一種基于移動作業終端的計量儀表對時方法

陳建生

摘要：針對當前計量監測儀表普遍不存在對時功能及缺少對時功能對準確計量的影響，本文提出了一種基于移動作業終端的計量儀表對時方法，設計了相關軟件APP，并在實際中對該方法進行了應用。

Abstract： In view of the fact that the current measurement and monitoring instruments generally do not have the timing function and the effect of lacking timing function on accurate measurement， this paper proposes a time measurement method based on mobile operation terminal， and designs related software APP， and this method has been applied in practice.

關鍵詞：移動作業終端；計量；對時；APP

Key words： mobile operation terminal；measurement；timing；APP

中圖分類號：TM933.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2019）03-0101-03

0 引言

現在，對各用戶電能使用情況的監測主要通過電能監測儀表來進行，但是，目前的電能監測儀表普遍不存在對儀表對時問題的考慮。這就有可能在儀表內部時鐘紊亂或是儀表出現短暫缺陷而造成電量計量錯誤時，不能及時調整儀表計量時鐘，進而造成電量計量錯誤的累積。具體而言，在電能監測儀表內部時鐘紊亂或是儀表出現短暫缺陷時，就有可能使儀表內部的計量時間點推遲或是延后甚至缺少對某一段時間的計量，這就使得當月的計量電量與實際電量是有偏差的。

除此之外，目前電網計算線路損耗的普遍方法是作差法，即用線路首端的用電量減去線路末端的用電量，線路末端用電量的統計基礎就是建立在所有用戶電能監測儀表的精確計量上面，計量電量的錯誤會影響到后續電網線路損耗的計算，特別是電路首端的電能計量，由于其電能傳輸很大，電能監測儀表內部計量時鐘的微小偏差都可能造成電能統計的巨大誤差。基于此，面對電網這樣龐雜的系統，即使是細小的偏差也是不可以忽略的，否則電網運檢工作人員就不能基于統計數據對線路運行情況進行精準評估和判斷，因此電能監測儀表缺乏對時功能無論是對電網還是對用戶都是不利的。

本文提出了一種基于移動作業終端的計量儀表對時方法，該方法可利用移動作業終端隨時對計量監測儀表進行對時，從而及時調整計量監測儀表內部的計量時間點，使之與當下時間點對應，及時糾正計量錯誤而不至于造成錯誤的累積。該方法可用于電能監測儀表的對時，并在廣東省河源供電局電能監測儀表中得到了應用。

1 計量儀表對時方法

考慮到電網龐大的用戶量及電網運檢工作人員工作環境的復雜多變，為增加工作人員工作的快捷性及方法的普遍適用性，數據無線傳輸成為對時方法的首選。比如利用移動作業終端的紅外或藍牙功能，就可以輕易便捷地與電能監測儀表進行通信，在建立數據連接通道之后，通過在移動作業終端上設計好的軟件，即可實現計量儀表的對時，實現步驟為：

①連接。打開專門設計的對時APP，操作移動作業終端使之與計量監測儀表通過紅外或藍牙建立連接。

②讀取。通過軟件APP讀取計量監測儀表當前內部的計量時鐘并與移動作業終端的時鐘對比。

③對時。通過軟件APP上的選項操作使各計量監測儀表內部計量時鐘與移動作業終端的互聯網時鐘對應。

通過以上操作就可實現對計量監測儀表的對時，同時獲取計量監測儀表上的計量時鐘信息。

2 關鍵技術

要想實現本文所述對時方法，需要對硬件和軟件提出相應的要求，在硬件滿足的前提下去設計功能相符的軟件APP。

2.1 移動作業終端硬件

首先需要一臺可以安裝軟件APP以及具備紅外和藍牙通訊功能的移動作業終端，同時，為與計量監測儀表建立連接，要求所要對時的計量監測儀表具備紅外、藍牙、Wi-Fi等多種數據通信方式。

目前市場上的DSSD型等電能監測儀表均具有紅外通訊功能，供電企業常用的 PDA、手機或平板電腦等移動手持設備。大多采用 Android操作系統。在聯網的情況下可下載相應的軟件APP，也支持紅外、藍牙和 Wi-Fi 等必備的功能。移動作業終端通過紅外與電能監測儀相連并實現數據讀取和存儲以及對時操作時的工作環境可描述成圖1所示。

