基于移动作业终端的台区电子化验收应用

张然 孙晓璐 夏桦裕 钟黎 张福州

摘   要：为了提高移动作业终端的工作效率，提出了新型的电子化验收方案。通过设计终端电子化验收平台，实现移动作业终端的多种不同数据的管理。该平台底层设备层、检测层、数据处理层、数据分析/应用层，实现从底层设备检测到上层管理系统统一调度和管理的一体化工作，通过远程调度管理平台对终端设备的验收进行综合管理。设计了验收数据管理系统，实现作业终端验收的多项功能，采用多源数据融合技术，实现验收现场相关数据与电力生产中各种动态及静态数据的自动关联与匹配，并且实现在不同空间位置的数据信息关联、分析和计算。试验结果表明，本设计的技术方案正确率，达99.8%以上，整体工作效果提高400%。

关键词：移动作业终端，远程调度管理平台，多源数据融合，数据分析，数据信息

中图分类号：TM76                                               文獻标识码：A

Electronic Acceptance Test for Mobile Area Based

on Mobile Operation Terminal

ZHANG Ran?，SUN Xiao-lu，XIA Hua-yu，ZHONG Li，ZHANG Fu-zhou

（Measurement Center of State Grid Sichuan Electric Power Company，Chengdu，Sichuan 610045，China）

Abstract：In order to improve the efficiency of mobile operation terminals，a new electronic acceptance scheme has been proposed. By designing the terminal electronic acceptance platform，the management of a variety of different data of the mobile operation terminal is realized. The bottom layer device layer，the detection layer，the data processing layer，and the data analysis/application layer of the platform realize the unified scheduling from the detection of the underlying device to the upper management system. And the integrated work of management，through the remote dispatch management platform to comprehensively manage the acceptance of terminal equipment. Through the design acceptance data management system，the functions of the operation terminal acceptance are realized，and the multi-source data fusion technology is used to realize the automatic correlation and matching of various dynamic and static data in the acceptance field and the power production，and realize in different spaces. Data information association，analysis，and calculation of locations. The test results show that the correct rate of the technical scheme designed in this paper is over 99.8%，and the overall working effect is improved by 400%.

Key words：mobile job terminal;remote scheduling management platform;multi-source data fusion;data analysis;data information

在电力技术领域，移动作业终端是按照 IP65 工业级要求设计的电力移动办公终端设备，通常是一种将计算机技术、移动通信技术、无线通讯技术、本地通信技术、条码扫描、RFID视频识别、GPS定位技术等功能集成为一体设备，实现计量现场的自动化检测、运维及管理的设备[1-4]。能够实现用户现场运行设备的安装、测试、调试和维护等操作。比如手持抄表机、终端母机、计量检测设备等。随着终端技术的不断发展、工业化进程的逐步推进以及市场应用的需求，终端台区验收工作逐步向电子化方向发展[5-6]。传统的验收工作已经无法满足用户的需求，为了满足电力现场作业需求，就有必要对移动作业终端的验收、管理工作做进一步的改进。

提出了一种新型的电子化验收方法，实现光纤通信技术、云存储、云计算、GPRS/CDMA通信技术、载波通信技术和大型数据库管理应用技术等一体化工作，实现移动终端作业的电子化、自动化、远程化操作，有效地提高移动终端的验收效率，并且能够实现移动应用终端试验数据的状态监测[7-8]。

1   终端电子化验收平台设计

在实现终端电子化作业时，需要设计出电子验收管理系统及管理平台，在设计电子化验收平台时，将其划分为底层设备层、检测层、数据处理层、数据分析/应用层，其架构示意图如图1所示。

在底层设备层，用户通过C/S客户端抄收与采集数据，并将数据保存至数据库服务在底层设备中，移动作业终端处于各种工作状态，底层设备层还设置有在线监控系统，在线监控系统采用B/S和C/S相结合的方式实现底层设备的监控[9]。

