CN105954578A - 一种具有数据完整响应及时信息安全的抄表系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有数据完整响应及时信息安全的抄表系统，包括：现场抄表单元和监控中心；现场抄表单元包括：用于采集用电户电量信息的抄表模块，用于对现场抄表单元内部模块进行控制的数据处理模块，用于使现场抄表单元采集的数据信息上传至监控中心的现场通信模块；监控中心包括：按云用户账户进行管理的账户管理模块，对采集的数据信息进行分析提供决策的智能算法模块，用于提供网络传输及加解密功能的传输安全模块。系统的获取用电信息及时，传输速度快、精确度高、实时性好；抄表过程全自动，保证可靠性的同时节省了人力资源。

Description

一种具有数据完整响应及时信息安全的抄表系统

技术领域

本发明涉及电力检测领域，尤其涉及一种具有数据完整响应及时信息安全的抄表系统。

背景技术

现有技术中，抄表过程通常由人工来完成，其效率低下，准确率低，而且抄表不及时，影响获取电量信息，无法对配电系统做出准确而又系统的电力调配。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明的目的在于，提供一种具有数据完整响应及时信息安全的抄表系统，包括：现场抄表单元和监控中心；

现场抄表单元包括：用于采集用电户电量信息的抄表模块，用于储存采集的用电户电量信息的储存器，用于采集电表周边环境信息的温湿度监测模块，用于采集变压器各侧电流、电压、有功功率、无功功率、线圈温度的变压器数据信息采集模块，用于采集变压器低压侧供电线路的电流、有功功率、无功功率的供电线路采集模块，用于采集母线的电压、频率的母线采集模块，用于采集现场设备的开关量的开关量采集模块，用于对现场抄表单元内部模块进行控制的数据处理模块，用于使现场抄表单元采集的数据信息上传至监控中心的现场通信模块；

开关量包括：高压断路器位置、隔离开关、接地刀闸位置、断路器开关位置、保护动作总信号、断路器操动机构异常信号、控制回路断线信号、保护报警信号、保护装置故障信号、供电设备的异常信号；

监控中心包括：按云用户账户进行管理的账户管理模块，对采集的数据信息进行分析提供决策的智能算法模块，用于提供网络传输及加解密功能的传输安全模块，用于储存数据信息的储存模块以及用于将储存模块储存的数据信息进行数据共享的信息平台；

现场抄表单元还包括：数据接口客户端；

数据客户端用于与信息平台进行数据交互。

优选地，系统包括：若干个现场抄表单元，每个现场抄表单元设置在用电户电表位置，采集用电户电表以及线路和电表周边设备信息；

现场抄表单元还包括：通信卡服务模块；

所述通信卡服务模块用于安置SIM卡，使现场抄表单元连接GSM网络，通过GSM网络进行通信；

所述传输安全模块还用于：在接收到现场通信模块发送的网络连接检测信号时，根据现场通信模块的网关IP 地址发出检测命令，检测是否接收到发出检测命令后返回的应答；若接收到返回的应答，则使该现场抄表单元与监控中心建立网络连接；若没有接收到返回的应答，则使该现场抄表单元与监控中心断开网络连接；

数据处理模块还用于当现场抄表单元与监控中心断开网络连接时，该现场抄表单元通过所述通信卡服务模块的GSM网络向监控中心发出建立网络连接信号。

优选地，监控中心还包括：数据分析模块、设备管理模块、消耗预测模块、专家模块；

数据分析模块用于对现场抄表单元采集的数据信息按设备类型，电流、电压、有功功率、无功功率、温度、湿度，按照不同的时间段进行趋势及同比、环比对比分析；以及对不同的现场抄表单元采集的数据信息按照用电性质、建筑性质进行统计分析，分析能源在不同的时间段各个采集点消耗趋势及同比、环比对比；

设备管理模块用于根据采集点的用电性质，对用电户的灯光管理、供配电管理、可再生能源管理、中央空调自控管理，创建自动控制数学模型，对用电户相应设备进行自动控制；

消耗预测模块用于根据用电户在设定的时间段内的前一时间段的电量消耗情况及单位当前时间段电量消耗的增减情况，预测未来下一时间段的单位能耗情况；

专家模块用于能源配额管理建立节能专家系统，将电量预测的情况作为用电户几个时间段的电量消耗控制目标，并将能源配额分配到各个用电户，作为用电户的能源控制目标；以及用于根据用电户设备运行和预测情况，判断出用电户电力消耗存在的不足，并提出合理的电力管理建议，制定用电管理制度。