基于當前科學技術的發展，圖1所述三種移動作業終端已經相當普及，甚至人手一部，因此當前的工作環境在基礎硬件方面均能達到本文所提出的對時方法的要求，即本文提出的方法具備實際應用的條件。

2.2 移動作業軟件應用

移動作業軟件應用指基于移動作業終端應用環境而開發的一款軟件APP。當前的四大APP系統分別為：蘋果ios系統，塞班Symbian系統，微軟Windows phone7系統，安卓Android 系統。而主要的兩大主流系統為蘋果ios系統和安卓Android 系統。考慮到安卓系統的普及率更高及其開發環境的兼容性更好，本文所提基于移動作業終端的對時方法的軟件APP是基于安卓系統開發的。

基于上述對本文提出的對時方法應用硬件環境的分析，接下來就是為滿足目前電能監測儀表對對時功能的需要，設計一個可以在移動作業終端上運行的APP。在移動終端與電能監測儀表成功無線連接后，該APP可以在移動終端上進行選項操作以實現對電能監測儀表內部計量時鐘的查看和實現對時功能。通過軟件APP還可統計計量監測儀表內部計量時鐘發生缺陷的次數及收集存儲其計量時鐘偏差的大小，從而可以更好地管理各個計量監測儀表。軟件APP的對時操作流程圖如圖2所示。

在移動作業終端未與電能監測儀表進行連接時，打開軟件APP的對時頁面，頁面顯示如圖3所示。

連接并實施對時操作后，軟件APP后臺會收集相應的電表信息，與之前收集到的電表信息匯總并進行處理，軟件APP所收集的信息如圖4所示。

該后臺服務系統還可對收集到的信息設置一個閾值，如最大偏差閾值和校對次數閾值。當電能監測儀表某次的計量時鐘偏差超過一定值時，或是當某臺電能監測儀表某段時間需要校對的次數超過一定值時，則提醒工作人員及時更換儀表。

3 應用實例

本文所述方法已在廣東河源供電局進行了試驗。本實例的實驗對象為河源供電局使用DSSD型電能監測儀表。該儀表具有一個獨立的RS485接口和一個紅外通訊接口，滿足本方法所需的硬件要求。

河源供電局的運檢工作人員的智能手機下載安裝了專門設計的軟件APP，在河源源城區部分專變的電能監測儀做了試驗，試驗現場如圖5所示。

運檢工作人員手持移動作業終端，在電能監測儀表附近，與其成功連接，并對時成功。對時成功界面如圖6所示，移動作業終端讀取到的校時前時間為2018-10-22 14：10：03，校時后的時間為2018-10-22 14：09：55，校對前后相差8s。校對后，該電能監測儀表的時鐘與互聯網時鐘同步。

為了提升運檢管理效率，本功能頁面提供了每臺電能監測儀表的獨立編號，即電表地址。該地址可作為后臺查詢電能監測儀表相關運行狀態的編號，可以方便地將各個儀表匯總起來統一管理，及時發現各儀表內部計量時鐘出現問題的情況，包括實施對時操作的時間點，問題出現的次數，每次問題出現時的偏差大小。

經過一段時間的實際應用后，通過對電能監測儀表內部計量時鐘信息的采集，發現確實普遍存在計量時鐘發生偏差的問題，加之之前該供電局未曾對電能監測儀表進行過對時操作，部分儀表的計量時鐘偏差相當大。由此更加凸顯了該對時方法的實際意義。

4 總結

本文基于當前電能監測儀表對時功能的缺失及其給用戶電能計算和電網線路損耗計算帶來的不利影響展開研究，提出了一種基于移動作業終端的計量儀表對時方法。該方法在現有的硬件基礎上進行設計，不需要特別定制，具有普遍的實際應用意義。將該方法投入到廣東省河源供電局的電能監測儀表中使用，通過對時實現了對電量更為準確的計量，有利于對電量進行更加科學的管理，同時基于準確的用戶電量計量，可實現更為科學準確的線損計算和管理，對于龐大的電網系統而言無疑是改善很大的。

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