，并且给用户-个提示，月电量控投入流程类似功控 投入，这里不作详细强调。当负荷控制终端接收到主站下发的月电量控制投入命令时，自动执行月电能量定值闭环控制功能。终端监测月电能量，如得到定值x浮动系数后按设置的告警时间告警，告警结束后按轮次顺序和设定间隔时间动作输出继电器，控制相应的被控负荷开关。购电费控，购电费控参数包括购电费单号、购电费值、报警门限、跳M门限。 购电控投入流程参照月电能爐控。当负荷控制终端接收到:t:站-卜'发的购电费控制投入命令 时，自动执行购电费闭环控制功能。终端监测剩余电费，当剩余电费小于告警门限时进行 告警，当剩余电费小于跳闸门限时，控制相应的被控负荷开关。如果用户要解除以上各控 制时，下发相应的解除命令。无论是控制投A^是解除只有本系统显示如下图所示，氺算 命令成功下发到负荷控制终端。其他控制命令，其他控制命令包括终端保电、允许终端和主站通信、允许终端t动上 报、催费告警、终端剔除、系统对钟。这^g制命令的投入和解除可参照功控和电控。特 别说明，系统对钟是取当前系统时间下发到负荷控制终端，因此在对钟时-定要保证本系 统时钟的准确。实时数据，实时数据是采集负荷控制终端'与前数据i-:要包括负荷控制终端的蓽本数 据、电能表电能示值、电能表负荷数裾、总加组当前数据。用户要完成对数据的监测应按 以下步踌选择监测对象，在选择监测对象时，用户根据条件(供电局、变电站、屯压等级、线路)筛选出待选对象选择监测类型，监测类型包括电表、终端、总加组选择监 测类型后从操作区中点击"显示"；从待选对象树形结构中选择要监测的对象，用户可以 牟-个选择，也可以选择整个线路或整个变电站的。如果选择错误系统将提示，如果已选对 象中存在选择监测对象则点击"确定"后，如果监测类型是电表，系统将弹出电表的监测 数据类型，选择确定后，返回到实时采集主界面。-确定采集周期，数据采集周期可以从1^0分，用户可以自定义采集周期。采集周期 只针对监测类型为电表的各类数据。抄收数据，数裙的内容是根据监测对象來确定。电表， 电表数据有电表读数、电表负荷数据。电表数据可以根据采集周期循环采集，采集到的负 荷数据不但以列农的形式显示，还用曲线的方式直观地表示出负荷数据的走势。用户可以 单独抄收一类或两类同时抄收，其中电表读数包括当fiij'正向有/无功电能示值、一，象限 无功电能示值(总、各费率)、当前反向有7无功电能示值、二义三象限无功电能示值(总、 各费率)电表负荷数据包括^甜三相及总有/无功功率、功率因数，三相电压、电流、'I 序电流。各类数据项比较多通过滚动条來査看比较麻烦，本系统提供了以列表显示一项数 据。终端，终端的基本数据包括终端版本信息、终端H历时钟、终端通信状态、终端控制 设置状态、终端当前控制状态、终端事件计数器当前值、终端状态量及变位标志。总加组, 总加组数据包括总加组当甜有功功率、总加组当甜无功功率、总加组当W剩余电费(鱟)。 如果用户点击抄收数据后想再次采集必须先点击停止抄收，才能继续下"^的抄收。清除 数据是清除当前活动也的数据。只有电表数据和总加组数据可以导出到Excel中,，总加组 基本数据提供了保存到txt文件中。系统退出，用户可以通过主窗体的关闭按钮退出系统，系统将会提示用户。只有当用户确定后才能退出系统。短消息^子系统操作说明短消息发送系统是为了让用户能够及时、准确了解到电网的运行状态，本系统采用了用短消息的形式将采集到的异常情S1M知用户。 功能简介"短消息发送f'系统"(以下简称"子系统")主要完成对系统采集的异常数据类型以短消息的方式通知W户。本子系统的主要操作功能如F所示系统认证、显示状态佶息、 通信端口设置、设置报警信息、快速发送信息、査看发送缓冲、隐藏状态信息。 操作简介系统认证，首先用户需要登录验证通过后才使用本系统，用户通过系统验证后进入系 统主窗口。显示状态信总，本系统操作界而很少，估息量lli不大，但嬰求要K期运行，所以在运 行时将系统主界而隐藏到系衝W态栏中。通信端口设置.通信端口设置包括通信模块所接计算机串[J号、釆用的波特率。具体 操作如下用右键点击"通信端口设置"，将弹出通信端口设置界面，通过下拉列表选择 所用串口和波特率，点击"确定"，即可生效。设置报警信息，设置报螯信息是设置那些异常信息需要以短消息形式报警、那些不需 要以短消息形式通知用户。具体操作如下用右键点击"设置报警信息"，将弹出设置报 *信息界面，系统初试为所有信息都需要以短消息形式通知用户，只有用户在该窗口中设 覽后才改变它的状^;该窗口左边列表是需要以短消息形式报，右边为不需要，用户可以 任意改变事件状态。用户设置好事件的状态后，点击"确定"，即可生效。快速发送信息，改功能是为了用户检査GSM模块是否能够正常地发送短消息而提供 的。操作如下用右键点击"快速发送信总"，将弹出快速发送信息界面，电话号码接 收短消息的电话号码发送内容短消息的具体内容。査看发送缓冲，奄看当甜待发的异常信息。