用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)模式研究

2013-12-27 14:47:40 電力信息化　點擊量：評論 (0)

電力用戶用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)是為SG186工程營銷業(yè)務(wù)應(yīng)用提供電力用戶實時用電信息數(shù)據(jù)，推進(jìn)營銷計量、抄表、收費模式標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)和公司信息化建設(shè),為公司提升快速響應(yīng)市場變化、快速反映客戶需求從客戶用電信

電力用戶用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)是為“SG186工程”營銷業(yè)務(wù)應(yīng)用提供電力用戶實時用電信息數(shù)據(jù)，推進(jìn)營銷計量、抄表、收費模式標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)和公司信息化建設(shè),為公司提升快速響應(yīng)市場變化、快速反映客戶需求從客戶用電信息的源頭提供數(shù)據(jù)支持，為分時電價、階梯電價、全面預(yù)付費的營銷業(yè)務(wù)策略的實施提供技術(shù)基礎(chǔ)。

　　按照項目需求調(diào)研和功能設(shè)計的要求，用電信息采集系統(tǒng)要實現(xiàn)對各類型的電力用戶的采集全面覆蓋，對用戶的各類用電信息實現(xiàn)全面采集，滿足各類營銷業(yè)務(wù)要求，滿足公司各級各部門經(jīng)營管理的要求。

1.1.1 采集對象
　　按照項目需求調(diào)研和功能設(shè)計的要求，用電信息采集系統(tǒng)要實現(xiàn)對各類型的電力用戶的采集全面覆蓋，對用戶的各類用電特征信息實現(xiàn)全方面采集，滿足各類營銷業(yè)務(wù)模式的營業(yè)要求，滿足公司各級各部門經(jīng)營管理的要求。
1.1.2 采集數(shù)據(jù)
　　依據(jù)系統(tǒng)建設(shè)的業(yè)務(wù)需求分析和系統(tǒng)功能規(guī)范提出的需求，電力用戶用電信息采集系統(tǒng)應(yīng)能采集的電力用戶用電信息內(nèi)容分類、信息的采集方式和現(xiàn)場監(jiān)控需求整理如下

1.1.3 系統(tǒng)業(yè)務(wù)支持和管理功能
　　依據(jù)系統(tǒng)建設(shè)對業(yè)務(wù)需求的調(diào)研分析和系統(tǒng)功能規(guī)范設(shè)計，電力用戶用電信息采集系統(tǒng)應(yīng)能為實現(xiàn)的營銷管理的業(yè)務(wù)功能提供充分的信息保障，為“SG186”系統(tǒng)提供及時、完整、準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，能夠為以下業(yè)務(wù)工作提供以下業(yè)務(wù)支持和信息服務(wù)：

　　自動抄表：實現(xiàn)遠(yuǎn)程自動抄表，獲得滿足電費計費出賬所需要的全部用電計量數(shù)據(jù)，尤其是對階梯電價的執(zhí)行提供技術(shù)保障;

　　預(yù)購電控制：用戶預(yù)購電信息下發(fā)、剩余電量查詢、預(yù)購電信息提示、預(yù)購電控制(跳閘、允許合閘);

　　預(yù)購電管理和電費回收：系統(tǒng)提供的用戶負(fù)荷控制基礎(chǔ)功能，為實現(xiàn)預(yù)購電管理和催收電費提供有效的技術(shù)手段;

　　客戶增值服務(wù)：為通過網(wǎng)上發(fā)布、短信平臺、終端信息提示等向電力用戶發(fā)布用電信息和繳費信息等信息服務(wù)奠定基礎(chǔ)條件;

　　用電檢查和計量管理：實時監(jiān)測電能表工況和計量異常事件，異常用電情況的及時判斷和告警，提供事件處理數(shù)據(jù)依據(jù)，并為促進(jìn)電能表全壽命周期管理提供技術(shù)條件;

　　有序用電控制：根據(jù)有序用電方案，對電力用戶的用電負(fù)荷進(jìn)行有序控制。

　　用電信息綜合分析：系統(tǒng)對用戶用電負(fù)荷、電量等用電信息完整采集，為電力客戶關(guān)系管理和電力銷售市場分析提供了數(shù)據(jù)依據(jù);

　　配變運行管理：系統(tǒng)對配變負(fù)載率、功率因素、諧波超限、電壓合格率等信息的采集，為配變運行管理和電能質(zhì)量統(tǒng)計工作提供了技術(shù)保障;

　　線損管理：系統(tǒng)通過對大用戶、工商業(yè)用戶、城鄉(xiāng)居民用戶和臺區(qū)配變的全覆蓋用電信息采集，完整地實現(xiàn)配電線路電能信息全采集，在此基礎(chǔ)上為科學(xué)地準(zhǔn)確實現(xiàn)分層、分壓、分區(qū)線損自動統(tǒng)計分析和考核管理奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。

　　數(shù)據(jù)開放服務(wù)：電力用戶用電信息采集系統(tǒng)采集的用戶實時用電信息是電網(wǎng)公司管理工作寶貴的資源，除與“營銷SG186系統(tǒng)”實現(xiàn)“無縫”信息集成外，還將依據(jù)公司信息系統(tǒng)總體規(guī)劃的要求，設(shè)計數(shù)據(jù)接口，實現(xiàn)信息共享。

1.2 主站建設(shè)模式
1.2.1 統(tǒng)一的用電信息采集
　　電力用戶用電信息采集系統(tǒng)實現(xiàn)對所有用戶用電信息的采集，包括了大型專變用戶，中小型專變用戶、城鄉(xiāng)居民用戶，用戶面廣量大，用電環(huán)境各異，能夠到達(dá)的遠(yuǎn)程信道不同，現(xiàn)場安裝的終端類型不同。雖然對象和信道各異，根據(jù)集約、統(tǒng)一、規(guī)范的原則以及營銷業(yè)務(wù)功能實現(xiàn)的需求，應(yīng)該建設(shè)統(tǒng)一的用電信息采集平臺，在一個平臺上實現(xiàn)電力用戶的全面覆蓋。
1.2.1.1 主站系統(tǒng)的建設(shè)
　　用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)將建成一個大型的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，管理多種通訊信道，同時接入大用戶負(fù)荷管理終端、集中抄表終端等多種終端，自動采集所有電力用戶的用電信息，實現(xiàn)客戶用電信息管理、負(fù)荷控制、預(yù)購電控制等直接應(yīng)用功能，通過集抄終端接入公配變計量點電表，完成配變數(shù)據(jù)采集。

　　根據(jù)各網(wǎng)省電能量采集系統(tǒng)建設(shè)的情況和營銷業(yè)務(wù)的分類的調(diào)查，除電力用戶外，還有許多電能計量點沒有實現(xiàn)自動采集。電力客戶信息采集系統(tǒng)的統(tǒng)一采集平臺功能設(shè)計，能支持多種通訊信道和終端類型，可用來采集其它的計量點，如小水電、小火電上網(wǎng)關(guān)口、直到統(tǒng)調(diào)關(guān)口、變電站的各類計量點。方案的設(shè)計同時考慮此類計量點的采集和數(shù)據(jù)綜合應(yīng)用。

1.2.1.2 已有系統(tǒng)的集成
　　對于現(xiàn)有已經(jīng)建設(shè)運行多年的負(fù)荷管理、集抄及其它系統(tǒng)，可以將通訊信道和現(xiàn)場終端轉(zhuǎn)移到本采集系統(tǒng)統(tǒng)一管理，形成網(wǎng)省統(tǒng)一的用電信息采集系統(tǒng)，不再保留單個獨立的負(fù)荷管理系統(tǒng)。換一個角度看，也可以認(rèn)為是對現(xiàn)有負(fù)荷管理系統(tǒng)主站進(jìn)行一次規(guī)模、容量、功能、采集對象范圍、統(tǒng)一全省標(biāo)準(zhǔn)的全方位升級。

