探討關(guān)于智能電表多功能服務(wù)終端的研究

國網(wǎng)山西省電力公司運(yùn)城供電公司 王 燕

山西計(jì)量科學(xué)研究院電磁兼容實(shí)驗(yàn)室 王藝蓉

探討關(guān)于智能電表多功能服務(wù)終端的研究

國網(wǎng)山西省電力公司運(yùn)城供電公司 王 燕

山西計(jì)量科學(xué)研究院電磁兼容實(shí)驗(yàn)室 王藝蓉

當(dāng)前國內(nèi)電力服務(wù)中由于系統(tǒng)功能模塊比較分散，用戶在使用是不便捷。為此進(jìn)行了智能電表多功能服務(wù)終端系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。能電表多功能服務(wù)端當(dāng)前功能主要有：電力咨詢模塊、系統(tǒng)登錄模塊、客戶服務(wù)模塊、信息支撐平臺(tái)以及外部接口等。

智能電表 ；終端服務(wù)；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

0 引言

時(shí)代的不斷發(fā)展，給人們生活帶來了重大變化。隨著用電需求的不斷加，人們在要求電力需求滿足的同時(shí)，希望還能通過數(shù)字時(shí)代、網(wǎng)絡(luò)時(shí)代等享受到高科技的電網(wǎng)服務(wù)，并能在電力應(yīng)用中變被動(dòng)為主動(dòng)，在獲得準(zhǔn)確電網(wǎng)信息的同時(shí)，還能享受到高水平的電力服務(wù)。在這種要求下和變化下，電網(wǎng)服務(wù)終端也應(yīng)隨之變化。目前我國主要能為電力用戶提供各項(xiàng)服務(wù)的終端類型較多，如采集器、補(bǔ)寫卡、識(shí)別儀等都是常用的服務(wù)終端。這些服務(wù)終端肩負(fù)著不同的電力服務(wù)功能，雖然也能為電力用戶提供出其需要的各項(xiàng)服務(wù)。但這些終端功能過于單一化，且種類繁多，不管是投入還是使用，都需要花費(fèi)較大成本。且為了保證服務(wù)終端的正常運(yùn)行，需要對每種終端進(jìn)行維護(hù)。而種類繁多的終端類型也增加了維護(hù)成本，給維護(hù)帶來了極大不便。針對這種情況就需要一種能夠綜合多種終端服務(wù)功能為一體的服務(wù)終端來解決這一現(xiàn)狀。在發(fā)達(dá)國家這一現(xiàn)象解決較早，很多發(fā)達(dá)國家開始利用多種技術(shù)如電流寬帶聽下技術(shù)、無線通信技術(shù)等加強(qiáng)電流信息采集技術(shù)方面的研究，希望將多種信息采集在一起并通過一個(gè)采集終端為電力用戶提供相關(guān)服務(wù)，降低服務(wù)終端應(yīng)用及維護(hù)成本。本文在這一背景下對多功能服務(wù)終端進(jìn)行了研究[1]。

1 系統(tǒng)功能需求分析

1.1 系統(tǒng)功能需求分析

智能電表多功能服務(wù)端當(dāng)前功能主要有：電力咨詢模塊、系統(tǒng)登錄模塊、客戶服務(wù)模塊、信息支撐平臺(tái)以及外部接口等。其中電力咨詢模塊包含的功能有：電價(jià)相關(guān)信息顯示、電網(wǎng)停電通知提示、電力公司相關(guān)信息宣傳、用戶建議提交、視頻管理以及相關(guān)社區(qū)信息管理等；系統(tǒng)登錄模塊中包含了用戶信息、用戶密碼的輸入，在后臺(tái)中進(jìn)行賬戶權(quán)限判斷；客戶服務(wù)模塊主要功能有：用戶信息管理、金額不足提示、故障報(bào)修管理、遠(yuǎn)程服務(wù)請求、投訴、用電管理、在線充值管理、搶修進(jìn)度查看、用戶滿意度調(diào)查、用戶意見提交、電費(fèi)余額查詢、電卡補(bǔ)辦管理、電費(fèi)代購管理以及相關(guān)違規(guī)舉報(bào)管理；信息服務(wù)支撐平臺(tái)中包含的功能有：數(shù)據(jù)采集服務(wù)、業(yè)務(wù)辦理服務(wù)、充值夠電服務(wù)、接口數(shù)據(jù)訪問、信息咨詢服務(wù)、視頻管理；外部接口包含了營業(yè)服務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)、用電信息采集系統(tǒng)以及其它服務(wù)系統(tǒng)。

