电能计量自动检定综合管理平台系统

摘要

一种电能计量自动检定综合管理平台系统，由数据库服务器，数据访问逻辑层，自动检定客户端，WEB服务器，系统接口部分组成；系统采用C/S和B/S架构并存的组网方式，采用设备通讯统一接口设计，与设备无关性技术进行不同计量设备的接入，通过通讯接口管理功能，法制法规应用管理功能，检定工作流程管理功能，检定项目管理功能，统计查询分析功能五个功能模块实现电能计量工作的规范化，统一化，标准化，依法公平公正，一人多机工作。

说明书

技术领域

本发明属于电力工业自动化领域，涉及一种规范化、统一化、标准化，一人多机操作进行电能计量检定工作的电能计量自动检定综合管理平台系统。

背景技术

针对供电企业所用大量的电能计量器具(电能表、互感器)的准确性关系到千家万户，国民经济，目前检定工作是经政府授权开展的检定工作。国内普遍检定所用的标准设备是不同厂家、不同型号、操作软件差异性大，操作难易程度不同，而且是单人单机操作，检定方案及项目随意性大，检定数据单机保存、容易丢失、数据不能共享、工作效率低下，检定工作不规范；另外对于多台以上的检定设备和多人的检定机构如何高效、规范、依法公平公正的进行检定工作，管理工作比较突出。

在国家电网公司全面推进改革形势下，供电企业推行电能计量体系建设，依法公平公正的进行检定工作，实现电能计量的集约化管理，建立规范、科学、统一的电能计量管理模式，按照授权要求进行电能计量检定工作，建立规范、统一的电能计量管理体系，依法开展检定工作。

目前检定装置制造厂多，型号不一，操作系统版本多种多样，风格各异，计量检定人员操作及装置检修维护带来不便，不利于开展计量检定标准化作业；另外目前现有单机操作的检定工作模式，计量器具的条码、防窃电封印等重要计量信息无法有效关联起来；同时单机操作，形成了新的“信息孤岛”，不利于计量信息资源的有效利用。

目前电能计量检定方法的缺点和不足：

1.检定设备生产厂家、型号、规格种类繁多操作软件差异性大，操作难易程度不同，而且是单人单机操作工作效率低。

2.检定项目及方案随意性大，检定数据单机保存容易丢失不能永久保存、检定报告格式不统一、数据不能共享。

3.缺乏法制化严格执行及管理，法制化要求的检定条件如环境温度、湿度没有在检定过程中“有机关联起来”严格执行环境标准；操作人员随意操作检定装置，忽视检定装置是否合格、检定证书是否有效，环境条件是否满足规程要求等问题；未经许可的计量检定人员(无相应检定员证书、无设备的操作资格等)操作检定装置。

4.缺乏科学规范、统一的检定工作流程和现代化的高效管理手段。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种电能计量自动检定综合管理平台系统，达到电能计量检定工作规范化、统一化、标准化，依法公平、公正一人多机(检定设备)操作，高效进行电能计量检定工作。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种电能计量自动检定综合管理平台系统，由以下设备组成：

(1)数据库服务器：用来存储系统运行中产生的各种数据；

(2)数据访问逻辑层：用于执行平台业务流程的处理，同时加强数据访问的安全性、正确性；

(3)自动检定客户端：在每个检定装置对应的计算机上安装自动检定客户端程序，客户端程序读取系统下发的业务要求，实现自动检定、测试功能；

(4)WEB服务器：系统中被授权人员通过IE浏览器访问WEB服务器实现工作业务流程；

(5)系统接口：用于实现本管理平台与其他外部系统的数据交换。

本发明电能计量自动检定综合管理平台系统，其中自动检定客户端采用设备通讯统一接口设计，与设备无关性技术接入检测设备，将检定设备的通信参数编译成动态规约驱动库，对检定设备实时通信和数据采集。

接入这些设备采用设备通讯统一接口设计，与设备无关性技术，通过统一的设备通讯接口，将检定设备的通信参数编译成动态规约驱动库，用作对检定设备电源实时通信和数据采集。不同的设备，只需简单的配置管理通信接口，实现了与设备无关的特性和平台软件统一的操作方式。