　對于已經(jīng)建立了全省統(tǒng)一的負(fù)荷管理系統(tǒng)并且非常強(qiáng)化控制功能的網(wǎng)省公司，電力用戶用電信息采集系統(tǒng)對象是未納入負(fù)荷管理系統(tǒng)采集范圍的大用戶、高壓或低壓非普工業(yè)、商業(yè)、城鄉(xiāng)居民電力用戶，兩系統(tǒng)相互接口，共同完成全部電力用戶的用電信息采集，保證電力用戶的全部覆蓋。

1.2.2 營銷業(yè)務(wù)應(yīng)用的集成統(tǒng)一
　　根據(jù)“SG186工程”營銷業(yè)務(wù)應(yīng)用中的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，電能信息采集是營銷九大業(yè)務(wù)應(yīng)用分類之一，本系統(tǒng)的主站擔(dān)任了信息采集業(yè)務(wù)的實際數(shù)據(jù)采集執(zhí)行動作，將業(yè)務(wù)指令轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶋H向現(xiàn)場終端發(fā)出的通訊報文，將現(xiàn)場終端返回報文解釋成真實的客戶用電信息傳遞個采集業(yè)務(wù)流程。

　　按照營銷業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，采集系統(tǒng)僅完成采集指令的執(zhí)行，無獨立的檔案和數(shù)據(jù)庫，自動采集業(yè)務(wù)和手動采集以及人工現(xiàn)場采集均作為營銷抄表業(yè)務(wù)統(tǒng)一管理和執(zhí)行。但在 “SG186”營銷管理業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)還沒有全面部署到位前，用電信息采集系統(tǒng)的主站設(shè)計將建設(shè)完整的主站，實現(xiàn)信息采集業(yè)務(wù)的完整功能，并完成對采集數(shù)據(jù)的分析管理基本應(yīng)用，和現(xiàn)有營銷信息系統(tǒng)之間以接口形式完成數(shù)據(jù)交換，同步復(fù)制營銷客戶檔案以及抄表任務(wù)計劃，在采集系統(tǒng)內(nèi)執(zhí)行采集任務(wù)，完成的數(shù)據(jù)上裝到營銷信息系統(tǒng)。

1.2.3 應(yīng)用部署模式
　　采集系統(tǒng)的應(yīng)用部署和各個網(wǎng)省公司的管理模式密切相關(guān)，根據(jù)需求調(diào)查的結(jié)果，能夠適合各網(wǎng)省公司以及直轄市的采集系統(tǒng)應(yīng)用部署模式有集中和分布兩種形式。

1.2.3.1 部署方案
　　集中式部署是全省(直轄市)僅部署一套主站系統(tǒng)，一個統(tǒng)一的通信接入平臺，直接采集全省范圍內(nèi)的所有現(xiàn)場終端和表計，集中處理信息采集、數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務(wù)應(yīng)用。下屬的各地市公司不設(shè)立單獨的主站，用戶統(tǒng)一登錄到省公司主站，根據(jù)各自權(quán)限訪問數(shù)據(jù)和執(zhí)行本地區(qū)范圍內(nèi)的運行管理職能。集中部署主要適用于用戶數(shù)量相對較少，地域面積不特別大，企業(yè)內(nèi)部信息網(wǎng)絡(luò)非常堅強(qiáng)的各個網(wǎng)省公司以及直轄市公司。簡稱為集中采集，分布應(yīng)用。

　　分布式部署是在全省各地市公司分別部署一套主站系統(tǒng)，獨立采集本地區(qū)范圍內(nèi)的現(xiàn)場終端和表計，實現(xiàn)本地區(qū)信息采集、數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務(wù)應(yīng)用。省公司從各地市抽取相關(guān)的數(shù)據(jù)，完成省公司的匯總統(tǒng)計和全省應(yīng)用。分布部署主要適用于用戶數(shù)量特別大，地域面積廣闊，企業(yè)內(nèi)部信息網(wǎng)絡(luò)比較薄弱的網(wǎng)省公司。簡稱為分布采集，匯總應(yīng)用。

1.2.3.2 方案選擇
　　集中式部署和分布式部署的區(qū)別主要在于IT架構(gòu)的不同，導(dǎo)致兩個方案存在如下的差異。

1 分布式式減少了對企業(yè)內(nèi)部信息網(wǎng)的可靠性要求以及網(wǎng)絡(luò)資源負(fù)擔(dān)。

2 集中時部署時的故障影響范圍涉及面較廣。

3 集中時部署相對經(jīng)濟(jì)投資成本較低，運行維護(hù)統(tǒng)一。

　　應(yīng)用部署模式選擇的主要依據(jù)是遵循營銷業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的部署模式，用電信息采集本就是營銷業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的組成部分，將用電信息采集系統(tǒng)的主站部署和營銷業(yè)務(wù)應(yīng)用一致起來，系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)傳輸和運行維護(hù)均非常有利。

　　在部署模式不能和營銷系統(tǒng)一致時，根據(jù)系統(tǒng)規(guī)?？紤]。通常低于500萬用戶的宜采用全省集中主站部署，高于500萬以上用戶的網(wǎng)省公司可以考慮省市兩級部署的應(yīng)用模式。全省集中主站部署的主站數(shù)量不宜超過1000萬的居民用戶數(shù)量(10萬個終端)。

1.3 用電信息采集模式
　　根據(jù)上述采集對象的分類特點，電力用戶用電信息采集系統(tǒng)將以不同的技術(shù)模式，分別實現(xiàn)對六類采集點用電信息集中采集和實時監(jiān)控，達(dá)到對所有電力用戶的采集的“全覆蓋”，實現(xiàn)預(yù)付費管理的“全覆蓋”。
下面針對這六類采集對象分別簡要描述其采集模式的主要技術(shù)特征，更詳細(xì)的技術(shù)實現(xiàn)在本報告其后的技術(shù)方案中闡述。

1.3.1 大型專變用戶的信息采集模式
　　實現(xiàn)對計量電表的遠(yuǎn)程抄表、實時用電電量、負(fù)荷數(shù)據(jù)的采集、計量工況等現(xiàn)場事件信息的采集、用戶用電負(fù)荷控制和用電量控制、提供本地信息服務(wù)等系統(tǒng)功能。

　　大型專變用戶裝用基于負(fù)荷管理功能的專變采集終端，該終端通過與電表間的實時抄表通信、實時采集電表輸出脈沖，獲取并存貯電表的計量數(shù)據(jù)和信息;對現(xiàn)場計量裝置進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測;通過對用戶用電開關(guān)的直接監(jiān)控，實現(xiàn)電量控制和負(fù)荷控制功能;通過遠(yuǎn)程通信與系統(tǒng)主站建立直接數(shù)據(jù)通信，接收執(zhí)行系統(tǒng)主站的集中管理，向系統(tǒng)主站傳送現(xiàn)場采集的用戶用電信息;為用戶提供本地信息服務(wù)等。

　該終端與系統(tǒng)主站之間的通信可供采用的數(shù)據(jù)傳輸通道有：專用的光纖網(wǎng)絡(luò)、GPRS/CDMA虛擬專網(wǎng)、230MHz無線專網(wǎng)。

