集中檢定模式下電力計量自動化生產平臺接口模式研究及應用

張建民+蔚曉明+程昱舒+張英

摘要在計量裝置集中檢定模式下，分析了生產調度平臺的接口業務流程，設計了生產信息實時監測、過程控制和基礎數據同步三類接口模式。實時監測接口實現了計量檢定過程的信息監測，過程控制實現了生產過程任務調度，基礎數據同步接口實現了不同系統間的數據同步，為實現計量生產調度平臺的統一建模和互操作奠定基礎。通過現場應用證明了接口設計的可行性。

關鍵詞電能計量；生產調度；接口模式；任務調度

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）12-0059-02

目前，隨著國家電網公司“三集五大”體系的建設，計量設備的檢定已經逐步實現集中檢定模式。計量設備的集中檢定是一個包含了到貨、倉儲、檢定、配送的體系化生產流程，任一環節的延誤都可能造成生產的停滯，因此自動化的生產調度平臺已開始建設和推廣。與傳統計量管理系統不同[1-4]，計量生產調度平臺需要和各個檢定流水線、倉儲系統無縫配合才能高效地進行生產。

本文分析了自動化檢定過程中的流程環節，并針對自動化生產流程提出了接口模式和實現方式，高效地實現了計量裝置的集中檢定，為實現用電設備的互操作提供基礎。該模式目前已在國網山西電力公司計量中心實施并應用，取得了良好的效果。

1自動化檢定生產流程

自動化檢定生產過程可分解為任務分派階段、準備階段、設備出庫階段、設備檢定階段、設備入庫階段和檢定完成階段等幾個過程。

任務分派階段主要由生產調度平臺制定檢定任務并分解成若干個小任務。每次任務開始時，生產調度平臺需要設定選表條件并下發給倉儲系統，倉儲系統根據選表條件到庫存中選表，選定表計后將表計明細返回給生產調度平臺，生產調度平臺接收到明細后完善形成最終的檢定任務下發給檢定系統。檢定系統接收到指令后開始進入準備階段。準備階段主要是流水線根據檢定任務將各類表計以及配套設備（比如空箱）等需求發送給生產調度平臺，生產調度平臺收到信息后開始調度相關設備形成出庫任務，并將出庫信息下發給自動化倉儲系統。設備出庫階段需要完成各類設備的出庫和校核。自動化倉儲系統出庫完成后將出庫的設備明細發送給生產調度平臺，生產調度平臺將明細轉發給自動化檢定系統。檢定系統收到出庫明細后開始通過自動化流水線進行取表，并進行明細核對，將結果反饋給生產調度平臺。取表結束后，將完成信息反饋給生產調度平臺。在這過程中，生產調度平臺需要及時更新和處理出庫的異常情況。設備檢定階段是自動化流水線對各類設備進行檢定，并上傳包括表計圖片信息、檢定分項信息、檢定結論、表計施封信息和彩標信息等信息。設備入庫階段主要完成設備檢定后的裝箱入庫操作。自動化檢定線根據檢定結果形成裝箱信息轉發給生產調度平臺，生產調度平臺形成入庫信息發送給自動化倉儲系統，自動化倉儲系統根據裝箱信息開始從自動化檢定線上取表裝箱，然后驅動自動化倉儲系統進行入庫，入庫后將新的儲位信息更新到生產調度平臺。入庫完成后，向計量生產調度平臺發送完成標志，計量生產調度平臺完成各類數據的整理工作。

整體流程如圖1所示。

圖1自動化檢定生產流程

2接口模式

1）概述。根據上述自動化檢定流程，計量生產調度平臺可將接口分為信息監測、過程控制和基礎數據同步三大類，是一個融實時監測、業務流程于一體的接口方式。其中信息監測主要包含了生產過程的數據和異常告警信息。過程控制接口主要包含檢定過程調度、設備及任務控制接口。基礎數據同步接口用以實現各系統間的基礎數據同步功能。

2）生產信息監測接口。生產過程信息監測對象主要包括標準表計信息，各個檢定設備的檢定過程信息，流水線各個構成單元的狀態信息和倉儲系統各機構的狀態信息。

為了保證主動上送信息的完整性和效率，生產調度平臺采用準實時數據數據處理方式，并在檢定流水線、倉儲系統中嵌入生產調度平臺的數據傳輸接口組件，采用標準的API進行信息推送。如圖2所示。

