摘要：結(jié)合了PDA、計(jì)算機(jī)及無(wú)線通信技術(shù)，使用Delphi、EVC開發(fā)工具，在Oracle 8i開發(fā)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)開發(fā)了一種電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)與管理智能系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了電力校表的無(wú)紙化工作和智能化管理。

關(guān)鍵詞：電能表；現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)；PDA；GPRS；Oracle；專家診斷

隨著電力事業(yè)的發(fā)展，用電單位越來(lái)越多，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的電能表進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確的校驗(yàn)是保證電力安全、電能計(jì)量準(zhǔn)確的必要手段。在過(guò)去，校表人員先安排當(dāng)天的校表任務(wù)，接著，帶著校驗(yàn)儀去校表現(xiàn)場(chǎng)把校驗(yàn)結(jié)果記錄到本子上，然后將校驗(yàn)結(jié)果輸入到計(jì)算機(jī)中。這樣做不僅使得校表人員疲于安排各種計(jì)劃、記錄各種數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)各類報(bào)表，而且隨時(shí)都有可能發(fā)生錯(cuò)誤。

基于以上原因，設(shè)計(jì)了一種電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)與管理智能系統(tǒng)。該方案基于PDA（Personal Digital Assistant，掌上電腦）和GPRS（General Packet Radio Service）技術(shù)，使用PDA暫存數(shù)據(jù)、通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)無(wú)線傳輸，在校表現(xiàn)場(chǎng)和主站服務(wù)器之間建立一條數(shù)據(jù)通訊鏈路，從而實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)電力校表的無(wú)紙化、自動(dòng)化和智能化。同時(shí)，系統(tǒng)包含一個(gè)強(qiáng)大的管理軟件來(lái)管理校表數(shù)據(jù)信息，以達(dá)到校表工作的合理化、系統(tǒng)化。

1 系統(tǒng)構(gòu)成及工作流程

系統(tǒng)主要由3部分組成：主站管理軟件模塊、主站數(shù)據(jù)庫(kù)模塊和PDA現(xiàn)場(chǎng)校表模塊，系統(tǒng)構(gòu)架如圖1所示。

整個(gè)校表的工作流程可以分為：

·計(jì)劃制定。主站軟件生成計(jì)劃，經(jīng)過(guò)計(jì)量專職的審核后生效。

·工作派工。由各外交班班長(zhǎng)將計(jì)劃分配到每個(gè)組。

·任務(wù)下載。校表人員將要執(zhí)行的校表任務(wù)下載到PDA中。

·現(xiàn)場(chǎng)校表。校表人員帶著PDA和校驗(yàn)儀來(lái)到校表現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行校表工作，如果現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)異常，則通過(guò)PDA的無(wú)線通信功能連接主站的專家診斷系統(tǒng)，處理各種接線錯(cuò)誤。

·上傳校驗(yàn)結(jié)果。校表完成后，校表人員可以通過(guò)無(wú)線方式或串口通信方式上傳校驗(yàn)結(jié)果到主站。

·統(tǒng)計(jì)各種報(bào)表。

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

2.1主站管理軟件模塊的設(shè)計(jì)

主站管理軟件模塊采用具有高安全性和穩(wěn)定性的C/S（Client/Server）模式,讀寫主站數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)電表等信息的管理、校表工作的安排、對(duì)校表數(shù)據(jù)的處理、現(xiàn)場(chǎng)接線錯(cuò)誤的診斷、各類報(bào)表的統(tǒng)計(jì)等功能。主站管理軟件的開發(fā)使用了Borland公司的delphi 6開發(fā)工具，它具有可視化開發(fā)環(huán)境（IDE）、編譯器速度快、強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)支持功能、靈活的VCL組件、跨平臺(tái)開發(fā)等特點(diǎn)，備受應(yīng)用程序開發(fā)者的青睞[2]。各個(gè)功能模塊如圖2所示。

通信模塊。在主站和PDA的通信中使用GPRS前置機(jī)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能，實(shí)現(xiàn)無(wú)線通訊，大大減少外網(wǎng)對(duì)主站服務(wù)器的攻擊。同時(shí)，提供了和營(yíng)銷系統(tǒng)、專家診斷系統(tǒng)的接口。 　　

系統(tǒng)管理?？梢栽谙到y(tǒng)中設(shè)置部門及各部門下的工作人員，根據(jù)人員的級(jí)別分配相應(yīng)的菜單權(quán)限。

檔案管理。操作人員可以對(duì)部門、電表、變電所、用戶、區(qū)域等信息進(jìn)行管理，同時(shí)提供操作日志查詢。

任務(wù)管理。它包括計(jì)劃任務(wù)的生成、校表任務(wù)的下載、校表結(jié)果的上傳。

報(bào)表管理。針對(duì)計(jì)量所的實(shí)際需要，提供了各類報(bào)表和直觀的統(tǒng)計(jì)圖。

2.2 主站數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

主站服務(wù)器安裝Oracle 8i數(shù)據(jù)庫(kù)。Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)具有安全性強(qiáng)、兼容性好、高可用性、高生產(chǎn)率、多線程處理能力等特點(diǎn)，是世界上使用最廣泛的關(guān)系數(shù)據(jù)系統(tǒng)之一[3]。數(shù)據(jù)庫(kù)在整個(gè)系統(tǒng)中屬于底層共享的數(shù)據(jù)資源支持層，對(duì)上層應(yīng)用提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理、查詢等功能的支持。數(shù)據(jù)庫(kù)包括客戶表、變電所表、線路表、電表表、測(cè)量點(diǎn)表、任務(wù)表、計(jì)劃表、校驗(yàn)結(jié)果表等，簡(jiǎn)要表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖3所示。