优选地，信息平台包括：信息发布与查询模块；信息发布与查询模块用于将用电户电力数据向第三方能源监管系统的发布，还通过公共网站将能源数据向社会公众发布，并提供电力数据查询窗口，供公众查询。

优选地，还包括：用电户手持终端；

现场抄表单元包括：扫码模块、显示模块、二维码图像获取模块、二维码图像识别模块、认证密码执行模块、二维码生成模块；

所述显示模块用于显示抄表信息以及现场抄表单元生成的二维码；

所述二维码图像获取模块用于通过扫码模块对用电户手持终端上显示的二维码图像进行扫描，获取该设备服务端所生成的二维码图像；

所述二维码图像识别模块用于对获取到的二维码图像进行解码，以获取所述二维码图像的交互信息密文；

所述认证密码执行模块用于按照预设的解密算法对交互信息密文进行解密，并按照预设的加密算法和计算密钥，生成认证密码，并把该认证密码输回至用电户手持终端，使该用电户手持终端进行密码验证，如果密码验证正确，现场抄表单元与用电户手持终端完成配对；

所述二维码生成模块用于通过预设的加密算法和计算密钥，生成配对二维码，在显示模块上显示，供用电户手持终端进行扫描配对。

优选地，用电户手持终端包括：终端二维码图像获取模块、终端二维码图像识别模块、终端认证密码执行模块、终端二维码生成模块、终端扫码模块、终端显示模块；

所述终端二维码图像获取模块用于通过终端扫码模块对现场抄表单元上显示的二维码图像进行扫描，获取现场抄表单元所生成的二维码图像；

所述终端二维码图像识别模块用于对获取到的二维码图像进行解码，以获取所述二维码图像的交互信息密文；

所述终端认证密码执行模块用于按照预设的解密算法对交互信息密文进行解密，并按照预设的加密算法和计算密钥，生成认证密码，并把该认证密码输回至现场抄表单元，使现场抄表单元进行密码验证，如果密码验证正确，现场抄表单元与用电户手持终端完成配对；

所述终端二维码生成模块用于通过预设的加密算法和计算密钥，生成配对二维码，在终端显示模块上显示，供现场抄表单元进行扫描配对。

优选地，用电户手持终端包括：终端查询模块；

所述终端查询模块用于在用电户手持终端与现场抄表单元建立通信连接后，查询用电量，并通过现场抄表单元与监控中心建立通信连接，查询信息平台的信息。

优选地，用电户手持终端包括：欠费预警模块；

所述欠费预警模块用于通过现场抄表单元与监控中心建立通信连接，查询信息平台的信息，获取电量信息，电费信息，缴费信息以及储存电费余值，当储存电费余值低于预设值时，监控中心通过现场抄表单元向用电户手持终端发出预警提醒其及时缴费。

优选地，监控中心包括：动态路由表生成模块；

所述动态路由表生成模块用于对每个现场抄表单元生成动态路由表并发送至各个现场抄表单元；

现场抄表单元还包括：数据标识动态模块；

所述数据标识动态模块用于将抄表采集信息、地址编码信息生成数据包，通过动态路由表查找出对应的全局标识号，再将该全局标识号与所述抄表数据封装成数据传输包，每个所述数据传输包只包含来自一个抄表设备的信息；

所述动态路由表包括现场抄表单元的标识号以及与该现场抄表单元标识号惟一对应的全局标识号。

优选地，现场抄表单元包括：信息查验模块；

所述信息查验模块用于收集变压器数据信息采集模块采集的变压器数据信息、供电线路采集模块采集的供电线路数据信息、母线采集模块采集的母线数据信息、开关量采集模块采集现场设备的开关量信息、抄表模块采集用电户电量信息，将所述各个信息进行汇总，通过计算和验证采集用电户电量信息，并折算出变压器的电损耗，供电线路的电损耗，母线的电损耗，开关量的电损耗发送至监控中心，监控中心结合所述电损耗综合测算出用电户的实际用电量以及电损耗量。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

系统的获取用电信息及时，传输速度快、精确度高、实时性好；抄表过程全自动，保证可靠性的同时节省了人力资源；

抄表信息量大，这样使抄表更为细化，有针对性的了解配电网络中电损，实际用电量的关系。也能采集到配电设备的故障率，使监控中心进一步了解现在设备的运行情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为具有数据完整响应及时信息安全的抄表系统的整体示意图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例及附图，对本发明保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

