遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)方案

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1、遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)方案1、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)1）DL/T645-1997《國家電網(wǎng)電表通信協(xié)議規(guī)約》2）DL/T698《國家電網(wǎng)多功能電表通信協(xié)議規(guī)范》3）GB/T18460.1《預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)總則》4）IEEE802.11b/g標(biāo)準(zhǔn)《無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)范》5）DL/T614《多功能電能表設(shè)計(jì)規(guī)范》6）Q/GDW356《國家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》7）GB/17215.321-20082、系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖遠(yuǎn)程抄表管理系統(tǒng)6該遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)主要由智能電表、485轉(zhuǎn)TCP/IP轉(zhuǎn)換器、公網(wǎng)、服務(wù)器（管理軟件）、客戶羰等部分組成。其中智能電表通過485協(xié)議與485轉(zhuǎn)TCP/IP轉(zhuǎn)換器相連。485轉(zhuǎn)TCP/IP轉(zhuǎn)換器通過公

2、網(wǎng)與服務(wù)器相連。上層管理軟件對(duì)應(yīng)用進(jìn)行管理。本系統(tǒng)在硬件上由客戶端、服務(wù)器、485轉(zhuǎn)TCP/IP轉(zhuǎn)換器和智能電表等組成：1）服務(wù)器：用來發(fā)送監(jiān)測(cè)中心計(jì)算機(jī)的指令和接收控制器傳輸?shù)碾姸缺淼男畔?，通過網(wǎng)絡(luò)通信接口送入計(jì)算機(jī)，為客戶端服務(wù)。2）采集終端（485轉(zhuǎn)TCP/IP轉(zhuǎn)換器）：通過485轉(zhuǎn)TCP/IP轉(zhuǎn)換器來轉(zhuǎn)換信號(hào)與服務(wù)器相連。3）客戶端：人工操作設(shè)備，用來采集智能電表，同時(shí)向電表發(fā)送各種指令。4）智能電表：智能計(jì)量與管理用戶的用電情況，通過485接口與采集器連接傳送數(shù)據(jù)。5）針對(duì)村、鄉(xiāng)的組網(wǎng)可以采用移動(dòng)4G、無線、有線設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。6）針對(duì)市、省可采用光纖的組網(wǎng)方式。2.2軟件體系

3、結(jié)構(gòu)該平臺(tái)采用基于SOA+PaaS的典型應(yīng)用架構(gòu)，可承載智能采集方面的擴(kuò)展性應(yīng)用，平臺(tái)架構(gòu)示意圖如下：平臺(tái)6支撐省、市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)范圍的新一代智能遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)應(yīng)用，其主體為運(yùn)維中心。運(yùn)維中心主要由基礎(chǔ)設(shè)施層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、數(shù)據(jù)層、中間層、應(yīng)用表現(xiàn)層和支撐管理系統(tǒng)構(gòu)成。平臺(tái)的主要服務(wù)模式包括平臺(tái)即服務(wù)、軟件即服務(wù)和設(shè)施即服務(wù)?；A(chǔ)設(shè)施層：包含智能采集設(shè)施兩大類，主要用于對(duì)電能參數(shù)的感知。網(wǎng)絡(luò)傳輸層：包含有線、無線、移動(dòng)運(yùn)營商等網(wǎng)絡(luò)通道和傳輸設(shè)備。數(shù)據(jù)層：包含用于數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)庫引擎和分布式處理的數(shù)據(jù)庫集群，信息內(nèi)容主要包括路網(wǎng)的靜態(tài)屬性信息、動(dòng)態(tài)時(shí)空信息和傳感信息。中間層：包含中間件和WEB服務(wù)。中間

