集中检定模式下电力计量自动化生产平台接口模式研究及应用

张建民+蔚晓明+程昱舒+张英

摘要在计量装置集中检定模式下，分析了生产调度平台的接口业务流程，设计了生产信息实时监测、过程控制和基础数据同步三类接口模式。实时监测接口实现了计量检定过程的信息监测，过程控制实现了生产过程任务调度，基础数据同步接口实现了不同系统间的数据同步，为实现计量生产调度平台的统一建模和互操作奠定基础。通过现场应用证明了接口设计的可行性。

关键词电能计量；生产调度；接口模式；任务调度

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）12-0059-02

目前，随着国家电网公司“三集五大”体系的建设，计量设备的检定已经逐步实现集中检定模式。计量设备的集中检定是一个包含了到货、仓储、检定、配送的体系化生产流程，任一环节的延误都可能造成生产的停滞，因此自动化的生产调度平台已开始建设和推广。与传统计量管理系统不同[1-4]，计量生产调度平台需要和各个检定流水线、仓储系统无缝配合才能高效地进行生产。

本文分析了自动化检定过程中的流程环节，并针对自动化生产流程提出了接口模式和实现方式，高效地实现了计量装置的集中检定，为实现用电设备的互操作提供基础。该模式目前已在国网山西电力公司计量中心实施并应用，取得了良好的效果。

1自动化检定生产流程

自动化检定生产过程可分解为任务分派阶段、准备阶段、设备出库阶段、设备检定阶段、设备入库阶段和检定完成阶段等几个过程。

任务分派阶段主要由生产调度平台制定检定任务并分解成若干个小任务。每次任务开始时，生产调度平台需要设定选表条件并下发给仓储系统，仓储系统根据选表条件到库存中选表，选定表计后将表计明细返回给生产调度平台，生产调度平台接收到明细后完善形成最终的检定任务下发给检定系统。检定系统接收到指令后开始进入准备阶段。准备阶段主要是流水线根据检定任务将各类表计以及配套设备（比如空箱）等需求发送给生产调度平台，生产调度平台收到信息后开始调度相关设备形成出库任务，并将出库信息下发给自动化仓储系统。设备出库阶段需要完成各类设备的出库和校核。自动化仓储系统出库完成后将出库的设备明细发送给生产调度平台，生产调度平台将明细转发给自动化检定系统。检定系统收到出库明细后开始通过自动化流水线进行取表，并进行明细核对，将结果反馈给生产调度平台。取表结束后，将完成信息反馈给生产调度平台。在这过程中，生产调度平台需要及时更新和处理出库的异常情况。设备检定阶段是自动化流水线对各类设备进行检定，并上传包括表计图片信息、检定分项信息、检定结论、表计施封信息和彩标信息等信息。设备入库阶段主要完成设备检定后的装箱入库操作。自动化检定线根据检定结果形成装箱信息转发给生产调度平台，生产调度平台形成入库信息发送给自动化仓储系统，自动化仓储系统根据装箱信息开始从自动化检定线上取表装箱，然后驱动自动化仓储系统进行入库，入库后将新的储位信息更新到生产调度平台。入库完成后，向计量生产调度平台发送完成标志，计量生产调度平台完成各类数据的整理工作。

整体流程如图1所示。

图1自动化检定生产流程

2接口模式

1）概述。根据上述自动化检定流程，计量生产调度平台可将接口分为信息监测、过程控制和基础数据同步三大类，是一个融实时监测、业务流程于一体的接口方式。其中信息监测主要包含了生产过程的数据和异常告警信息。过程控制接口主要包含检定过程调度、设备及任务控制接口。基础数据同步接口用以实现各系统间的基础数据同步功能。

2）生产信息监测接口。生产过程信息监测对象主要包括标准表计信息，各个检定设备的检定过程信息，流水线各个构成单元的状态信息和仓储系统各机构的状态信息。

为了保证主动上送信息的完整性和效率，生产调度平台采用准实时数据数据处理方式，并在检定流水线、仓储系统中嵌入生产调度平台的数据传输接口组件，采用标准的API进行信息推送。如图2所示。