本实施例提供一种具有数据完整响应及时信息安全的抄表系统，如图1所示，包括：现场抄表单元1和监控中心2；

现场抄表单元1包括：用于采集用电户电量信息的抄表模块11，用于储存采集的用电户电量信息的储存器12，用于采集电表周边环境信息的温湿度监测模块13，用于采集变压器各侧电流、电压、有功功率、无功功率、线圈温度的变压器数据信息采集模块14，用于采集变压器低压侧供电线路的电流、有功功率、无功功率的供电线路采集模块15，用于采集母线的电压、频率的母线采集模块16，用于采集现场设备的开关量的开关量采集模块17，用于对现场抄表单元内部模块进行控制的数据处理模块18，用于使现场抄表单元采集的数据信息上传至监控中心的现场通信模块19；

开关量包括：高压断路器位置、隔离开关、接地刀闸位置、断路器开关位置、保护动作总信号、断路器操动机构异常信号、控制回路断线信号、保护报警信号、保护装置故障信号、供电设备的异常信号；

监控中心2包括：按云用户账户进行管理的账户管理模块31，对采集的数据信息进行分析提供决策的智能算法模块32，用于提供网络传输及加解密功能的传输安全模块33，用于储存数据信息的储存模块34以及用于将储存模块储存的数据信息进行数据共享的信息平台35；

现场抄表单元1还包括：数据接口客户端23；数据客户端23用于与信息平台35进行数据交互，以及用电户通过在终端上安装抄表软件与数据接口客户端通信连接，使用电户通过终端获取现场抄表单元的数据信息。这里的终端为用电户所使用的终端，如手机或电脑等。这里的通信连接方式可以采用WIFI、射频、蓝牙等通信手段。

本实施例中，系统包括：若干个现场抄表单元1，每个现场抄表单元设置在用电户电表位置，采集用电户电表以及线路和电表周边设备信息；可以理解的是，每个用电户对应设有至少一个现场抄表单元1，每个现场抄表单元1队用电户进行电量测量。

现场抄表单元1还包括：通信卡服务模块20；当通过常规的通信方式无法通信连接的时候，或者除了采用WIFI、射频、蓝牙通信手段以外。

通信卡服务模块20用于安置SIM卡，使现场抄表单元连接GSM网络，通过GSM网络进行通信；传输安全模块还用于：在接收到现场通信模块发送的网络连接检测信号时，根据现场通信模块的网关IP 地址发出检测命令，检测是否接收到发出检测命令后返回的应答；若接收到返回的应答，则使该现场抄表单元与监控中心建立网络连接；若没有接收到返回的应答，则使该现场抄表单元与监控中心断开网络连接；数据处理模块18还用于当现场抄表单元与监控中心断开网络连接时，该现场抄表单元通过通信卡服务模块的GSM网络向监控中心发出建立网络连接信号。

这样设置通信卡服务模块20的可以通过GSM网络与监控中心2通信连接。并且为了提高安全性和及时性，传输安全模块还通过应答和反馈与现场抄表单元1。这个功能既可以起到心跳的作用，即为在间隔的时间段内，向现场抄表单元1发出信号并得到反馈，以证明二者连接正常。

本实施例中，监控中心2还包括：数据分析模块36、设备管理模块37、消耗预测模块38、专家模块39；

数据分析模块36用于对现场抄表单元采集的数据信息按设备类型，电流、电压、有功功率、无功功率、温度、湿度，按照不同的时间段进行趋势及同比、环比对比分析；以及对不同的现场抄表单元采集的数据信息按照用电性质、建筑性质进行统计分析，分析能源在不同的时间段各个采集点消耗趋势及同比、环比对比；设备管理模块37用于根据采集点的用电性质，对用电户的灯光管理、供配电管理、可再生能源管理、中央空调自控管理，创建自动控制数学模型，对用电户相应设备进行自动控制；消耗预测模块38用于根据用电户在设定的时间段内的前一时间段的电量消耗情况及单位当前时间段电量消耗的增减情况，预测未来下一时间段的单位能耗情况；专家模块39用于能源配额管理建立节能专家系统，将电量预测的情况作为用电户几个时间段的电量消耗控制目标，并将能源配额分配到各个用电户，作为用电户的能源控制目标；以及用于根据用电户设备运行和预测情况，判断出用电户电力消耗存在的不足，并提出合理的电力管理建议，制定用电管理制度。

