一种基于移动作业终端的计量仪表对时方法

陈建生

摘要：针对当前计量监测仪表普遍不存在对时功能及缺少对时功能对准确计量的影响，本文提出了一种基于移动作业终端的计量仪表对时方法，设计了相关软件APP，并在实际中对该方法进行了应用。

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.

关键词：移动作业终端；计量；对时；APP

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

中图分类号：TM933.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2019）03-0101-03

0 引言

现在，对各用户电能使用情况的监测主要通过电能监测仪表来进行，但是，目前的电能监测仪表普遍不存在对仪表对时问题的考虑。这就有可能在仪表内部时钟紊乱或是仪表出现短暂缺陷而造成电量计量错误时，不能及时调整仪表计量时钟，进而造成电量计量错误的累积。具体而言，在电能监测仪表内部时钟紊乱或是仪表出现短暂缺陷时，就有可能使仪表内部的计量时间点推迟或是延后甚至缺少对某一段时间的计量，这就使得当月的计量电量与实际电量是有偏差的。

除此之外，目前电网计算线路损耗的普遍方法是作差法，即用线路首端的用电量减去线路末端的用电量，线路末端用电量的统计基础就是建立在所有用户电能监测仪表的精确计量上面，计量电量的错误会影响到后续电网线路损耗的计算，特别是电路首端的电能计量，由于其电能传输很大，电能监测仪表内部计量时钟的微小偏差都可能造成电能统计的巨大误差。基于此，面对电网这样庞杂的系统，即使是细小的偏差也是不可以忽略的，否则电网运检工作人员就不能基于统计数据对线路运行情况进行精准评估和判断，因此电能监测仪表缺乏对时功能无论是对电网还是对用户都是不利的。

本文提出了一种基于移动作业终端的计量仪表对时方法，该方法可利用移动作业终端随时对计量监测仪表进行对时，从而及时调整计量监测仪表内部的计量时间点，使之与当下时间点对应，及时纠正计量错误而不至于造成错误的累积。该方法可用于电能监测仪表的对时，并在广东省河源供电局电能监测仪表中得到了应用。

1 计量仪表对时方法

考虑到电网庞大的用户量及电网运检工作人员工作环境的复杂多变，为增加工作人员工作的快捷性及方法的普遍适用性，数据无线传输成为对时方法的首选。比如利用移动作业终端的红外或蓝牙功能，就可以轻易便捷地与电能监测仪表进行通信，在建立数据连接通道之后，通过在移动作业终端上设计好的软件，即可实现计量仪表的对时，实现步骤为：

①连接。打开专门设计的对时APP，操作移动作业终端使之与计量监测仪表通过红外或蓝牙建立连接。

②读取。通过软件APP读取计量监测仪表当前内部的计量时钟并与移动作业终端的时钟对比。

③对时。通过软件APP上的选项操作使各计量监测仪表内部计量时钟与移动作业终端的互联网时钟对应。

通过以上操作就可实现对计量监测仪表的对时，同时获取计量监测仪表上的计量时钟信息。

2 关键技术

要想实现本文所述对时方法，需要对硬件和软件提出相应的要求，在硬件满足的前提下去设计功能相符的软件APP。

2.1 移动作业终端硬件

首先需要一台可以安装软件APP以及具备红外和蓝牙通讯功能的移动作业终端，同时，为与计量监测仪表建立连接，要求所要对时的计量监测仪表具备红外、蓝牙、Wi-Fi等多种数据通信方式。

目前市场上的DSSD型等电能监测仪表均具有红外通讯功能，供电企业常用的 PDA、手机或平板电脑等移动手持设备。大多采用 Android操作系统。在联网的情况下可下载相应的软件APP，也支持红外、蓝牙和 Wi-Fi 等必备的功能。移动作业终端通过红外与电能监测仪相连并实现数据读取和存储以及对时操作时的工作环境可描述成图1所示。

