智能计量平台技术方案设计书

1、目录一、概述 . 1 二、平台流程. 3 三、平台部署. 4 3.1、平台逻辑部署. 4 3.2、平台物理部署. 5 四、平台详述需求规格 . 5 4.1、监控功能需求. 6 4.2、监控功能管理. 8 五、通讯协议. 9 5.1、通讯协议设计. 9 5.2、协议流程 . 9 六、性能 . 10 七、扩展接口. 10 7.1、短信 .11 7.2、电子邮件 .11 7.3、通讯服务监控. 12 八、平台环境. 12 智能计量平台技术方案设计书修订历史a-增加 m-修订 d- 删除版本日期变更类型（ a-m-d ）修订原因修改人1.0 2009-10-13 a 发布王恒一、概述面对充斥满目的复杂

2、电力设备使用体系，在实际的使用中难免会出现电力设备运行异常、使用不当或管理缺失，而导致电力设备受损，能耗大幅增加。致使电力成本维持高位，电力设备异常不断，给生产和生活带来诸多的不安定因素。这样为如此设备提供强有力的集中管理就显的相当必要了。面向市场需求提供切实可行的管理节电方案，进而提出智能计量平台建设议案。提供电力设备监测控制端和通讯服务数据中心端，依托当前高速发展的互联网技术，实现远程抄度、远程设置/控制等等，为用户提供一个便捷，安全的智能平台系统。此平台适合于各企业单位，软件大多操作比较简单，功能相对还比较实用。针对服务器的要求和稳定性监控显得非重要如何第一时间获得故障信息以及及时处理成

3、为服务器稳定性的关键。节电安防控制远程管理系统通信协议是数据gprs 通信终端和管理中心软件之间的通信协议。 此协议参考电力负荷管理系统数据传输规约qgdw130-2005 ；在 gdw130-2005 的基础上进行简化。针对学校、 工厂、 办公大楼提供一个相互兼容统一的监控计量平台。平台可以集中对部署在异地的不同种类设备进行监控管理，亦能对异地监测设备进行远程控制和设置；可以检测异地设备的各项指标运行状态；同时能实时和定时读取异地设备的能耗情况。可以对异地监控设备进行跟踪监控管理，当监控发生异常信息后，可以及时的在平台上得以显示，并能以多种方式向负责人员发出信息，比如：短信、邮件等等。为所监

4、控设备的正常运行，提供全天候的监控服务能力。另外为了方便用户及时掌握设备的运行情况，提供了报表功能，和灵活多变的数据查询。从而可以为用户生产生活的投资决策方向，提供重要的电力成本参考资料。二、平台流程开始开始结束启动监听设备链入？写入管理容器， c创建过渡验证实体ping?等待ping解析，判断设备类型根据设备分类，注册相应实体事件创建接收线程并启动创建成功？创建发送线程并启动发送接收接收任务数据？webservice 通讯开始初始化用户登陆执行远程操作是否初次使用创建通讯链接读取内置通讯发送消息等待接受返回？异步调用webservice异步接收显示异步接受线程异步发送线程解析封装成消息包写入

5、容器yyyyyn创建成功？容器解析归档n发送结束【图 1】平台流程模型平台由通讯服务windows 服务、webservice 服务和 web 管理端三个子系统组成。平台逻辑流程图如上所示。详细阐述如下：第一步、启动window 通讯服务，开始链路侦听；第二步、启动web 通讯服务端口，创建web 服务异步收发线程；第三步、设备链入后，创建过渡实例；如果接收到验证命令，则解析设备基本数据，判别设备类型而后创建通讯链路；否则销毁过渡实例和链路释放资源；第四步、注册链路消息事件，创建收发线程；第五步、用户登陆后，执行远程设备操作。异步调用web 服务；第六步、判断是否有通讯内置对象，初始化创建或读

6、取；发送消息包；第七步、 window 服务接收后解析，并封装后通过链路发送到设备端抄读指定类型数据；接收返回数据解析归档，然后重新封装消息包发送到web 服务；第八步、异步返回消息数据，到前台页面；第九步、 web 页面显示。上述为用户发起的操作模式流程简述，在实际的操作中还会有诸如历史数据和报警数据等等类型的消息模式，该中操作模式为上位机主动发起流程参看第七步。另外【图1】平台流程模型，具体看参考智能计量平台综合设计图v1.1 文档资料。三、平台部署3.1、平台逻辑部署【图 2】平台逻辑部署模型由于网络内部存在着多个子网，所以在部署的时候，选择子网的一个网关服务器作为管理其范围内的所有机器