1.2 非功能需求分析

智能電表管理中為方便普通用戶查詢，因此系統(tǒng)多采用圖表方式顯示相關(guān)數(shù)據(jù)，下面是智能電表系統(tǒng)中相關(guān)非功能需求分析。

1.2.1 系統(tǒng)適用性要求

智能電表多功能系統(tǒng)中系統(tǒng)使用者多數(shù)為居民、整體學(xué)歷較低，因此在設(shè)計(jì)時(shí)盡量使系統(tǒng)功能簡單，用戶不需要花費(fèi)更多的學(xué)習(xí)時(shí)間。系統(tǒng)開發(fā)完后需要編寫系統(tǒng)說明書，同時(shí)需要放在系統(tǒng)首頁中方便用戶下載學(xué)習(xí)。

1.2.2 系統(tǒng)可靠性要求

智能電表多功能管理系統(tǒng)應(yīng)該滿足：在網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定情況下能夠自身糾正相關(guān)錯(cuò)誤，比如數(shù)據(jù)插入問題；系統(tǒng)能夠?qū)Τ霈F(xiàn)的問題進(jìn)行恢復(fù)；數(shù)據(jù)庫能夠定期備份等，這樣系統(tǒng)才算合格系統(tǒng)。

1.2.3 系統(tǒng)性能要求

在智能電表多功能管理中，系統(tǒng)的性能主要由容量、響應(yīng)時(shí)間、吞吐量以及退化模式組成。容量是指系統(tǒng)能夠同時(shí)容納多少人使用，在智能電表多功能管理中系統(tǒng)能夠同時(shí)容納5000人；響應(yīng)時(shí)間是指系統(tǒng)正常顯示需要花費(fèi)的時(shí)間，在智能電表多功能管理響應(yīng)時(shí)間設(shè)置在10m；吞吐量是指系統(tǒng)每秒內(nèi)能夠完成的事物數(shù)量，系統(tǒng)吞吐量能夠達(dá)到1000次。

1.2.4 系統(tǒng)安全性要求

在智能電表多功能管理中涉及到大量用戶信息及財(cái)產(chǎn)信息，其安全性直接影響到用戶及公司安全問題，因此在設(shè)智能電表多功能管理時(shí)要時(shí)刻以安全第一為出發(fā)點(diǎn)。在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)要重點(diǎn)考慮系統(tǒng)權(quán)限安全、防火墻安全等問題。

2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

在智能用電表多功能管理中電力咨詢、客戶服務(wù)、信息服務(wù)支撐平臺(tái)管理以及外部接口等功能。這幾大功能模塊之間雖然是電力工程項(xiàng)目中的幾個(gè)重要環(huán)節(jié)，缺一不可，但它們又是獨(dú)立存在的，但在數(shù)據(jù)信息方面這些模塊之間具有一定的共享性，滿足各環(huán)節(jié)對數(shù)據(jù)信息使用的需求。智能電表多功能管理是一項(xiàng)十分繁瑣的工作，由于涉及到眾多環(huán)節(jié)、人員，因此其項(xiàng)目管理也十分復(fù)雜，難度較大，而通過系統(tǒng)則能將智能電表多功能項(xiàng)目中的各個(gè)環(huán)節(jié)有機(jī)聯(lián)系在一起，簡化工作流程，實(shí)現(xiàn)智能電表多功能項(xiàng)目各個(gè)環(huán)節(jié)的在線實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目中出現(xiàn)的各種如用電、搶修等方面的問題，并及時(shí)做出處理，提高工作效率和搶險(xiǎn)質(zhì)量、進(jìn)度，為智能電表多功能的良好開展和實(shí)施提供保障。