在检测层中，通过自动化检测检测、验收终端设备的各种方面，上层管理系统对生产调度平台进行统一控制、协同作业，系统集成了自动物流输送技术、移动作业终端自动化移载装置、智能RFID射频识别技术、智能图像识别技术、自动定位接线检定技术、多种网络跨平台控制技术等，实现了移动作业终端的一体化管理。外观检测系统检测终端设备的外观情况，采用工业高清CCD摄像机来实现[10]。在检测现状，也可以设置有现场监控摄像机，比如360网络摄像机等。用户可以随时随地获取现场检定数据。其中功能检测模块主要实现终端设备的功能测试，对终端设备的参数指标进行检测。在该层，还设置有数据上报系统，数据上报系统能够将底层设备层的数据传递到上层管理系统。

在数据管理层中，通过存储底层数据，并对存储的底层数据进行数据计算，然后根据输出的处理后的数据，进行故障诊断，数据可以在本地存储，也可以传递百度云进行云处理。也可以通过智能移动设备（比如智能手机、PDA、平板电脑等）随时获取处理的数据[11]。

在数据分析、应用层，通过应用软件对底层数据进行验证、分析，也可以通过远程调度管理平台对终端设备的验收和应用情况进行远程监控，实现远程控制与现场操作的有机结合，远程监控现场验收情况，如图2所示。

2   数据管理及处理

2.1   验收数据管理系统

验收数据管理系统集成有数据交互模块、功能處理模块、通信模块、业务处理模块。用户在验收数据管理系统能够看到现在验收的各种数据情况，其逻辑架构示意图如图3所示。

在数据交互模块中，其包括验收数据存储单元、验收标准数据存储单元、外设交互接口单元以及数据通讯接口。在该模块中，能够实现数据的存储和外界设备的交互，具有数据输入/输出接口等。在功能处理模块中，其包含有登录接口，通过登录接口进入模块单元和软件登录界面。GPS定位装置能够实现GPS的位置定位，向用户通知在某个位置进行的数据检定，检定的数据在验收数据管理处进行验收，监控数据管理能够实现现场数据的监控，并收集监控数据，实现监控数据的管理。RFID射频识别装置实现移动作业的终端的条码识别，通过条码识别实现移动作业终端的验收数据的采集、存储、追溯、分类、管理等，进一步提供各种情况下的数据查询、数据分类、数据溯源、安全访问等，并且能够提供各种数据开放式采集和输入/输出接口，最终实现验收数据的远程控制、监控等。功能模块与通信模块通过TCP/IP通信协议、无线通信端口（诸如GPRS通信端口、CDMA通信端口）、RS485＼RS232进行数据传递[12]。本设计的验收数据管理平台能够实现移动作业终端验收的异常处理、监控控制、验收结果处理、验收GPS定位、验收结果应答、验收人员管理、验收标准处理等多项功能。

2.2   多源数据融合处理

在不同位置处，采用GPS定位单元对移动作业终端进行定位，获取不同位置处的移动作业终端信息，在本文设计中，采用多源数据融合方式[13-14]对移动作业终端进行分析、运算。该技术能够借助于一定的技术方式将收集、分析输出的全部信息，完全地综合在一起，统一对输出的信息统一进行评价，从整体上把握移动作业终端的信息，进而实现移动作业终端的一体化验收。下面结合工作过程，对多源数据融合方式以下说明，其架构示意图如图4所示。

在本设计的终端电子化验收平台中，每当用户在终端登录时，现场验收作业系统能够自动地记录用户的登录信息，登录信息包含有用户登录时间、移动作业终端验收时的地理位置等，同时，这些信息可被传递至验收数据管理系统进行存储。移动作业终端也会向终端服务器发送其他项目验收请求。此时，移动作业终端也使用了 GPS 定位模块来获取设备的地理位置，源于移动作业的验收数据、各项测试指标数据、验收标准数据、验收计划等数据通过数据传递接口传递用户管理平台进行信息融合。