7、。这种方法部署简单，方便统一管理， 但可能对网关服务器的要求比较高。 一般的模式是每个设备有一个通讯模块，然后通过网关服务器输送到监控中心，这样网关服务器只起到一个中转的功能，因为只负责数据通讯的功能，所以压力相对较小。这种方法由于部署分散，导致安全、管理上需要集中统一的时候比较复杂。3.2、平台物理部署【图 3】平台物理部署模型系统网络连通采用跨地域组网方式：中心网络由数据库服务器、邮件服务器、web 服务器以及短信发送器组成。每个地域的网络由代理服务器、以及被监控的服务器设备组成。代理服务器即是监控中心在本地的监控代理服务器也作为监控代理数据库服务器。四、平台详述需求规格 平台由 wind

8、ows 通讯服务、 web 通讯服务和web 管理系统组成。主要是对异地多种不同设备的运行状态，能耗情况， 工作模式等等进行监控，并可以及时获取异地设备的紧急异常数据，第一时间将紧急数据以短信和电子邮件的形式发送出去。通过web 管理系统对异地设备参数执行有效的查询和远程控制。4.1、监控功能需求 链路接口检测维持设备通讯端和通讯服务端互通状态的一种互动，如果设备通讯端四分钟内没有和服务通讯端通讯， 则设备通讯端会发送链路接口检测消息包，测试设备通讯和服务通讯目前是否畅通链接中。 若链接异常中断通讯服务会销毁链路，等待设备通讯重新链接；倘若设备通讯在大于等于4 分钟尚未接到任何设备通讯的交互消

9、息包（包括：链路接口检测消息包），则将认为其链路已经失效，并将其释放。输入处理输出way:up | type:pinganalysis ，judge, disposal way:down | type:ping_resp 设置参数对异地设备执行远程参数设置，由下位机主动发起，异地通讯设备接收到参数设置消息包，更改设置指标参数，而后，返回执行是否成功消息包。通讯服务解析处理归档。另外当超过一定的时间间隔后，设备端仍然无应答信号，则视为设置失败，并将状态更改为异常。通常参数设置有很多类型，一般有：历史数据间隔设置、节电门限设置、集中器时间同步、开关机时间段设置等等。具体的设置类型要根据具体的设备对

10、象来决定。输入处理输出way:down | type:configanalysis ，judge, disposal way:up | type:config_resp 控制命令针对异地设备远程控制设备的工作模式以及启动停止状态。由用户操作后， 下位机开始发起，设备接收设置后，返回设置情况。并以消息包的形式通过链路通道发送，下位机接收后解析， 做出响应响应。 另外当超过一定的时间间隔后，设备端仍然无应答信号，则视为设置失败，并将状态更改为异常。输入处理输出way:down | type:configanalysis ，judge, disposal way:up | type:config_r

11、esp 查询设置参数远程读取异地设备的指标参数。由用户驱动下位机发起，设备端接收处理后给予应答消息包， 通过链路通道发送；下位机接收处理后，作出相应的处置动作。另外当超过一定的时间间隔后，设备端仍然无应答信号，则视为设置失败，并将状态更改为异常。输入处理输出way:down | type:controlanalysis ，judge, disposal way:up | type:control_resp 抄读实时数据获取异地设备当前运行的各项参数以及能耗使用情况。由用户驱动下位机发起，设备端接收处理后给予应答消息包，通过链路通道发送；下位机接收处理后，作出相应的处置动作。另外当超过一定的时间

12、间隔后，设备端仍然无应答信号，则视为设置失败，并将状态更改为异常。输入处理输出way:up | type:realtimeanalysis ，judge, disposal way:down | type:realtime_resp 抄读历史数据通讯设备端定期或定量，将采集到的数据以消息包的形式集中发送。该通讯动作由上位机主动发起，通过链路通道上位机和下位机之间进行数据推送与应答。另外当超过一定的时间间隔后，设备端仍然无应答信号，则视为抄读失败，并将状态更改为异常。输入处理输出way: down| type:historyanalysis ，judge, disposal way:up | t

