電能表檢定測(cè)試數(shù)據(jù)集中核驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

區(qū)永健

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門供電局，廣東江門529000）

0 引言

隨著電網(wǎng)的發(fā)展，電能表的安裝需求日益增大，電能表的檢定也向著智能化、自動(dòng)化方向發(fā)展。在大規(guī)模的檢定過程中，如果因設(shè)備或人為錯(cuò)誤而造成檢定出現(xiàn)錯(cuò)誤，尤其是出現(xiàn)隱蔽的錯(cuò)誤，往往會(huì)導(dǎo)致高昂的糾錯(cuò)成本，所以有效地進(jìn)行檢定的核查驗(yàn)證，防范檢定錯(cuò)誤，成為現(xiàn)在電能檢定實(shí)驗(yàn)室的重要課題，而大規(guī)模的電能表檢定以及對(duì)電能表的準(zhǔn)確度更高的要求，增加了電能表檢定后核驗(yàn)工作的難度[1]。

為減輕檢定員在檢定過程中的核驗(yàn)工作，降低檢定后出現(xiàn)的問題的概率，有效定位檢定過程的問題，提升檢定工作的質(zhì)量和效率，設(shè)計(jì)了電能表檢定測(cè)試數(shù)據(jù)集中核驗(yàn)系統(tǒng)，提出了檢定過程集中核驗(yàn)，并利用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行分析識(shí)別，能夠快速發(fā)現(xiàn)和定位檢定過程中出現(xiàn)的問題，進(jìn)一步地，檢定過程中出現(xiàn)的問題能夠構(gòu)建一個(gè)檢定問題基因庫，在此基礎(chǔ)上，能夠有效地為檢定業(yè)務(wù)提供極具價(jià)值的數(shù)據(jù)，使檢定工作的質(zhì)量有極大的提升。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

電能表檢定測(cè)試數(shù)據(jù)集中核驗(yàn)系統(tǒng)（后面統(tǒng)一稱為“核驗(yàn)系統(tǒng)”）從總體結(jié)構(gòu)上分為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、檢定數(shù)據(jù)核驗(yàn)系統(tǒng)和外部數(shù)據(jù)系統(tǒng)，采用模塊化方案設(shè)計(jì)，各子系統(tǒng)互相獨(dú)立。核驗(yàn)系統(tǒng)和檢定裝置獨(dú)立工作，使常規(guī)檢定工作和核驗(yàn)工作不會(huì)互相影響。系統(tǒng)拓?fù)鋱D如圖1所示。

1.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

檢定過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)是核驗(yàn)系統(tǒng)的支撐，若要對(duì)檢定過程進(jìn)行更深入的分析及研究，需要更進(jìn)一步地采集檢定數(shù)據(jù)，檢定操作數(shù)據(jù)、檢定測(cè)試數(shù)據(jù)、檢定裝置數(shù)據(jù)、溫度、濕度、分貝、氣壓、粉塵等數(shù)據(jù)具有非常鮮明的特征，可能會(huì)影響檢定的結(jié)果。在研究過程中發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)室環(huán)境數(shù)據(jù)和檢定裝置小范圍內(nèi)的環(huán)境數(shù)據(jù)存在一定的差異，因此需要在檢定裝置上額外加裝環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊，用于準(zhǔn)確地采集檢定裝置在檢定時(shí)的數(shù)據(jù)[2]。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)如圖2所示。

圖2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖1 系統(tǒng)拓?fù)鋱D

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要分為硬件采集和軟件采集，硬件采集由多種傳感器組合而成，主要采集環(huán)境數(shù)據(jù)，通過總線接口傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集系統(tǒng)；軟件采集從檢定軟件日志和數(shù)據(jù)庫中讀取檢定裝置數(shù)據(jù)、檢定操作數(shù)據(jù)和檢定測(cè)試數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理并保存到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過Web Service接口，在檢定過程中，把檢定

數(shù)據(jù)上傳到核驗(yàn)數(shù)據(jù)庫中。收集的數(shù)據(jù)如下：

（1）檢定測(cè)試數(shù)據(jù)：檢定項(xiàng)目中的測(cè)試數(shù)據(jù)，包括檢定項(xiàng)目數(shù)據(jù)及結(jié)果，例如誤差試驗(yàn)中的誤差數(shù)據(jù)、是否合格等數(shù)據(jù)[3]。

（2）檢定操作數(shù)據(jù)：檢定過程中操作的數(shù)據(jù)，例如在潛動(dòng)試驗(yàn)中收集電流、電壓、功率因數(shù)、試驗(yàn)時(shí)間等數(shù)據(jù)。

（3）檢定裝置日志：檢定過程中產(chǎn)生的檢定裝置相關(guān)日志，包括錯(cuò)誤日志和操作日志。

（4）實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)：溫度、濕度、分貝、粉塵、氣壓等數(shù)據(jù)。

1.2 數(shù)據(jù)核驗(yàn)系統(tǒng)