2.3 PDA校表模塊的軟硬件設(shè)計(jì)

PDA校表模塊包括校驗(yàn)儀和帶GPRS上網(wǎng)卡的PDA。其中校驗(yàn)儀用于對(duì)電表進(jìn)行校驗(yàn)檢測(cè)，PDA用于保存校驗(yàn)儀數(shù)據(jù)及和主站的數(shù)據(jù)通訊。

PDA校表軟件參照標(biāo)準(zhǔn)[4]及實(shí)際校驗(yàn)流程設(shè)計(jì)。軟件模塊提供界面手工輸入直觀檢查信息，比如電表外殼是否完好、電流量程是否正常、是否失流、是否失壓、是否超載等信息；通過(guò)串口轉(zhuǎn)紅外通訊方式接收電表數(shù)據(jù)；通過(guò)串口接收校驗(yàn)儀（PWS）的數(shù)據(jù)，如果是帶紅外的PWS，則可以通過(guò)前面的紅外端口接收PWS數(shù)據(jù)。

PDA軟件提供兩種方式實(shí)現(xiàn)與主站的數(shù)據(jù)通訊：

·GPRS通訊方式。PDA在檢表現(xiàn)場(chǎng)與主站的服務(wù)器進(jìn)行無(wú)線通訊，實(shí)時(shí)查詢獲取信息及上傳結(jié)果，如果接線有異常的話，通過(guò)主站進(jìn)行實(shí)時(shí)診斷和處理；

·串口通訊方式。用串口線連接PDA和主站客戶端，通過(guò)客戶端連接服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)取得工作內(nèi)容，上傳校驗(yàn)信息等。

在PDA上還建立了一個(gè)小型的數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存放校表員信息、電表信息、校表任務(wù)信息等數(shù)據(jù)。PDA端軟件在EVC 3.0環(huán)境中開發(fā)，模塊構(gòu)成如圖4所示。

3 系統(tǒng)功能及特點(diǎn)

與傳統(tǒng)的電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)相比，該系統(tǒng)具有以下功能特點(diǎn)：

·校表自動(dòng)化。采集的數(shù)據(jù)通過(guò)串口或紅外通訊方式自動(dòng)輸入到PDA，并且存儲(chǔ)在PDA中，再上傳到主站數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)紙化、自動(dòng)化作業(yè)。

·校表智能化。系統(tǒng)提供的錯(cuò)誤接線專家診斷模塊能通過(guò)GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，輔助校表人員進(jìn)行接線錯(cuò)誤判斷，提高工作效率。

·任務(wù)安排合理化。通過(guò)生成年計(jì)劃算法，結(jié)合考慮用戶類型、去年計(jì)劃完成情況、用戶區(qū)域等信息，可以將校表地點(diǎn)、時(shí)間相近的用戶或變電所安排在同一天校表，避免了校表人員勞于奔波。

·管理的規(guī)范化。操作員具有不同的管理權(quán)限，方便了不同崗位的計(jì)量所人員工作，同時(shí)，也確保系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的安全性、準(zhǔn)確性。

·處理信息化。所有校表結(jié)果最后匯總到各種報(bào)表，如電能表運(yùn)行點(diǎn)校驗(yàn)報(bào)表、關(guān)口電能表運(yùn)行點(diǎn)校驗(yàn)報(bào)表、電能表運(yùn)行點(diǎn)非優(yōu)校驗(yàn)報(bào)表、關(guān)口電能表運(yùn)行點(diǎn)非優(yōu)校驗(yàn)報(bào)表、重要電能表運(yùn)行點(diǎn)二率報(bào)表、校驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)、校驗(yàn)結(jié)果分析等。而且，所有這些統(tǒng)計(jì)報(bào)表都有相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)圖，直觀方便的把各種信息呈現(xiàn)在操作員面前。

·網(wǎng)絡(luò)安全性強(qiáng)。系統(tǒng)采用了防火墻技術(shù)、VPN技術(shù)，可以將那些嘗試對(duì)主站服務(wù)器的攻擊拒之門外，保障了系統(tǒng)的安全。

·實(shí)時(shí)性強(qiáng)。GPRS網(wǎng)絡(luò)具有接入時(shí)間短、傳輸速率高、資源利用率高等特點(diǎn)[5]，滿足了該系統(tǒng)要求的實(shí)時(shí)、快速、穩(wěn)定的要求。

4 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合PDA和GPRS技術(shù)的電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)與管理智能系統(tǒng)，系統(tǒng)維護(hù)方便、操作簡(jiǎn)單、易于擴(kuò)展，和傳統(tǒng)校表方法相比，實(shí)現(xiàn)了電力校表無(wú)紙化工作和智能化管理，簡(jiǎn)化校表工作，規(guī)范計(jì)量單位對(duì)信息數(shù)據(jù)的維護(hù)，減少了糾紛和事故發(fā)生率。該系統(tǒng)已經(jīng)在浙江某城市投入使用，獲得了關(guān)注和好評(píng)，相信在未來(lái)的應(yīng)用中，必將帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。