1.3.2 中小型專變用戶采集模式
　　實現(xiàn)對計量電表的遠(yuǎn)程抄表、強(qiáng)化計量工況和現(xiàn)場事件的信息采集、支持預(yù)購電功能、具有必要的本地信息服務(wù)等

　　中小型專變用戶裝用專變采集終端，通過與電表的實時抄表通信，獲取并存貯電表的計量數(shù)據(jù)和信息;對現(xiàn)場計量裝置實施狀態(tài)監(jiān)測;通過對用戶用電開關(guān)的直接監(jiān)控，實現(xiàn)預(yù)購電控制管理;通過遠(yuǎn)程通信與系統(tǒng)主站建立直接數(shù)據(jù)通信，接收執(zhí)行系統(tǒng)主站的集中管理，向系統(tǒng)主站傳送現(xiàn)場采集的用戶用電信息。

　　該終端與系統(tǒng)主站之間的通信可供采用的數(shù)據(jù)傳輸通道有：專用的光纖網(wǎng)絡(luò)和GPRS/CDMA虛擬專網(wǎng)。

1.3.3 公配變下單相和三相工商業(yè)用戶采集模式
　　實現(xiàn)對計量電表的遠(yuǎn)程抄表，系統(tǒng)強(qiáng)化對其用電信息、計量信息的實時采集和異常分析;在系統(tǒng)主站的監(jiān)控下，通過電表的直接控制實現(xiàn)完整的預(yù)購電管理功能。

　　對這兩類用戶，系統(tǒng)將其納入配變臺區(qū)的系統(tǒng)集中抄表管理范圍內(nèi)，實現(xiàn)系統(tǒng)主站的集中抄表和信息采集。

　　集中抄表模式見下一節(jié)描述。

1.3.4 居民用戶和公配變計量點采集模式
　　實現(xiàn)居民計量電表的遠(yuǎn)程抄表和預(yù)付費控制管理功能。實現(xiàn)對配變臺區(qū)考核總表的遠(yuǎn)程抄表和用電信息采集。

　　城鄉(xiāng)居民用戶具有用戶數(shù)量巨大，單個用戶采集的電能信息較少，故采用集中抄表模式來實現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表和監(jiān)控。

　　居民集中抄表以公用配變臺區(qū)為采集單位，先由當(dāng)?shù)丶谐斫K端利用本地采集數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)，將該配變臺區(qū)的全部居民電表(還包括該配電臺區(qū)的單相和三相工商業(yè)用戶電表)納入集中抄表管理范圍，通過本地抄表通信，集中采集各電表的計量數(shù)據(jù)。

　　同時，同一個集中抄表終端亦完成對該配變臺區(qū)總表的電能信息采集，實現(xiàn)自動抄表。

　　集中抄表終端通過遠(yuǎn)程數(shù)傳通信，上傳抄表數(shù)據(jù)等配電臺區(qū)所轄的用戶用電信息給系統(tǒng)主站，并接受主站的管理指令，完成對用戶計量電表的集中管理，在系統(tǒng)主站的監(jiān)管下通過電表實現(xiàn)預(yù)購電管理功能。

　　集中抄表終端包括集中器和采集器兩種設(shè)備：
1.集中器是指收集各采集終端或電能表的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行處理儲存，同時能和主站或手持設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的終端設(shè)備。

　　集中器與系統(tǒng)主站之間的通信可供采用的數(shù)據(jù)傳輸通道有：專用的光纖網(wǎng)絡(luò)和GPRS/CDMA虛擬專網(wǎng)。

　　2.采集器是用于采集多個電能表電能信息, 并可與集中器交換數(shù)據(jù)的設(shè)備，采集器的基本功能是實現(xiàn)集中器對電能表數(shù)據(jù)的抄收。

　　因此，居民用戶的用電信息的采集是由集中器、采集器、電能表以及各設(shè)備間的數(shù)傳通信信道組成的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)。

1.3.4.1 模式一：集中器+載波
　　集中器與具有通信模塊的電能表(載波表)直接交換數(shù)據(jù);

　　集中器與系統(tǒng)主站的遠(yuǎn)程數(shù)傳通信可采用專用光纖網(wǎng)絡(luò)、無線公網(wǎng)(GPRS/ CDMA)等。集中器與電能表的抄表數(shù)傳通信采用窄帶電力線載波完成抄表收集。

1.3.4.2 模式二：集中器+采集器+RS-485表
　　集中器、采集器和電能表組成二級數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，采集器采集多個電能表電能信息，集中器與多個采集器交換數(shù)據(jù)。

　　集中器與采集器的本地數(shù)傳通信采用窄帶電力線載波方式。

　　采集器與電能表之間的抄表數(shù)傳通信采用RS-485總線方式。

1.3.4.3 模式三：網(wǎng)絡(luò)集中器+寬帶載波采集器+RS-485表
　　本模式采用具有以太網(wǎng)絡(luò)接口的抄表數(shù)據(jù)集中器終端設(shè)備，通過專用的光纖網(wǎng)絡(luò)，與系統(tǒng)主站建立數(shù)傳通信。

　　集中器與采集器之間的數(shù)傳通信采用寬帶電力線載波技術(shù)，完成集中器對采集器的集中管理和數(shù)據(jù)收集。

　　采集器與居民電表之間采用RS-485總線數(shù)傳通信方式，實現(xiàn)抄表數(shù)據(jù)的采集和主站信息的傳遞。

1.4 數(shù)據(jù)通信模式
　　電力用戶用電采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)必須滿足穩(wěn)定可靠的技術(shù)特性，完整的采集數(shù)據(jù)傳輸由遠(yuǎn)程通信和本地通信兩類通信網(wǎng)絡(luò)有機(jī)構(gòu)成，分別提供電力用戶現(xiàn)場各類采集終端至系統(tǒng)主站間的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸通信和采集終端至采集對象(電表)之間的通信。

　　本報告分別給出了遠(yuǎn)程通信和本地通信的模式說明和技術(shù)規(guī)范。

　　電力用戶用電采集系統(tǒng)的通信模式必須嚴(yán)格遵循《DL/T 698 電能信息采集與管理系統(tǒng)》的規(guī)定，按該行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。另外，根據(jù)國網(wǎng)公司的統(tǒng)一部署，在部分網(wǎng)省試點應(yīng)用《GB/T 19887 自動抄表系統(tǒng)底層通信協(xié)議》，該標(biāo)準(zhǔn)等同采用IEC62056，標(biāo)準(zhǔn)的其它部分正在制定當(dāng)中。

1.4.1 遠(yuǎn)程通信
　　遠(yuǎn)程通信是指采集終端和系統(tǒng)主站之間的數(shù)據(jù)通信。通過遠(yuǎn)程通信，系統(tǒng)主站與用戶側(cè)的采集終端設(shè)備間建立聯(lián)系，下達(dá)指令和參數(shù)信息，收集用戶用電信息。

　　當(dāng)前，可供電力用戶用電信息采集系統(tǒng)開展數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ刨Y源主要有以下三種：
　　1.電力營銷自有的230MHz無線專用數(shù)傳網(wǎng)。

　　2.公共營運商提供的GPRS/CDMA虛擬專用無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò);

　　3.電力公司自有的配電線路光纖專用通信網(wǎng)絡(luò)。

　　確定電力用戶用電信息采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸通信信道的應(yīng)用時應(yīng)按以下優(yōu)先原則進(jìn)行：
　　1.首先選擇電力營銷專用光纖網(wǎng)絡(luò);

