智能电表售电通信检测终端的研制

彭军 向景睿 龙海莲 罗银康 王伟

摘 要 智能电表具有密钥管控和剩余电费管理等特点，在新装、轮换和故障处理中较普通电表需要进行大量的装拆换数据抄录，现场装拆换数据处理量大，现场人工抄录数据容易出现差错，手工录入数据不准。因此，研制出了一种现场对智能电表进行故障检测和信息处理的便携式终端。该装置硬件平台采用基于WinCE或android平台的智能PDA，具备激光扫描和红外数据接口，并设计开发了嵌入PDA的一套计量现场服务终端软件，能够实现智能表应用全过程信息化管理，降低计量装接的劳动强度，将繁琐的现场智能表数据抄录处理，变为智能终端模糊技术的自动采集识别和匹配处理。

【关键词】智能电表 检测 信息管理 流转管控 采集识别 匹配

随着智能电能表的推广应用，对客户服务中心智能用电提出了购电充值、凭费用电、欠费停电和快速业务处理的服务要求。由于智能电表具有密钥管控和剩余电费管理等特点，在新装、轮换和故障处理中较普通电表需要大量的装拆换数据抄录和表卡对应等，现场人工抄录数据容易出现差错，同时，手工向SG186业务流程输入处理时限较长，容易造成智能电表欠费停电和客户服务投诉，为解决智能电表现场装拆换数据处理量大、业务处理超时限影响客户用电，各电业局均采用上百施工队进行现场装拆和抄录数据。

由于缺乏现场数据处理工具，目前的换表工单业务流程均采用先行现场安装，后续根据现场数据补流程的方式，流程管控难度增大，手工录入数据不准，造成SG186系统垃圾数据增加。

因此，急需研发一种能实现现场对智能电表进行故障检测和信息处理的终端装置。

1 检测终端的硬件平台构成

硬件平台采用基于WinCE或android的智能PDA，具备激光扫描和红外数据接口，本终端要求可以对三相电表或单相电表进行参数校验和查看相关参数，三路钳表分别进入采样电路系统组成电流回路，三相四线或三相三线电压可通过该终端上外部夹子进行采样电路组成电压回路，另外，电表脉冲输出通过接口端子进入该终端机器进行脉冲计算。采样电路系统中由滤波电路、正反向放大电路，比较器电路，AD转换电路等组成。采样处理器使用了专用的数字处理信号的控制器DSP芯片和可编程逻辑器件CPLD，这两大控制器件组成了参数采样和复杂的运算。具有外部中断响应快、运算能力强、运算速度快、运行效率高等特点。

2 检测终端的计量现场服务终端软件

在WinCE平台下，我们设计开发了嵌入PDA的一套计量现场服务终端软件，终端软件支持国网范围电能表的所有数据抄读，包括带红外认证功能电能表的数据抄读，并且抄读过程不需要连接后台。

同时，装换表过程中可以测量各相的电压，电流，功率，相位等信息。可以在不影响原有接线的情况下识别三相三线，三相四线方面的接线错误问题，可以绘出相应的矢量图，以解决电压，电流逆相序问题造成的智能电表计量不准的问题。可以分析电网用电质量，给出1-31次谐波分量。

支持电能表E方中的数据，ESAM模块中的数据读取与比较，支持售电卡数据的读取，支持后台数据的下载比较。

支持读取各种事件，包括开盖事件，编程记录，充值记录，失压记录，掉电事件等。

3 检测终端的主要功能

3.1 基础抄表业务功能

基础抄表业务功能是检测终端最主要的功能，还包括以下功能：对电表功能；对集中器功能；对专变终端功能。

3.1.1 对电表功能

对电表功能包括以下功能：

抄表业务：645规约中的全部可读数据。如当前读数、日冻结值、月冻结值等。支持读原DL/T645-2007规约中不需要安全认证的电表，也支持新DL/T645-2012规约中需要安全认证的电表。

停复电业务：通过安全模块可离线对电表进行停复电操作。包括拉闸、合闸允许、保电、解除保电、报警、解除报警、直接合闸。

设参业务：可离线对电表的一类、二类、三类参数进行设置。并可对设参值进行比对，实现无差错设置。

充值业务：可离线对本地表进行预付费充值。

密钥下装业务：可在不拆表的情况下离线进行密钥下装。

密钥恢复业务：可在不拆表的情况下离线进行密钥恢复。

设时业务：可进行精确时间校对（GPS时间源）。可进行微调（无需开铅封）；也可进行时间重设（需三类参数密码、开铅封按编程键）。

3.1.2 对专变终端功能

GPRS信号比对：对专变终端安装位置的GPRS信号的强度进行比对。

485下行通信测试：对专变终端的485接口进行测试，看接口是否能够正常工作。

设置专变终端参数：对专变终端进行参数设置。

拉合闸、保电：现场对专变终端进行拉合闸、保电、测试。

3.2 现场收费、打印业务功能

终端支持蓝牙通讯功能，与便携式蓝牙打印机连接，可以对现场对用户实现收费、打印的功能，减化抄表用户用电缴费的流程，提高营销部门的服务水平。

在收取了用户缴纳的电费后，营业人员现场通过移动作业终端驱动蓝牙打印机，现场打印票据，让用户足不出户即可办事电费缴费。

3.3 系统管理功能

终端通过GPRS无线方式或者USB接口从密钥主站系统下载工作任务后，在现场对电能表的上一结算日数据、结算数据、密钥状态、事件记录、电表运行状态等数据进行处理，并且通过GPRS将数据上传到密钥主站系统，实现现场操作数据与后台系统的实时对接，或者本地存储全部测量数据，包括工作参数，方便事后分析。

3.4 其它扩展功能

终端支持扩展外置钳表互感器，对电表的精度进行比对。

4 结语

本设计的装置是一种适用于计量人员现场应用，通過应用密码技术实现与电能表、采集终端等设备进行数据交换，实现安全认证、数据采集、参数设置、应急停复电、密钥更新、标识读写和封印管理等操作的便携式手持设备，实现智能表应用全过程信息化管理，将智能电表应用转为高效准确的流程依序流转管控；采用PDA智能处理现场装换表信息，降低计量装接的劳动强度，将繁琐的现场智能表数据抄录处理，变为智能终端模糊技术的自动采集识别和匹配处理。该设备同时也可以对电能表上的参数进行对比检验和电能表精度等级进行校验是否达标，防止电能表存在偷电的现象发生。具有集成度高、轻便、耐用及操控性强等优点。

参考文献

[1]张雄伟，曹铁勇.DSP芯片的原理与开发应用[M].北京：电子工业出版社，2009.

[2]席爱民.模糊控制技术[M].西安：电子科技大学出版社，2008.

[3]赵曙光.可编程逻辑器件原理、开发与应用[M].西安：电子科技大学出版社，2000.

作者单位

国网四川省电力公司计量中心 四川省成都市 610045