信息平台35包括：信息发布与查询模块；信息发布与查询模块用于将用电户电力数据向第三方能源监管系统的发布，还通过公共网站将能源数据向社会公众发布，并提供电力数据查询窗口，供公众查询。

这样监控中心2能够提供原始数据和信息，监控中心2具有较强的信息处理功能和高性能的图形、图像处理功能以及联网功能，通过图形化的界面监控系统运行状况，浏览实时和历史数据、曲线，通过监控中心2能够清晰地显示画面和历史记录，以便工作人员及时的分析和处理。此外，本系统还可以根据采集数据及分析情况，实时的调控系统的耗能结构，完善系统。

本实施例中，还包括：用电户手持终端3；用电户手持终端3是用电户所使用的一种与现场抄表单元1进行通信的设备。

现场抄表单元1包括：扫码模块、显示模块、二维码图像获取模块、二维码图像识别模块、认证密码执行模块、二维码生成模块；显示模块用于显示抄表信息以及现场抄表单元生成的二维码；二维码图像获取模块用于通过扫码模块对用电户手持终端上显示的二维码图像进行扫描，获取该设备服务端所生成的二维码图像；二维码图像识别模块用于对获取到的二维码图像进行解码，以获取二维码图像的交互信息密文；认证密码执行模块用于按照预设的解密算法对交互信息密文进行解密，并按照预设的加密算法和计算密钥，生成认证密码，并把该认证密码输回至用电户手持终端，使该用电户手持终端进行密码验证，如果密码验证正确，现场抄表单元与用电户手持终端完成配对；二维码生成模块用于通过预设的加密算法和计算密钥，生成配对二维码，在显示模块上显示，供用电户手持终端进行扫描配对。

用电户手持终端3包括：终端二维码图像获取模块、终端二维码图像识别模块、终端认证密码执行模块、终端二维码生成模块、终端扫码模块、终端显示模块；

终端二维码图像获取模块用于通过终端扫码模块对现场抄表单元上显示的二维码图像进行扫描，获取现场抄表单元所生成的二维码图像；

终端二维码图像识别模块用于对获取到的二维码图像进行解码，以获取二维码图像的交互信息密文；

终端认证密码执行模块用于按照预设的解密算法对交互信息密文进行解密，并按照预设的加密算法和计算密钥，生成认证密码，并把该认证密码输回至现场抄表单元，使现场抄表单元进行密码验证，如果密码验证正确，现场抄表单元与用电户手持终端完成配对；

终端二维码生成模块用于通过预设的加密算法和计算密钥，生成配对二维码，在终端显示模块上显示，供现场抄表单元进行扫描配对。

通过上述过程实现了现场抄表单元1与用电户手持终端3通信连接，保证了通信安全性。

本实施例中，用电户手持终端3包括：终端查询模块；终端查询模块用于在用电户手持终端与现场抄表单元建立通信连接后，查询用电量，并通过现场抄表单元与监控中心建立通信连接，查询信息平台的信息。

用电户手持终端3包括：欠费预警模块；欠费预警模块用于通过现场抄表单元与监控中心建立通信连接，查询信息平台的信息，获取电量信息，电费信息，缴费信息以及储存电费余值，当储存电费余值低于预设值时，监控中心通过现场抄表单元向用电户手持终端发出预警提醒其及时缴费。

本实施例中，监控中心2包括：动态路由表生成模块40；

动态路由表生成模块40用于对每个现场抄表单元生成动态路由表并发送至各个现场抄表单元；

现场抄表单元1还包括：数据标识动态模块21；数据标识动态模块21用于将抄表采集信息、地址编码信息生成数据包，通过动态路由表查找出对应的全局标识号，再将该全局标识号与抄表数据封装成数据传输包，每个数据传输包只包含来自一个抄表设备的信息；动态路由表包括现场抄表单元的标识号以及与该现场抄表单元标识号惟一对应的全局标识号。

这样保证了每个现场抄表单元1数据传输的唯一性，避免混淆。

本实施例中，现场抄表单元1包括：信息查验模块22；信息查验模块22用于收集变压器数据信息采集模块采集的变压器数据信息、供电线路采集模块采集的供电线路数据信息、母线采集模块采集的母线数据信息、开关量采集模块采集现场设备的开关量信息、抄表模块采集用电户电量信息，将各个信息进行汇总，通过计算和验证采集用电户电量信息，并折算出变压器的电损耗，供电线路的电损耗，母线的电损耗，开关量的电损耗发送至监控中心，监控中心结合电损耗综合测算出用电户的实际用电量以及电损耗量。