　　2.其次應(yīng)用公共營運商提供的GPRS/CDMA通信技術(shù)，構(gòu)建虛擬專用數(shù)傳通信網(wǎng)絡(luò);

　　3.第三利用供電企業(yè)現(xiàn)有的230兆無線通信專網(wǎng)資源。
　　上述三種通信技術(shù)條件，均是當(dāng)前建設(shè)電力用戶用電信息采集系統(tǒng)的寶貴資源。在同一個地區(qū)，應(yīng)該根據(jù)實際情況，有條件的前提下，按上述優(yōu)選原則采納其中一種或同時采納兩種、三種模式，綜合利用，相互彌補(bǔ)，共同完成電力用戶用電信息采集全覆蓋的任務(wù)。

　　下面分別簡要描述這三種通信模式主要的技術(shù)特性和應(yīng)用規(guī)范。

1.4.1.1 專用光纖網(wǎng)絡(luò)
　　光纖專網(wǎng)是指依據(jù)電力用戶用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)總體規(guī)劃而建設(shè)的以光纖為信道介質(zhì)的一種電力公司內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)，覆蓋全網(wǎng)的配電線路
目前公司所轄電網(wǎng)內(nèi)35KV、66KV、110KV及以上變電站基本具備骨干光纖通信，具備至1*2M或10M以太網(wǎng)接口，在此基礎(chǔ)上具備向下延伸的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。光纖專網(wǎng)旨在電力通信網(wǎng)的基礎(chǔ)上，向配網(wǎng)延伸，覆蓋全部10KV線路，將高速以太網(wǎng)延伸至每個臺區(qū)，形成光纖通信專網(wǎng)。業(yè)務(wù)流向為將10KV配電線路和低壓側(cè)業(yè)務(wù)，即專變大用戶、工商業(yè)用戶和居民用戶的用電信息統(tǒng)一接入，由上級變電站通信節(jié)點上傳至系統(tǒng)主站。

　　該通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，將根本地解決了電力用戶用電采集的遠(yuǎn)程數(shù)傳通信的信道資源問題。據(jù)此，系統(tǒng)主站與采集現(xiàn)場建立了可靠的通信技術(shù)條件，滿足電力用戶用電信息采集系統(tǒng)集中采集和監(jiān)控的需要：

　　光纖網(wǎng)絡(luò)完整地覆蓋整個配電線路，在每一個專變大用戶和公用臺變提供以太接口方式的網(wǎng)絡(luò)接口;

　　相對電力用戶用電信息采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸需求而言，光纖通信專網(wǎng)提供了不受限的接入容量和高速的數(shù)傳速率;

　　光纖通信專網(wǎng)技術(shù)上不但通信穩(wěn)定可靠，更重要的是屬公司自有的專用通信網(wǎng)絡(luò)，不存在“第三方”的安全隱患。

1.4.1.2 公共無線網(wǎng)絡(luò)
　　公共無線網(wǎng)絡(luò)通信模式業(yè)內(nèi)簡稱公網(wǎng)信道，它是相對于電力公司自身建設(shè)的專用信道而言的，使用或租用公共通信運營商建設(shè)的公共通信資源，當(dāng)前電力用戶用電信息采集系統(tǒng)主要應(yīng)用的是中國移動公司提供的GPRS和中國電信公司提供的CDMA網(wǎng)絡(luò)技術(shù)服務(wù)。

　　由于公網(wǎng)信道建設(shè)的初衷是為社會公眾提供通信資源，電力用戶用電信息采集系統(tǒng)使用公網(wǎng)信道時必須采用一系列的技術(shù)手段以滿足自身需求，尤其應(yīng)該在安全性、可靠性、實時性、可擴(kuò)展性、經(jīng)濟(jì)性等諸方面著重考慮。
建議以省(直轄市)公司為單位，地市(區(qū)縣)單位參與，統(tǒng)一與通信運營商協(xié)商進(jìn)行技術(shù)與商務(wù)談判爭取最大的技術(shù)支持和最優(yōu)惠的資費以滿足下述各項要求。

1.4.1.3 230MHz無線通信專網(wǎng)
　　230MHz無線專網(wǎng)通信模式簡稱230專網(wǎng)，它是利用國家無線電委員會為電力負(fù)荷控制批準(zhǔn)的專用、在230兆頻段范圍內(nèi)的十五對雙工頻點和十個單工頻點構(gòu)建的、承載于模擬式無線通信技術(shù)基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)通信資源，曾經(jīng)是集中式電力負(fù)荷控制主要的技術(shù)裝備，目前仍被多數(shù)網(wǎng)省公司作為電力大型專變用戶用電信息采集和監(jiān)控所用。

　　在電力用戶用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)中繼續(xù)保留230專網(wǎng)模式，是當(dāng)前的技術(shù)層面的權(quán)宜之計。鑒于該模式受容量限制，可限作為大型專變用戶的信息采集和監(jiān)控之用，并積極向光纖專網(wǎng)過渡。

使用230專網(wǎng)，須切實注意和落實以下幾個技術(shù)要點：
　　1.合理的組網(wǎng)規(guī)劃，有效地利用頻點復(fù)用，充分利用有限的資源獲得最大的系統(tǒng)容量;

　　2.正確應(yīng)用230專網(wǎng)技術(shù)的點對點和多點共線等技術(shù)特點，保證系統(tǒng)響應(yīng)的實時性;

　3.采用可靠的電臺故障長發(fā)抑制技術(shù)，保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性;

　　4.嚴(yán)格用戶現(xiàn)場終端設(shè)備及配套設(shè)施的安裝質(zhì)量，減少系統(tǒng)運行維護(hù)工作量。

1.4.2 本地通信
　　本地通信是指采集終端和用戶電表之間的數(shù)據(jù)通信。對于大用戶和工商業(yè)用戶來說，其用電信息采集所用的本地通信通常采用RS 485總線，相對比較簡單;而居民用戶用電信息采集的本地通信相對比較復(fù)雜，多種通信方式同時共存。

　　本地通信分為電力線載波(窄帶、寬帶)和RS-485總線兩種通信模式，其中電力線載波通信又分為窄帶和寬帶兩類。

　　寬帶載波技術(shù)用于集中器與采集器之間的通信連接，窄帶載波技術(shù)用于集中器與居民電能表之間的通信連接。

在同一臺區(qū)(域)中，不能同時應(yīng)用寬帶和窄帶兩種載波技術(shù)混合組網(wǎng)通信。

1.4.2.1 RS-485總線通信
1.4.2.1.1 技術(shù)特點
　　信號傳輸可靠性高、雙向傳輸，需敷設(shè)RS 485線路，存在安裝調(diào)試復(fù)雜、容易遭到人為破壞等問題。

　　適用于電能表位置集中、用電負(fù)載特性變化較大的臺區(qū)，例如城市新建公寓小區(qū)等。

1.4.2.1.2 技術(shù)規(guī)范

　　1. 接收器的輸入電阻RIN≥12kΩ。

　　2. 驅(qū)動器能輸出±7V的共模電壓。

　　3. 輸入端的電容≤50pF。

　　4. 在節(jié)點數(shù)為32個，配置了120Ω的終端電阻的情況下，驅(qū)動器至少還能輸出電壓1.5V(終端電阻的大小與所用雙絞線的參數(shù)有關(guān))。

　　5. 接收器的輸入靈敏度為200mV。
　　接入容量依據(jù)采集對象數(shù)量可設(shè)計為8、16、32塊電能表;傳輸距離為1200m，若增加傳輸距離及接入容量，應(yīng)加入中繼器。

