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1、电、水、气、热能源计量管理系统 第 1 部分：总则目次前言II1 范围12 规范性引用文件13 术语、定义和缩略语14 系统结构25 系统主要功能46 系统性能指标5I电、水、气、热能源计量管理系统第 1 部分：总则1 范围本部分规定了电、水、气、热能源计量管理系统的结构、基本功能和性能指标。本部分适用于民用电、水、气、热能源计量管理系统的设计、使用和验收。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 778-2007 封闭满管道中水流量的测量饮用冷水表和
2、热水表GB/T 6968-2011 膜式燃气表GB/T 32224-2015 热量表DL/T 645-2007 多功能电能表通信协议DL/T 1490-2015 智能电能表功能规范CJ 128-2007 热量表CJ/T 188-2004 户用计量仪表数据传输技术条件CJ/T 224-2012 电子远传水表T/CEC XXX.41电、水、气、热能源计量管理系统第41部分：主站远程通信协议T/CEC XXX.42电、水、气、热能源计量管理系统第42部分：低功耗微功率无线通信协议3 术语、定义和缩略语下列定义适用于本标准。3.1 3.1电、水、气、热能源计量管理系统Energy Measure an
3、d Management System for Electric, Water,Gas and Heat Meter电、水、气、热能源计量管理系统是对电、水、气、热等信息的采集、处理和实时监控系统，以下简称为系统。3.2 3.2采集终端data acquire terminal采集终端是对电、水、气、热等信息的采集、数据管理、数据传输以及执行或转发采集命令的设备，包括集中器和采集器。3.3 3.36集中器 concentrator集中器是指收集各采集器、智能表或测量控制设备的数据，并进行处理储存，同时能和主站或手持设备进行数据交换的设备。3.4 3.4采集器 acquisition unit采
4、集器是用于采集多个智能表或测量控制设备信息, 并可与集中器交换数据的设备。3.5 3.5智能表 smart meter智能表是融合多种先进技术，具有多种费率计量、分析、判断、计算、修正、用户端控制、双向数据通信、多种数据传输模式、数据存储与冻结、事件记录等功能的设备，包括智能电能表、智能水表、智能燃气表、热量表。本条款描述的智能电能表应符合DL/T 1490-2015 的要求；智能水表应符合 GB/T 778-2007、CJ/T224-2012 的要求；智能燃气表应符合 GB/T6968-2011 的要求；热量表应符合 GB/T32224-2015 、CJ128-2007 的要求。3.6 3.
5、6主站 master station主站是由硬件和软件组成的计算机网络系统，负责全系统的数据传输、处理、存储和应用以及系统运行和系统安全，并与其它系统进行数据交互。4 系统结构4.1 系统架构系统管理层远程通信层数据采集层本地通信层测量控制层测量控制设备（智能表和相关测量控制设备）电力线载波、微功率无线、RS-485总线、M-Bus总线等采集终端（集中器、采集器）GPRS、CDMA、3G/4G公网,无线专网、光纤专网等前置服务数据中心各类应用系统由系统管理层、远程通信层、数据采集层、本地通信层、测量控制层组成，系统架构见图1。图1系统逻辑架构图数据分析集群数据计算集群备份服务器.磁盘阵列能源管
6、理综合应用磁带库公共能源数据中心前置集群网关集群.防火墙统一接口平台防火墙公共服务应用监控工作站负载均衡器集群GPS时钟加密机系统主站防火墙路由器远程信道光纤、无线等专用网络信道GPRS、CDMA、3G/4G等公共网络信道集中器集中器采集终端载波/微功率无线/RS-485等双模/微功率无线/RS-485等采集器.电表.M-BUS/微功率无线/RS-485等微功率无线智能表电、水、气、热表水、气、热表图2系统物理架构图4.2 各组成部分说明4.2.1 系统管理层系统管理层是整个系统的管理中心，负责整个系统的信息采集、用能管理以及数据管理和数据应用等。4.2.2 远程通信层远程通信层为系统管理层与
7、数据采集层之间数据交互提供通信信道，可采用光纤、无线专网、GPRS、3G/4G等数据传输网络。4.2.3 数据采集层数据采集层负责测量控制设备的信息采集和监控，包括集中器和采集器。4.2.4 本地通信层本地通信层为数据采集层与测量控制层之间数据交互提供通信信道，可采用电力线载波、微功率无线、RS-485总线、M-Bus总线等。4.2.5 测量控制层测量控制层负责电、水、气、热等信息的测量和控制，包括智能表和相关测量控制设备等。4.3 数据传输协议a) 主站与采集终端间的数据传输协议应符合 T/CEC XXX.41的规定。b) 采集终端与智能表和测量控制设备的数据传输协议宜采用 DL/T 645