这样使抄表更为细化，有针对性的了解配电网络中电损，实际用电量的关系。也能采集到配电设备的故障率，使监控中心2进一步了解现在设备的运行情况。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参考即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例及附图，对本发明保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

本实施例提供一种具有数据完整响应及时信息安全的抄表系统，如图1所示，包括：现场抄表单元1和监控中心2。

现场抄表单元1包括：用于采集用电户电量信息的抄表模块11，用于储存采集的用电户电量信息的储存器12，用于采集电表周边环境信息的温湿度监测模块13，用于采集变压器各侧电流、电压、有功功率、无功功率、线圈温度的变压器数据信息采集模块14，用于采集变压器低压侧供电线路的电流、有功功率、无功功率的供电线路采集模块15，用于采集母线的电压、频率的母线采集模块16，用于采集现场设备的开关量的开关量采集模块17，用于对现场抄表单元内部模块进行控制的数据处理模块18，用于使现场抄表单元采集的数据信息上传至监控中心的现场通信模块19。

开关量包括：高压断路器位置、隔离开关、接地刀闸位置、断路器开关位置、保护动作总信号、断路器操动机构异常信号、控制回路断线信号、保护报警信号、保护装置故障信号、供电设备的异常信号。

监控中心2包括：按云用户账户进行管理的账户管理模块31，对采集的数据信息进行分析提供决策的智能算法模块32，用于提供网络传输及加解密功能的传输安全模块33，用于储存数据信息的储存模块34以及用于将储存模块储存的数据信息进行数据共享的信息平台35。

现场抄表单元1还包括：数据接口客户端23。数据客户端23用于与信息平台35进行数据交互，以及用电户通过在终端上安装抄表软件与数据接口客户端通信连接，使用电户通过终端获取现场抄表单元的数据信息。这里的终端为用电户所使用的终端，如手机或电脑等。这里的通信连接方式可以采用WIFI、射频、蓝牙等通信手段。

本实施例中，系统包括：若干个现场抄表单元1，每个现场抄表单元设置在用电户电表位置，采集用电户电表以及线路和电表周边设备信息。可以理解的是，每个用电户对应设有至少一个现场抄表单元1，每个现场抄表单元1队用电户进行电量测量。

现场抄表单元1还包括：通信卡服务模块20。当通过常规的通信方式无法通信连接的时候，或者除了采用WIFI、射频、蓝牙通信手段以外。

通信卡服务模块20用于安置SIM卡，使现场抄表单元连接GSM网络，通过GSM网络进行通信。传输安全模块还用于：在接收到现场通信模块发送的网络连接检测信号时，根据现场通信模块的网关IP 地址发出检测命令，检测是否接收到发出检测命令后返回的应答。若接收到返回的应答，则使该现场抄表单元与监控中心建立网络连接。若没有接收到返回的应答，则使该现场抄表单元与监控中心断开网络连接。数据处理模块18还用于当现场抄表单元与监控中心断开网络连接时，该现场抄表单元通过通信卡服务模块的GSM网络向监控中心发出建立网络连接信号。

这样设置通信卡服务模块20的可以通过GSM网络与监控中心2通信连接。并且为了提高安全性和及时性，传输安全模块还通过应答和反馈与现场抄表单元1。这个功能既可以起到心跳的作用，即为在间隔的时间段内，向现场抄表单元1发出信号并得到反馈，以证明二者连接正常。

本实施例中，监控中心2还包括：数据分析模块36、设备管理模块37、消耗预测模块38、专家模块39。

数据分析模块36用于对现场抄表单元采集的数据信息按设备类型，电流、电压、有功功率、无功功率、温度、湿度，按照不同的时间段进行趋势及同比、环比对比分析。以及对不同的现场抄表单元采集的数据信息按照用电性质、建筑性质进行统计分析，分析能源在不同的时间段各个采集点消耗趋势及同比、环比对比。设备管理模块37用于根据采集点的用电性质，对用电户的灯光管理、供配电管理、可再生能源管理、中央空调自控管理，创建自动控制数学模型，对用电户相应设备进行自动控制。消耗预测模块38用于根据用电户在设定的时间段内的前一时间段的电量消耗情况及单位当前时间段电量消耗的增减情况，预测未来下一时间段的单位能耗情况。专家模块39用于能源配额管理建立节能专家系统，将电量预测的情况作为用电户几个时间段的电量消耗控制目标，并将能源配额分配到各个用电户，作为用电户的能源控制目标。以及用于根据用电户设备运行和预测情况，判断出用电户电力消耗存在的不足，并提出合理的电力管理建议，制定用电管理制度。

