電能計(jì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的改造措施研究

徐誠

[摘 要]電能計(jì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)作為電力系統(tǒng)工作的重要組成部分，對電力計(jì)量數(shù)據(jù)的安全性、可靠性、有效性的提升具有非常積極的意義，已經(jīng)成為新時(shí)期電力計(jì)量工作體系構(gòu)建的關(guān)鍵。該系統(tǒng)通過智能設(shè)備實(shí)現(xiàn)了計(jì)量數(shù)據(jù)的全面采集，能夠有效提升核算的精確性，為電力工作開展奠定良好的基礎(chǔ)。但當(dāng)前我國電力計(jì)量體系設(shè)計(jì)過程中并未對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行完善，其數(shù)據(jù)采集效益較差，實(shí)施全方位數(shù)據(jù)采集改造在電力計(jì)量工作完善中刻不容緩。

[關(guān)鍵詞]電能計(jì)量 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 改造措施

中圖分類號(hào)：TD26 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）07-0054-01

引言

隨著電力事業(yè)的不斷深化和發(fā)展，各種智能化電力營銷計(jì)量系統(tǒng)在電力市場中得到廣泛的應(yīng)用。電能作為一種商品，電能必須有自己的市場。為了自身發(fā)展需要，供電企業(yè)應(yīng)當(dāng)擴(kuò)寬能源市場，爭取客戶資源，增加終端客戶數(shù)量，保證電力市場需要的相對穩(wěn)定。但在營銷過程中，傳統(tǒng)的人工抄表也隨著工作量的增加而出現(xiàn)不適應(yīng)市場的發(fā)展需要。因此，為提高供電企業(yè)的效率和管理水平，引入自動(dòng)抄表技，優(yōu)化電能計(jì)量管理，拓展電力市場是供電企業(yè)發(fā)展的迫切需要。

1.電能計(jì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)概述

電能計(jì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)通訊、數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)處理和分析、系統(tǒng)維護(hù)等幾大部分，可以自動(dòng)完成電量數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)和分析，對提升電力系統(tǒng)運(yùn)營效益具有非常重要的意義。電能計(jì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以自動(dòng)化裝備為核心，通過自動(dòng)化管理對數(shù)據(jù)采集效益、計(jì)算效率等進(jìn)行提升，有效改善了數(shù)據(jù)處理的有效性和科學(xué)性，使數(shù)據(jù)精度大幅提升。該系統(tǒng)設(shè)置的過程中需要把握好三個(gè)子網(wǎng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，即主數(shù)據(jù)庫服務(wù)器子網(wǎng)、采集前置子網(wǎng)、WEB應(yīng)用服務(wù)子網(wǎng)。

主數(shù)據(jù)庫服務(wù)器子網(wǎng)中主要包括數(shù)據(jù)集控器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器兩部分內(nèi)容，為雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)，通過數(shù)據(jù)服務(wù)器陣列實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量數(shù)據(jù)的采集及處理。該服務(wù)器子網(wǎng)設(shè)置數(shù)據(jù)庫軟件，通過數(shù)據(jù)庫軟件對區(qū)域數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)用。主數(shù)據(jù)庫服務(wù)器子網(wǎng)將數(shù)據(jù)庫與應(yīng)用服務(wù)器、采集器前置網(wǎng)結(jié)合在一起，與采集前置子網(wǎng)構(gòu)成了電能計(jì)量數(shù)據(jù)采集結(jié)構(gòu)；采集前置子網(wǎng)主要通過采集器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，通過采集器對電能表區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以網(wǎng)絡(luò)方式或電話撥號(hào)方式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街鲾?shù)據(jù)服務(wù)器陣列中；WEB應(yīng)用服務(wù)子網(wǎng)主要針對電能計(jì)量工作的實(shí)際業(yè)務(wù)，可以針對電能數(shù)據(jù)狀況實(shí)現(xiàn)定時(shí)或?qū)崟r(shí)抄讀，采集完善的數(shù)據(jù)信息，將其傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫中心的相關(guān)系統(tǒng)中，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息處理的全面完善，完善數(shù)據(jù)瀏覽、曲線繪制、電量計(jì)算等服務(wù)功能。

