摘要：本文主要介绍随着我局电能量数据采集向智能化发展的道路上，针对智能数据采集设备在目前现场运维中存在的两大不足之处：电表底度、功率、最大需量等电能量信息需运维人员手抄记录；采集设备上传的故障监控报告，在现场复核环节存在的运维作业手段单一，借助校验仪或者相位伏安表等检测工具。通过研发新型设备《计量班组现场工作智能数据采集及检测移动终端》来解决上述问题的，全面开启电能量数据采集分析新时代，代替手抄记录。通过研发多串口技术（硬件）、多通讯规约技术（软件），使得设备具备数据实时智能采集、故障智能判断、以及电表对时等功能。
关键词：计量班组现场工作智能数据采集及检测移动终端；多串口技术；多通讯规约技术；数据实时智能采集；故障智能判断
随着时代的发展，“互联网＋”形式的新型办公理念是当代企业发展的方向，大数据时代的发展蒸蒸日上。电子数据库的形成对于所有行业的办公都创造了可观的效益，首先它帮助我们摆脱了纸质档案库的人工管理登记等繁琐事务，同时最重要的一点它帮助我们提供了实时共享信息的搜索引擎。我们电力企业的发展，伴随着新营销系统、计量自动化系统的引入，我们顺利开启了电能量数据采集新时代。为实现数据智能采集，我局全面推广远程采集装置：厂站电能量采集装置、专变负控管理终端、低压集抄集中器等。但是在现场运维过程中，如带电换表，对于更换前与更换后的电表底度、功率、最大需量等电能量信息还是需要手抄记录供给后续工单录入工作。同时针对系统自动报缺的电表计量异常问题，在现场故障核实环节中，作业人员需在试验接线盒上使用校验仪进行具体的电表校验工作以及使用相位伏安表进行六角图测量分析判别故障，造成运维效率低的现象。为全面开启电能量数据采集新时代，我们开展研发《计量班组现场工作智能数据采集及检测移动终端》，解决运维过程中的数据智能采集问题；同时推出智能化故障排查方式。
针对电表实时电能量数据采集及检测的问题，在以往的现场运维过程中，如带电更换表计我们需要人工记录新表、旧表的底度以及功率、需量等电能量信息，以供后续的营销工单的装拆信息录入环节使用。特别是在厂站批量更换电能表的情况下，手工抄录效率低，而且在用户负荷较重的情况下，电表轮显速度较快，容易造成记录出错，容易出现误读、漏读等失误现象，为确保企业以及用户的切身利益，电子化采集的方式可研性非常高。通过研发《计量班组现场工作智能数据采集及检测移动终端》，通过与电表的有效联系，实时智能采集电能量数据，实时存储，供给运维人员使用或者分析故障，代替手工记录或计算判别，有效规避风险。同时本设备将纳入我局周期送检设备清单，接受检测机构的考核。具体通过以下模块完成功能搭建。
1.数据采集通讯模块
《计量班组现场工作智能数据采集及检测移动终端》加入数据采集通讯模块，同时为适应目前现场计量设备种类、厂家、型号多，电表厂家近20家，电表型号30余种的现象，我们采用多串口技术（硬件）：远红外、近红外、RS232、RS485、摄像等各类方式；以及多通讯规约技术（软件）：国标DLT645-2007规约、国标DLT645-1997规约、威胜规约、兰吉尔IEC1107规约、DLMS规约、ABB IEC1107规约、ALPHA规约、ANSI规约等。多通讯手段互为备用，解决设备可靠性问题；多规约可选择调节，解决电表与采集设备的兼容性匹对问题，确保了与大规模电表的稳定有效联系是本次研发的重点技术革新点。
图1原理框图
与此同时，新型设备通过建立与现场采集装置通讯网口，向从终端下发所有表计批量采集指令并进行数据存储，实现批量采集功效，特别适用变电站批量表计的数据采集备份。
同时为规避手工抄数环节，设备系统对于采集数据存储文件格式使用Excel文件格式，通过建立USB通讯端口，可实现与办公电脑的数据有效传输，在数据采集准确性得到质的提高。
