XX电力公司手机抄表方案.doc

1 需求描述需要一款具备GPS定位功能的现场抄表设备，抄表员携带设备到现场记录用户电能表的用电量，在记录电量的同时能够准确定位抄表员所在的位置，可以将定位数据记录到本地数据库中，并且将手机设备中的数据导入到采集系统（或营销系统）中，实现数据上传到采集系统的功能。具体需求如下：1) 能够实现现场抄表员GPS定位功能，同时记录定位数据。主站系统可以根据不同时间的定位数据，模拟出抄表员的抄表路线。2) 对于老表，能够实现手动输入电能表的表号、电量等用户数据功能。3) 对于智能表，能够通过红外、485等通讯方式实现用电数据的补抄、参数设置、参数下发等功能。4) 能够记录抄表时的抄表时间年、月、日、时、分、秒。5) 能够将抄表数据整理为数据库，并与采集系统（或营销系统）进行导入、导出操作。6) 为保证抄表成功率，提供拍照功能，为以后核查和检验抄表数据提供依据。7) 设备要便于携带，方便操作。2 解决方案随着智能手机和移动互联网技术的快速发展，原来由专业设备实现的功能，逐步转移到智能手机上来实现，根据上面的描述与分析，可以利用智能手机和移动互联网技术解决上面描述的问题。具体解决方案如下：系统总体框架图系统分为三个部分：手机客户端，手机应用服务器，主站系统（用采系统，营销系统，GIS地理信息系统等）。手机客户端实现抄表（拍照），定位，本地数据存储，售电，智能电表的参数设置、参数下发等功能，抄表数据通过网络上传到手机应用服务器（网络不通或实时性要求不高的情况下，可以通过手机数据线传输到手机应用服务器硬盘上，然后把数据导入到手机应用服务器），手机应用服务器获取数据后，通过与主站系统的接口，把数据传输到主站系统，主站系统可以对数据进行处理，计算用户电量，模拟抄表员抄表路线等。本方案规划在电力公司内部署手机应用服务器，通过内外网部署方式，让采集系统（或营销系统）与手机应用服务器实时进行数据交互。工作人员在现场只需通过手机连接到手机应用服务器，就可录入电表数据及查询用户信息。2.1 手机客户端2.1.1 手机抄表本档案工作人员根据工作人员工号从手机应用服务器下载或手工导入所管辖居民用户的档案信息，形成手机抄表本档案。2.1.2 人工抄表当工作人员打开手机抄表界面时，手机自动打开GPS定位，选择抄表本后，根据抄表本抄表顺序，手机实现自动显示当前抄表用户档案记录信息，抄表成功后自动显示下一条用户档案信息。同时可以支持人工选择。支持电表表码数据的录入与修改。抄表数据包含工作人员工号，表号，电表表码数据，GPS定位信息，时标等数据。当工作人员保存输入的数据时，抄表数据保存到本地数据库，在网络条件支持下可以实时把数据上传到手机应用服务器。同时提供批量上传功能，可以把数据批量上传到手机应用服务器。为保证抄表的原始证据和数据的可溯源性，同时提供拍照功能。录入电表表码后，支持拍照电表表盘功能，图片作为原始凭证保存。使用拍照功能时，自动把图片压缩（每张图片压缩到100K以内），支持上万张图片存储，同时把照片的名称按照表号加时标的方式命名，方便以后检索。2.1.3 红外抄表智能电表内有红外、485等多种通讯模块，因此可以通过这些通讯方式实现智能电表的抄读和参数设置，由于手机没有红外通讯模块，可以通过连接一个音频口转红外设备实现手机与智能电表的通讯。手机抄表单元完成对电能表的抄读过程：1) 由手机抄表单元根据抄读或设置内容组织数据帧；2) 手机抄表单元将组织好的数据帧通过音频口通道发送给音频口转红外模块；3) 音频口转红外模块将接收过来的数据按照电能表的波特率以红外方式发送给电能表；4) 电能表接收到音频口转红外模块传过来的数据，进行处理后返回数据帧通过红外发送给音频口转红外模块；5) 音频口转红外模块将电能表返回的数据帧通过音频口转发给手机抄表单元进行处理。