本发明电能计量自动检定综合管理平台系统，所述自动检定客户端和数据访问逻辑层之间采用C/S架构，用户端和WEB服务器端采用B/S架构。

本发明电能计量自动检定综合管理平台系统，其中数据访问逻辑层由通讯接口管理功能模块、法制法规应用管理功能模块、检定工作流程管理功能模块、检定项目管理功能模块和统计查询分析功能模块组成。

本发明电能计量自动检定综合管理平台系统，其中通讯接口管理功能模块由以下模块组成：

(1)通讯调度模块；

(2)设备通信参数及个性参数设置模块；

(3)设备通信项目设置模块；

(4)设备通讯规约维护模块；

(5)电能表通讯规约维护模块；

(6)温湿度通信参数维护模块。

本发明电能计量自动检定综合管理平台系统，其中法制法规应用管理功能模块由以下模块组成：

(1)标准计量设备管理模块；

(2)温湿度参数的应用管理模块；

(3)校定员证管理模块；

(4)检定规程管理模块。

本发明电能计量自动检定综合管理平台系统，其中检定工作流程管理功能模块由以下模块组成：

(1)管理模式配置模块；

(2)计划执行多级审批管理模块；

(3)工作流程配置管理及执行模块；

(4)与“防窃电封印系统”的连接模块；

(5)检定证书及报告管理模块。

本发明电能计量自动检定综合管理平台系统，其中检定项目管理功能模块由以下模块组成：

(1)检定方案配置模块；

(2)检定项目配置及规程参数设置模块；

(3)走字试验及规程参数设置模块；

(4)耐压试验及规程参数设置模块；

(5)互感器试验及规程参数设置模块；

(6)现场校验数据导入模块。

本发明电能计量自动检定综合管理平台系统，其中统计查询分析功能模块由以下模块组成：

(1)工作任务统计模块；

(2)误差性能查询和分析模块；

(3)运行日志查询与分析模块；

(4)检定证书及报告查询模块。

因此，通过上述技术方案可以达到以下效果：

1.电能计量检定管理工作中，任何一个管理岗位都可在计算机上通过浏览器查看、审批检定方案、管理、下发任务指令，系统结构清晰，操作简单。

2.检定数据实行集中管理，检定报告统一标准格式集中打印工作实行流程化，信息化管理；为电能计量检定工作提供高效、快捷、便利的平台。

3.对历史数据实时刷新保存，保证数据的唯一性，安全可靠性，具有较高的数据保存、保全功能。

4.将不同厂家的检定设备的通讯参数编译成动态规约驱动库实行统一管理，实现了计量检定操作的标准化、统一化、规范化。

5.系统数据安全性采取高级别、多层次的安全防护措施，包括系统的权限管理、角色管理、用户管理、日志管理四个方面。

6.具备良好的可扩充性和灵活性。

7.—人多机(检定设备)工作模式。

附图说明

图1为本发明网络构造拓扑图；

图2为本发明数据访问逻辑层模块结构图；

图3为本发明基本业务流程图；

图4为本发明自动检定客户端调用动态规约驱动库流程图；

图5为本发明动态规约驱动库实现图；

图6为本发明计划/任务执行多级审批管理流程图；

图7为本发明检定工作任务基本流程图；

图8为本发明检定过程电能表检定方案流程图；

图9为本发明检定过程互感器检定方案流程图；

图10为本发明检定过程走字、耐压试验流程图。

附图标记说明：

1—B/S组网部分；      2—C/S组网部分；    3—数据访问逻辑层；

4—服务端管理部分；   5—客户端检定部分。

具体实施方式

2007年2月，根据XX供电局按照XX省电力公司的要求，突出科技进步，应用现代化管理模式，开展了集中依法公平公正电能计量检定工作。将以下设备接入平台系统：

A型单相电能表检定装置      1台

B型单相电能表检定装置      2台

C型全自动互感器校验装置    1台

D型现场校验仪              2台

E型三相电能表多功能检定装置    1台

F型单相电能表多功能检定装置    1台

G型走字试验台                  5台

H型耐压试验台                  2台

通过对检定工作和检定设备的分析，应用了如图1所示组网的电能计量自动检定综合管理平台系统。

该系统通过把与计量检定工作紧密相关的各种信息，进行整合，使这些信息有机的“关联”起来，形成由计量检定各要素集成的电能计量自动检定计算机网络系统，实现电能计量检定条件、计量标准装置、计量人员(完成规定的操作)、工作流程等进行自动控制，确保依法依规开展检定工作。

