摘要：結合了PDA、計算機及無線通信技術，使用Delphi、EVC開發工具，在Oracle 8i開發的關系型數據庫基礎上，設計開發了一種電能表現場校驗與管理智能系統，實現了電力校表的無紙化工作和智能化管理。

關鍵詞：電能表；現場校驗；PDA；GPRS；Oracle；專家診斷

隨著電力事業的發展，用電單位越來越多，對現場運行的電能表進行及時、準確的校驗是保證電力安全、電能計量準確的必要手段。在過去，校表人員先安排當天的校表任務，接著，帶著校驗儀去校表現場把校驗結果記錄到本子上，然后將校驗結果輸入到計算機中。這樣做不僅使得校表人員疲于安排各種計劃、記錄各種數據、統計各類報表，而且隨時都有可能發生錯誤。

基于以上原因，設計了一種電能表現場校驗與管理智能系統。該方案基于PDA（Personal Digital Assistant，掌上電腦）和GPRS（General Packet Radio Service）技術，使用PDA暫存數據、通過GPRS網絡無線傳輸，在校表現場和主站服務器之間建立一條數據通訊鏈路，從而實現了現場電力校表的無紙化、自動化和智能化。同時，系統包含一個強大的管理軟件來管理校表數據信息，以達到校表工作的合理化、系統化。

1 系統構成及工作流程

系統主要由3部分組成：主站管理軟件模塊、主站數據庫模塊和PDA現場校表模塊，系統構架如圖1所示。

整個校表的工作流程可以分為：

·計劃制定。主站軟件生成計劃，經過計量專職的審核后生效。

·工作派工。由各外交班班長將計劃分配到每個組。

·任務下載。校表人員將要執行的校表任務下載到PDA中。

·現場校表。校表人員帶著PDA和校驗儀來到校表現場進行校表工作，如果現場出現異常，則通過PDA的無線通信功能連接主站的專家診斷系統，處理各種接線錯誤。

·上傳校驗結果。校表完成后，校表人員可以通過無線方式或串口通信方式上傳校驗結果到主站。

·統計各種報表。

2 系統實現

2.1主站管理軟件模塊的設計

主站管理軟件模塊采用具有高安全性和穩定性的C/S（Client/Server）模式,讀寫主站數據庫，實現電表等信息的管理、校表工作的安排、對校表數據的處理、現場接線錯誤的診斷、各類報表的統計等功能。主站管理軟件的開發使用了Borland公司的delphi 6開發工具，它具有可視化開發環境（IDE）、編譯器速度快、強大的數據庫支持功能、靈活的VCL組件、跨平臺開發等特點，備受應用程序開發者的青睞[2]。各個功能模塊如圖2所示。

通信模塊。在主站和PDA的通信中使用GPRS前置機的數據轉發功能，實現無線通訊，大大減少外網對主站服務器的攻擊。同時，提供了和營銷系統、專家診斷系統的接口。 　　

系統管理。可以在系統中設置部門及各部門下的工作人員，根據人員的級別分配相應的菜單權限。

檔案管理。操作人員可以對部門、電表、變電所、用戶、區域等信息進行管理，同時提供操作日志查詢。

任務管理。它包括計劃任務的生成、校表任務的下載、校表結果的上傳。

報表管理。針對計量所的實際需要，提供了各類報表和直觀的統計圖。

2.2 主站數據庫設計

主站服務器安裝Oracle 8i數據庫。Oracle數據庫具有安全性強、兼容性好、高可用性、高生產率、多線程處理能力等特點，是世界上使用最廣泛的關系數據系統之一[3]。數據庫在整個系統中屬于底層共享的數據資源支持層，對上層應用提供了基礎數據的存儲、管理、查詢等功能的支持。數據庫包括客戶表、變電所表、線路表、電表表、測量點表、任務表、計劃表、校驗結果表等，簡要表結構設計如圖3所示。

2.3 PDA校表模塊的軟硬件設計

PDA校表模塊包括校驗儀和帶GPRS上網卡的PDA。其中校驗儀用于對電表進行校驗檢測，PDA用于保存校驗儀數據及和主站的數據通訊。

PDA校表軟件參照標準[4]及實際校驗流程設計。軟件模塊提供界面手工輸入直觀檢查信息，比如電表外殼是否完好、電流量程是否正常、是否失流、是否失壓、是否超載等信息；通過串口轉紅外通訊方式接收電表數據；通過串口接收校驗儀（PWS）的數據，如果是帶紅外的PWS，則可以通過前面的紅外端口接收PWS數據。

PDA軟件提供兩種方式實現與主站的數據通訊：

·GPRS通訊方式。PDA在檢表現場與主站的服務器進行無線通訊，實時查詢獲取信息及上傳結果，如果接線有異常的話，通過主站進行實時診斷和處理；

·串口通訊方式。用串口線連接PDA和主站客戶端，通過客戶端連接服務器數據庫取得工作內容，上傳校驗信息等。

在PDA上還建立了一個小型的數據庫，用于存放校表員信息、電表信息、校表任務信息等數據。PDA端軟件在EVC 3.0環境中開發，模塊構成如圖4所示。

3 系統功能及特點

與傳統的電能表現場校驗相比，該系統具有以下功能特點：

·校表自動化。采集的數據通過串口或紅外通訊方式自動輸入到PDA，并且存儲在PDA中，再上傳到主站數據庫，實現了無紙化、自動化作業。

·校表智能化。系統提供的錯誤接線專家診斷模塊能通過GPRS無線網絡，輔助校表人員進行接線錯誤判斷，提高工作效率。

·任務安排合理化。通過生成年計劃算法，結合考慮用戶類型、去年計劃完成情況、用戶區域等信息，可以將校表地點、時間相近的用戶或變電所安排在同一天校表，避免了校表人員勞于奔波。

·管理的規范化。操作員具有不同的管理權限，方便了不同崗位的計量所人員工作，同時，也確保系統和數據的安全性、準確性。

·處理信息化。所有校表結果最后匯總到各種報表，如電能表運行點校驗報表、關口電能表運行點校驗報表、電能表運行點非優校驗報表、關口電能表運行點非優校驗報表、重要電能表運行點二率報表、校驗結果統計、校驗結果分析等。而且，所有這些統計報表都有相應的統計圖，直觀方便的把各種信息呈現在操作員面前。

·網絡安全性強。系統采用了防火墻技術、VPN技術，可以將那些嘗試對主站服務器的攻擊拒之門外，保障了系統的安全。

·實時性強。GPRS網絡具有接入時間短、傳輸速率高、資源利用率高等特點[5]，滿足了該系統要求的實時、快速、穩定的要求。

4 結語

結合PDA和GPRS技術的電能表現場校驗與管理智能系統，系統維護方便、操作簡單、易于擴展，和傳統校表方法相比，實現了電力校表無紙化工作和智能化管理，簡化校表工作，規范計量單位對信息數據的維護，減少了糾紛和事故發生率。該系統已經在浙江某城市投入使用，獲得了關注和好評，相信在未來的應用中，必將帶來更大的經濟效益和社會效益。