檢定過程中，標準表計和各個檢定設備的檢定過程信息采用定時上送的模式。標準表信息包括電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數、頻率以及電壓電流夾角等數據。各個檢定設備的檢定過程信息包括當前檢定項，檢定時間，當前示數，設備狀態等信息。同時采用觸發模式上送設備狀態信息，包括啟動、運行、停止、故障等。

3）過程控制接口。過程控制接口包括對生產線的調度控制任務。由于交互數據量大，頻度較低，因此采用web-service配合中間數據庫的模式。交互的數據采用XML格式進行描述。

根據上述的生產調度過程，主要存在與倉儲系統以及流水線兩大類接口。

與倉儲系統的接口包括選表及選表應答、設備出/入庫及出/入庫應答、儲位更新、盤點/盤點應答等接口。選表接口是由生產調度平臺調用將選表條件下發給倉儲系統，倉儲系統收到指令后開始進行選表。參數包括檢定任務單編號，到貨批次號，設備類別，選表數量，物料代碼等。選表明細應答接口是倉儲系統調用通知生產調度平臺選表結果，并返回明細。設備出/入庫及出/入庫應答接口是生產調度平臺將出/入庫任務和出庫明細信息寫入中間庫并通知倉儲系統；倉儲系系統收到通知后，到中間庫讀取出庫信息，更新倉儲系統的任務。并以出/入庫的唯一單號作為參數進行信息索引。出/入庫結果應答由倉儲系統完成出/入庫任務后調用，返回出/入庫的結果及明細。儲位更新接口由倉儲系統發起，當完成新的入庫后，倉儲系統需要將新的設備儲位信息發送給生產調度平臺，以同步信息。盤點/盤點應答接口由生產調度平臺下盤點任務，倉儲系統進行盤點，結束后進行應答，并更新儲位信息。

與檢定流水線系統的接口包括檢定任務、檢定設備需求、流水線取表、設備核對、設備檢定過程、裝箱、任務結束等接口。檢定任務接口是生產調度平臺將檢定任務信息和設備鎖定明細更新到中間庫；并通知檢定系統進行信息同步；檢定系統接收到通知后，根據唯一的檢定任務號到中間庫讀取檢定任務信息和明細信息。檢定設備需求接口是檢定系統接收到檢定任務與鎖定明細后，按垛數多次向生產調度平臺申請檢測設備；參數包括系統編號、檢定任務單編號、垛數、用表申請任務單標識等。接收出入庫明細接口是檢定系統接收生產調度平臺從倉儲系統中獲取的出入庫明細；接口參數包括系統編號和檢定任務單編號，并通過參數從中間庫獲取明細信息。流水線取表接口：是生產調度平臺將機械手取貨完成信息通過調用檢定系統提供的WebService接口通知檢定系統。設備核對接口是檢定系統將掃描垛、箱、檢定設備的條形碼和出庫明細進行比對，如果掃描的信息和出庫明細不一致，進入異常處理流程，并通過WebService向生產調度平臺發送告警信息。設備檢定過程接口是檢定流水線通過該接口向生產調度平臺上送檢定過程中照片信息、外觀、鉛封、彩標和檢定各項結論信息等幾類；接口主要參數包括設備編碼、任務編號，主要的過程信息寫入中間數據庫，并采用web-service通知生產調度平臺。裝箱接口是檢定系統將組箱信息更新到中間庫；調用生產調度平臺提供的WebService接口通知生產調度平臺讀取組箱信息；生產調度平臺接收到組箱信息的通知后，到中間庫讀取組箱信息；主要參數包含系統編號、檢定任務單編號、入庫任務號。任務結束接口是檢定系統完成檢定任務后，通過WebService通知生產調度平臺。

4）基礎數據同步接口。基礎數據同步接口是保證多個系統間各類數據同步的接口。在系統生成、更新時需要進行基礎數據同步，以保證各套系統基礎數據的一致性。

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基礎數據同步包括倉儲系統向生產調度平臺同步設備信息接口和生產調度平臺向檢定流水線同步設備信息接口兩部分。