2.1.4 电表参数设置当智能电表内的参数需要变更时，可以使用手机对智能表参数进行设置，电表参数设置过程与红外抄表过程一样。2.1.5 已抄信息抄表员可查询目前抄表工作的完成情况，查询已抄户数的电表总数及当月电表抄见量。也可通过查询未抄户数快速定位到第一个未抄用户，实现连续抄表工作。2.1.6 无卡售电对于后付费或不带卡的电表用户，工作人员通过从手机应用服务器下载（或手工导入）所管辖区域内的居民用户用电结算信息，可以在手机上进行售电操作，居民用户把用电费用交给售电员后，售电员可以在手机上进行记录。提供已缴电费用户和未缴电费用户的查询功能，售电员可以清晰的查询到哪些用户未缴电费。提供按时段查询已缴电费的统计功能，售电员可以输入开始时间和结束时间查询该时间段内总共收取的电费，与实际收取的现金作对比。2.1.7 带卡售电工作人员在客户现场遇到预付费卡表用户时，可以通过手机进行售电。由于预付费电卡需要进行读写卡操作才能完成售电，手机需要外接一个加密IC卡手机刷卡器来完成电卡的读写卡操作。加密IC卡手机刷卡器本身带有一个音频口，可以插入到手机的音频口内，实现与手机的通讯。手机读写卡售电过程：1) 把加密IC卡手机刷卡器插入手机音频口上；2) 把电卡插入到读卡器上，读取卡内信息；3) 收取用户现金，把缴费金额写入到电卡内；4) 把缴费信息实时上传到手机应用服务器，手机应用服务器通过与主站系统接口，把缴费信息上传到主站系统，同时保存读写卡日志。5) 取下电卡，把电卡插入电表，把缴费金额写入到电表内。提供按时段查询缴纳电费的统计功能，售电员可以输入开始时间和结束时间查询该时间段内总共收取的电费，与实际收取的现金作对比。加密IC卡手机刷卡器安全性保证：1、硬件加密机制：刷卡器内部有专用安全芯片，用于存储密钥及加密敏感数据，安全芯片与刷卡器主控芯片相互独立，保证密匙存储及数据及加密的安全。2、支持PSAM卡加密认证机制。3、一机一密：每个刷卡器一个主密钥，互不相同，互不影响，彻底杜绝密钥泄露的风险。4、一次一密：每次交易都产生一个工作密钥用于加密敏感数据，工作密钥由主密钥进行保护，每笔交易都不相同，杜绝而已程序伪造交易的风险5、密码保护：密码采用专用安全键盘输入，安全键盘每次使用的时候重新初始化键盘布局，防止恶意监听。6、SSL安全传输：客户端与后台采用SSL加密安全通道通讯，保证数据传输安全。2.1.8 客户档案查询工作人员在客户现场遇到客户咨询或校对用电档案时，可以通过手机实施查询客户的用电基本档案信息、电表信息、计量信息等等。2.1.9 电费查询工作人员在客户现场遇到客户咨询电费情况时，可以通过手机实时查询客户的电费记录、抄表记录、电费清单，第一时间解决用户相关疑虑事项。2.1.10 通知公告后台系统管理员可以通过手机管理平台发布公告或发送通知，工作人员接收到消息后，可查阅通知详细内容及附件信息。帮助电力公司更加高效、科学地进行管理，方便了工作人员在外工作期间也能及时了解到单位内部发布的信息，如抄表工作的部署。2.2 手机应用服务器2.2.1 身份认证支持账号，设备，手机号等多个认证。支持手机认证证书和客户证书认证。通过手机应用服务器，管理员可以设定应用是否必须经过认证才能访问业务系统。如果设定为无需授权，则应用可以直接获取访问授权码，并使用此授权码调用业务对接系统。如果设定为需要授权，则应用必须经过手机认证后获取验证码，并使用验证码对授权码进行确认后才可调用业务对接系统。2.2.2 权限控制根据工作人员类型分配不同的操作权限。