4、層可訪問部分行業(yè)用戶的數(shù)據(jù)，也可直接向部分行業(yè)用戶提供數(shù)據(jù)資源服務(wù)（WEB服務(wù)）。應(yīng)用表現(xiàn)層：包含各類應(yīng)用。應(yīng)用表現(xiàn)層通過中間層訪問數(shù)據(jù)層。支撐管理系統(tǒng)：包含運(yùn)維配置、云資源、道路仿真和信息安全的管理。3、系統(tǒng)功能（安客戶的要求寫）4、關(guān)鍵技術(shù)目前遠(yuǎn)程抄表管理系統(tǒng)大部分采用通訊服務(wù)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集與處理，這樣會(huì)帶來以下一些問題：1）基于通訊服務(wù)器計(jì)算能力及核心計(jì)算單元數(shù)量的限制，當(dāng)大范圍或者智能電表的數(shù)量增多時(shí)，系統(tǒng)的運(yùn)行速度將會(huì)受到嚴(yán)重的影響。2）一般的組網(wǎng)范圍不大于城區(qū)，如果放到全國范圍內(nèi)聯(lián)網(wǎng)，如何進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)將會(huì)是技術(shù)的瓶頸。3）因?yàn)閿?shù)據(jù)庫存在于服務(wù)器本地，給容災(zāi)性能帶來的挑戰(zhàn)。當(dāng)

5、突發(fā)性事件到來時(shí)，數(shù)據(jù)難以完全恢復(fù)。4）管理平臺(tái)訪問下層硬件資源和數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，不具備透明性。影響應(yīng)用程序的升級(jí)及系統(tǒng)二次開發(fā)能力。針對(duì)以上傳統(tǒng)遠(yuǎn)程抄表管理系統(tǒng)中存在的一些問題，本系統(tǒng)中將引入并行計(jì)算和虛擬化云資源管理兩種核心技術(shù)。4.1并行計(jì)算針對(duì)以上問題（1）和問題（2），本系統(tǒng)6采用Hadoop+Hive與Cassandra相結(jié)合的方法。其中Hadoop+Hive針對(duì)具有對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘需要的應(yīng)用，Cassandra用于常規(guī)查詢性的業(yè)務(wù)，兩者是平行互補(bǔ)的關(guān)系。Hadoop的核心部分由底層分布式文件系統(tǒng)HDFS和并行編程框架MapReduce組成。系統(tǒng)整體概念如下圖所示。HDFS

6、被設(shè)計(jì)成能夠在一個(gè)大集群中跨機(jī)器可靠地存儲(chǔ)超大文件。它將每個(gè)文件存儲(chǔ)成一系列的數(shù)據(jù)塊，除了最后一個(gè)，所有的數(shù)據(jù)塊都是同樣大小的。為了容錯(cuò)，文件的所有數(shù)據(jù)塊都會(huì)有副本。每個(gè)文件的數(shù)據(jù)塊大小和副本系數(shù)都是可配置的。應(yīng)用程序可以指定某個(gè)文件的副本數(shù)目。副本系數(shù)可以在文件創(chuàng)建的時(shí)候指定，也可以在之后改變。HDFS中的文件都是一次性寫入的，并且嚴(yán)格要求在任何時(shí)候只能有一個(gè)寫入者。HadoopMap/Reduce是一個(gè)使用簡易的并行軟件框架，基于它寫出來的應(yīng)用程序能夠運(yùn)行在可多達(dá)上千個(gè)商用機(jī)器組成的大型集群上，并以可靠容錯(cuò)的方式并行處理TB級(jí)別的數(shù)據(jù)集。一個(gè)Map/Reduce作業(yè)（job）會(huì)把輸入的數(shù)

7、據(jù)集切分為若干獨(dú)立的數(shù)據(jù)塊，由map任務(wù)（task）以完全并行的方式處理它們?？蚣軙?huì)對(duì)map的輸出先進(jìn)行排序，然后把結(jié)果輸入給reduce任務(wù)。整個(gè)框架負(fù)責(zé)任務(wù)的調(diào)度和監(jiān)控，以及重新執(zhí)行已經(jīng)失敗的任務(wù)。通常，Map/Reduce框架和分布式文件系統(tǒng)是運(yùn)行在一組相同的節(jié)點(diǎn)上的，也就是說，計(jì)算節(jié)點(diǎn)和存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)通常在一起。這種配置允許框架在那些已經(jīng)存好數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)上高效地調(diào)度任務(wù)，這可以使整個(gè)集群的網(wǎng)絡(luò)帶寬被非常高效地