倉儲系統將設備的在庫狀態信息寫入中間數據庫，并通知生產調度平臺，生產調度平臺收到通知后從中間庫讀取數據，同步自身模型。生產調度平臺將基本信息更新到相應的中間庫表，然后采用WebService通知檢定系統，檢定系統從中間庫讀取基本信息并更新檢定系統的基本信息。基本信息在生產調度平臺處理，發生變化時同步到中間庫后通知檢定系統。

3應用

山西電力公司現有直供用電客戶812.45萬戶，運行計量電能表815.28萬只，互感器75.93萬只，用電信息采集終端9.68萬只。一戶一表實施后，預計山西全省運行電能表數量將達到1060余萬只（其中：單相電能表1000萬只，三相電能表60萬只）；運行低壓電流互感器將達到60余萬只；運行用電信息采集設備將達到20余萬只。單相電能表和三相電能表年增長量按5%考慮，低壓電流互感器年增長量按3.5%考慮，采集終端年增長量按20%考慮，計量器具輪換按10%考慮，預計各類計量器具年檢定量將達到170萬只。

目前山西電力公司計量中心中心生產調度平臺已經建立，正在建設2條96表位的單相表檢定流水線，2條三相流水線和一條互感器流水線。目前以采用上述接口模式進行流水線、倉儲系統和生產調度平臺的集成。建成后，計量中心日檢定量（各類裝置）將達到2萬只，大大減輕人工檢定工作量。

參考文獻

[1]周尚禮，伍少成，陳蔚文，等.電能計量管理系統開發與應用[J].電測與儀表，2009，46（1）：26-29.

[2]陳麗娟，許曉慧，包玉樹.基于實時GIS的關口計量智能化管理系統架構[J].電力自動化設備，2011，31（2）：108-111.

[3]曹敏，梁仕斌，李毅，等.云南電網電能計量裝置在線監測系統研究[J].電測與儀表，2007，44（3）：40-42.

[4]萬全，羅志坤，歐朝龍，等.基于JSP的關口電能計量裝置管理信息系統[J].電測與儀表，2007，44（10）：33-36.

[5]DL/T448-2000.電能計量裝置技術管理規程.中華人民共和國國家經濟貿易委員會.

[6] Q/GDW 205-2008 電能計量器具條碼.國家電網公司.

作者簡介

張建民（1974-），男，山西大同人，高級工程師，從事電能計量工作。

蔚曉明（1964-），男，山西汾陽人，高級工程師，主要從事電氣測量技術、新能源技術研究。

程昱舒（1985-），通信作者，男，山西臨猗人，助理工程師，碩士，主要從事電氣測量技術、新能源技術研究。

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基礎數據同步包括倉儲系統向生產調度平臺同步設備信息接口和生產調度平臺向檢定流水線同步設備信息接口兩部分。

倉儲系統將設備的在庫狀態信息寫入中間數據庫，并通知生產調度平臺，生產調度平臺收到通知后從中間庫讀取數據，同步自身模型。生產調度平臺將基本信息更新到相應的中間庫表，然后采用WebService通知檢定系統，檢定系統從中間庫讀取基本信息并更新檢定系統的基本信息?；拘畔⒃谏a調度平臺處理，發生變化時同步到中間庫后通知檢定系統。

3應用

山西電力公司現有直供用電客戶812.45萬戶，運行計量電能表815.28萬只，互感器75.93萬只，用電信息采集終端9.68萬只。一戶一表實施后，預計山西全省運行電能表數量將達到1060余萬只（其中：單相電能表1000萬只，三相電能表60萬只）；運行低壓電流互感器將達到60余萬只；運行用電信息采集設備將達到20余萬只。單相電能表和三相電能表年增長量按5%考慮，低壓電流互感器年增長量按3.5%考慮，采集終端年增長量按20%考慮，計量器具輪換按10%考慮，預計各類計量器具年檢定量將達到170萬只。

目前山西電力公司計量中心中心生產調度平臺已經建立，正在建設2條96表位的單相表檢定流水線，2條三相流水線和一條互感器流水線。目前以采用上述接口模式進行流水線、倉儲系統和生產調度平臺的集成。建成后，計量中心日檢定量（各類裝置）將達到2萬只，大大減輕人工檢定工作量。

參考文獻

[1]周尚禮，伍少成，陳蔚文，等.電能計量管理系統開發與應用[J].電測與儀表，2009，46（1）：26-29.

