電能表現(xiàn)場校驗掌上數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研制

摘要：針對電力部門現(xiàn)場校驗的需求及狀況，提出了基于PDA為數(shù)據(jù)采集平臺，班組應用工作站、管理部門主站服務器三層組成的現(xiàn)場校驗采集系統(tǒng)，實現(xiàn)了現(xiàn)場校驗的自動化、無紙化，工作步驟的規(guī)范化。數(shù)據(jù)能用GPRS方式即時傳送到服務器，進行相關分析、匯總，形成報表，解決了以往工作模式中人工處理的不足。
　　關鍵詞：PDA；GPRS；現(xiàn)場校驗；系統(tǒng)
　　0 前 言
　　大用戶電能表現(xiàn)場校驗作為電能計量監(jiān)督管理工作的重要組成部分，是確保電能計量裝置正常運行的重要技術手段。長期以來，電力系統(tǒng)電能表現(xiàn)場校驗工作一直沿用手工帳簿式校驗方式，所有數(shù)據(jù)手工記錄在記錄本中，統(tǒng)計困難，查閱繁瑣。革新現(xiàn)場校驗工作的方式，充分利用現(xiàn)有的各類新技術，實現(xiàn)現(xiàn)場工作的自動化、無紙化操作成為亟待解決的問題。本文針對上述問題，采用PDA為數(shù)據(jù)采集平臺，結(jié)合數(shù)據(jù)庫技術，搭建了電能表現(xiàn)場校驗掌上數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，為大用戶電能表現(xiàn)場校驗提供了一種新的工作模式，在實際使用中取得了良好的效果。
1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)概述
系統(tǒng)總體上呈三層結(jié)構(gòu)。
　　*層：數(shù)據(jù)采集層；工作前先將工作任務下裝,工作中采集由標準現(xiàn)場校驗儀實時送出的各項參數(shù),并保存在相應的用戶名下,工作結(jié)束后將zui終數(shù)據(jù)上裝至應用工作站.工作平臺為掌上PDA。
　　第二層：功能應用層；負責工作任務數(shù)據(jù)上/下裝至PDA中,并將zui終數(shù)據(jù)保存在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中,對工作進度進行查詢顯示，能對zui終數(shù)據(jù)進行分析統(tǒng)計，負責整個工作計劃的生成和分派.工作平臺為班組、管理部門的桌面計算機。
　　第三層：數(shù)據(jù)庫層;保存所有工作任務數(shù)據(jù)及信息.工作平臺為技術管理部門的服務器。
　　（圖一 系統(tǒng)原理層次 圖二 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖 略，詳見《電工儀表與公用表計行業(yè)信息》第4期）

2 系統(tǒng)硬件組成
2.1 PDA（采集終端）
　　采用聯(lián)想天璣XP210為終端平臺,其操作系統(tǒng)為微軟的WIN CE，該PDA具有體積小，重量輕，運算速度快, 電池連續(xù)使用時間長,可擴展性強 結(jié)構(gòu)牢固等特點,特別是其內(nèi)置全自動光線感應系統(tǒng)，可自動根據(jù)環(huán)境調(diào)節(jié)屏幕背光亮度，適應各種現(xiàn)場工作環(huán)境.在本系統(tǒng)中為解決遠程的信息支持,為該PDA添加了一塊GPRS卡,型號為RTM-8000,作為現(xiàn)場臨時任務數(shù)據(jù)的下裝通道和zui終數(shù)據(jù)的快速上裝通道。
2.2 應用工作站
　　 使用在班組內(nèi)配置的桌面計算機上安裝應用界面，作為應用工作站。對硬件的要求不高，一般配置就能運行。
2.3 數(shù)據(jù)庫服務器
　　使用IBM XSERISE 雙服務器，具有可靠性高，維護簡單的特點。處理器主頻：3.2GHz內(nèi)存容量：1024 MB 硬盤類型：SCSI 73 GB，一備一用，互為鏡象。
3 系統(tǒng)軟件；
3.1、PDA 側(cè)
　　通過采用Microsoft embedded Visual C++開發(fā)工具來完成對PDA軟件功能的實現(xiàn)，選用WIN CE操作系統(tǒng)的PDA，也是考慮到開發(fā)過程的便捷，以及兼容性好的特點。
3.2、應用工作站軟件
　　考慮到應用軟件的功能要求，軟件各部分的模塊化要求，以及對后臺數(shù)據(jù)庫的可靠操作，決定通過采用Microsoft Visual C++開發(fā)工具來完成對應用工作站軟件功能的實現(xiàn)。
3.3、數(shù)據(jù)庫
　　考慮到數(shù)據(jù)兼容性，方便與上級營銷系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)，選用甲骨文公司的ORACLE數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。
4 系統(tǒng)特點
1） 操作簡單，可靠性高；
2） 實現(xiàn)了電能表現(xiàn)場校驗的無紙化，方便外勤人員的工作；
3） 實現(xiàn)軟件控制并操作現(xiàn)場校驗設備，設備的所有操作（除連接二次回路外）均由PDA軟件執(zhí)行，簡單方便；
4） 工作計劃、分析報表由系統(tǒng)自動生成，任務的分派靈活簡便；
5） 規(guī)范了現(xiàn)場工作的內(nèi)容和程序，現(xiàn)場的操作步驟和內(nèi)容均由軟件設定，提高了管理效率；
6） 平臺的可擴展性強，能應用于電力系統(tǒng)的其它業(yè)務中；
5 系統(tǒng)功能
5.1 應用工作站實現(xiàn)
1）能接受PDA手持數(shù)據(jù)終端的上傳數(shù)據(jù)，并保存在服務器中；
2）能計劃安排近期的工作任務，并進行任務分派；
3）能將計劃工作的用戶資料下裝至PDA手持數(shù)據(jù)終端中；
4）對校驗數(shù)據(jù)按廠家、類型、等級、誤差等條件進行分類統(tǒng)計、匯總分析；
5）每月工作報表自動生成并打印
6）年度、季度工作計劃自動生成
7）未完成的校驗工作數(shù)量提示
（圖三 應用工作站界面，略，詳見《電工儀表與公用表計行業(yè)信息》
5.2 終端（PDA）功能
1）能與現(xiàn)場校驗儀實時通訊，交換數(shù)據(jù)；
2）對校驗儀的工作狀態(tài)、參數(shù)進行設置；
3）用戶信息錄入、修改、編輯、保存、查詢，現(xiàn)場電能表信息（手
動）錄入、修改、編輯、保存、查詢；
4）結(jié)合校驗儀實時提供的數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行校核，并動態(tài)顯示矢量圖；
5）現(xiàn)場校驗數(shù)據(jù)按時標保存、查詢；
6）能從臺式電腦上下載工作用戶的資料（包括變電所），一次不少于20戶、變電所不少于3個；
7）能通過RS232和GPRS與主站進行數(shù)據(jù)通訊；
8）能區(qū)分顯示已完成的工作任務與未完成的工作任務；
（圖四PDA任務界面、圖五 PDA校驗界面，略，詳見《電工儀表與公用表計行業(yè)信息》第4期）
6 與原有工作模式按步驟比較

