摘要：昆明供电局管辖范围内电表种类繁多、安装环境复杂、红外采集过程繁琐，抄表员现场作业存在困难。针对这一问题，对营销系统及现场抄表工作进行了需求分析，对营销系统的应用架构、系统架构、业务架构、集成架构、部署架构进行了全面的整理，并开展专题设计研究。通过整合各类通讯协议参数，采用蓝牙红外高杆与传统红外技术有机结合的方式完成现场抄表作业，从而解决现场抄表作业难的问题，提高电能表信息采集效率。
关键词：红外抄表；蓝牙红外高杆；移动作业
Abstract：To solve the problem that meter readers cannot easily finish their tasks caused by a great variety of electricity meters within the jurisdiction of Kunming Electric Power Bureau，complex installation situation，and the complex process of infrared data collecting.we are trying to make a detailed demand analysis of marketing system of measurement and the spot data gathering.To be specific，we make a thorough analysis of system structure，business structure，integration structure and deployment structure，and especially the application framework.We manage various protocol parameters，and we finish on site infrared meter reading using high-pole Bluetooth-Infrared and traditional far-infrared technology，so that we could fix the problems leaded by multifarious electricity meters，unfavorable on-site data collection situation，and tedious collecting processes，making the field data collection more simplified and advanced.
Keywords：Infrared Meter Reading，High-pole Bluetooth-Infrared，Mobile Operation
1、引言
国家电网公司2006年实施的SG186工程，推动了国家电网信息化建设的进程。基于SG186营销业务应用，在集中运营的模式下，实现了系统化、高效化的运行效果[1]。南方电网公司也在不断推进电能量数据的信息化工作。昆明供电局近年来开展电力用户用电信息采集系统建设，在提高信息化水平方面取得了良好的效果。但是，随着城乡建设改造的持续进行、物资集约化纵深发展，电能表种类繁多、协议规范不统一、实地采集作业环境差异大等问题日益体现，现有自动化采集终端并不能达到令人十分满意的采集成功率，还需要现场采集作业作为有力的补充和保障。
由于城乡改造建设，出现电能表种类繁多、新旧混杂、通讯协议不统一的情况，导致现场红外抄表作业复杂，往往还需人工自主判断选择，效率低下。然而更换旧表，统一电能表通讯协议，涉及到巨量的电能表更换工作，实施难度较大。为进一步提高现场红外采集作业能力，可以从红外抄表器应用入手。通过应用程序智能判断，简化操作流程，实现系统化、高效化的运行效果。同时，由于电力用户用电情况不一，往往会有电能表安装位置特殊，受限于传统远红外技术数据传输距离、角度等要求，导致无法顺利完成用电信息采集工作。此时，蓝牙红外技术应运而生，该技术有机结合了蓝牙与红外两项技术的优势，突破传统远红外技术的制约，具有更好的抄读效果。结合现场实际作业情况，采用最新蓝牙红外高杆与传统远红外技术相结合的作业方式，也是时代发展的必然趋势。
2、业务需求分析
2.1 业务管理范围
红外抄表器现场作业业务主要涉及3大块，抄表数据下载（下装）、现场抄表作业、抄表数据上传（上装）。终端作业操作人员下载其权限内的作业到PDA，然后进行业务操作，再将作业完成情况上传到营销系统。本文主要对现场抄表作业流程进行改进研究。
2.2 业务集成功能点概述
手工/红外抄表是指下载抄表数据后抄表人员携带手持抄表器到达客户现场，准确地将电能表各相数据输入抄表器并上传至营销系统。
按业务类别相似、业务内容相近的原则，抽象为：抄表数据下载、现场抄表
2.3 作业和抄表数据上传
1）抄表数据下载：将抄表数据信息和催费信息传输到抄表器中。