检定过程中，标准表计和各个检定设备的检定过程信息采用定时上送的模式。标准表信息包括电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、频率以及电压电流夹角等数据。各个检定设备的检定过程信息包括当前检定项，检定时间，当前示数，设备状态等信息。同时采用触发模式上送设备状态信息，包括启动、运行、停止、故障等。

3）过程控制接口。过程控制接口包括对生产线的调度控制任务。由于交互数据量大，频度较低，因此采用web-service配合中间数据库的模式。交互的数据采用XML格式进行描述。

根据上述的生产调度过程，主要存在与仓储系统以及流水线两大类接口。

与仓储系统的接口包括选表及选表应答、设备出/入库及出/入库应答、储位更新、盘点/盘点应答等接口。选表接口是由生产调度平台调用将选表条件下发给仓储系统，仓储系统收到指令后开始进行选表。参数包括检定任务单编号，到货批次号，设备类别，选表数量，物料代码等。选表明细应答接口是仓储系统调用通知生产调度平台选表结果，并返回明细。设备出/入库及出/入库应答接口是生产调度平台将出/入库任务和出库明细信息写入中间库并通知仓储系统；仓储系系统收到通知后，到中间库读取出库信息，更新仓储系统的任务。并以出/入库的唯一单号作为参数进行信息索引。出/入库结果应答由仓储系统完成出/入库任务后调用，返回出/入库的结果及明细。储位更新接口由仓储系统发起，当完成新的入库后，仓储系统需要将新的设备储位信息发送给生产调度平台，以同步信息。盘点/盘点应答接口由生产调度平台下盘点任务，仓储系统进行盘点，结束后进行应答，并更新储位信息。

与检定流水线系统的接口包括检定任务、检定设备需求、流水线取表、设备核对、设备检定过程、装箱、任务结束等接口。检定任务接口是生产调度平台将检定任务信息和设备锁定明细更新到中间库；并通知检定系统进行信息同步；检定系统接收到通知后，根据唯一的检定任务号到中间库读取检定任务信息和明细信息。检定设备需求接口是检定系统接收到检定任务与锁定明细后，按垛数多次向生产调度平台申请检测设备；参数包括系统编号、检定任务单编号、垛数、用表申请任务单标识等。接收出入库明细接口是检定系统接收生产调度平台从仓储系统中获取的出入库明细；接口参数包括系统编号和检定任务单编号，并通过参数从中间库获取明细信息。流水线取表接口：是生产调度平台将机械手取货完成信息通过调用检定系统提供的WebService接口通知检定系统。设备核对接口是检定系统将扫描垛、箱、检定设备的条形码和出库明细进行比对，如果扫描的信息和出库明细不一致，进入异常处理流程，并通过WebService向生产调度平台发送告警信息。设备检定过程接口是检定流水线通过该接口向生产调度平台上送检定过程中照片信息、外观、铅封、彩标和检定各项结论信息等几类；接口主要参数包括设备编码、任务编号，主要的过程信息写入中间数据库，并采用web-service通知生产调度平台。装箱接口是检定系统将组箱信息更新到中间库；调用生产调度平台提供的WebService接口通知生产调度平台读取组箱信息；生产调度平台接收到组箱信息的通知后，到中间库读取组箱信息；主要参数包含系统编号、检定任务单编号、入库任务号。任务结束接口是检定系统完成检定任务后，通过WebService通知生产调度平台。

4）基础数据同步接口。基础数据同步接口是保证多个系统间各类数据同步的接口。在系统生成、更新时需要进行基础数据同步，以保证各套系统基础数据的一致性。

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基础数据同步包括仓储系统向生产调度平台同步设备信息接口和生产调度平台向检定流水线同步设备信息接口两部分。

