智能電表充電卡充值故障檢測系統(tǒng)的研發(fā)

苗長勝 龍海蓮 向景睿 羅銀康 吳勇 魯恩

摘 要 隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，智能電能表的應(yīng)用也日益普及。智能電能表具有消費透明，繳費靈活，信息交互方便等特點，為電力客戶提供了更可靠、更優(yōu)質(zhì)、更智能的用電服務(wù)。目前，四川省電力公司正在運行的本地費控智能電能表達1856萬只。在智能電表的使用過程中，充值卡質(zhì)量以及充值卡與電能表的匹配程度是影響智能電能表的充值/繳費的成功率的重要因素，以前發(fā)生充值/繳費的時候，一般會將充值卡帶到檢測實驗室，通過安捷倫的檢測裝置進行檢測。安捷倫的檢測裝置存在著體積龐大、價格昂貴、檢驗操作麻煩等缺點，而且不能實現(xiàn)發(fā)生故障時實現(xiàn)現(xiàn)場檢測及解決購電用戶的問題，嚴重影響了智能電能表應(yīng)用水平及購電用戶對電力服務(wù)的滿意度。因此，急需研發(fā)一種能實現(xiàn)現(xiàn)場對智能電表進行充值故障檢測和信息處理的終端裝置。

【關(guān)鍵詞】故障檢測 故障診斷

1 故障檢測系統(tǒng)的建設(shè)目標

購電卡的芯片會受到靜電、靜磁場的影響而發(fā)生數(shù)據(jù)錯亂，本系統(tǒng)通過建設(shè)數(shù)據(jù)分析檢測平臺，能對購電卡的抗靜電能力、靜磁場進行測試，能夠直接定性、定量的判斷故障原因，梳理購電卡與智能電表正確的交互指令集，研制一套能夠進行卡表交互數(shù)據(jù)監(jiān)測及分析的便攜式充值故障測試工具。通過智能平板和Web平臺實現(xiàn)智能電表監(jiān)測診斷、用電數(shù)據(jù)抄讀和輔助管理功能，以滿足智能電表抄讀和診斷分析應(yīng)用需求。

2 故障檢測系統(tǒng)的功能組成

故障檢測系統(tǒng)包含系統(tǒng)管理、標準管理、任務(wù)管理、智能電表監(jiān)測及故障診斷分析、用電信息抄讀、查詢統(tǒng)計、接口管理等七個部分。在功能需求實現(xiàn)上分為移動端APP和Web平臺兩部分。其功能結(jié)構(gòu)如圖1所示：

（1）Web管理系統(tǒng)是費控管理項目的集中管理平臺，基于J2EE架構(gòu)實現(xiàn)，通過無線局域網(wǎng)絡(luò)與移動端實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互和共享應(yīng)用。包含系統(tǒng)管理模塊、標準管理模塊、任務(wù)管理模塊、通信接口管理模塊、通信規(guī)約管理模塊和業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊。Web管理系統(tǒng)功能架構(gòu)如圖2所示。

（2）移動端APP包括系統(tǒng)管理模塊、任務(wù)管理模塊和控制交互模塊。系統(tǒng)管理模塊主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳/下載、系統(tǒng)更新管理、用戶登錄/登出等三個功能；任務(wù)管理模塊通過數(shù)據(jù)接口從Web管理系統(tǒng)中下載監(jiān)測、抄讀等任務(wù)信息，支持任務(wù)信息的現(xiàn)場查看、增加和編輯管理；控制交互模塊實現(xiàn)手持終端與智能電表間的應(yīng)用交互，并通過交互終端提供相應(yīng)接口獲取智能電表檢測和抄讀信息后，進行存儲、分析管理。

3 故障診斷APP業(yè)務(wù)流程

智能電表檢測及故障診斷APP業(yè)務(wù)流程如圖3所示。

4 故障診斷分析流程

Web管理系統(tǒng)長期存儲移動APP上傳的屢次智能電表檢測信息，具有智能電表診斷分析權(quán)限的用戶可以隨時進行智能電表的診斷分析，查詢智能電表歷次發(fā)生各種故障類型的故障詳細信息，支持拼圖展現(xiàn)各種故障類型分布情況查詢。具體診斷流程如圖4所示。

5 接口管理

接口管理包含移動端APP與智能平板間的控制交互接口、移動端APP與Web管理系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交互接口兩部分，其交互示意如圖5所示。

控制交互接口是通過移動端APP，調(diào)用智能平板提供的驅(qū)動接口，實現(xiàn)和電表的通訊、控制和數(shù)據(jù)讀取。

移動端APP與Web管理系統(tǒng)通訊接口實現(xiàn)兩個系統(tǒng)間數(shù)據(jù)的交互和共享，其功能主要包含：新版本檢測和更新；組織管理、崗位管理、角色管理、人員管理、權(quán)限信息、登錄信息下載；電表分類、供應(yīng)商目錄、資產(chǎn)管理機構(gòu)（組織機構(gòu)）、故障類別標準、故障標準知識庫下載；用戶所在單位管轄范圍（管理單位）電表信息下載；登錄用戶關(guān)聯(lián)的檢測、抄讀任務(wù)下載；用戶現(xiàn)場新增檢測、抄讀任務(wù)上傳；檢測、抄讀數(shù)據(jù)上傳。

6 結(jié)語

本系統(tǒng)創(chuàng)新提出費控故障數(shù)據(jù)分析專家?guī)焖悸罚槍Π踩酒ê忞娍ǎ┚W(wǎng)省級密鑰數(shù)據(jù)更新、購電卡寫入數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)交互時序等問題進行分析及故障定位，能對購電卡的抗靜電能力、靜磁場進行測試，能夠直接定性、定量的判斷故障原因，并為指導售電系統(tǒng)、終端平臺、電表程序、二次發(fā)行管理的研發(fā)、改造及升級提供技術(shù)基礎(chǔ)及數(shù)據(jù)依據(jù)。

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作者單位

1.國網(wǎng)四川省電力公司計量中心 四川省成都市 610072

2.北京智芯微電子科技有限公司 北京市 100000