采用了以下计量法规、标准和制度，均为目前的有效版本：

中华人民共和国《计量法》

JJF1069-2003  《法定计量检定机构考核规范》

JJF1001-1998  《通用计量术语及定义》

JJF1033-2001  《计量标准考核规范》

DL/T448-2000  《电能计量装置技术管理规程》

SD109-83      《电能计量装置现场检验规程》

JJG31 3-94    《测量用电流互感器检定规程》

JJG314-94     《测量用电压互感器检定规程》

JJG307-1988    交流电度表(电能表)检定规程

JJG596-1999    电子式电能表检定规程

JJG597-1989    交流电能表检定装置；

JJG569-1988    最大需量电能表(电度表)检定规程(试行)

JJG691-1990    分时记度电能表(多费率)检定规程

GB8170-1987    数值修约规则；

DL/T614 1997   多功能电能表

DL/T645 1997   多功能电能表通讯规约

DL/T5202-2004   电能量计量系统设计技术规程

如图1所示本发明电能计量自动检定综合管理平台系统，由以下设备组成：

(1)数据库服务器：用来存储系统运行中产生的各种数据；

(2)数据访问逻辑层：用于执行平台业务流程的处理，同时加强数据访问的安全性、正确性；

(3)自动检定客户端：在每个检定装置对应的计算机上安装自动检定客户端程序，客户端程序读取系统下发的业务要求，实现自动检定、测试功能；

(4)WEB服务器：系统中被授权人员通过IE浏览器访问WEB服务器实现工作业务流程；

(5)系统接口：用于实现本管理平台与其他外部系统的数据交换。

自动检定客户端和数据访问逻辑层之间采用C/S架构；用户端和WEB服务器端采用B/S架构。

电能计量自动检定综合管理平台系统，其中自动检定客户端采用设备通讯统一接口设计，与设备无关性技术.接入检测设备，将检定设备的通信参数编译成动态规约驱动库，对检定设备实时通信和数据采集。

设备无关性技术：目前电能表检测设备很多，同种类型的设备又有不同厂家、不同型号的产品，这些设备在控制方式、数据采集方式上又有差异，这样给应用程序的编写带来很大困难。为了提高系统的可适应性和可扩展性，本系统将具体的硬件设备同整个系统隔离起来，对设备的具体操作、数据的采集操作等问题统统由设备规约驱动程序来解决，同时提供统一的操纵设备的方法(接口)，只需要按套路调用提供的功能即可，无须关心实际的设备是什么，这就是与设备无关性。这样，每添加或改动接入系统的设备，只需要安装相应设备的规约驱动库即可。

接入这些设备采用设备通讯统一接口设计，与设备无关性技术，通过统一的设备通讯接口，将检定设备的通信参数编译成动态规约驱动库，用作对检定设备电源实时通信和数据采集。不同的设备，只需简单的配置管理通信接口，实现了与设备无关的特性和平台软件统一的操作方式。

图4表示了本发明调用动态规约驱动库流程图；进入自动检定客户端后，系统根据实际使用的设备、设备配置信息，调用相应设备的规约驱动库，同时根据被测试资产的信息，检定流程通过统一的接口控制该设备自动运行、采集所需数据，并进行数据的进一步处理和保存，最终显示给操作人员。

图5表示了动态规约驱动库的实现。不同设备的动态规约驱动库通过对系统定义的设备通讯接口的具体实现，将不同设备的通讯协议符、操纵流程、数据采集方法等内置到规约库中。经应用层封装(解析)数据，中间层选择通讯介质，链路层物理地址寻址、数据成帧、流量控制、数据检错、重发，最后通过物理层将数据发送(接收)到被控设备。

图7为本发明检定工作任务基本流程图，被检器具不同执行不同的检定流程：

(1)电能表的检定流程：自动检定客户端接收到分配的工作任务后，检定人员根据实际挂表情况，将信息输入到系统中(为提高工作效率，实际工作中一般采用扫描器扫描资产条码录入的方式)。经人工/自动(需设备支持)检查接线正确后，检定人员选择具体的检定项目，即进入自动检定流程，系统调用相应的设备规约驱动库，自动进行检定。检定结束，经电子签名后，数据提交保存，同时通过与防窃电封印系统、客服支持系统接口，将检定数据、封印信息提交到客服支持系统保存。