基于当前科学技术的发展，图1所述三种移动作业终端已经相当普及，甚至人手一部，因此当前的工作环境在基础硬件方面均能达到本文所提出的对时方法的要求，即本文提出的方法具备实际应用的条件。

2.2 移动作业软件应用

移动作业软件应用指基于移动作业终端应用环境而开发的一款软件APP。當前的四大APP系统分别为：苹果ios系统，塞班Symbian系统，微软Windows phone7系统，安卓Android 系统。而主要的两大主流系统为苹果ios系统和安卓Android 系统。考虑到安卓系统的普及率更高及其开发环境的兼容性更好，本文所提基于移动作业终端的对时方法的软件APP是基于安卓系统开发的。

基于上述对本文提出的对时方法应用硬件环境的分析，接下来就是为满足目前电能监测仪表对对时功能的需要，设计一个可以在移动作业终端上运行的APP。在移动终端与电能监测仪表成功无线连接后，该APP可以在移动终端上进行选项操作以实现对电能监测仪表内部计量时钟的查看和实现对时功能。通过软件APP还可统计计量监测仪表内部计量时钟发生缺陷的次数及收集存储其计量时钟偏差的大小，从而可以更好地管理各个计量监测仪表。软件APP的对时操作流程图如图2所示。

在移动作业终端未与电能监测仪表进行连接时，打开软件APP的对时页面，页面显示如图3所示。

连接并实施对时操作后，软件APP后台会收集相应的电表信息，与之前收集到的电表信息汇总并进行处理，软件APP所收集的信息如图4所示。

该后台服务系统还可对收集到的信息设置一个阈值，如最大偏差阈值和校对次数阈值。当电能监测仪表某次的计量时钟偏差超过一定值时，或是当某台电能监测仪表某段时间需要校对的次数超过一定值时，则提醒工作人员及时更换仪表。

3 应用实例

本文所述方法已在广东河源供电局进行了试验。本实例的实验对象为河源供电局使用DSSD型电能监测仪表。该仪表具有一个独立的RS485接口和一個红外通讯接口，满足本方法所需的硬件要求。

河源供电局的运检工作人员的智能手机下载安装了专门设计的软件APP，在河源源城区部分专变的电能监测仪做了试验，试验现场如图5所示。

运检工作人员手持移动作业终端，在电能监测仪表附近，与其成功连接，并对时成功。对时成功界面如图6所示，移动作业终端读取到的校时前时间为2018-10-22 14：10：03，校时后的时间为2018-10-22 14：09：55，校对前后相差8s。校对后，该电能监测仪表的时钟与互联网时钟同步。

为了提升运检管理效率，本功能页面提供了每台电能监测仪表的独立编号，即电表地址。该地址可作为后台查询电能监测仪表相关运行状态的编号，可以方便地将各个仪表汇总起来统一管理，及时发现各仪表内部计量时钟出现问题的情况，包括实施对时操作的时间点，问题出现的次数，每次问题出现时的偏差大小。

经过一段时间的实际应用后，通过对电能监测仪表内部计量时钟信息的采集，发现确实普遍存在计量时钟发生偏差的问题，加之之前该供电局未曾对电能监测仪表进行过对时操作，部分仪表的计量时钟偏差相当大。由此更加凸显了该对时方法的实际意义。

4 总结

本文基于当前电能监测仪表对时功能的缺失及其给用户电能计算和电网线路损耗计算带来的不利影响展开研究，提出了一种基于移动作业终端的计量仪表对时方法。该方法在现有的硬件基础上进行设计，不需要特别定制，具有普遍的实际应用意义。将该方法投入到广东省河源供电局的电能监测仪表中使用，通过对时实现了对电量更为准确的计量，有利于对电量进行更加科学的管理，同时基于准确的用户电量计量，可实现更为科学准确的线损计算和管理，对于庞大的电网系统而言无疑是改善很大的。

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