2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

開發(fā)智能電表多功能系統(tǒng)目的是為了簡化用戶操作流程及提高用戶工作效率，因此要使得系統(tǒng)能夠運(yùn)行比較流暢需要對智能電表多功能流程進(jìn)行管理。在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)可以需要對如下問題進(jìn)行設(shè)計(jì)。①系統(tǒng)中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全問題。由于系統(tǒng)管理中涉及到大量用戶信息及資金信息因此對系統(tǒng)安全要求很高。本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)安全時(shí)要求能夠查詢到用戶登錄時(shí)間、IP地址、次數(shù)等相關(guān)安全資料，這樣能夠挖掘并提示異常登錄問題，從而有效保障用戶安全問題。②設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)需要建立更高級的權(quán)限訪問，從而避免系統(tǒng)因權(quán)限問題帶來的系統(tǒng)安全問題。③系統(tǒng)資料安全問題。農(nóng)網(wǎng)系統(tǒng)中包含大量用戶資料，因此需要建立數(shù)據(jù)庫保護(hù)機(jī)制，定期備份數(shù)據(jù)防止數(shù)據(jù)丟失。④數(shù)據(jù)傳輸安全。系統(tǒng)文件傳輸過程需要加密傳輸。

2.2 系統(tǒng)拓?fù)浼軜?gòu)設(shè)計(jì)

智能電表多功能系統(tǒng)中以省公司為集中部署，省公司權(quán)限最大，所有數(shù)據(jù)庫和服務(wù)器都安裝部署在省電力公司，下級單位只需使用客戶端便可以訪問。如圖1為系統(tǒng)物理拓?fù)鋱D，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器采用1臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行負(fù)載均衡，為了保障應(yīng)用程序能夠正常、穩(wěn)定運(yùn)行還需部署2臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器。

2.3 軟件功能設(shè)計(jì)

目前關(guān)于軟件結(jié)構(gòu)定義有多種，David Garlan在《軟件架構(gòu)簡介》中對軟件架構(gòu)重新定義了，指出軟件架構(gòu)為：除了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法外，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)已經(jīng)成為系統(tǒng)完整性的一個(gè)重要問題。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)問題主要有：全局控制和總體組織結(jié)構(gòu)；系統(tǒng)功能分配；數(shù)據(jù)傳輸及協(xié)議問題等。

2.4 硬件功能設(shè)計(jì)

在智能電表多功能管理系統(tǒng)中包含的硬件模塊有：RS485、NFC、IC卡讀寫模塊以及信息采集模塊等。對于系統(tǒng)遠(yuǎn)程功能模塊而言主要由GSM/WCDMA等硬件模塊進(jìn)行功能實(shí)現(xiàn)。如表1為終端設(shè)備主要硬件設(shè)計(jì)。

表1 終端設(shè)備設(shè)計(jì)指標(biāo)

3 結(jié)論

本文對智能電表多功能系統(tǒng)進(jìn)行了需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)中包含了：電力咨詢模塊、系統(tǒng)登錄模塊、客戶服務(wù)模塊、信息支撐平臺(tái)以及外部接口等。在設(shè)計(jì)過程中從軟件方面、硬件方面進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能夠有效解決當(dāng)前電力系統(tǒng)與用戶聯(lián)系不緊密問題。為方便用戶的使用系統(tǒng)可以開發(fā)APP用戶只需要在手機(jī)上操作就可以查詢到相關(guān)用電等信息。

[1]唐勇,張映蘋,陳江等.智能感知多功能互動(dòng)服務(wù)終端設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)與軟件工程,2016(19):198-200.

[2]李顯忠.關(guān)于智能電表多功能服務(wù)終端的研究[J].信息系統(tǒng)工程,2015(9):15-15.

王燕（1988—），女，碩士，研究方向：電能信息采集與監(jiān)控。