(1.4.湖北省电力公司随州供电公司湖北随州441300;2.3.湖北省电力公司孝感供电公司湖北孝感432100)
摘要:文章围绕用电信息采集终端使用的SIM卡管理进行了研究,报告了管好SIM卡的意义和管好的难处,提出了采用技术手段管理的想法。文章提出了通过主站自动获取SIM卡序列号、自动更新终端档案SIM卡信息、提供SIM卡异常报告明细的工作原理和实现方法,并与SIM卡IP管理方法进行了对比,文章提出的方法应用范围更广泛,准确性更高、纠错更容易,实用性更强。
关键词:SIM卡;序列号;用电信息;采集管理
0研究背景
用电信息采集系统(下简称“采集系统”)通过安装于用户现场的采集终端采集处理电能信息,实现了用电信息的自动采集、计量异常和电能质量监测、用电分析和管理功能。采集系统为智能营销提供了技术支撑,使电力营销运行模式产生了根本性变化。
采集系统主要由三部分构成:采集终端、通信网络和采集主站。采集终端是安装于用户现场负责电能信息采集的设备。采集主站是负责处理采集信息的服务器系统。通信网络是采集终端与采集主站联系的通道,现阶段主要是GPRS无线公网。每个采集终端通过一个GPRS模块与GPRS网联结,一个GPRS模块需要安装一枚有GPRS功能的SIM卡。
采集终端广泛分布于用户现场,SIM卡的需量巨大。运行维护实践要求我们管理好SIM卡。一是SIM卡应用量大,管理失控将造成巨额的资金浪费;二是终端掉线在与通信商联系时需要提供准确的SIM卡信息;三是当大量终端掉线时准确的SIM卡信息便于故障定位,不致因SIM卡信息错误产生误判。
然而管好难度较大。一是SIM卡量大,涉及单位和人员多。目前SIM卡由地市公司集中购买发放,县公司和营业所领取使用,每所运维人员众多。二是终端换卡频繁。SIM卡芯片损坏、SIM卡欠费停机、SIM卡数据未做好等原因终端换卡。三是丢卡而未申报补卡现象突出。SIM卡较小容易丢失,运维人员有细心差异,出现保存不善。四是终端档案中卡信息与现场不一致。由于换卡并不影响终端上线运行,运维人员不更改档案信息大量存在。
要解决好上述矛盾,我们必须引进技术手段进行管理。以下分析建立在国家电网公司现行采集主站应用基础上,其它公司主站也可使用。
1解决的技术问题
SIM卡发放过程是这样的:地市公司管理员从通信运营商(中国移动、中国联通)集中购置专用SIM卡,县公司专工领取发放至本公司运维人员或营业所,营业所发放至运维人员,运维人员安装于终端。可见成本与需量的管控基础在于弄清哪些卡在现场“真实”运行,哪些卡领用未装处在闲置状态,为此关键解决以下二个问题:
一是保证终端档案中SIM卡信息与现场终端上的真实一致;
二是系统自动将上线的“待装”卡转换成“运行”,上线的“非待装”(如库存、待较、报废)卡提供异常说明清单。
2基于SIM卡序列号管理的工作原理
每枚SIM卡的背面都有一个唯一的20位的标识,这就是卡的序列号。前6位是通信公司标识,比如898600表示中国移动,898601表示中国联通。这个序列号可以从SIM卡芯片中读出。根据Q/GDW1376.3—2013采集终端远程通信模块接口协议,远程模块具有读取序列号的功能[1]。
采集终端只要换卡,GPRS模块就要运行上电启动和登录主站的过程。主站收到终端的登录报文先进行确认,确认通过后向终端发送请求远程配置信息,获取SIM卡序列号(也可人工请求获取)。后台更新终端档案SIM卡序列号,终端掉线或登录退出时SIM卡序列号不变。前台终端档案SIM卡信息采用序列号展示,不用卡号(通常所用的电话号码)信息。这样在线终端前台显示的卡一定是真实的,掉线终端的不一定真实。配合最近通信时间查看是可以区分卡所在的真实终端。我们通过提高终端在线率可以提高卡信息的真实率。
上线的SIM卡主站后台自动在SIM卡信息表中查找,如果卡为“待装”就变更为“运行”,如果卡非待装(库存、待较、报废、无),就在现场与主站SIM卡比对异常记录中填写异常描述。管理人员查看异常记录作相应处理。如“待较”卡处理成“待装”,“库存”系统走“领用”流程。
这样做,一是充分保证了现场与主站信息一致,SIM卡状态的准确性;二是省去人工操作的麻烦。三是每枚卡的背面印有序列号,通过比对核实正确性,克服了通信公司提供信息无法核实的弊端。过去曾出现过卡号无标签、标签错误无法核实清楚的问题。
3实现过程