13、ype:history_resp 报警数据异地设备运行异常后，会立即发送报警消息，通过链路通道下位机接收处置后，并返回报警应答信号， 作为设备端的确认之用。另外当超过一定的时间间隔后，通讯服务仍然无应答信号，则视为发送失败，并将隔时继续发送直至成功。输入处理输出way:down | type:warnanalysis ，judge, disposal way:up | type:warn _resp 4.2、监控功能管理【图 4】平台管理模型该部分主要针对平台的管理端进行阐述。多个模块组合成一个完整的系统，这样可以让有效的降低整个工程项目的复杂程度，不仅易于项目的开发管理、项目实施灵活性和后期

14、系统优化升级， 同时可以很简洁明了的向用户展示整个系统的功能层次，便于用户很好的入手和使用。智能计量平台管理端主要分为以下几个模块：1、头部为系统抽象逻辑功能模块的主要显示区域，用户操作的导航功能；2、导航栏主要是设备、档案、配置等抽象事物管理体系层次的映射显示，用户可以很容易找到需要的事物，并能通过接口链入所需操作页面；由于需要的不同在不同场景下将会有不同的导航栏显示，目前导航栏分3 中：设备类，档案类和配置类。3、尾部是该模块相对比较简单，标注著作公司和版权以及产品的版本号。4、正文为数据主要显示和编辑区域，为系统核心模块。从使用的功能来划分，主要包括以下几个部分：数据中心、控制中心、报表

15、中心、档案管理、 系统配置； 另外各个部分的功能已在产品设计方案中有了阐述，请参看智能计量平台产品设计模型草案书和智能计量平台综合设计图v1.1 文档。五、通讯协议5.1、通讯协议设计通讯协议设计已经有了详尽的文档，请查阅智能节电安防控制远程管理系统通信协议。5.2、协议流程该系统一种典型的分布式网络通讯应用，所以可以在系统的每个层次之间通过业务协议作为接口， 协议根据业务的内容可以不断的扩充，这样层与层之间的耦合性低，功能相对独立。在数据采集和数据通讯层都比较完善的时候，数据展现层的功能扩展对下面两层的影响可以降低到最小。数据通讯的模式可以分为主动和被动的方式发送数据到监控平台。例如有一些数

16、据需要被监控计算机实时发送，而另一些数据是由操作员向某台计算机发出查询命令，然后被监控计算机执行应答。即必须是异步的、半向双工的传输方式。基于上面的分析， 可以按照数据的流向性分为监控方接收和监控方请求数据两种活动。5.2.1、上位机接收协议流程【图 5】平台协议流程署模型5.2.2、下位机接收协议流程【图 6】平台协议流程署模型六、性能异构分布式平台在对系统数据统一管理方面会有些复杂，这样也就会出现一些性能方面问题， 比如从消息的采集到数据中心的归档呈现的时间；紧急异常的信息是否能够及时获知等等。 平台在反应灵敏度和速度做了些考虑，从系统监测到故障到发送报警信息的时间小于120秒。并且在增加

17、某个监控功能的时候，不要影响系统的整体架构。如果增加某些监控功能，只需要增加相关的类型和对应的通讯协议，不能影响其它原有的监控功能。七、扩展接口考虑到平台系统工程的开发负责程度和后期维护管理的便利，将部分功能相对独立的功能模块独立， 并提供良好的扩展接口便于平台系统的简单调用。这样不仅降低了工程系统的复杂程度、降低耦合性。目前扩展接口有短信、电子邮件和通讯服务监控，具体详述如下：7.1、短信提供独立的提交接口，以下为具体的接口标准简述，平台系统执行调用接口写入任务数据即可，以后问题将由短信模块完成。字段长度类型说明noteid 4 integer 消息编号systemid 4 integer

18、系统编号moduleid 12 integer 模块编号sender 4 integer 发送人编号sendsim 256 nvarchar 发送手机号码recevicer 4 integer 接收人编号recevicesim 256 nvarchar 接受手机号码content 4000 nvarchar 内容status 4 integer 任务状态： 0 - 未处置 1 - 已处置 2 - 处置中 3 - 处置失败 4 超时 5 异常mumber 4 integer 任务处理次数statustime 8 datetime 任务处置状态时间createtime 8 datetime 任务创建时间7.2、电