仓储系统将设备的在库状态信息写入中间数据库，并通知生产调度平台，生产调度平台收到通知后从中间库读取数据，同步自身模型。生产调度平台将基本信息更新到相应的中间库表，然后采用WebService通知检定系统，检定系统从中间库读取基本信息并更新检定系统的基本信息。基本信息在生产调度平台处理，发生变化时同步到中间库后通知检定系统。

3应用

山西电力公司现有直供用电客户812.45万户，运行计量电能表815.28万只，互感器75.93万只，用电信息采集终端9.68万只。一户一表实施后，预计山西全省运行电能表数量将达到1060余万只（其中：单相电能表1000万只，三相电能表60万只）；运行低压电流互感器将达到60余万只；运行用电信息采集设备将达到20余万只。单相电能表和三相电能表年增长量按5%考虑，低压电流互感器年增长量按3.5%考虑，采集终端年增长量按20%考虑，计量器具轮换按10%考虑，预计各类计量器具年检定量将达到170万只。

目前山西电力公司计量中心中心生产调度平台已经建立，正在建设2条96表位的单相表检定流水线，2条三相流水线和一条互感器流水线。目前以采用上述接口模式进行流水线、仓储系统和生产调度平台的集成。建成后，计量中心日检定量（各类装置）将达到2万只，大大减轻人工检定工作量。

参考文献

[1]周尚礼，伍少成，陈蔚文，等.电能计量管理系统开发与应用[J].电测与仪表，2009，46（1）：26-29.

[2]陈丽娟，许晓慧，包玉树.基于实时GIS的关口计量智能化管理系统架构[J].电力自动化设备，2011，31（2）：108-111.

[3]曹敏，梁仕斌，李毅，等.云南电网电能计量装置在线监测系统研究[J].电测与仪表，2007，44（3）：40-42.

[4]万全，罗志坤，欧朝龙，等.基于JSP的关口电能计量装置管理信息系统[J].电测与仪表，2007，44（10）：33-36.

[5]DL/T448-2000.电能计量装置技术管理规程.中华人民共和国国家经济贸易委员会.

[6] Q/GDW 205-2008 电能计量器具条码.国家电网公司.

作者简介

张建民（1974-），男，山西大同人，高级工程师，从事电能计量工作。

蔚晓明（1964-），男，山西汾阳人，高级工程师，主要从事电气测量技术、新能源技术研究。

程昱舒（1985-），通信作者，男，山西临猗人，助理工程师，硕士，主要从事电气测量技术、新能源技术研究。

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基础数据同步包括仓储系统向生产调度平台同步设备信息接口和生产调度平台向检定流水线同步设备信息接口两部分。

仓储系统将设备的在库状态信息写入中间数据库，并通知生产调度平台，生产调度平台收到通知后从中间库读取数据，同步自身模型。生产调度平台将基本信息更新到相应的中间库表，然后采用WebService通知检定系统，检定系统从中间库读取基本信息并更新检定系统的基本信息。基本信息在生产调度平台处理，发生变化时同步到中间库后通知检定系统。

3应用

山西电力公司现有直供用电客户812.45万户，运行计量电能表815.28万只，互感器75.93万只，用电信息采集终端9.68万只。一户一表实施后，预计山西全省运行电能表数量将达到1060余万只（其中：单相电能表1000万只，三相电能表60万只）；运行低压电流互感器将达到60余万只；运行用电信息采集设备将达到20余万只。单相电能表和三相电能表年增长量按5%考虑，低压电流互感器年增长量按3.5%考虑，采集终端年增长量按20%考虑，计量器具轮换按10%考虑，预计各类计量器具年检定量将达到170万只。

目前山西电力公司计量中心中心生产调度平台已经建立，正在建设2条96表位的单相表检定流水线，2条三相流水线和一条互感器流水线。目前以采用上述接口模式进行流水线、仓储系统和生产调度平台的集成。建成后，计量中心日检定量（各类装置）将达到2万只，大大减轻人工检定工作量。

参考文献

[1]周尚礼，伍少成，陈蔚文，等.电能计量管理系统开发与应用[J].电测与仪表，2009，46（1）：26-29.

