張軍朝

0 研究背景

隨著統(tǒng)一智能電表的推廣，目前邢臺已完成智能電表的安裝30多萬臺，為智能電網(wǎng)的建設(shè)提供了基礎(chǔ)運(yùn)行平臺環(huán)境。智能電表以其精度高、安全穩(wěn)定、多功能的特性，得到電力公司和客戶的認(rèn)可，但是正式其多功能、多種復(fù)雜通訊方式，造成了一旦出現(xiàn)問題，對造成故障判斷就十分困難，在缺少有效手段的情況下，對于現(xiàn)場服務(wù)人員來講，為了避免產(chǎn)生用電糾紛，基本采取的措施就是換表，造成電力供公司人員和資產(chǎn)的極大浪費(fèi)，隨著安裝計量設(shè)備的不斷增多，勢必投入更大的人力和財力才能維護(hù)正常的客戶服務(wù)水平，能否根據(jù)智能電表的技術(shù)特性和規(guī)范要求，采用科學(xué)的技術(shù)手段，解決客戶服務(wù)人員現(xiàn)場服務(wù)的問題是擺在營銷一道難題。

1 主要問題

為了探究表計故障原因，我們將所有現(xiàn)場返庫的表計進(jìn)行了全面的質(zhì)量分析，發(fā)現(xiàn)很多所謂的故障主要體現(xiàn)為購電輸不進(jìn)、數(shù)據(jù)抄收效果不好，通過對其的仔細(xì)，發(fā)現(xiàn)表的基本功能都是正常的，造成的主要問題都是卡信息和表計信息不一致、密鑰未正常下裝等問題，都是操作環(huán)節(jié)的問題居多，占了整個故障表計的80%以上。

2 問題探源

針對上述情況，我們走訪了表廠、方案商、系統(tǒng)開發(fā)商，深入研究了國網(wǎng)智能電表宣貫技術(shù)要求，發(fā)現(xiàn)主要根源是：

1）國網(wǎng)智能卡表沒有提供檢查卡功能，服務(wù)人員無法通過檢查卡檢查用戶表計信息;

2）現(xiàn)場無法獲取用戶卡信息的正確性，只能憑借表計故障代碼進(jìn)行粗淺的判斷，對于用戶卡只能到營業(yè)網(wǎng)點(diǎn)獲取卡片信息;

3）無法獲取當(dāng)前用戶的客戶信息，缺少判斷問題的技術(shù)依據(jù);

4）載波模塊的故障，非專業(yè)技術(shù)人員很難判斷，設(shè)備在安裝階段就已經(jīng)埋下了禍根。

以上這些問題，都是造成服務(wù)人員重復(fù)工作、效率底細(xì)的根本原因，有時為了一個故障表服務(wù)人員要反復(fù)幾次，極大打擊了服務(wù)人員的積極性，索性不如拆表了事，造成了非故障表計換表的問題頻繁出現(xiàn)。

3 解決問題思路

針對以上問題，我們通過與現(xiàn)場服務(wù)人員交流，結(jié)合以往的工作經(jīng)驗(yàn)，我們得出的結(jié)論是需要研發(fā)出一款便攜的、移動獲取客戶信息、現(xiàn)場讀取客戶電卡信息、實(shí)時獲取表計信息的設(shè)備，就可以很好的解決問題。

首先，便攜解決了服務(wù)人員可以隨身攜帶的問題，移動獲取客戶信息提供了分析卡片信息和用戶實(shí)時數(shù)據(jù)的手段，其次現(xiàn)場讀取用戶卡信息，最后再與表計目前的實(shí)際信息做比較，這個就構(gòu)成一套完整的現(xiàn)場分析系統(tǒng)，為服務(wù)人員提供一個移動的智能業(yè)務(wù)輔助解決設(shè)備。

針對以上思路，我們對設(shè)備的規(guī)劃如下：

1）提供IC卡讀卡接口，讀取用戶卡信息;

2）通過紅外接口獲取電表實(shí)施運(yùn)行信息;

3）通過遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)GPRS，實(shí)時獲取后臺客戶運(yùn)行信息;