2）现场抄表作业：抄表人员依据下载的抄表数据到现场进行作业。
3）抄表数据上传：将抄表器中的已抄电表数据和催费信息传输到营销管理系统。
2.4 业务流程逻辑
2.5 业务功能需求
根据实际作业场景与现有系统条件，需要实现的基本功能如下。
1）抄表数据下载
选择需要下装的任务数据，生成可识别的dbf文件
2）现场抄表作业
a、顺序抄表
顺序显示下装的dbf文件中每个用户的详细信息（户号、地址、抄读电能表信息、状态等），抄表人员可通过手动录入、红外抄读、广播定位抄读本月示数，记录表码状态、快速查询任务信息、记录异常状态信息、清除已抄数据。
b、抄未抄户
显示未抄用户，抄表人员可通过手动录入、红外抄读、广播定位抄读本月示数，记录表码状态、快速查询任务信息、记录异常状态信息、清除已抄数据。
c、抄表统计
统计已抄、未抄、异常抄表情况
d、查询信息
输入出厂编号、资产编号或者户号等查询用户信息
e、系统设置
选择传统红外抄表方式或蓝牙红外抄表方式
3）抄表数据上传
将作业任务完成后的dbf上传到营销管理系统
3、整体设计
3.1整体设计
现场作业程序整体使用MVC（Model View Controller）进行设计，用一种业务逻辑、数据、界面分离显示的方法组织代码，将业务逻辑聚集到一个部件里面，在改进和个性化定制界面及用户交互的同时，不需要重新编写业务逻辑。将复杂的逻辑过程、数据交互进行处理，形成友好、智能、简洁的操作界面。这样设计的好处是，业务逻辑、数据、界面三者分开，开发人员处理业务逻辑、数据，然后将其整合到界面中，使用者即抄表人员不需要考虑业务逻辑，仅仅熟悉界面操作流程即可完成作业。
3.1.1 MVC设计说明
3.1.2 Controller层
复杂逻辑处理过程置于该层，对复杂的操作、繁乱的业务进行缜密的分析设计，加以封装处理后形成智能化的应用操作流程。如，繁多的电能表协议选择交由该层处理，操作人员仅需下达一个抄表指令，而不需人工处理过于复杂的操作，让业务更加简洁、智能、高效。
3.1.3 Model层
处理dbf数据库，下载、解析、交互、上装数据。
3.1.4 View层
抄表员直观接触的应用层，各个功能模块的操作与结果直接展示
3.2 引进蓝牙红外高杆技术
红外技术有着成本低廉、简单易用和结构紧凑的特点，因此在小型移动设备中获得了广泛的应用，但是受限于其通讯距离短，通讯过程中不能移动，遇到障碍物时，通信就会中断的缺点[2]，若电能表安装位置比较特殊（如直线距离地面较高），将导致电能表红外可通讯空间区域人工很难接近，这样就造成了抄表人员很难完成作业。
此时，仅仅通过现有的红外技术手段很难解决这个现场实际应用难题，于是我们结合实际情况与现有条件，从切实可行、经济便捷的角度出发，通过大量技术佐证分析，把目光放到了蓝牙这项相对成熟、广泛应用且基本在PDA上标配的技术上。
在物理特性上，蓝牙具有红外无法比拟的优势：
a.红外线不能穿透阻碍物，蓝牙可穿过；
b.红外线在传送数据时有方向上的限制，要求两个接口必须正对，蓝牙不需要；
c.蓝牙能把一个设备连接到LAN和WAN，甚至支持全球漫游；
d.蓝牙成本低、体积小，可用于更多的设备；
e.蓝牙支持呼吸模式、保持模式和暂停模式三种节能工作模式；
f.远红外线无线传输最远距离只有10m左右，蓝牙传输距离达10至100m；
g.蓝牙支持点对多点的传输。[3]
于是，结合蓝牙与红外技术优缺点，我们使用红外直接与电能表通讯，而蓝牙作为中转通道的方式，在一个小型外设蓝牙模块上搭载一个红外模块，并固定在一个可伸缩高杆上，形成一个小巧、携带方便并且长度可变的蓝牙红外高杆。将PDA通过蓝牙通道与该蓝牙红外高杆实现连接，PDA通过蓝牙通道控制红外模块执行发送命令，同时蓝牙模块将红外模块接收数据发送到PDA上，形成一套闭环流程。这样，通过PDA搭载蓝牙红外高杆的方式，抄表员仅需调整蓝牙红外高杆长度，将其置于电能表红外可通讯区域就能轻松、简便的完成各种复杂环境下的作业任务。
4、结束语
本文针对昆明供电局电能表抄读现状开展专题研究，着力解决因电表种类繁多、传统红外技术限制、操作过程繁琐等带来的现场作业困难。根据问题及需求，对抄表器应用架构进行了全面的整体设计。通过传统远红外技术与最新蓝牙红外高杆技术的有机结合，辅以精确智能的逻辑封装，简化现场作业操作流程，从而提高现场抄表效率。
参考文献：
[1]陈世春.SG168营销业务应用的建设与意义分析
[2]欧阳杰.红外电子学.北京理工大学出版社，1997.
[3]张秀爱.蓝牙技术综述及其发展前景[J].中国信息科技，2008，（16）：128-131.
[4]刘鹏，张殿福.蓝牙技术研究[J].移动通信，2002，（5）：8-12.
论文作者:曾可,姚久平,冉长青,卢云菲,李莉莎,廖妮娅
论文发表刊物:《电力设备》2016年第16期
论文发表时间:2016/11/10
标签：蓝牙论文; 作业论文; 抄表论文; 数据论文; 现场论文; 高杆论文; 业务论文; 《电力设备》2016年第16期论文;