工作人员只能操作分配有权限的功能，权限策略支持全局默认配置和单机定制配置。2.2.3 手机挂失在手机丢失的情况下，通过手机管理平台，可以单独对手机进行应用数据擦除控制，可以远程擦除应用中的本地数据，避免用户数据泄露。2.2.4 智能升级手机管理平台支持升级包管理，管理员可以在不同版本中添加对应的升级包来实现应用的升级支持。升级管理支持原生安装包，同时也支持补丁包升级。使用补丁包时可以不上传至App Store即可完成升级。同时还支持补丁包强制升级，即用户不感知的情况下完成应用的补丁升级。2.2.5 消息推送1) 支持Android，IOS等平台。2) 支持IP推送，APNS，短信推送等。3) 支持文字/多媒体信息，系统信息等。4) 支持设置推送消息的推送策略，可以向个人、单位、群体发送。2.2.6 抄表数据接收接收手机客户端上传的抄表数据。2.2.7 抄表数据结算根据上传的抄表数据与原有数据进行计算和处理。2.2.8 与主站系统接口根据实际业务需要，可以和营销MIS、用电信息采集系统、用电地理信息系统、一体化缴费管理平台等提供接口，实现移动用电平台业务支撑。2.2.9 用户信息对手机类型、操作系统信息、用户角色，网络访问方式等进行统计分析。2.2.10 行为分析对用户活跃程度，使用频率，使用时长，界面访问频率等进行分析。2.2.11 异常分析对界面异常，访问异常等行为进行分析，并做出相应处理。2.3 主站系统接口2.3.1 用户档案信息接口主站系统提供用户档案的接口，手机应用服务器可以通过该接口获取用户档案信息，手机客户端可以根据抄表员工号下载用户档案信息。2.3.2 抄表本档案接口主站系统提供手机抄表本档案的接口，手机应用服务器可以通过该接口获取手机抄表本档案，手机客户端可以根据抄表员工号下载抄表本信息。2.3.3 抄表数据接口手机应用服务器可以通过该接口把获取到的抄表数据上传到主站系统，主站系统根据上传的抄表数据进行结算。2.3.4 抄表员抄表路径接口手机应用服务器通过该接口把从手机客户端接收到的抄表路径数据上传到主站系统，主站系统根据上传的抄表数据中的抄表员信息、GPS地位信息和时标信息。按时标的先后顺序，在GIS地理信息系统上模拟出抄表员的抄表路线图。2.3.5 电费结算信息接口主站系统提供电费结算信息的下载接口，售电员可以根据售电员工号下载所管辖的居民用电结算信息。2.3.6 其他接口根据实际业务需要，可以扩展其他接口供手机应用服务器调用。3 安全措施信息安全是本方案中需要重点关注的问题，除了通过专线保障网络传输的安全之外，系统还提供完善的应用层安全保障机制，确保电力公司使用手机实现抄表过程的安全。3.1 接入安全保障根据内外网安全隔离要求，通过外网服务器、硬件隔离设备，将面向手机客户端的手机应用服务器放在外网上运行，通过隔离设备实现用户数据实时查询。外网系统受理的信息通过隔离设备与内网进行数据同步。3.2 手机绑定安全策略1）多重身份验证系统支持ESN码、IMSI码、用户名的三重绑定，一个固定的用户名配合一个固定的手机号、一个固定的手机，三者必须合一才允许登陆手机客户端，缺其一都无法登陆，更无法得到信息。2）防止穷举攻击系统可设置只允许用户每次登录尝试三次密码，如不对，将自动中止与用户的连线，使得无法完成对用户密码的穷举攻击。3）时间过期失效当手机在一分钟内没有和服务器通讯时，即手机用户在规定时间内没有操作手机时，系统即默认手机可以已经退出系统，服务器自动关闭连接，手机无法进行任何操作。4）手机挂失在手机丢失的情况下，通过手机管理平台，可以单独对手机进行应用数据擦除控制，可以远程擦除应用中的本地数据，避免用户数据泄露。