(2)互感器的检定流程：

自动检定客户端接收到分配的工作任务后，检定人员根据实际通道情况，将信息输入到系统中。经人工检查互感器接线正确后，即进入自动比差、角差检定流程。检定结束，经电子签名后，数据提交保存，同时通过与客服支持系统接口，将检定数据提交到客服支持系统保存。

图8为本发明检定过程电能表检定方案流程图；

电能表的检定项目依照规程要求，包括耐压试验、误差检定(基本误差测试、启动、潜动试验)、走字试验等。系统对各检定项目做了次序限制，即：未进行上一个项目时，后一个项目不能进行。同时通过与实验室温控系统的联接，系统实时采集环境温度、湿度，当环境不符合检定要求时，不能进行检定工作。

图9为本发明检定过程互感器检定方案流程图；互感器的检定包括耐压试验和比差、角差测试。

本发明电能计量自动检定综合管理平台系统，其中数据访问逻辑层由通讯接口管理功能模块、法制法规应用管理功能模块、检定工作流程管理功能模块、检定项目管理功能模块和统计查询分析功能模块组成。

图2为本发明数据访问逻辑层模块示意图，数据访问逻辑层3和客户支持系统及电能计量资产定位管理系统相连。

图3为本发明检定工作任务的基本流程，在数据访问逻辑层通过调用相关模块实现。服务端管理部分4的流程，表示检定工作从制定计划到检定工作结束、证书打印的工作流程。根据实际工作情况，管理人员制定检定计划，经上级领导审批后，制定检定任务，再经审批后，由资产库管人员配发被检器具。检定工作管理人员将任务分配到具体的检定设备上，检定工作人员进入检定客户端进行检定，工作结束后，数据经核验员、主管审核，进行证书打印。任务完成后自动结束归档；客户端检定部分5，表示检定工作人员进入检定客户端，接收、执行分配的工作任务的过程。检定人员通过挂表将实际挂表信息输入到系统中，如果环境条件符合检定条件，进入自动检定流程，系统自动调用对应设备的规约驱动库，依照检定方案进行检定。检定结束后，检定人员提交数据等待审核。

本发明电能计量自动检定综合管理平台系统，所述数据访问逻辑层的通讯接口管理功能模块由以下模块组成：

(1)通讯调度模块；

通讯调度平台实现了系统业务流程数据流和设备通讯数据流的整合，是实现通讯接口管理的中间层。

(2)设备通信参数及个性参数设置模块：它用于设备的通讯参数设置(如：通讯端口，通讯波特率、数据位、停止位等)及个性参数设置(包括通讯接口类型、设备的柜面特征等)。

(3)设备通讯项目设置模块；

根据设备的实际功能，在该模块中可配置其可用的通讯项目。这样可简化因设备硬件升级带来的软件功能的变化。

(4)设备通讯规约维护模块；

它用于检定设备通讯规约的参数设置、命名空间设置以及和标准设置的关联关系。

(5)电能表通讯规约维护模块；

它用于电能表通讯规约的参数设置、命名空间设置以及和标准设置的关联关系。

(6)温湿度通信参数维护模块；

它用于设置温湿度控制系统的采集频率，采集时间段，采集的区域点等内容以及需要达到的温、湿度值等。

本发明电能计量自动检定综合管理平台系统，所述法制法规应用管理功能模块由以下模块组成：

(1)标准计量设备的管理模块；

用于对检定标准设备、检定标准器具的管理。其中包括设备、标准器具的基本信息管理，设备、标准器具检定信息管理等。

(2)温湿度参数的应用管理模块；

用于配置对检定工作环境条件的要求(需要操作人具备特定的权限)，以保证整个检定工作在规程允许的条件下进行。

(3)校定员证管理模块；

用于对能够进入系统进行检定的人员进行管理，保证检定工作的合法性。

(4)检定规程管理模块。

用于对现行检定规程的管理，可以依照现行规程制定具体的检定方案。

法制法规应用管理功能模块将法制化要求的检定条件如环境温度、湿度在检定过程中有机关联起来，严格执行环境标准；操作人员操作检定装置，检查检定装置是否合格、检定证书是否有效，环境条件是否满足规程要求等问题；未经许可的计量检定人员(无相应检定员证书、无设备的操作资格等)不允许操作检定装置。