4）通過附屬模塊，檢測載波通訊情況。

針對以上情況，我們對各種設(shè)備進(jìn)行了選型，找到了匹配運(yùn)行要求的設(shè)備，研發(fā)了相關(guān)軟件，系統(tǒng)整體設(shè)計如下。

4 系統(tǒng)整體介紹

智能電網(wǎng)用電信息采集系統(tǒng)主要由采集主站、集中器、智能電能表、負(fù)荷控制終端等組成。將電力公司大量場外的計量設(shè)備采用公用網(wǎng)絡(luò)等方式連接起來，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)下發(fā)等功能，達(dá)到用電用戶全覆蓋、全采集的目標(biāo)。

圖1 智能移動終端現(xiàn)場應(yīng)用結(jié)構(gòu)圖

電力公司計量設(shè)備分布廣泛，特別是低壓用戶數(shù)量龐大，所以在系統(tǒng)建設(shè)過程中，不僅要更換現(xiàn)有電能表，還需要在每個臺區(qū)新增集中器，在臺區(qū)變壓器處新增配變終端、在大用戶用電現(xiàn)場增加負(fù)荷控制終端等設(shè)備。由此可見這些現(xiàn)場設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，成為整個系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵。

設(shè)備的安裝和維護(hù)都需要工作人員現(xiàn)場進(jìn)行安裝、調(diào)試、巡檢、消缺等工作，需要實(shí)時接入采集主站查看所管理臺區(qū)設(shè)備情況，現(xiàn)場工作后可以快速測試、查看結(jié)果。

項(xiàng)目建設(shè)過程中，現(xiàn)場工作人員數(shù)量龐大，如何保證現(xiàn)場操作能按照標(biāo)準(zhǔn)的作業(yè)流程進(jìn)行也成為采集系統(tǒng)建設(shè)的一項(xiàng)重要工作。

基于以上分析，為現(xiàn)場工作人員提供可以接入采集主站的現(xiàn)場作業(yè)終端來支持現(xiàn)場作業(yè)的便利性和一致性成為在采集系統(tǒng)建設(shè)期和運(yùn)維期的一項(xiàng)重要工作?，F(xiàn)場作業(yè)終端具有GPRS 連接能力，可以實(shí)時連接采集主站，獲取和回傳現(xiàn)場的相關(guān)數(shù)據(jù);具有紅外、載波、RS232、RS485 等連接能力可以與現(xiàn)場設(shè)備交互;具有激光頭可以掃描現(xiàn)場設(shè)備的資產(chǎn)條碼，可以快速定位設(shè)備，監(jiān)督工作人員是否到達(dá)作業(yè)現(xiàn)場;具有GPS 功能，可以采集集中器等設(shè)備的GIS信息。

基于以上分析，現(xiàn)場作業(yè)終端在主站系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)支持下，按照采集系統(tǒng)的建設(shè)階段實(shí)現(xiàn)以下功能：

（1）采集系統(tǒng)建設(shè)期

①集中器安裝選址

②電表信息采集

③集中器信息建檔

④集中器參數(shù)設(shè)置并建檔上傳

（2）采集系統(tǒng)調(diào)試期

①系統(tǒng)在線調(diào)試

②系統(tǒng)離線調(diào)試

a.集中器調(diào)試

b.智能電表調(diào)試

（3）采集系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)期

①集中器消缺

②智能電表消缺

③現(xiàn)場設(shè)備巡檢

④智能電表參數(shù)修改

⑤催費(fèi)現(xiàn)場停復(fù)電

在系統(tǒng)建設(shè)期，現(xiàn)場作業(yè)終端可以為集中器選址，集中器安裝、調(diào)試、初始參數(shù)設(shè)置檢查，智能表安裝、費(fèi)控功能調(diào)試，臺區(qū)聯(lián)調(diào)等工作提供標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程;在系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)期，可以為載波診斷、集中器巡檢、終端巡檢、智能電表消缺等工作提供支持。

5 系統(tǒng)建設(shè)