用電信息采集系統(tǒng)通過對電力用戶的用電信息的采集，并對采集的信息進(jìn)行處理，同時(shí)對整個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)控，從而更好地分析和管理電力客戶的用電行為，尤其是在計(jì)量是否異常、電能質(zhì)量高低的監(jiān)測方面具有十分重要的效果，而這些功能在促進(jìn)電網(wǎng)智能化的過程中發(fā)揮了巨大的作用。每日采集的數(shù)據(jù)數(shù)量非常巨大，一旦系統(tǒng)建成，就能利用其對用戶的電表運(yùn)行的情況進(jìn)行分析。在利用用戶用電信息采集系統(tǒng)對電能計(jì)量數(shù)據(jù)分析時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)這樣或那樣的情況導(dǎo)致其數(shù)據(jù)異常。

2.電能計(jì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的改造措施

2.1 電能計(jì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)備的改造

傳統(tǒng)電能計(jì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)構(gòu)造的過程中并未對采集系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行合理構(gòu)建，設(shè)備信息交互較差，工作過程中非常容易出現(xiàn)由軟硬件導(dǎo)致的設(shè)備沖突，造成系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集效益大打折扣。因此，在對電能計(jì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化的過程中要先把握好設(shè)備系統(tǒng)的改造，在可靠性指標(biāo)上提升設(shè)備系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保證設(shè)備系統(tǒng)能夠全面發(fā)揮自身性能。

（1）硬件核心的改造。電能計(jì)量數(shù)據(jù)采集硬件完善時(shí)可以在主站服務(wù)器上設(shè)置虛擬機(jī)，通過虛擬機(jī)對電能計(jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)并行采集。虛擬機(jī)可以有效縮短電能計(jì)量數(shù)據(jù)的采集時(shí)間，能夠?qū)崿F(xiàn)拓補(bǔ)設(shè)置的完善。上述裝置將系統(tǒng)采集到的電能計(jì)量數(shù)據(jù)并行存儲(chǔ)，提升了數(shù)據(jù)的安全性，在一定程度上起到了防火墻的作用，是電能計(jì)量數(shù)據(jù)采集硬件改造中的重要內(nèi)容。

（2）軟件接口的改造。軟件接口作為改善電能計(jì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)性能的重要措施，已經(jīng)成為新時(shí)期電能計(jì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)改造的關(guān)鍵。軟件接口改造過程中需先對電能計(jì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)成本、構(gòu)建狀況、應(yīng)用效益等進(jìn)行調(diào)查，做好前期改造分析及計(jì)算，形成最大改造效益方案。其次，要對電能計(jì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中常出現(xiàn)的軟件接口問題進(jìn)行分析，確定系統(tǒng)中軟件接口改造的著重點(diǎn)，形成完善的軟件接口體系。最后，要遵照原有系統(tǒng)狀況對改造方案進(jìn)行協(xié)調(diào)，分析各個(gè)子系統(tǒng)狀況，在子系統(tǒng)基礎(chǔ)上實(shí)施合理調(diào)整，從而保證軟件接口能夠符合各個(gè)系統(tǒng)需求，提升系統(tǒng)融合效益和共享效益。

2.2 電能計(jì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)程序的改造

采集程序設(shè)計(jì)不合理是當(dāng)前電能計(jì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)存在的主要問題。常規(guī)電能計(jì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)的過程中并未對通信規(guī)約、程序開發(fā)等進(jìn)行全方位把握，缺乏專業(yè)性分析，只是依照其他數(shù)據(jù)采集程序“照葫蘆畫瓢”。上述采集程序在電能計(jì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的適用性較差，采集穩(wěn)定性水平較低，嚴(yán)重限制了電能計(jì)量數(shù)據(jù)采集質(zhì)量。因此，在電能計(jì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)改造的過程中要把握好程序設(shè)計(jì)內(nèi)容，對系統(tǒng)程序的功能性和穩(wěn)定性進(jìn)行提升，從而解決相應(yīng)問題。