信息平台35包括：信息发布与查询模块。信息发布与查询模块用于将用电户电力数据向第三方能源监管系统的发布，还通过公共网站将能源数据向社会公众发布，并提供电力数据查询窗口，供公众查询。

这样监控中心2能够提供原始数据和信息，监控中心2具有较强的信息处理功能和高性能的图形、图像处理功能以及联网功能，通过图形化的界面监控系统运行状况，浏览实时和历史数据、曲线，通过监控中心2能够清晰地显示画面和历史记录，以便工作人员及时的分析和处理。此外，本系统还可以根据采集数据及分析情况，实时的调控系统的耗能结构，完善系统。

本实施例中，还包括：用电户手持终端3。用电户手持终端3是用电户所使用的一种与现场抄表单元1进行通信的设备。

现场抄表单元1包括：扫码模块、显示模块、二维码图像获取模块、二维码图像识别模块、认证密码执行模块、二维码生成模块。显示模块用于显示抄表信息以及现场抄表单元生成的二维码。二维码图像获取模块用于通过扫码模块对用电户手持终端上显示的二维码图像进行扫描，获取该设备服务端所生成的二维码图像。二维码图像识别模块用于对获取到的二维码图像进行解码，以获取二维码图像的交互信息密文。认证密码执行模块用于按照预设的解密算法对交互信息密文进行解密，并按照预设的加密算法和计算密钥，生成认证密码，并把该认证密码输回至用电户手持终端，使该用电户手持终端进行密码验证，如果密码验证正确，现场抄表单元与用电户手持终端完成配对。二维码生成模块用于通过预设的加密算法和计算密钥，生成配对二维码，在显示模块上显示，供用电户手持终端进行扫描配对。

用电户手持终端3包括：终端二维码图像获取模块、终端二维码图像识别模块、终端认证密码执行模块、终端二维码生成模块、终端扫码模块、终端显示模块。

终端二维码图像获取模块用于通过终端扫码模块对现场抄表单元上显示的二维码图像进行扫描，获取现场抄表单元所生成的二维码图像。

终端二维码图像识别模块用于对获取到的二维码图像进行解码，以获取二维码图像的交互信息密文。

终端认证密码执行模块用于按照预设的解密算法对交互信息密文进行解密，并按照预设的加密算法和计算密钥，生成认证密码，并把该认证密码输回至现场抄表单元，使现场抄表单元进行密码验证，如果密码验证正确，现场抄表单元与用电户手持终端完成配对。

终端二维码生成模块用于通过预设的加密算法和计算密钥，生成配对二维码，在终端显示模块上显示，供现场抄表单元进行扫描配对。

通过上述过程实现了现场抄表单元1与用电户手持终端3通信连接，保证了通信安全性。

本实施例中，用电户手持终端3包括：终端查询模块。终端查询模块用于在用电户手持终端与现场抄表单元建立通信连接后，查询用电量，并通过现场抄表单元与监控中心建立通信连接，查询信息平台的信息。

用电户手持终端3包括：欠费预警模块。欠费预警模块用于通过现场抄表单元与监控中心建立通信连接，查询信息平台的信息，获取电量信息，电费信息，缴费信息以及储存电费余值，当储存电费余值低于预设值时，监控中心通过现场抄表单元向用电户手持终端发出预警提醒其及时缴费。

本实施例中，监控中心2包括：动态路由表生成模块40。

动态路由表生成模块40用于对每个现场抄表单元生成动态路由表并发送至各个现场抄表单元。

现场抄表单元1还包括：数据标识动态模块21。数据标识动态模块21用于将抄表采集信息、地址编码信息生成数据包，通过动态路由表查找出对应的全局标识号，再将该全局标识号与抄表数据封装成数据传输包，每个数据传输包只包含来自一个抄表设备的信息。动态路由表包括现场抄表单元的标识号以及与该现场抄表单元标识号惟一对应的全局标识号。