1.4.2.2 低壓窄帶載波通信
　　低壓寬帶載波通信技術(shù)指載波信號頻率范圍>500kHz的低壓電力線載波通信。

1.4.2.2.1 技術(shù)特點
　　數(shù)據(jù)傳輸速率較低，雙向傳輸，無需另外鋪設(shè)通信線路，安裝方便、可以方便地將電力通信網(wǎng)絡(luò)延伸到低壓用戶側(cè)，實現(xiàn)對用戶電表的數(shù)據(jù)采集和控制，適適應(yīng)性好。

　　但電力線存在信號衰減大、噪聲源多且干擾強(qiáng)、受負(fù)載特性影響大等問題，對通信的可靠性形成一定的技術(shù)障礙，具體應(yīng)用時需要軟、硬件技術(shù)結(jié)合完成組網(wǎng)優(yōu)化。

　　適用于電能表位置較分散、布線較困難、用電負(fù)載特性變化較小的臺區(qū)，例如城鄉(xiāng)公變臺區(qū)供電區(qū)域、別墅區(qū)、城市公寓小區(qū)

1.4.2.2.2 技術(shù)規(guī)范
　　國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T698-2007對低壓窄帶載波抄表通信組網(wǎng)給出了技術(shù)規(guī)范，在制定具體工程實施技術(shù)方案時，應(yīng)予以嚴(yán)格遵循。

　　目前，技術(shù)層面上低壓電力線窄帶載波技術(shù)上存在不同的技術(shù)特性，不利于大規(guī)模推進(jìn)電力用戶用電信息采集系統(tǒng)的居民集中抄表，并限制了載波通信技術(shù)的完善和發(fā)展，亟待制定統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)采集設(shè)備(包括集中器、采集器和電表等設(shè)備)的互聯(lián)、互通和互換技術(shù)條件。

　　為此，將迅速開展采集設(shè)備通信標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)的可行性研究，研究分析電力線載波通信技術(shù)，針對低壓電力線載波通信技術(shù)的主要技術(shù)特性和參數(shù)，例如：中心頻率、調(diào)制方式及擴(kuò)頻碼長、占有帶寬、最大發(fā)送電平、使用頻帶外的干擾電平、接收靈敏度、抗干擾電平值、可變負(fù)載阻抗值、傳輸協(xié)議及路由算法、以及相關(guān)的技術(shù)測試和參數(shù)測量方式，等等方面，盡快提出解決系統(tǒng)采集設(shè)備互聯(lián)、互通和互換的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，作為國家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范設(shè)備制造和工程實施，保障和支撐電力用戶用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)的全面完成。

1.4.2.3 低壓寬帶載波通信
　　低壓寬帶載波通信技術(shù)指載波信號頻率范圍>500kHz的低壓電力線載波通信。

1.4.2.3.1 技術(shù)特點
　　低壓寬帶載波通信占用頻帶寬，數(shù)據(jù)傳輸速率高，數(shù)據(jù)容量大，雙向傳輸，無需另外鋪設(shè)通信線路，安裝方便、可以方便地將電力通信網(wǎng)絡(luò)延伸到低壓用戶側(cè)，實現(xiàn)對用戶電表的數(shù)據(jù)采集和控制，適應(yīng)性好。

　　存在高頻信號衰減較快的問題，在長距離通信中需要中繼組網(wǎng)解決傳輸。
相對窄帶載波通信，款帶載波安全性更好，通信可靠性更高，這種模式適合用戶電表集中、數(shù)量不大的城市臺區(qū)，能夠通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)預(yù)付費功能。

1.4.2.3.2 技術(shù)規(guī)范
　　《電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)低壓電力線通信寬帶接入系統(tǒng)技術(shù)要求》、《低壓電力線通信寬帶接入系統(tǒng)測試要求》對電力線寬帶通信進(jìn)行了相關(guān)技術(shù)和測試規(guī)范，目前已經(jīng)報批。

　　公司系統(tǒng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《低壓電力線高速數(shù)據(jù)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》根據(jù)國家電網(wǎng)公司科學(xué)技術(shù)項目《PLC安全技術(shù)研究》(SGKJ[2004]405)的要求制訂，內(nèi)容涵蓋了電力線寬帶高速通信的技術(shù)條件、施工規(guī)范、運行規(guī)范、驗收規(guī)范及檢驗方法，對利用寬帶電力線通信技術(shù)在本地通信組網(wǎng)方面的技術(shù)工作給予了具體指導(dǎo)。在制定具體工程實施技術(shù)方案時，應(yīng)予以嚴(yán)格遵循
國際上《電力線寬帶硬件標(biāo)準(zhǔn)》IEEE P1675提供一個在架空或地埋電力線上進(jìn)行硬件安裝的完整標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)容包括為電力線寬帶的外圍硬件設(shè)備，主要是耦合器(電容耦合器和電感耦合器)、中繼器的外殼、接地和焊接等提供一個安裝、測試、驗收的標(biāo)準(zhǔn)。IEEE P1775 提供了電磁兼容方面的標(biāo)準(zhǔn)IEEE P1901提供了基本技術(shù)規(guī)范

　　寬帶電力線通信標(biāo)準(zhǔn)目前正在進(jìn)一步完善和起草中，規(guī)定了產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，在產(chǎn)品的互換、互聯(lián)和互通方面滿足系統(tǒng)建設(shè)的要求。

1.5 預(yù)付費管理模式
　　根據(jù)營銷業(yè)務(wù)的發(fā)展，需要考慮設(shè)置全面預(yù)付費的客戶用電管理模式，全面預(yù)付費業(yè)務(wù)對用電信息采集系統(tǒng)的方案設(shè)計和現(xiàn)場設(shè)備的選型有較大的影響。

　　實現(xiàn)電力用戶全面預(yù)付費業(yè)務(wù)，從用戶管理中為信譽(yù)等級高的用戶置電費授信額度，其實際用電性質(zhì)是先用電后付費。對于無授信額度的用戶需要預(yù)付電費以增加信用額度保證其用電，實現(xiàn)預(yù)交費，后結(jié)算。用戶用電信息采集系統(tǒng)會連續(xù)采集用戶的用電情況，計算出其剩余電費額度并顯示給用戶，在剩余電費不多時提示用戶繳費，在剩余電費為零時執(zhí)行購電跳閘控制。

　　預(yù)付費管理需要由主站、終端、電表多個環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)執(zhí)行，實現(xiàn)預(yù)付費控制方式也有主站預(yù)付費、終端預(yù)付費、電表預(yù)付費三種形式。

1.5.1 主站預(yù)付費
　　主站預(yù)付費是指執(zhí)行用戶剩余電費的計算和發(fā)出控制跳閘指令的控制邏輯在主站完成，跳閘指令由現(xiàn)場的終端或者表計執(zhí)行。

　　主站預(yù)付費適用于各類型的采集方式，主站采集電量數(shù)據(jù)，計算出剩余電費，下發(fā)剩余電費提示信息或跳閘指令。對專變用戶，現(xiàn)場設(shè)備是帶控制輸出的終端加多功能電表的方式，現(xiàn)場信息的顯示和跳閘動作的執(zhí)行在現(xiàn)場采集終端上;對于集中抄表用戶，現(xiàn)場設(shè)備是集抄終端加帶控制數(shù)據(jù)功能的電表，現(xiàn)場信息的顯示和跳閘動作的執(zhí)行在用戶的電表上。另外帶遠(yuǎn)程通訊功能且有控制輸出的多功能電表也適用此方案。