5.1 網(wǎng)絡(luò)連接方式

系統(tǒng)由現(xiàn)場作業(yè)終端和接入平臺兩部分構(gòu)成，兩者之間采用GPRS 等方式連接保證工作人員使用作業(yè)終端可以實(shí)時獲取電力公司內(nèi)部各個系統(tǒng)（如：采集主站、營銷系統(tǒng)、售電系統(tǒng)、采集主站等）的實(shí)時參數(shù)數(shù)據(jù)，同時上傳現(xiàn)場設(shè)備的參數(shù)信息。

5.1.1 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

現(xiàn)場作業(yè)終端和接入平臺通常是基于不同操作系統(tǒng)的設(shè)備，在他們直接進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接通常采用與系統(tǒng)無關(guān)的socket 方式或WebService 方式。

WebService 是一種可以接收從Internet 或者Intranet 上的不同系統(tǒng)中傳遞過來的請求，基于應(yīng)用層，是輕量級的獨(dú)立通訊技術(shù)，一般分為httpwebservice ，soap webservice 兩種，都是基于http 通信協(xié)議，交互xml 格式的數(shù)據(jù)。Socket （通常稱為套接字）是一種以字節(jié)流的方式傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)接口，也是最早出現(xiàn)的一種網(wǎng)絡(luò)接口，被各個平臺廣泛的使用。Socket 主要是基于傳輸層，多用于C/S 通信，且可以使用不同的端口。對比這兩種連接方式，WebService 開發(fā)快速，接口調(diào)用清晰，但傳輸數(shù)據(jù)較大;Socket 連接具有更好的靈活性和較高的通訊效率，并且可以將不同的應(yīng)用綁定到不同端口從而更加清晰地區(qū)分不同應(yīng)用。

對于本系統(tǒng)來說，將采用的GPRS 連接方式理論速度不高，并將采用C/S的開發(fā)方式，因此需要靈活性和通訊效率，故建議采用socket 方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接

5.1.2 通訊協(xié)議

在通訊協(xié)議方面，我們建議在現(xiàn)有的376.1 通訊協(xié)議上進(jìn)行適當(dāng)擴(kuò)充來滿足現(xiàn)場系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求。首先，工作人員現(xiàn)場作業(yè)的對象集中器、電表、各類終端均按照376.1 協(xié)議與采集主站進(jìn)行連接，作業(yè)終端沿用該協(xié)議可以保持協(xié)議的一致性，易于各方理解和開發(fā)。經(jīng)過多年實(shí)踐應(yīng)用，協(xié)議的安全性、穩(wěn)定性已經(jīng)日趨成熟。

對于接入平臺來說，可以利用現(xiàn)有的現(xiàn)場終端平臺進(jìn)行業(yè)務(wù)開發(fā)，避免了重復(fù)的協(xié)議開發(fā)，可以集中進(jìn)行業(yè)務(wù)邏輯開發(fā)。

5.2 現(xiàn)場作業(yè)終端與接入平臺通訊接口定義

為了完成現(xiàn)場作業(yè)終端的相關(guān)作業(yè)需求，作業(yè)終端需要與接入平臺之間

定義業(yè)務(wù)接口。

1）操作員身份操作

操作員登陸規(guī)約交互核心參數(shù)

2）作業(yè)終端與 SIM 卡綁定

3）電表 ESAM 身份認(rèn)證

本功能用于現(xiàn)場作業(yè)終端與采集主站的ESAM 身份認(rèn)證，現(xiàn)場作業(yè)終端對電能表進(jìn)行任何操作前必須先通過此認(rèn)證。