这样保证了每个现场抄表单元1数据传输的唯一性，避免混淆。

本实施例中，现场抄表单元1包括：信息查验模块22。信息查验模块22用于收集变压器数据信息采集模块采集的变压器数据信息、供电线路采集模块采集的供电线路数据信息、母线采集模块采集的母线数据信息、开关量采集模块采集现场设备的开关量信息、抄表模块采集用电户电量信息，将各个信息进行汇总，通过计算和验证采集用电户电量信息，并折算出变压器的电损耗，供电线路的电损耗，母线的电损耗，开关量的电损耗发送至监控中心，监控中心结合电损耗综合测算出用电户的实际用电量以及电损耗量。

这样使抄表更为细化，有针对性的了解配电网络中电损，实际用电量的关系。也能采集到配电设备的故障率，使监控中心2进一步了解现在设备的运行情况。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参考即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种具有数据完整响应及时信息安全的抄表系统，其特征在于，包括：现场抄表单元和监控中心；

现场抄表单元包括：用于采集用电户电量信息的抄表模块，用于储存采集的用电户电量信息的储存器，用于采集电表周边环境信息的温湿度监测模块，用于采集变压器各侧电流、电压、有功功率、无功功率、线圈温度的变压器数据信息采集模块，用于采集变压器低压侧供电线路的电流、有功功率、无功功率的供电线路采集模块，用于采集母线的电压、频率的母线采集模块，用于采集现场设备的开关量的开关量采集模块，用于对现场抄表单元内部模块进行控制的数据处理模块，用于使现场抄表单元采集的数据信息上传至监控中心的现场通信模块；

开关量包括：高压断路器位置、隔离开关、接地刀闸位置、断路器开关位置、保护动作总信号、断路器操动机构异常信号、控制回路断线信号、保护报警信号、保护装置故障信号、供电设备的异常信号；

监控中心包括：按云用户账户进行管理的账户管理模块，对采集的数据信息进行分析提供决策的智能算法模块，用于提供网络传输及加解密功能的传输安全模块，用于储存数据信息的储存模块以及用于将储存模块储存的数据信息进行数据共享的信息平台；

现场抄表单元还包括：数据接口客户端；

数据客户端用于与信息平台进行数据交互。

2.根据权利要求1所述的具有数据完整响应及时信息安全的抄表系统，其特征在于，

系统包括：若干个现场抄表单元，每个现场抄表单元设置在用电户电表位置，采集用电户电表以及线路和电表周边设备信息；

现场抄表单元还包括：通信卡服务模块；

所述通信卡服务模块用于安置SIM卡，使现场抄表单元连接GSM网络，通过GSM网络进行通信；

所述传输安全模块还用于：在接收到现场通信模块发送的网络连接检测信号时，根据现场通信模块的网关IP 地址发出检测命令，检测是否接收到发出检测命令后返回的应答；若接收到返回的应答，则使该现场抄表单元与监控中心建立网络连接；若没有接收到返回的应答，则使该现场抄表单元与监控中心断开网络连接；

数据处理模块还用于当现场抄表单元与监控中心断开网络连接时，该现场抄表单元通过所述通信卡服务模块的GSM网络向监控中心发出建立网络连接信号。

3.根据权利要求1所述的具有数据完整响应及时信息安全的抄表系统，其特征在于，

监控中心还包括：数据分析模块、设备管理模块、消耗预测模块、专家模块；

数据分析模块用于对现场抄表单元采集的数据信息按设备类型，电流、电压、有功功率、无功功率、温度、湿度，按照不同的时间段进行趋势及同比、环比对比分析；以及对不同的现场抄表单元采集的数据信息按照用电性质、建筑性质进行统计分析，分析能源在不同的时间段各个采集点消耗趋势及同比、环比对比；

设备管理模块用于根据采集点的用电性质，对用电户的灯光管理、供配电管理、可再生能源管理、中央空调自控管理，创建自动控制数学模型，对用电户相应设备进行自动控制；

消耗预测模块用于根据用电户在设定的时间段内的前一时间段的电量消耗情况及单位当前时间段电量消耗的增减情况，预测未来下一时间段的单位能耗情况；

专家模块用于能源配额管理建立节能专家系统，将电量预测的情况作为用电户几个时间段的电量消耗控制目标，并将能源配额分配到各个用电户，作为用电户的能源控制目标；以及用于根据用电户设备运行和预测情况，判断出用电户电力消耗存在的不足，并提出合理的电力管理建议，制定用电管理制度。

4.根据权利要求2所述的具有数据完整响应及时信息安全的抄表系统，其特征在于，

信息平台包括：信息发布与查询模块；信息发布与查询模块用于将用电户电力数据向第三方能源监管系统的发布，还通过公共网站将能源数据向社会公众发布，并提供电力数据查询窗口，供公众查询。