數(shù)據(jù)核驗(yàn)系統(tǒng)主要功能是對(duì)檢定的數(shù)據(jù)進(jìn)行核驗(yàn)，核驗(yàn)項(xiàng)包括電能表狀態(tài)檢查、批次號(hào)檢查、封印檢查、檢定過程合理性檢查、檢定項(xiàng)目完整性檢查、檢定數(shù)據(jù)合理性檢查、檢定裝置數(shù)據(jù)比對(duì)、誤差分布合理性分析等。在檢定完成后，所有數(shù)據(jù)上傳到核驗(yàn)數(shù)據(jù)庫中，核驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，如果核驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)檢定項(xiàng)目的分析未能通過，則會(huì)將此項(xiàng)目標(biāo)記為異常，進(jìn)行下一步人工核驗(yàn)，核驗(yàn)人員可在系統(tǒng)查看檢定記錄及操作過程中的各項(xiàng)參數(shù)的圖形化視圖進(jìn)行判斷。

1.3 外部數(shù)據(jù)系統(tǒng)

外部數(shù)據(jù)系統(tǒng)連接營銷系統(tǒng)、物資系統(tǒng)和回流庫，通過數(shù)據(jù)代理服務(wù)器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中，為數(shù)據(jù)核驗(yàn)系統(tǒng)提供外部數(shù)據(jù)支撐，最終提供數(shù)據(jù)用于檢定數(shù)據(jù)核驗(yàn)、電能表流轉(zhuǎn)監(jiān)測(cè)。

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

核驗(yàn)系統(tǒng)通過B/S架構(gòu)開發(fā)，使用Python語言開發(fā)，數(shù)據(jù)庫采用MariaDB。操作人員通過Web訪問核驗(yàn)系統(tǒng)根據(jù)相關(guān)業(yè)務(wù)進(jìn)行操作；數(shù)據(jù)采集應(yīng)用部署在檢定裝置計(jì)算機(jī)上，與檢定軟件互相獨(dú)立；外部數(shù)據(jù)在代理服務(wù)器上部署代理服務(wù)，通過Web Service接口調(diào)用外部數(shù)據(jù)[4]。

2.1 數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集模塊分為軟件采集模塊和硬件采集模塊，部署在操作系統(tǒng)后臺(tái)運(yùn)行，在檢定工作開始后，軟件采集模塊對(duì)檢定軟件的數(shù)據(jù)庫和日志進(jìn)行采集，采集到檢定操作數(shù)據(jù)和日志后，發(fā)送指令到硬件采集模塊采集環(huán)境數(shù)據(jù)，然后把兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行整合打包，通過Web Service接口上傳到核驗(yàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。

2.2 數(shù)據(jù)核驗(yàn)

核驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)收集的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，模擬對(duì)檢定記錄的人工核驗(yàn)過程，具體包括以下項(xiàng)目：表計(jì)批次號(hào)一致性、封印持有人正確性、表計(jì)狀態(tài)檢查、檢定項(xiàng)目完整性、檢定數(shù)據(jù)合理性和檢定過程合理性。核驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)以上項(xiàng)目的分析未能通過時(shí)，會(huì)將此檢定記錄標(biāo)記為異常，進(jìn)行下一步人工核驗(yàn)，核驗(yàn)人員則可在系統(tǒng)查看檢定記錄及操作過程中的各項(xiàng)參數(shù)的圖形化視圖進(jìn)行判斷。在檢定某一批次電能表時(shí)，可以進(jìn)行不同標(biāo)準(zhǔn)間的比對(duì)及電能表誤差分布分析，通過對(duì)同批次電表檢定數(shù)據(jù)的整體統(tǒng)計(jì)及分析，生成評(píng)估表。核驗(yàn)流程如圖3所示。

圖3 核驗(yàn)流程

2.3 外部數(shù)據(jù)

核驗(yàn)系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)代理服務(wù)器與外部數(shù)據(jù)連接，利用Web Service接口與營銷系統(tǒng)、物資系統(tǒng)、回流庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，讀取電能表的臺(tái)賬信息及封印信息，檢查表計(jì)的批次號(hào)、封印持有人等信息的正確性[5]。

3 結(jié)語

綜上所述，文章根據(jù)目前電能表檢定的需要，提出了一種新的檢定數(shù)據(jù)核驗(yàn)方案，搭建了電能表檢定測(cè)試數(shù)據(jù)集中核驗(yàn)系統(tǒng)，利用軟件系統(tǒng)進(jìn)行核驗(yàn)分析，篩選出異常的檢定記錄進(jìn)行人工核驗(yàn)，解決了大規(guī)模計(jì)量檢定系統(tǒng)數(shù)據(jù)核驗(yàn)的問題。在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)能夠快速自動(dòng)找出異常數(shù)據(jù)，對(duì)檢定數(shù)據(jù)進(jìn)行全覆蓋核驗(yàn)，做到了不遺漏、無差錯(cuò)。通過可視化圖表，核驗(yàn)人員可以直觀地觀察檢定過程和查看操作記錄，能夠更高效率、更高質(zhì)量地完成人工核驗(yàn)工作，提升檢定工作質(zhì)量。