　　主站預(yù)付費方式，用戶的用電信息數(shù)據(jù)統(tǒng)一采集到主站，主站可以根據(jù)用戶實際執(zhí)行的電價政策比較準(zhǔn)確地算出剩余電費，特別適用于執(zhí)行多種電價政策或電費計算方式復(fù)雜的大用戶，不會因為現(xiàn)場設(shè)備本地計算導(dǎo)致剩余電費的計算誤差。

　　主站預(yù)付費方式，主站每天收集用戶的用電數(shù)據(jù)，計算剩余電費，控制邏輯在主站完成，在用戶端沒有可以更改剩余電費的手段，有效降低了惡意篡改剩余電費的可能性。

　　居民用戶的數(shù)量特別巨大，每天采集全部用戶信息并在主站完成預(yù)付費邏輯對主站的計算壓力以及數(shù)據(jù)傳送量太大，主站預(yù)付費模式對主站的要求較高。

1.5.2 終端預(yù)付費
　　終端預(yù)付費是指終端接收主站下發(fā)的用戶預(yù)付費信息和電價信息，不斷采集現(xiàn)場用電信息，連續(xù)計算用戶剩余電費，發(fā)出控制跳閘指令、執(zhí)行跳閘控制輸出的控制邏輯在現(xiàn)場終端內(nèi)完成。

　　終端預(yù)付費要求主站將用戶的初始電費和電價下發(fā)給終端，在用戶交費后，主站根據(jù)抄表結(jié)算情況重新計算剩余電費，再下發(fā)給終端。這是由原負(fù)荷管理系統(tǒng)中購電控功能發(fā)展而來的，本意是限制用戶每日或每月的用電量，在信道資源不充裕時，現(xiàn)場終端的閉環(huán)控制有效降低了對通訊信道的要求。但終端計算電費的誤差較大，容易引起差錯，所以要求每天巡測用戶剩余電費，對不足用戶需要主站重新計算確認(rèn)。

　　終端預(yù)付費適用于安裝負(fù)荷管理終端的大型專變用戶，提示信息的顯示和控制執(zhí)行均在終端中完成，對電表無特別要求。

　　終端預(yù)付費是原有通訊條件下的實現(xiàn)方式，在新建系統(tǒng)中不建議采用。

1.5.3 電表預(yù)付費
　　電表預(yù)付費是指電表接收主站下發(fā)的用戶預(yù)付費信息和電價信息，根據(jù)用戶用電量，連續(xù)計算用戶剩余電費，發(fā)出控制跳閘指令、執(zhí)行跳閘控制輸出的控制邏輯在電表內(nèi)完成。

　　電表預(yù)付費要求主站將用戶的初始電費和電價下發(fā)給電表，在用戶交費后，主站根據(jù)抄表結(jié)算情況重新計算剩余電費，再下發(fā)給電表。主站將電費通過采集系統(tǒng)的通訊信道下發(fā)到電表中，這和通過電卡等手段將購電下裝到電表中是同樣的道理，預(yù)付費電表完成本地剩余電費信息提示和跳閘控制數(shù)據(jù)功能。

　　由于分時電價和階梯電價的執(zhí)行，預(yù)付費電表和預(yù)購電電表有本質(zhì)的差異。預(yù)購電電價單一，在交費購電時已經(jīng)完成了結(jié)算，有明確的電量下發(fā)到表內(nèi);預(yù)付費是將電費下發(fā)到表內(nèi)，實際能夠使用的電量數(shù)將受用電時段以及用電量的階梯價格價格影響，到電費用完時才知道實際的電量。居民用戶執(zhí)行的電價政策相對簡單，電表內(nèi)部計算結(jié)果差生誤差的可能性少，最終以主站抄表結(jié)算數(shù)據(jù)完成最后交易結(jié)算。

　　電表預(yù)付費適用于公用配變臺區(qū)下的各類型低壓用戶，現(xiàn)場安裝集中抄表終端，配置預(yù)付費電能表，終端只完成用電信息采集工作，不參與預(yù)付費邏輯。

1.5.4 預(yù)付費的現(xiàn)場管理
　　預(yù)付費管理涉及到用戶交費、電費結(jié)算、用電控制等多個方面，在現(xiàn)場管理上要注意兩個方面的問題：
　　一是用電控制方面。剩余電費信息需要及時更新，特別是用戶剛交完錢時以及電費即將用完時，在電費不足時要有有效的提示手段;在電費為零后的跳閘輸出應(yīng)為短時間脈沖跳閘，跳閘后允許用戶合閘臨時用電，其后的跳閘頻度隨欠費額的比例逐步加快;在用戶交費后不再有跳閘信號輸出，顯示最新的剩余電費信息，用戶自行合閘用電。

　　二是電費的及時下達(dá)方面。用戶如果在已經(jīng)欠費跳閘的情況下來交費，電費能否及時下達(dá)到現(xiàn)場非常關(guān)鍵。但由于通訊信道的可靠率總不可能完全的百分之百，或存在局部設(shè)備故障的時候，將會引起電費下發(fā)的延遲。這里需要一個給用戶恢復(fù)供電時間限值承諾，比如4個小時，并有人工補(bǔ)充手段和相應(yīng)的管理制度保證。

第2章系統(tǒng)架構(gòu)
　　系統(tǒng)架構(gòu)部分主要從系統(tǒng)邏輯架構(gòu)、物理架構(gòu)、應(yīng)用部署方式、安全防護(hù)要求、系統(tǒng)指標(biāo)要求等幾方面，對用電信息采集系統(tǒng)的整體框架進(jìn)行描述。從技術(shù)層面給出系統(tǒng)建設(shè)的總體架構(gòu)和要求。

2.1 系統(tǒng)邏輯架構(gòu)
　　系統(tǒng)邏輯架構(gòu)主要從邏輯的角度對用電信息采集系統(tǒng)從主站、信道、終端、采集點等幾個層面對系統(tǒng)進(jìn)行邏輯分類，為下面各層次的設(shè)計提供理論基礎(chǔ)。

系統(tǒng)邏輯架構(gòu)圖邏輯架構(gòu)說明：

　　1.用電信息采集系統(tǒng)在邏輯上分為主站層、通信信道層、采集設(shè)備層三個層次。系統(tǒng)通過接口的方式，統(tǒng)一與營銷應(yīng)用系統(tǒng)和其它應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行接口，營銷應(yīng)用系統(tǒng)指“SG186”營銷管理業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，除此之外的系統(tǒng)稱之為其它應(yīng)用系統(tǒng)。接口的描述參見主站設(shè)計部分的接口方案章節(jié)。

　　2.主站層又分為業(yè)務(wù)應(yīng)用、數(shù)據(jù)采集、控制執(zhí)行、前置通信調(diào)度、數(shù)據(jù)庫管理幾大部分。業(yè)務(wù)應(yīng)用實現(xiàn)系統(tǒng)的各種應(yīng)用業(yè)務(wù)邏輯;數(shù)據(jù)采集負(fù)責(zé)采集終端的用電信息，并負(fù)責(zé)協(xié)議解析;控制執(zhí)行是對帶控制功能的終端執(zhí)行有關(guān)的控制操作;前置通信調(diào)度是對各種與終端的遠(yuǎn)程通信方式進(jìn)行通信的管理和調(diào)度等。主站的具體功能要求參見主站設(shè)計部分的功能設(shè)計章節(jié)。

