該方案基于ZigBee技術(shù)的遠程電力抄表系統(tǒng)，采用四信ZigBee設(shè)備組網(wǎng)。

1  項目架構(gòu)實施方案

1.1采集終端層設(shè)備 采集終端層包括電能表和集中器，電能表和集中器具有RS-485或者RS-232接口，集中器具有多個IO接口，可帶多路電能表，并且具有停電數(shù)據(jù)保護，帶后備電源，停電后仍可抄表。集中器接收到電表發(fā)送給它的數(shù)據(jù)之后，通過串口發(fā)送給四信ZigBee傳輸模塊，ZigBee模塊同時也可以嵌入到集中器中。

1.2  ZigBee數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備   

該方案中我們所采用的ZigBee數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備有兩種，一種是只有ZigBee的F8914終端產(chǎn)品，還有一種是帶ZigBee+GPRS的F8114設(shè)備終端，兩者的區(qū)別在于F8914終端完全使用ZigBee無線網(wǎng)來傳輸數(shù)據(jù)，而F8114可先通過ZigBee接收集中器F8914終端發(fā)送過來的ZigBee數(shù)據(jù)，并將ZigBee數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，通過運營商GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠端應用管理層的監(jiān)控中心，為ZigBee網(wǎng)關(guān)。 ZigBee數(shù)據(jù)傳輸層用的是四信F8914終端和F8114設(shè)備，在整個系統(tǒng)中用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸通道的建立，當ZigBee模塊從集中器接收到數(shù)據(jù)后，通過自組建的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸發(fā)送ZigBee網(wǎng)關(guān)F8114，F(xiàn)8114通過運營商網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送到應用管理層，同時，應用管理層也可以通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)對各個監(jiān)控節(jié)點發(fā)出控制采集指令，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向通信以達到電度數(shù)自動化遠程傳輸?shù)哪康摹?/span>

系統(tǒng)拓撲圖如下圖所示： 當傳輸層中心節(jié)點F8114通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送到應用管理層的監(jiān)控中心時，數(shù)據(jù)監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)有多種網(wǎng)絡(luò)接入方式：

（1）中心采用APN專線，所有終端都采用內(nèi)網(wǎng)固定IP，客戶中心通過一 條APN專線接入移動公司GPRS網(wǎng)絡(luò)，在GGSN與移動公司互聯(lián)路由器之間建立GRE隧道。為客戶分配專用的APN，其他的用戶不得申請該APN。只有該專網(wǎng)內(nèi)的SIM卡才能進入該APN，防止其他非法用戶的進入。用戶可以內(nèi)部建立RADIUS服務器，以保證用戶內(nèi)部安全。用戶在內(nèi)部建立DHCP服務器（或在APN路由器內(nèi)，啟用DHCP功能），為通過認證的用戶分配用戶內(nèi)部地址。 此種方案無論實時性，安全性和穩(wěn)定性較前一種方案都有大大提高，適合于安全性要求較高、數(shù)據(jù)點比較多、實時性要求較高的應用環(huán)境。在資金允許的情況下的最佳組網(wǎng)方式。

（2）控制中心采用ADSL等INTELNET公網(wǎng)連接，采用公網(wǎng)動態(tài)IP+DNS解析服務的。客戶先與DNS服務商聯(lián)系開通動態(tài)域名，IP MODEM先采用域名尋址方式連接DNS服務器，再由DNS服務器找到中心公網(wǎng)動態(tài)IP，建立連接。此種方式可以大大節(jié)約公網(wǎng)固定IP的費用，但穩(wěn)定性受制于DNS服務器的穩(wěn)定，所以要尋找可靠的DNS服務商。此種方案適合小規(guī)模應用。

（3）控制中心采用ADSL等INTELNET公網(wǎng)連接，采用公網(wǎng)固定IP服務的。此種方案先向INTERNET運營商申請ADSL等寬帶業(yè)務，中心有公網(wǎng)固定IP的。IP MODEM直接向中心發(fā)起連接。運行可靠穩(wěn)定，推薦此種方案。

1.3 數(shù)據(jù)中心軟件平臺構(gòu)建 抄表系統(tǒng)的核心部分是系統(tǒng)軟件，它遵循DL/T645部標通訊規(guī)約，并有擴展性。具有四信通信的GPRS無線模塊的中心端軟件建有多種方式，對于傳入數(shù)據(jù)的方式的不同，我們提供不同的軟件來幫助客戶快速地實現(xiàn)中心端的數(shù)據(jù)接收和現(xiàn)場設(shè)備的管理。

目前四信提供三種方式的中心接口：

首先是對于組態(tài)軟件，目前很多組態(tài)軟件廠家已經(jīng)集成了四信通信的驅(qū)動了，可以直接配置使用；其次對于原本是讀串口的程序，為了兼容原來的系統(tǒng)而不做開發(fā)工作，我們提供一個虛擬串口軟（TCP2COM）；最后是對于想開發(fā)自己獨有的數(shù)據(jù)中心軟件的客戶，會提供一個動態(tài)鏈接庫及四信公司的測試版數(shù)據(jù)中心軟件，不僅開放源碼還全程協(xié)助客戶進行自己數(shù)據(jù)中心軟件和功能的開發(fā)。客戶可能通過動態(tài)鏈接庫快速開發(fā)一個靈活的，穩(wěn)定的，功能齊全的終端管理和數(shù)據(jù)交互的中心軟。

2  方案特點 ZigBee以其靈活、可靠、易于布置等特點在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應用。將其應用于遠程抄表的優(yōu)點在于： F8914終端是一種物聯(lián)網(wǎng)無線傳輸終端，利用ZigBee網(wǎng)絡(luò)為用戶提供無線數(shù)據(jù)傳輸功能。提供RS232/RS485/RS422通信接口及多路I/O口，廣泛的運用于無線抄表、數(shù)字油田、智能電網(wǎng)、智慧農(nóng)業(yè)、化工檢測等領(lǐng)域； 靈活：廣播發(fā)送或目標地址發(fā)送模式可選，通信距離大。設(shè)備配置操作簡單，易懂 ，集成化程度高，技術(shù)成熟，安裝方便。 遠程抄表系統(tǒng)能實現(xiàn)的功能： 設(shè)置電能表的參數(shù)，讀取各種計量和管理數(shù)據(jù)；抄表數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、查詢、備份、報表、圖表生成；廠站管理；自動抄表、定時上報、實時查詢等；掉電數(shù)據(jù)保存；瞬時量數(shù)據(jù)的綜合處理；系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份、存檔和向外輸出數(shù)據(jù)；歷史數(shù)據(jù)事件記錄功能；實時報警；根據(jù)線路上的表計關(guān)系計算線路損耗；可提供多路模擬量、開關(guān)量輸入，實現(xiàn)開箱告警、停電告警、逆相告警、超溫告警、過壓告警、過流告警、過載告警、傾斜或移動報警等其他功能；遠程控制斷電功能；采集的參數(shù)豐富，如：a.當前、上月、正向有功、反向有功、無功四象限的總及尖、峰、平、谷四費率電量；b.正向、反向、有功、無功的最大需量及最大需量發(fā)生時間；c有功功率、無功功率、三相電壓、三相電流、功率因數(shù)；d失壓累計次數(shù)、失壓累計時間、集抄器停電起止時間等；e單位時間負荷曲線、三相電流曲線、三相電壓曲線、有功功率曲線、無功功率曲線、功率因數(shù)曲線。