3.1采集终端
采集终端按功能分为集中器、三合一和专变终端,无论哪种终端其通信协议是一样的,所以终端不加区别。采集终端通过GPRS模块与采集主站连接,登录过程大致分为串口检测、SIM卡与信号强度检测、GSM网注册与GPRS网连接、登录主站。如图示:
采集终端与GPRS模块采用AT指令通信,现行协议标准Q/GDW1376.3-2013。按Q/GDW1376.3-2013标准,采集终端在SIM卡检测阶段完成“AT+CPIN?”后补加“AT$MYCCID”获取SIM卡序列号,并存储于采集终端。有的厂家集中器有此条,无需补加。
3.2主站通信协议
为了把终端上SIM卡的序列号在终端登录主站后报告给主站,需要主站通信协议支持。根据当前主站通信协议标准Q/GDW1376.1-2013,在TCP传输接口中数据链路检测环节终端向主站发出登录报文(AFN=02H,P0,F1,con=1),主站应答确认(AFN=00H,P0,F1),随后主站向终端请求配置的远程模块信息(AFN=09H,P0,F9),终端应答配置信息[2]中的SIM卡ICCID,就是我们要的序列号。主站通信协议标准Q/GDW376.1-2009的终端不支持。可以进行相应升级改造。
3.3采集主站
主站请求终端的SIM卡序列号成功后后台更新终端当前SIM卡信息。按当前国网标设采集终端档案SIM卡界面如图示。SIM卡信息记录的是卡号(通常说的手机号),并由人工完成卡号选择。此处更改为主站自动更新,记录信息是SIM序列号,不是手机号。
4本方案与SIM卡的IP管理方案比较
笔者曾提出一种基于SIM卡IP的管理方案[3]:每枚SIM卡绑定一个IP,把SIM卡的卡号与IP对应关系导入到采集系统,采集系统对在线的终端侦测IP与系统对比,从而确定采集系统中哪些终端档案的卡号与现场不一致,哪些SIM卡在运行,哪些未用。这种方法为管理取到了很好的作用。本文介绍的方案优于此方案。
4.1适用范围更广
IP管理方案需要SIM卡的IP固定,IP变动将变得实效。本方案是基于SIM卡序列号,序列号是唯一不变的,与IP无关。因此对IP不固定的SIM卡也适用。也就是说解决了IP管理方案中不能解决的部分。
4.2准确性更高
IP管理方案管理的是SIM卡的手机号信息,判断现场使用的手机号是基于通信商提供的手机号与IP对应表。实践证明这个对应表也有错误。有的运营商提供的电子表手机号所在行与下行的IP对应,导致对应关系全部错误,有个别SIM卡由于通信商业务员不细心未绑定,IP在IP池中任意选取,导致现场卡号不断“漂移”。本文方案只需序列号,序列号在卡的背面,客户可以核对。有规律可循。卡固定20位,前6位是通信商代码,898600表示中国移动,898601是中国联通。出错可能性相对小,而且自己也能查出来。
4.3纠错相对容易
IP管理方案出现错误后纠错很困难。比如已知手机号的IP变动,作为应用客户无法核实IP的真实性,通信商提供的IP是否正确应用者也无法核实,本文方案的序列号与通信商业务员无关,序列号在卡的背面,客户可以核对。
4.4实用性更强
手机号在卡表面是看不到的,为管理方便常在卡的背面贴上标签,这种方法导致有的卡在GPRS模块中插不进,时间长了标签脱落。作为GPRS应用的SIM卡防止被用于打电话,关掉了电话和短信功能,这样运维人员查不到手机号,通过IP通信商客户经理也没办法查出卡号。而序列号在卡的背面,无需标记,在全寿命周期是可见的。记录序列号更实用方便。
5结语
基于序列号管理SIM卡需要对现行主站作些微小调整,通信协议Q/GDW376.1-2009的终端软件需要作些改造。这种方案适用范围更广,准确性大大提高,出现错误也容易得到纠正,是一个较好的方案。
参考文献:
[1]刘宜等采集终端远程通信模块接口协议(Q/GDW1376.3—2013)
[2]章欣等主站与采集终端通信协议(Q/GDW1376.1—2013)
[3]杨勇军,肖俊峰电能信息采集终端手机卡管理研究
作者简介:
肖俊峰(1964—),男,高级讲师,国网湖北省电力公司工程技术专家,从事用电信息采集建设工作。
杨勇军(1977—),男,副高级工程师,国网湖北省电力公司地市级工程技术专家,从事营销管理工作。
肖群娥(1977—),女,工程师,从事营销管理工作。
杨灿(1983—),男,工程师,从事电能计量和采集运维工作。