8、 2007 或 CJ/T 188-2004。c) 采用电池供电的智能表微功率无线通信应符合 T/CEC XXX.42 的规定。4.4 安全防护a) 系统与其它信息系统互联时，应采用安全隔离措施，保证系统网络安全。b) 主站与采集终端以及直接通信的智能表和测量控制设备间的重要参数和信息应进行加密，对控制命令应采用身份认证机制。5 系统主要功能5.1 数据采集功能系统通过采集终端对电、水、气、热等信息进行采集，包括实时数据、历史数据和事件记录，监控智能表和相关测量控制设备的行状况等。5.2 数据管理功能对采集数据进行存储、分析和处理，根据业务需求提供相关数据。5.3 控制功能系统可实现对智能表及测
9、量控制设备相关参数管理，实现量控和费控功能，也可根据业务需求实现开关/阀门控制。5.4 数据应用按应用需求，支持有序用能管理，异常用能分析，电、水、气、热能源质量数据统计、报表管理、损耗分析、增值服务等应用功能。5.5 运行维护运行维护管理可实现系统权限管理、系统运行监控、系统对时服务、系统基础档案管理等。5.6 系统接口通过统一的接口规范和接口技术，实现与相关业务应用系统连接，接收采集任务、控制任务及装拆任务等信息，为抄表管理、用能管理分析等业务提供数据支持和后台保障。6 系统性能指标6.1 系统可靠性系统（或设备）可靠性是指系统（或设备）在规定的条件和规定的时段内完成预定功能的能力，一般用
10、“平均无故障工作时间 MTBF”的小时数表示。系统可靠性MTBF 用于考核可修复系统的可靠性， 它取决于系统设备和软件的可靠性以及系统结构。T (t)MTBFr(1)式中：T（t）系统工作时间（从开始正常运行到考核结束时系统正常运行的累积间隔时间），h；r考核时间内故障数，次。为易于验证，仅规定采集终端的 MTBF，MTBF2104h。6.2 系统可用性系统可用性A 可由下列公式计算：A系统工作时间(2)（工作时间不工作时间）不工作时间包括故障检修和预防性检修的时间和。系统可用性以运行和检修记录提供的统计资料为依据进行计算。记录所覆盖的时限应不少于 6 个月，并应从第一次故障消失并恢复工作时起
11、算。一般统计年可用率，并按主站年可用率和采集终端年可用率分别统计，如下式计算：主站年可用率 主站设备工作时间(h) 100%全年日历时间(h)(3)采集终端年可用率 全年日历小时数终端数每台终端故障及停用小时数100全年日历小时数终端数主站和采集终端的年可用率应不小于 99.5。6.3 数据完整性(4)数据完整性是指在信源和信宿之间的信息内容的不变性。它与有错报文残留概率（残留差错率）有关，包括有错报文残留概率和未发现的报文丢失概率。数据完整性分级规定有错报文残留率的上限值， 它取决于由信源到信宿的整个传输信道上的比特差错率。GB/T 17463-1998 给出了数据完整性分级和在比特差错率P
12、=104 的条件下的残留差错率 R，见表 1。能源计量管理系统属于循环更新系统，错误信息易于发现和纠正，可选择级别 I1，而遥控命令可选择级别 I3。提高数据完整性的措施有：传输信号质量的监视；采用高冗余度的传输编码（检错、纠错编码）；功能很强的差错捡出设备；控制命令采用选择和执行的命令步骤；同一信息的重复传输等。表1数据完整性分级数据完整性级别残留差错率R未检出差错的平均时间 aTI11061dI2101026aI31014260000aa R 和 T 计算的条件是传输 100bit 的报文块，传输速率 1200bit/s，信道比特差错率 p10-4。6.4 响应时间响应时间一般指系统从发送
13、站发送信息（或命令）到接收站最终信息显示或命令执行完毕所需的时间。它是信息采集时间、信息传递时间、发送站处理时间和接收站处理时间的总和。各种类型信息的响应时间要求：6.4.1 信息传输响应时间远程控制操作响应时间5s；重要信息（如重要状态信息及总功率和电能量）巡检时间15min；常规数据召测和设置响应时间（指主站发送召测命令到主站显示数据的时间） 15s； 历史数据召测响应时间（指主站发送召测命令到主站显示数据的时间）30s；用户事件响应时间30min。6.4.2 数据库查询响应时间常规数据查询响应时间5s； 模糊查询响应时间15s。6.5 数据采集成功率6.5.1 一次数据采集成功率一次数据
14、采集成功率指在特定时刻对系统内指定数据采集点集合（如不同类型用户）的特定数据一次采集的成功率。一次采集成功的数据总数一次数据采集成功率应采集的数据总数100(5)6.5.2 周期数据采集成功率周期数据采集成功率指在指定时间段内（如一天）按系统日常运行设定的周期采集系统内数据采集点数据的采集成功率。周期数据采集成功率周期内采集成功的数据总数周期内应采集的数据总数100(6)系统数据采集成功率可作为系统数据传输稳定性考核指标，数据采集成功率可根据不同终端和数据类型分类统计。系统数据采集成功率可综合系统规模、通信信道类型分成表 2 所列等级。表2系统数据采集成功率分级数据采集成功率等级一次采集成功率周期采集成功率C199%100%C297%99.5%C395%99%C490%98%