[2]陈丽娟，许晓慧，包玉树.基于实时GIS的关口计量智能化管理系统架构[J].电力自动化设备，2011，31（2）：108-111.

[3]曹敏，梁仕斌，李毅，等.云南电网电能计量装置在线监测系统研究[J].电测与仪表，2007，44（3）：40-42.

[4]万全，罗志坤，欧朝龙，等.基于JSP的关口电能计量装置管理信息系统[J].电测与仪表，2007，44（10）：33-36.

[5]DL/T448-2000.电能计量装置技术管理规程.中华人民共和国国家经济贸易委员会.

[6] Q/GDW 205-2008 电能计量器具条码.国家电网公司.

作者简介

张建民（1974-），男，山西大同人，高级工程师，从事电能计量工作。

蔚晓明（1964-），男，山西汾阳人，高级工程师，主要从事电气测量技术、新能源技术研究。

程昱舒（1985-），通信作者，男，山西临猗人，助理工程师，硕士，主要从事电气测量技术、新能源技术研究。

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基础数据同步包括仓储系统向生产调度平台同步设备信息接口和生产调度平台向检定流水线同步设备信息接口两部分。

仓储系统将设备的在库状态信息写入中间数据库，并通知生产调度平台，生产调度平台收到通知后从中间库读取数据，同步自身模型。生产调度平台将基本信息更新到相应的中间库表，然后采用WebService通知检定系统，检定系统从中间库读取基本信息并更新检定系统的基本信息。基本信息在生产调度平台处理，发生变化时同步到中间库后通知检定系统。

3应用

山西电力公司现有直供用电客户812.45万户，运行计量电能表815.28万只，互感器75.93万只，用电信息采集终端9.68万只。一户一表实施后，预计山西全省运行电能表数量将达到1060余万只（其中：单相电能表1000万只，三相电能表60万只）；运行低压电流互感器将达到60余万只；运行用电信息采集设备将达到20余万只。单相电能表和三相电能表年增长量按5%考虑，低压电流互感器年增长量按3.5%考虑，采集终端年增长量按20%考虑，计量器具轮换按10%考虑，预计各类计量器具年检定量将达到170万只。

目前山西电力公司计量中心中心生产调度平台已经建立，正在建设2条96表位的单相表检定流水线，2条三相流水线和一条互感器流水线。目前以采用上述接口模式进行流水线、仓储系统和生产调度平台的集成。建成后，计量中心日检定量（各类装置）将达到2万只，大大减轻人工检定工作量。

参考文献

[1]周尚礼，伍少成，陈蔚文，等.电能计量管理系统开发与应用[J].电测与仪表，2009，46（1）：26-29.

[2]陈丽娟，许晓慧，包玉树.基于实时GIS的关口计量智能化管理系统架构[J].电力自动化设备，2011，31（2）：108-111.

[3]曹敏，梁仕斌，李毅，等.云南电网电能计量装置在线监测系统研究[J].电测与仪表，2007，44（3）：40-42.

[4]万全，罗志坤，欧朝龙，等.基于JSP的关口电能计量装置管理信息系统[J].电测与仪表，2007，44（10）：33-36.

[5]DL/T448-2000.电能计量装置技术管理规程.中华人民共和国国家经济贸易委员会.

[6] Q/GDW 205-2008 电能计量器具条码.国家电网公司.

作者简介

张建民（1974-），男，山西大同人，高级工程师，从事电能计量工作。

蔚晓明（1964-），男，山西汾阳人，高级工程师，主要从事电气测量技术、新能源技术研究。

程昱舒（1985-），通信作者，男，山西临猗人，助理工程师，硕士，主要从事电气测量技术、新能源技术研究。

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