在研发过程中的在110kV上屯站、110kV泥洲站、110kV新村站试验调研中的结果显示，员工单次在现场对新旧表计工作两种数据记录方式的前后对比，通过该设备采集电量数据，并保全数据，数据采集准确率100%，厂站所有电能表采集时间由62min、48min或42min均缩减到2min的提升转变，实现效率提高近98%的成效。
图2数据采集时间对比图
2.故障智能判别分析模块
同时针对现场运维人员的故障检测问题，得益于当期现场电能采集装置的远程传输功能，计量自动化系统在分析数据后，自动筛选出可能存在故障的计量表计，如失流、失压、反向计量等故障现象，有助于我们前往现场复核。但是在复核环节，针对故障处理分析的手段，还有很大的革新空间，首先需要准备的检测工具多：校验仪、伏安表、对时掌机等，同时在判别分析环节由运维人员实时绘制六角图，进行错误接线计算更正系数。结合我局之前的重大成功研发项目《基于移动版计量错误接线培训系统研究》，在本设备加入故障分析模块，把智能故障判别电子化、智能分析化。
设备建立故障分析模块，智能判别电表故障类型以及运维措施。在多串口硬件技术与多规约软件技术的支持下，确保设备连通的稳定性，得以有效实施。通过采集模块实现的电表设备的运行参数，比如电压、电流、功率、功率因数等采集数据，得以验证后台报备错误现象，甚至发觉计量自动化系统未发现的潜在故障点。同时结合设备组建的错误接线分析数据库的公式计算分析，实时结算分析得出更正系数，运维效率极大提高的同时有效避免人工误判。
在研发过程中的试验环节，运维人员在单次的现场故障分析的工作时间由45min、47min、39min缩减到5min，实现约88.9%的效率值提升。
图3故障分析时间对比图
3.电表对时模块
考虑到现时对于现场运维的主流设备，为增加设备可研性，还可加入拓展功能，例如电能表在运行过程中，由于时间积累而存在的一定的时钟误差，可能导致在结算日的月结电量采集失败或者出错的问题。在新型终端加入电能表对时模块，在通讯模块的基础上，能有效确保与主流电表的有效通讯，使得设备功能面极广，可研性极高。
同时设计拍摄系统，预留存储条拓展区间，可供运维人员在现场运维过程中对于实体故障点的现场拍摄存档。特别是在运维人员对于故障判别有疑问或者不清楚的情况下，可以作为与同事探讨或者相互学习的素材。
4.结束语
本文总述我局通过研发《计量班组现场工作智能数据采集及检测移动终端》，采用多串口硬件、多规约软件革新技术以及搭建错误接电故障计算分析数据库有效搭建数据采集通讯模块、故障智能判别分析模块以及电表对时模块，解决电表底度、功率、最大需量等电能量信息现场手抄记录的效率低下问题与在现场故障核实自动化系统自动报缺的电表计量异常情况环节中需在试验接线盒上使用校验仪进行具体的电表校验工作以及使用相位伏安表进行六角图测量分析判别故障造成运维效率低的问题，实现了现场运维数据采集效率提升80%、故障分析效率提升67%的成效。
下一步研究方向，是希望建立与营销系统配套使用的软件，现场采集的数据以及错误接线的计量分析报告能有效对接营销系统的故障处理数据信息，结合营销系统与自动化系统对于用户长期的用电信息，根据设备现场计算分析得出的更正系数，自动生成追补方案。
致谢
梁永昌、方绍怀、何德良、张广斌、蒋敬鹤、袁博政等同事对本文的要题确定与修改提供了宝贵意见，谨此致谢。
参考文献
[1]张广斌.智能电能表计量故障分析及处理措施.工程技术，2017-10
[2]张广斌.基于数据挖掘在智能电能表故障分析中的应用.电力研究.2018-1
[3]蒋敬鹤.提高电能计量准确性的方法研究.工程技术.2016-12
[4]蒋敬鹤.电能量计量自动化系统对于用电检查工作的价值分析.2018-1
项目名称：计量班组现场工作智能数据采集及检测移动终端
项目编号：031900KK52180071
论文作者:董伟锋
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/13
标签：电表论文; 规约论文; 数据采集论文; 电能论文; 智能论文; 现场论文; 故障论文; 《电力设备》2018年第20期论文;