　　3.通信信道層是主站和采集設(shè)備的紐帶，提供了各種可用的有線和無線的通信信道，為主站和終端的信息交互提供鏈路基礎(chǔ)。主要采用的通信信道有：光纖專網(wǎng)、GPRS/CDMA無線公網(wǎng)、230MHz無線專網(wǎng)。詳細(xì)描述參見后面的通信信道部分。

　　4.采集設(shè)備層是用電信息采集系統(tǒng)的信息底層，負(fù)責(zé)收集和提供整個系統(tǒng)的原始用電信息，該層可分為終端子層和計量設(shè)備子層，對于低壓集抄部分，可能有多種形式，包括集中器+電能表和集中器+采集器+電能表等。終端子層收集用戶計量設(shè)備的信息，處理和凍結(jié)有關(guān)數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)與上層主站的交互;計量設(shè)備層實現(xiàn)用電計量等功能，詳細(xì)描述參見后面的終端設(shè)備部分。
　
2.2 系統(tǒng)物理架構(gòu)
　　系統(tǒng)物理架構(gòu)是指用電信息采集系統(tǒng)實際的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)成，從物理設(shè)備的部署層次和部署位置上給出形象直觀的體現(xiàn)。
物理架構(gòu)圖說明：
　　1.用電信息采集系統(tǒng)從物理上可根據(jù)部署位置分為主站、通信信道、采集設(shè)備三部分，其中系統(tǒng)主站部分建議單獨組網(wǎng)，與營銷應(yīng)用系統(tǒng)和其它應(yīng)用系統(tǒng)以及公網(wǎng)信道采用防火墻進(jìn)行安全隔離，保證系統(tǒng)的信息安全。有關(guān)系統(tǒng)安全的要求參見后面的系統(tǒng)安全防護(hù)章節(jié)。

　　2.主站網(wǎng)絡(luò)的物理結(jié)構(gòu)主要由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、磁盤陣列、應(yīng)用服務(wù)器、前置服務(wù)器、接口服務(wù)器、工作站、GPS時鐘、防火墻設(shè)備以及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成，詳細(xì)的設(shè)備說明和配置參見后面的硬件設(shè)計及典型配置章節(jié)。

　　3.通信信道是指系統(tǒng)主站與終端之間的遠(yuǎn)程通信信道，主要包括光纖信道、GPRS/CDMA公用網(wǎng)絡(luò)信道、230MHz無線電力專用信道等。有關(guān)信道的組網(wǎng)情況和信道特點等參照后面的通信信道部分。

　　4.采集設(shè)備是指安裝在現(xiàn)場的終端及計量設(shè)備，主要包括專變終端、遠(yuǎn)程多功能表、集中器、采集器以及電能表計等。有關(guān)設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計、功能、性能等描述參見后面的終端設(shè)備部分。

2.3 系統(tǒng)安全防護(hù)
　　隨著信息化水平的不斷提高，信息化的應(yīng)用環(huán)境也變得越來越復(fù)雜，信息系統(tǒng)所面臨的安全隱患也越來越多，系統(tǒng)建設(shè)中需要建立一套切實有效的安全防護(hù)體系，保證系統(tǒng)的安全。下面從安全防護(hù)的總體要求、主站安全防護(hù)、終端安全防護(hù)、通信信道安全防護(hù)幾個方面，對用電信息采集系統(tǒng)的總體安全防護(hù)加以說明。

2.3.1 總體要求
　　用電信息采集系統(tǒng)是營銷管理業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源的提供者，為了確保系統(tǒng)的安全性和保密性，在指導(dǎo)思想上，首先應(yīng)做到統(tǒng)一規(guī)劃，全面考慮;其次，應(yīng)積極采用各種先進(jìn)技術(shù)，如虛擬交換網(wǎng)絡(luò)、防火墻技術(shù)、加密技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)等，在系統(tǒng)的各個層面(操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等)加以防范;另外，在系統(tǒng)的日常運行管理中，要加強(qiáng)規(guī)范管理、嚴(yán)格安全管理制度。

　　安全防護(hù)體系建設(shè)的總體目標(biāo)：防止信息網(wǎng)絡(luò)癱瘓、防止應(yīng)用系統(tǒng)破壞、防止業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)丟失、防止企業(yè)信息泄密、防止終端病毒感染、防止有害信息傳播、防止惡意滲透攻擊，以確保信息系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，確保業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)安全。

　　安全防護(hù)體系建設(shè)遵循以下策略：信息內(nèi)外網(wǎng)間采用邏輯強(qiáng)隔離設(shè)備進(jìn)行隔離;信息系統(tǒng)將以實現(xiàn)等級保護(hù)為基本出發(fā)點進(jìn)行安全防護(hù)體系建設(shè)，并參照國家等級保護(hù)基本要求進(jìn)行安全防護(hù)措施設(shè)計;信息系統(tǒng)劃分為邊界、網(wǎng)絡(luò)、主機(jī)、應(yīng)用四個層次進(jìn)行安全防護(hù)設(shè)計，以實現(xiàn)層層遞進(jìn)，縱深防御。

2.3.2 邊界安全防護(hù)
　　邊界安全防護(hù)是指本系統(tǒng)與其它外系統(tǒng)間的邊界網(wǎng)絡(luò)接口的安全防護(hù)。網(wǎng)絡(luò)管理員應(yīng)當(dāng)明確系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)邊界，做好防護(hù)。主要的防護(hù)措施有：
域間訪問控制：在不同的安全域之間對所交換的數(shù)據(jù)流進(jìn)行訪問控制，包括連接請求、通信流量、入侵檢測等;

　　遠(yuǎn)程接入安全防護(hù)：對于遠(yuǎn)程訪問，應(yīng)當(dāng)在信息邊界采用認(rèn)證加密等手段進(jìn)行相應(yīng)的安全防護(hù);

　　對外服務(wù)安全：對通過邊界提供給外系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，要有相應(yīng)的數(shù)據(jù)校驗和審核機(jī)制，對數(shù)據(jù)的流出做好記錄。

2.3.3 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境安全防護(hù)
　　網(wǎng)絡(luò)環(huán)境安全防護(hù)對系統(tǒng)中的組網(wǎng)方式、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)信息流進(jìn)行安全控制措施設(shè)計。

　　組網(wǎng)方式設(shè)計是指選擇安全可靠的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和組網(wǎng)方式，是保證網(wǎng)絡(luò)環(huán)境安全的基礎(chǔ)，如通過公網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)時建立VPN等。

　　網(wǎng)絡(luò)設(shè)備設(shè)計是指為了保證網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的安全，增加相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備，如：路由器、交換機(jī)及防火墻、入侵檢測設(shè)備、防病毒工具、安全認(rèn)證芯片等。

　　網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)信息流包括各應(yīng)用經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)信息，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流在經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳輸時可能被截獲、篡改、刪除，因此應(yīng)當(dāng)在網(wǎng)絡(luò)層面采取安全措施以保證經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳輸信息的安全。主要的措施有：
入侵檢測：對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流進(jìn)行入侵檢測;

　　數(shù)據(jù)傳輸加密：對經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)信息流，首先通過安全認(rèn)證芯片進(jìn)行加密處理，然后發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上，接收端同樣通過安全認(rèn)證芯片進(jìn)行解密認(rèn)證。

2.3.4 主站和終端設(shè)備安全防護(hù)
　　主機(jī)系統(tǒng)安全防護(hù)應(yīng)當(dāng)從操作系統(tǒng)安全、數(shù)據(jù)庫安全、終端設(shè)備安全幾個層面進(jìn)行防護(hù)。