步驟 原有工作模式 當前工作模式 說明
1 人工制定工作計劃 工作站上下載工作計劃 工作站上的工作任務已按地理區(qū)域排序，對計劃人員的依賴性小
2 到達現(xiàn)場，準備工作 到達現(xiàn)場，準備工作 /
3 在用戶記錄本中查找該用戶記錄 在PDA上調(diào)出用戶資料檢查 當用戶數(shù)量較多時，PDA上查詢功能的優(yōu)勢就體現(xiàn)出來了
4 核對現(xiàn)場設備與記錄是否一致 核對現(xiàn)場設備與記錄是否一致 /
5 檢查計量裝置是否完整，并記錄 檢查計量裝置是否完整，在PDA上點擊確認 點擊確認比手工記錄更有效率，記錄的格式也更規(guī)范
6 檢查電能表異常記錄，并記錄 檢查電能表異常記錄，在PDA上點擊確認 同上
7 將現(xiàn)場校驗儀接入二次回路 將現(xiàn)場校驗儀接入二次回路 /
8 分別設定各項校驗參數(shù) 自動設定參數(shù) 能根據(jù)二次負荷情況、檔案信息自動設定校驗圈數(shù)和其他參數(shù)
9 分別記錄校驗各項數(shù)據(jù) 動態(tài)顯示各項數(shù)據(jù)，點擊屏幕后自動保存 能顯示實時數(shù)據(jù)和矢量圖，保存前校核數(shù)據(jù)
10 校驗結(jié)束,整理工器具,清理現(xiàn)場 校驗結(jié)束,整理工器具,清理現(xiàn)場 /
11 回單位,將所有數(shù)據(jù)逐條手工錄入PC 數(shù)據(jù)記錄上傳至主站 可采用RS232模式或遠程GPRS模式上傳數(shù)據(jù)


7 結(jié)束語
　　本系統(tǒng)充分考慮了實際情況，在功能上盡量貼近工作人員的需求，將管理要求與工作實際結(jié)合在一起，即方便了一線職工的操作，又考慮了管理上的一些具體要求，不但實現(xiàn)了現(xiàn)場校驗的無紙化，還達到了操作、管理的自動化，工作流程的標準化。從我局使用近三年來的情況來看，工作效率大大提高，工作質(zhì)量也有明顯的提升，由于數(shù)據(jù)有簽名記錄，對人員的責任心增強也有很大的促進作用。該系統(tǒng)稍加以修改，就能應用在電力系統(tǒng)的用電監(jiān)察、電費抄表、線路巡視等領域，擴展前景較大。
參 考 文 獻
呂捷.GPRS技術.北京郵電大學出版社. 2001.
馮登國.計算機通信網(wǎng)絡安全. 清華大學出版社..2001.
作者簡介：
吳堅（1972——），助工，主要從事電能計量工作。