本发明电能计量自动检定综合管理平台系统，所述数据访问逻辑层的检定工作流程管理功能模块由以下模块组成：

(1)管理模式配置模块；

用于提供一套灵活的管理模式配置平台，可让管理人员根据实际情况设置一套符合本系统流转模式的管理方式。例如执行单位的管理权限，检定任务单的执行审批等级等内容。

(2)计划、执行多级审批管理模块；

用于计划到执行的各个环节支持多级审批管理。检定工作任务的审批级别的设置在『管理模式配置』中设置。

通过设置用户权限实现任务多级审批，实现图6的流程。工作计划/任务制定后，一级审批人员即可对其进行审批，如通过，则计划/任务提交到上一级审批人员处等待审批；如未通过，则计划/任务返回到制定人处，可以修改后再次提交待审，也可以删除，重新制定。所有审批人员均审批通过，计划/任务进入执行流程；如果任意一级未通过，均返回到制定人处。通过以上流程实现了计划/任务的多级审批管理。

(3)工作流程配置管理及执行模块；

用于业务管理和工作规范流程化。将工作规范和业务管理完全嵌入软件的管理流程中，并以任务单的流转形式进行处理，方便管理和调配。

(4)与“防窃电封印系统”的连接模块；

用于实现与“防窃电封印系统”的连接是通过开放式接口实现，为了进一步完善电能表的检验流程，完善电能计量装置检验的合法性和有效性，实现信息资源的共享。

(5)检定证书及报告管理模块

用于数据采用集中管理以后，检定证书、检定报告、检定结果通知书等报表采取集中打印、集中管理。检定平台中用户根据授权通过WEB程序实现检定证书的统一打印，系统自动记录用户的打印情况。这样就保证了检定证书的有效性、统一性，以及数据来源的一致性。

本发明电能计量自动检定综合管理平台系统，所述数据访问逻辑层的检定项目管理功能模块由以下模块组成：

(1)检定方案配置模块；

它用于管理人员配置适应各种被检电能计量器具的检定方案，设置被检定计量器具和检定方案的对应关系。

同时它可用于设置标准设备和适应检定规程、检定被检计量器具的检定等级要求。

(2)检定项目配置及规程参数设置模块；

它用于按照规程，或根据工作的实际情况自定义检定方案。

(3)走字试验及规程参数设置模块；

它用于提供一套灵活的走字试验及规程参数设置功能，可让管理人员根据实际情况设置一套符合本系统流转模式的检定方式。走字试验流程如图1 0所示。掌上数据采集器扫描被检器具条码后，录入被检器具的起始底度数，然后启动走字设备开始走字试验，试验结束后，再录入被检器具的终止底度数。通过数据上传功能将走字数据上传到计算机进行进一步处理。

(4)耐压试验及规程参数设置模块；

它用于提供耐压试验及规程参数设置，可让管理人员根据实际情况设置一套符合本系统流转模式的检定方式。耐压试验流程如图1 0所示。掌上数据采集器扫描被检器具条码后，录入被检器具的耐压结果数据，如绝缘电阻值、耐压试验电压、耐压试验结果等。通过数据上传功能将数据上传到计算机进行进一步处理。

(5)互感器试验及规程参数设置模块；

它用于提供互感器试验及规程参数设置，可让管理人员根据实际情况设置一套符合本系统流转模式的检定方式。

(6)现场校验数据导入模块；

它用于不仅要求实现检定实验室的功能，同时要对现场运行计量装置的误差检定数据的管理。为了实现这个功能，采用以下两种方式：

A.开发具有公共数据访问接口(采用DLL文件或OCX文件)提供给现场校验仪的开发商。

B.按照用户要求根据设备的通讯方式开发对应的数据读取程序，进一步完善数据的导入功能。

本发明电能计量自动检定综合管理平台系统，所述管理平台中的统计查询分析功能模块由以下模块组成：

(1)工作任务统计模块；

(2)误差性能查询和分析模块；

(3)运行日志查询与分析模块；

(4)检定证书及报告查询模块；

用户通过客户端程序或者浏览器查询存放在数据库中的各种统计数据，包括工作任务的统计，各种检测设备的误差和性能，系统运行日志，检定证书及报告查询并且提供各种查询数据的打印功能。

本发明技术指标：

系统可用率≥99.9％；

平均无故障工作时间≥20000h；

系统运行寿命≥10年；

画面响应时间≤2s；

时钟同步保持时钟误差≤±10ms；

主服务器CPU平均负荷率≤30％；

网络负荷率≤30％；

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。