[2]陳麗娟，許曉慧，包玉樹.基于實時GIS的關口計量智能化管理系統架構[J].電力自動化設備，2011，31（2）：108-111.

[3]曹敏，梁仕斌，李毅，等.云南電網電能計量裝置在線監測系統研究[J].電測與儀表，2007，44（3）：40-42.

[4]萬全，羅志坤，歐朝龍，等.基于JSP的關口電能計量裝置管理信息系統[J].電測與儀表，2007，44（10）：33-36.

[5]DL/T448-2000.電能計量裝置技術管理規程.中華人民共和國國家經濟貿易委員會.

[6] Q/GDW 205-2008 電能計量器具條碼.國家電網公司.

作者簡介

張建民（1974-），男，山西大同人，高級工程師，從事電能計量工作。

蔚曉明（1964-），男，山西汾陽人，高級工程師，主要從事電氣測量技術、新能源技術研究。

程昱舒（1985-），通信作者，男，山西臨猗人，助理工程師，碩士，主要從事電氣測量技術、新能源技術研究。

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基礎數據同步包括倉儲系統向生產調度平臺同步設備信息接口和生產調度平臺向檢定流水線同步設備信息接口兩部分。

倉儲系統將設備的在庫狀態信息寫入中間數據庫，并通知生產調度平臺，生產調度平臺收到通知后從中間庫讀取數據，同步自身模型。生產調度平臺將基本信息更新到相應的中間庫表，然后采用WebService通知檢定系統，檢定系統從中間庫讀取基本信息并更新檢定系統的基本信息?；拘畔⒃谏a調度平臺處理，發生變化時同步到中間庫后通知檢定系統。

3應用

山西電力公司現有直供用電客戶812.45萬戶，運行計量電能表815.28萬只，互感器75.93萬只，用電信息采集終端9.68萬只。一戶一表實施后，預計山西全省運行電能表數量將達到1060余萬只（其中：單相電能表1000萬只，三相電能表60萬只）；運行低壓電流互感器將達到60余萬只；運行用電信息采集設備將達到20余萬只。單相電能表和三相電能表年增長量按5%考慮，低壓電流互感器年增長量按3.5%考慮，采集終端年增長量按20%考慮，計量器具輪換按10%考慮，預計各類計量器具年檢定量將達到170萬只。

目前山西電力公司計量中心中心生產調度平臺已經建立，正在建設2條96表位的單相表檢定流水線，2條三相流水線和一條互感器流水線。目前以采用上述接口模式進行流水線、倉儲系統和生產調度平臺的集成。建成后，計量中心日檢定量（各類裝置）將達到2萬只，大大減輕人工檢定工作量。

參考文獻

[1]周尚禮，伍少成，陳蔚文，等.電能計量管理系統開發與應用[J].電測與儀表，2009，46（1）：26-29.

[2]陳麗娟，許曉慧，包玉樹.基于實時GIS的關口計量智能化管理系統架構[J].電力自動化設備，2011，31（2）：108-111.

[3]曹敏，梁仕斌，李毅，等.云南電網電能計量裝置在線監測系統研究[J].電測與儀表，2007，44（3）：40-42.

[4]萬全，羅志坤，歐朝龍，等.基于JSP的關口電能計量裝置管理信息系統[J].電測與儀表，2007，44（10）：33-36.

[5]DL/T448-2000.電能計量裝置技術管理規程.中華人民共和國國家經濟貿易委員會.

[6] Q/GDW 205-2008 電能計量器具條碼.國家電網公司.

作者簡介

張建民（1974-），男，山西大同人，高級工程師，從事電能計量工作。

蔚曉明（1964-），男，山西汾陽人，高級工程師，主要從事電氣測量技術、新能源技術研究。

程昱舒（1985-），通信作者，男，山西臨猗人，助理工程師，碩士，主要從事電氣測量技術、新能源技術研究。

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