操作如下用右键点击"査看发送缓冲"， 将弹出显示待发送好常信息的界面。隐藏状态信息，隐藏系统主界面。系统退出，用户可以通过主窗体的关闭按钮退出系统，系统将会提示用户。只有当用 户确定后才能退出系统。电力负荷管理终端是以计^l应用技术、现代通信技术、电力自动控制技术为基础的 儈息采集、处理和实时监控系统。电力负荷管理终端集电力负荷管理和现场客户服务功能 二一身，技术先进、功能完善、扩展灵活，是供电企业监控用户用电情况，提高需求侧特 理水平的新一代远程监控装胃。电力负荷管理终端采用ARM高性能增强嵌入式32位CPU,嵌入式操作系统，作为 负荷榜制与管理系统中的智能采集执行终端，广泛应用于变电站、大用户、配变电站。可 利用移动公网GPRS/CDMA或其它通讯方式和电力符合管理主站进行通讯。终端可将用户 的用电参数、执行负荷控制的结果以及终端运行中的--些重要信息和告繁信息:t动上报或 者召测上.报。终端i持多种规约的电能表数据采集，终端采用点阵液晶显示，操作简单直观。主要特点完全符合国家电网公司新颁布的《电力负荷管理系统功能规范》和《电力 负荷管理系统通用技术条件》对终端的要求，完全实现《电力负荷管理系统数据传输规约--2004》。支持DI/r645-1997多功能电能表通信规约以及业内多种国内外电能表通信协 议；终端采用嵌入式32位操作系统，实时处理能力强。设备工作稳定可靠.在掉电的情况 下也不会丢失数据。采用了页面管理技术，配有大容量FLASH ROM内存，可进行大批量 数据存储，终端在未接到刷新命令前，无论断电与否均可保存数据。通倍方式灵活终端 上有更多的独立串行总线，很容易外接多种功能模块，使终端具有更好的扩展性可根据 用户不同通信条件灵活配胃通信模树选配不同插件)，支持GSM/GPRS/CDMA等光线网 络通信方式，具有速度快，工作电流小，抗干扰性强等优点，从而使得数据传输具有高可 靠性。支持天线一体化，内置、外置方式可变。终端电磁兼容性能优良，能抵御高压尖峰 脉冲、强磁场、强静电、雷击浪涌的干扰，且具有较强的温度自适应范围，各电路板模块 采用软、硬件电路和看门狗电路及复位电路，总端运行安全可靠且易于维护。特配有独立 电源模块，使用三相电源供电，在缺两相(三线四线模式)或--相(三相三线模式)均可 卞.常工作。终端采用了高精度不掉电实'时时钟模块，使得时钟每小时走时误差小于O.ls。 终端具备死循环控制功能，可在远程或当地设置电量和功率定值以及控制方式。具有功能 强大的组态功能，可以在当ite/远方修改设备参数。脉冲量、遥信量的输入以及控制，告警 输出均经光电隔离，具有很高的抗干扰性能，，终端电磁兼容性能优良，能抵御高压尖峰脉 冲、强磁场、强静申.、溪'&浪涌的'f扰。终端可由RS485接l]直接读取多功能电能农的数 据。支持多种电能衣通信规约；增加支持多种规约，能够与多种表计通W终端R.备很强的 自检功能。密封式设计，PVC防水P且燃材料，壁挂式结构、体积轻巧、安装方便。丰富的 硬件和软件扩展能力，可满足将来电力低压监测要求。实i见时段控、厂休控、营业报停控 和当前功率下浮控等四种功率定值闭环控制实现月电能量控制、购电能量控制、催费告警等三种电能量定值闭环控制；实现保*/剐除功能，实现主站遥控跳闸功能；可扩展支 持无功补偿控制..
权利要求1. 一种基于移动网的电力营销预付费管理系统，其特征在于系统构架包括数据中心通过中心交换机根据各系统的不同需求将数据整合并导入到其他系统；数据中心设置有数据库和数据采集子系统，数据采集子系统通过Internet网、GPRS或CDMA网与负荷控制终端组成客户机Client和服务器Server关系；数据库服务器设置在数据中心，服务器Server端定时向客户机client发出数据请求，并将客户机client端返回的数据处理后提交给数据库服务器；客户端采用客户机和服务器系统C/S和浏览器和服务器系统B/S相结合的架构，客户机和服务器系统C/S与数据中心的数据库服务器构成客户机和服务器的体系结构；数据采集子系统分布在客户机和服务器系统C/S的前置机上，为实时监控和负荷控制终端的信息交互提供通信接口。
专利摘要本实用新型公开了一种基于移动网的电力营销预付费管理系统，本实用新型电力负荷管理终端采用ARM高性能增强嵌入式CPU，嵌入式操作系统，作为负荷控制与管理系统中的智能采集执行终端，利用移动公网GPRS/CDMA和电力符合管理主站进行通讯；终端将用户的用电参数、执行负荷控制的结果以及终端运行中的数据、状态信息和告警信息主动上报或者召测上报。本实用新型形成用户用电状态本地监控、移动通信网连接供电企业和用户双向数据在线通信监控、中心主站根据电网状况和用户需求进行监测，是实现电力营销信息化的实用性技术手段。
文档编号G06Q50/00GK201104293SQ20052003588
公开日2008年8月20日 申请日期2005年10月26日 优先权日2005年10月26日
发明者胡建平 申请人:德阳汇川科技有限公司