5.根据权利要求2所述的具有数据完整响应及时信息安全的抄表系统，其特征在于，

还包括：用电户手持终端；

现场抄表单元包括：扫码模块、显示模块、二维码图像获取模块、二维码图像识别模块、认证密码执行模块、二维码生成模块；

所述显示模块用于显示抄表信息以及现场抄表单元生成的二维码；

所述二维码图像获取模块用于通过扫码模块对用电户手持终端上显示的二维码图像进行扫描，获取该设备服务端所生成的二维码图像；

所述二维码图像识别模块用于对获取到的二维码图像进行解码，以获取所述二维码图像的交互信息密文；

所述认证密码执行模块用于按照预设的解密算法对交互信息密文进行解密，并按照预设的加密算法和计算密钥，生成认证密码，并把该认证密码输回至用电户手持终端，使该用电户手持终端进行密码验证，如果密码验证正确，现场抄表单元与用电户手持终端完成配对；

所述二维码生成模块用于通过预设的加密算法和计算密钥，生成配对二维码，在显示模块上显示，供用电户手持终端进行扫描配对。

6.根据权利要求5所述的具有数据完整响应及时信息安全的抄表系统，其特征在于，

用电户手持终端包括：终端二维码图像获取模块、终端二维码图像识别模块、终端认证密码执行模块、终端二维码生成模块、终端扫码模块、终端显示模块；

所述终端二维码图像获取模块用于通过终端扫码模块对现场抄表单元上显示的二维码图像进行扫描，获取现场抄表单元所生成的二维码图像；

所述终端二维码图像识别模块用于对获取到的二维码图像进行解码，以获取所述二维码图像的交互信息密文；

所述终端认证密码执行模块用于按照预设的解密算法对交互信息密文进行解密，并按照预设的加密算法和计算密钥，生成认证密码，并把该认证密码输回至现场抄表单元，使现场抄表单元进行密码验证，如果密码验证正确，现场抄表单元与用电户手持终端完成配对；

所述终端二维码生成模块用于通过预设的加密算法和计算密钥，生成配对二维码，在终端显示模块上显示，供现场抄表单元进行扫描配对。

7.根据权利要求6所述的具有数据完整响应及时信息安全的抄表系统，其特征在于，

用电户手持终端包括：终端查询模块；

所述终端查询模块用于在用电户手持终端与现场抄表单元建立通信连接后，查询用电量，并通过现场抄表单元与监控中心建立通信连接，查询信息平台的信息。

8.根据权利要求7所述的具有数据完整响应及时信息安全的抄表系统，其特征在于，

用电户手持终端包括：欠费预警模块；

所述欠费预警模块用于通过现场抄表单元与监控中心建立通信连接，查询信息平台的信息，获取电量信息，电费信息，缴费信息以及储存电费余值，当储存电费余值低于预设值时，监控中心通过现场抄表单元向用电户手持终端发出预警提醒其及时缴费。

9.根据权利要求8所述的具有数据完整响应及时信息安全的抄表系统，其特征在于，

监控中心包括：动态路由表生成模块；

所述动态路由表生成模块用于对每个现场抄表单元生成动态路由表并发送至各个现场抄表单元；

现场抄表单元还包括：数据标识动态模块；

所述数据标识动态模块用于将抄表采集信息、地址编码信息生成数据包，通过动态路由表查找出对应的全局标识号，再将该全局标识号与所述抄表数据封装成数据传输包，每个所述数据传输包只包含来自一个抄表设备的信息；

所述动态路由表包括现场抄表单元的标识号以及与该现场抄表单元标识号惟一对应的全局标识号。

10.根据权利要求9所述的具有数据完整响应及时信息安全的抄表系统，其特征在于，

现场抄表单元包括：信息查验模块；

所述信息查验模块用于收集变压器数据信息采集模块采集的变压器数据信息、供电线路采集模块采集的供电线路数据信息、母线采集模块采集的母线数据信息、开关量采集模块采集现场设备的开关量信息、抄表模块采集用电户电量信息，将所述各个信息进行汇总，通过计算和验证采集用电户电量信息，并折算出变压器的电损耗，供电线路的电损耗，母线的电损耗，开关量的电损耗发送至监控中心，监控中心结合所述电损耗综合测算出用电户的实际用电量以及电损耗量。