（1）通信規(guī)約的改造。采集程序改造過程中要把握好通信規(guī)約的完善，結(jié)合電能計(jì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)需求形成相應(yīng)數(shù)據(jù)采集內(nèi)容。電能計(jì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集流程為：電表數(shù)據(jù)―采集器―主站。通信規(guī)約構(gòu)建的過程中要對上述數(shù)據(jù)進(jìn)行合理把握，形成相應(yīng)原則。該系統(tǒng)構(gòu)建的過程中要把握好IEC102規(guī)約，對IEC102規(guī)約進(jìn)行合理維護(hù)，結(jié)合上述內(nèi)容實(shí)施自動(dòng)化原則，在IEC102軟件采集上形成自動(dòng)化規(guī)約，提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性和實(shí)用性。

（2）采集程序的改造。采集程序改造的過程中要把握好IEC102規(guī)約，結(jié)合具體狀況實(shí)現(xiàn)專業(yè)知識(shí)的完善，防止出具通信中由專業(yè)知識(shí)導(dǎo)致的程序設(shè)計(jì)問題。電能計(jì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)程序改造中可以適當(dāng)引入socket協(xié)議，通過鍵盤模擬手段對協(xié)議基礎(chǔ)進(jìn)行完善。Socket協(xié)議中各個(gè)表計(jì)形成相應(yīng)的終端地址，確定對應(yīng)編號(hào)，對電能表數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。表計(jì)循環(huán)采集各個(gè)電表表碼，通過編碼手段將其編入相應(yīng)存緩地址中，將采集程序在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)形成系統(tǒng)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)內(nèi)容，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的完善。要在數(shù)據(jù)原理基礎(chǔ)上應(yīng)用VC++&MFC對采集程序進(jìn)行編寫，通過編寫程序確定采集狀況，將數(shù)據(jù)自動(dòng)錄入到數(shù)據(jù)庫中，完成數(shù)據(jù)信息的全面采集。軟件程序設(shè)計(jì)的過程中需要進(jìn)行編碼轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)校驗(yàn)，當(dāng)兩次指令結(jié)果相同后則數(shù)據(jù)采集結(jié)果準(zhǔn)確，否則需要重新采集。上述程序改造可以從根本上提升數(shù)據(jù)采集質(zhì)量，采集效益較高，可以從本質(zhì)上完成數(shù)據(jù)的發(fā)布，將自動(dòng)錄入軟件與核算系統(tǒng)結(jié)合在一起，對系統(tǒng)穩(wěn)定性和功能性的提升具有至關(guān)重要的意義。

3.結(jié)語

在電力體制不斷深入改革的形勢下，供電企業(yè)要適應(yīng)當(dāng)前的市場模式，加快市場化步伐，提高電力營銷能力，樹立牢固的服務(wù)理念，以實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。

電能計(jì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)改造的過程中要把握好硬件改造和程序改造兩方面內(nèi)容，結(jié)合電力計(jì)量數(shù)據(jù)采集工作需求形成相應(yīng)系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量數(shù)據(jù)采集工作大的完善，達(dá)到采集效益的全面提升。要對電能計(jì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的可靠性和科學(xué)性指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，在改造過程中把握好新型電能計(jì)量數(shù)據(jù)采集工具及技術(shù)，構(gòu)建系統(tǒng)化、層次化采集網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，將自動(dòng)化管理與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)合在一起，從根本上提升電能計(jì)量數(shù)據(jù)采集工作質(zhì)量，加速電能計(jì)量體系發(fā)展進(jìn)程。

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