　　操作系統(tǒng)安全：選擇安全可靠的操作系統(tǒng);制定用戶安全訪問策略;限制管理員權(quán)限使用;及時升級操作系統(tǒng)安全補(bǔ)丁;安裝第三方防病毒安全軟件;做好數(shù)據(jù)備份。

　　數(shù)據(jù)庫安全：制定數(shù)據(jù)庫用戶認(rèn)證機(jī)制和安全策略;對重要和敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲加密;及時升級數(shù)據(jù)庫安全補(bǔ)丁;數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)做到雙機(jī)熱備，數(shù)據(jù)庫的備份采用每天做增量備份、每周做全備份的方式進(jìn)行備份，數(shù)據(jù)庫的備份文件要考慮異機(jī)、異地的保存;對所有涉及安全的操作，要記錄完整的操作日志;提供系統(tǒng)級和應(yīng)用級完備的數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)機(jī)制。

　　終端設(shè)備安全：終端設(shè)備設(shè)計上要有防竊、防破壞、用電安全的措施;終端設(shè)備自身數(shù)據(jù)的存儲安全和訪問安全;終端設(shè)備對來源于網(wǎng)絡(luò)的請求數(shù)據(jù)的安全認(rèn)證機(jī)制;終端設(shè)備對數(shù)據(jù)進(jìn)行加解密的處理措施，可通過安全認(rèn)證芯片進(jìn)行強(qiáng)加密處理。

2.3.5 業(yè)務(wù)應(yīng)用安全防護(hù)
　　業(yè)務(wù)應(yīng)用安全防護(hù)從應(yīng)用系統(tǒng)安全防護(hù)、用戶接口安全防護(hù)、數(shù)據(jù)接口安全防護(hù)三個層面進(jìn)行描述。
　　建議：要增加對表計的參數(shù)等方式進(jìn)行防護(hù)

2.3.5.1 應(yīng)用系統(tǒng)安全防護(hù)
　　1.建立嚴(yán)格的系統(tǒng)管理和操作的管理規(guī)章制度，確保系統(tǒng)操作的安全可靠。
　　2.應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)定期做備份。

　　3.建立嚴(yán)格的基于用戶角色的權(quán)限管理和密碼管理，對操作人員設(shè)定不同密碼，并要求操作人員定期更換密碼。

　　4.開發(fā)測試系統(tǒng)與運行系統(tǒng)要嚴(yán)格分開。

　　5.系統(tǒng)對所有改變系統(tǒng)參數(shù)、終端參數(shù)等操作的都要記錄操作日志，記錄所有受控操作發(fā)生的時間、對象、操作員、操作參數(shù)、操作機(jī)器IP地址等信息。對于敏感的控制操作要求IP地址綁定，并進(jìn)行密碼校驗。

2.3.5.2 數(shù)據(jù)接口安全防護(hù)
　　用電信息采集系統(tǒng)與其它系統(tǒng)間存在著大量業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)需要共享，這些跨系統(tǒng)共享的數(shù)據(jù)極大支持了營銷應(yīng)用的資源整合和業(yè)務(wù)決策，但同時也增加了數(shù)據(jù)暴露的風(fēng)險。需要制定相應(yīng)安全措施，以規(guī)范指導(dǎo)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)和運行的數(shù)據(jù)接口安全要求。從技術(shù)角度來看，認(rèn)證和加密是保障數(shù)據(jù)接口安全的有效手段。

　　對數(shù)據(jù)接口的安全防護(hù)分為域內(nèi)數(shù)據(jù)接口安全防護(hù)和域間數(shù)據(jù)接口安全防護(hù)。域內(nèi)數(shù)據(jù)接口是指數(shù)據(jù)交換發(fā)生在一個安全域的內(nèi)部，由于不同應(yīng)用系統(tǒng)之間需要通過網(wǎng)絡(luò)共享數(shù)據(jù)，而設(shè)置的數(shù)據(jù)接口;域間數(shù)據(jù)接口是指發(fā)生在不同的安全域間，由于跨安全域的不同應(yīng)用系統(tǒng)間需要共享數(shù)據(jù)而設(shè)置的數(shù)據(jù)接口。

　　數(shù)據(jù)接口安全防護(hù)可考慮的安全措施：接口數(shù)據(jù)連接建立之前進(jìn)行接口認(rèn)證，認(rèn)證方式可采用共享口令、用戶名/口令等方式，并對口令長度、復(fù)雜度、生存周期等進(jìn)行強(qiáng)制要求，在認(rèn)證過程中所經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目诹钚畔?yīng)當(dāng)禁止明文傳送，可通過哈希(HASH)單向運算、SSL加密、SSH加密等方式實現(xiàn)，也可通過專用的安全認(rèn)證芯片來實現(xiàn)。

2.4 系統(tǒng)指標(biāo)
2.4.1 系統(tǒng)響應(yīng)速度
(1)主站巡檢終端重要信息(重要狀態(tài)信息及總加功率和電能量)時間<15min;
(2)系統(tǒng)控制操作響應(yīng)時間(遙控命令下達(dá)至終端響應(yīng)的時間)≤5s;
(3)常規(guī)數(shù)據(jù)召測和設(shè)置響應(yīng)時間(指主站發(fā)送召測命令到主站顯示數(shù)據(jù)的時間)<15s;
(4)歷史數(shù)據(jù)召測響應(yīng)時間(指主站發(fā)送召測命令到主站顯示數(shù)據(jù)的時間)<30s;
(5)系統(tǒng)對客戶側(cè)事件的響應(yīng)時間≤30min;
(6)常規(guī)數(shù)據(jù)查詢響應(yīng)時間<10s;
(7)模糊查詢響應(yīng)時間<15s;
(8)90%界面切換響應(yīng)時間≤3s,其余≤5s;
(9)前置主備通道自動切換時間<5s;
(10)在線熱備用雙機(jī)自動切換及功能恢復(fù)的時間<30s;
(11)計算機(jī)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)通信中實時數(shù)據(jù)傳送時間<5s。

2.4.2 系統(tǒng)可靠性指標(biāo)
(1)遙控正確率≥99.99%;
(2)主站年可用率≥99.5%;
(3)主站各類設(shè)備的平均無故障時間(MTBF)≥4´104h小時;
(4)系統(tǒng)故障恢復(fù)時間≤2h;
(5)由于偶發(fā)性故障而發(fā)生自動熱啟動的平均次數(shù)應(yīng)<1次/3600h。

2.4.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集成功率
系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集成功率分一次采集成功率和周期采集成功率，均指非設(shè)備故障和非通信故障條件下的統(tǒng)計。
(1)一次采集成功率：≥95%;
(2)周期采集成功率：≥99.5%，周期為1天，日凍結(jié)數(shù)據(jù)。

2.4.4 主站設(shè)備負(fù)荷率及容量指標(biāo)
(1)在任意30分鐘內(nèi)，各服務(wù)器CPU的平均負(fù)荷率≤35%;
(2)在任意30分鐘內(nèi)，人機(jī)工作站CPU的平均負(fù)荷率≤35%;
(3)在任意30分鐘內(nèi)，主站局域網(wǎng)的平均負(fù)荷率≤35%;
(4)系統(tǒng)數(shù)據(jù)在線存儲≥3年。

2.4.5 主站運行環(huán)境
主站計算機(jī)機(jī)房的環(huán)境條件應(yīng)符合GB/T 2887-2000的規(guī)定。
主站應(yīng)有互為備用的兩路電源供電。必須配備UPS電源，在主電源供電異常時，應(yīng)保證主站設(shè)備不間斷工作不低于2h。

責(zé)任編輯：和碩涵

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