由于数据类型多样，在启动GPS定位装置对移动作业终端进行定位时，可以通过激光测距原理来定位移动作业终端的位置。在衡量移动作业终端的空间位置时，通过测光测距实现，并采用WGS-84坐标[15]下的三维坐标实现空间转换，转换公式如下：

通过公式（1）能够实现移动作业终端的以局部坐标系为基准的多源坐标系中，从而获取不同空间内的移动作业终端的位置数据。

在进行数据融合时，通常采用以下步骤：

（1）数据获取;连接移动作业终端验收数据库中的各种数据，获取待考证的相关数据;

（2）数据加工;对待研究的数据进行数据加工，研究、理解获得的数据类型;

常用的方法有贝叶斯法、数据关联算法、相关函数法、D-S证据法等不同的方法，通过上述方法能够有效地提取有效数据，降低数据干扰造成的数据误差，异常数据发现等。

（3）整理加工后的数据，使得用户能够清楚得得出加工后的数据，并利用这些加工后的数据;

（4）对加工后的数据进行数据转换，并建立不同的结构类型，便于用户多角度、多方位使用;

（5）对加工后的数据重新进行组合，获取加工后的数据;

（6）构建数据分析数据集，对处理后的数据进行整合，符合用户调用、分析、使用等管理。

3   实验结果与分析

在试验时，在国网四川省电力公司计量中心搭建测试环境，移动终端作业为智能电能表，通过验收三相智能电能表的各项参数来验证本文设计的技术方案。软件系统采用ADO方式的C/S架构设计，信息管理系统的数据库系统采用MSSQL2015，在前台运行的程序在Win98/Me 2015/XP上进行。现场操作示意图如图5所示。

在软件界面中，其呈现移动作业终端出表单管理、检定数据、移动作业终端出库/入库等不同的功能，能够实现移动作业终端工单管理、档案信息管理、移动作业终端信息管理、资产管理、报表统计、系统管理、开发维护等各种不同功能方式。并且按照《电力营销现场移动作业终端技术规范》的要求对移动作业终端进行验收试验。下面分别针对外观检测、功能验收、通讯功能，耐压检测、位置信息等类型进行验收实现。为适应不同设备与智能电能表之间的数据传输，试验现场应用了红外线通讯方式、蓝牙无线通讯方式、Wi-Fi 等多种数据通信方式。移动式智能设备（例如PDA、智能手机或平板电脑）采用 Android 操作系统，均能够支持蓝牙、红外线和 Wi-Fi 常用的通讯功能。

在单位时间内，通过将传统的验收方式和本设计的电子式操作进行对比分析，其中传统的验收方式为人工验收的方式，检验人员通过现场检验的方式进行检验，数据通过现场查询的方式进行。得出以下数据：

通过上述试验，在1.5小时内，分别采用两种方式对三相智能电能表进行验收、试验。在1.5小时内，人工方式能检测出200个数据类型，与验收标准以及准确值进行对比，传统人工验收三相智能电能表的准确率最高位80%，其检定效率为50%。采用本文设计的方式进行校验，在1.5小时内，验收数据达10000个以上。准确率为99.8%，整体效率能够达到400%。因此，采用本文设计的技术方案有效地提高了工作效率，准确度大大提高。

4   结   論

伴随着现代化信息技术的不断发展，各种移动作业终端逐步渗透到电力企业、用户各个部分。将移动作业终端应用到电力生产营销日常工作中，不仅仅能够提升营销服务的装备，而且还能够将业务系统的前端逐步扩散到营销业务的作业现场，实现作业现场与后台应用之间交互及时畅通、流程无缝集成。除此，本设计的方案大大缩短了传统方案中用户验收终端的时间，提高了电力现场移动作业终端的多源数据、多维度的融合，通过在国网四川省电力公司计量中心进行应用，大大提高电力企业的生产效率，提高了终端数据的准确性，位提升现场作业的验收水平和管理质量奠定技术基础。

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