SOLUTION ARCHITECTURE

系统架构设计 · 四层解耦,稳定可扩展

从计量设备接入到业务应用展示,各层通过标准化接口解耦,支持多协议、多网络、多终端接入,保障大规模计量点位的采集稳定性与数据可靠性。

整体架构 一览
应用层、平台层、通信层、设备层四层协同,向上支撑业务,向下兼容设备
远程预付费抄表系统四层架构图
图 1:远程预付费抄表系统架构(应用层 / 平台层 / 通信层 / 设备层)
四层架构 逐层详解
每一层职责清晰、可独立演进,避免系统耦合带来的扩展瓶颈
01DEVICE

设备接入层

负责各类计量设备的接入管理,支持电表、水表、气表等多种类型设备的统一接入。系统兼容多种通讯协议,包括 DL/T645、DL/T698、Modbus 等主流协议,并通过采集网关实现总线级联与集中上传。

智能电表 智能水表 智能气表 采集网关 阀控 / 通断终端 多协议解析
02NETWORK

通讯传输层

承担数据通信的核心职责,支持 4G/5G 移动网络、NB-IoT 窄带物联网、以太网等多种通讯方式。通过自动重连、数据补传等技术手段,确保数据传输的可靠性;弱网环境下仍可保证抄表任务闭环。

4G / 5G NB-IoT 以太网 RS485 总线 电力线载波 LoRa 组网 自动重连 数据补传
03PLATFORM

平台服务层

系统的核心处理单元,提供数据存储、数据处理、业务逻辑、权限管理等基础服务。AI 智能诊断模块对采集数据进行实时分析,自动识别异常情况,并通过规则引擎触发预警与控制策略。

数据存储 数据处理 业务逻辑 AI 智能诊断 规则引擎 权限管理 开放 API
04APPLICATION

应用展示层

面向最终用户提供人机交互界面,包括 Web 管理端、移动端小程序、APP 等多种访问方式。控制台模块以可视化图表展示关键信息,业务人员与管理者可随时掌握设备、采集与营收状况。

Web 管理端 微信小程序 移动 APP 数据驾驶舱 掌上运维
通讯方式 按场景选型
不同现场条件与规模,选择最合适的通道组合
通讯方式 适用场景 优势特点 部署建议
4G / 5G 分散表计、老旧小区改造、无有线条件的现场 无需布线、开通即用,覆盖广、施工周期短 单表或小集中器直连,适合改造类项目
NB-IoT 水表、气表等低速率、低频次采集场景 低功耗、深覆盖、待机时间长,适合电池表 新建小区与水务改造优先选用
以太网 园区、商业综合体、写字楼等有网络机房的场景 带宽稳定、时延低,适合大并发集中抄表 采集网关就近接入局域网
RS485 总线 表计集中安装的楼栋、配电房、表箱 成本低、抗干扰强,单总线可挂多台表计 配合采集网关,按楼栋或表箱分区组网
电力线载波 已通电但无通讯线路的既有建筑 复用电力线路,免二次布线 需评估线路噪声与台区结构
LoRa 组网 园区、厂区等自建无线网络场景 自组网、覆盖半径大、无需运营商资费 需规划网关点位与信号覆盖
协议兼容 与数据链路
标准协议 + 开放接口,设备接入与第三方对接都不设限
DL/T 645 DL/T 698.45 CJ/T 188 Modbus-RTU Modbus-TCP IEC 62056 MQTT HTTP / HTTPS
设备采集
网关按任务并发读取表计数据
协议解析
多协议统一转换为标准数据模型
传输校验
补传重试,异常帧留存可回溯
入库建模
按用户 / 表计 / 时段建立台账
计费结算
套用费率生成账单与用量曲线
应用呈现
Web / 小程序 / 大屏实时查看
部署灵活 安全可靠
公有云、私有化、混合部署均可,配套容灾与安全体系
SaaS
公有云 SaaS
开箱即用,按年订阅,免运维投入,适合快速上线与中小规模项目。
PRI
私有化部署
部署在客户自有服务器或专有云,数据不出域,满足高安全与合规要求。
HYB
混合部署
核心数据本地留存、报表与大屏上云,兼顾成本与数据主权。
SEC
安全与容灾
多库管理、定时备份与容灾切换,操作日志全留痕,保障业务连续性。
分级权限体系:按项目、角色、功能点精细授权
指令二次确认:远程通断等敏感操作需复核
数据加密传输:链路加密 + 接口鉴权
审计留痕:设备操作、充值、退费全程可追溯
按现场条件 定制架构方案
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