①使用現(xiàn)場作業(yè)終端向電能表發(fā)送讀取表號指令。

②能表收到并驗(yàn)證指令后返回表號。

③現(xiàn)場作業(yè)終端根據(jù)表號組合分散因子，向采集主站發(fā)起身份認(rèn)證，將分散因子發(fā)送給采集主站。

④采集主站根據(jù)分散因子返回隨機(jī)數(shù)1 和密文1。

⑤現(xiàn)場作業(yè)終端收到隨機(jī)數(shù)1 和密文1 后組織身份認(rèn)證幀向電能表發(fā)送。

⑥電能表收到隨機(jī)數(shù)1 和密文1 后，加密隨機(jī)數(shù)1 得到密文2，比較密文1 與密文2進(jìn)行甄別

4）電表遠(yuǎn)程控制

本功能是現(xiàn)場作業(yè)終端用于對電能表的相應(yīng)控制，控制功能有：跳閘、合閘、報警、報警解除、保電、保電解除等。

①首先進(jìn)行ESAM 身份認(rèn)證，獲取隨機(jī)數(shù)2 和ESAM 序列號。

②現(xiàn)場作業(yè)終端向采集主站發(fā)送隨機(jī)數(shù)2、分散因子、ESAM 序列號、遠(yuǎn)程控制信息明文。

③采集主站根據(jù)收到的信息進(jìn)行加密并計算出MAC，返回帶MAC 的控制信息密文。

④現(xiàn)場作業(yè)終端根據(jù)收到的帶MAC 的控制信息密文組織遠(yuǎn)程控制幀，發(fā)送給電能表。

⑤電能表驗(yàn)證MAC 成功后解密控制信息并執(zhí)行控制命令。

5）電表充值（擴(kuò)展功能）

電能表充值功能是在電能表的剩余金額基礎(chǔ)上增加充值金額值。為了有效的防止攻擊及卡片誤操作，要求只有在充值數(shù)據(jù)幀中的購電次數(shù)或用戶卡中的購電次數(shù)比電能表內(nèi)的購電次數(shù)大1時，才執(zhí)行充值操作，否則放棄此次充值操作。

①使用現(xiàn)場作業(yè)終端從電能表中讀取充值次數(shù)。

②進(jìn)行 ESAM 身份認(rèn)證，獲取隨機(jī)數(shù)2 和ESAM 序列號。

③現(xiàn)場作業(yè)終端向采集主站發(fā)送隨機(jī)數(shù)2、分散因子、充值金額、充值次數(shù)、首次充值時附加戶號。

④采集主站根據(jù)以上信息進(jìn)行MAC 計算，返回計算出的MAC 和充值指令。

⑤現(xiàn)場作業(yè)終端根據(jù)帶有MAC 的充值指令組織充值幀，發(fā)送給電能表。

⑥電能表接收指令驗(yàn)證并充值，然后返回充值結(jié)果。

⑦現(xiàn)場作業(yè)終端得到結(jié)果并反饋給操作員。

6）電表參數(shù)更新（擴(kuò)展功能）

本功能對電能表中參數(shù)的修改。

①首先進(jìn)行ESAM 身份認(rèn)證，獲取隨機(jī)數(shù)2 和ESAM 序列號。

②根據(jù)需要更新的內(nèi)容，現(xiàn)場作業(yè)終端根據(jù)規(guī)定格式組織更新指令和實(shí)際參數(shù)修改數(shù)據(jù)的明文。然后向采集主站發(fā)送隨機(jī)數(shù)2、分散因子、更新指令、參數(shù)明文、ESAM 序列號。

③采集主站根據(jù)收到的信息計算MAC 并返回帶MAC 的參數(shù)更新信息密文。

④現(xiàn)場作業(yè)終端根據(jù)收到的帶MAC 的參數(shù)更新信息密文組織參數(shù)更新數(shù)據(jù)幀，發(fā)送給電能表。

⑤電能表驗(yàn)證MAC 并解密參數(shù)密文，成功后更新指定參數(shù)，返回更新結(jié)果。

7）電表數(shù)據(jù)回抄（擴(kuò)展功能）

本功能用于回抄電能表ESAM 文件中的數(shù)據(jù)。比如：電能表中剩余的金額、購電次數(shù)、客戶編號、密鑰信息等。

①首先進(jìn)行ESAM 身份認(rèn)證，獲取隨機(jī)數(shù)2 和ESAM 序列號。

②現(xiàn)場作業(yè)終端向電能表發(fā)送數(shù)據(jù)回抄幀，電能表根據(jù)數(shù)據(jù)回抄標(biāo)識讀取文件，采用隨機(jī)數(shù)1 前4 字節(jié)和分散因子計算出的過程密鑰進(jìn)行MAC 計算，返回回抄數(shù)據(jù)明文與MAC。

③現(xiàn)場作業(yè)終端向采集主站發(fā)送隨機(jī)數(shù)2、分散因子、從電能表中回抄的數(shù)據(jù)、電能表返回的MAC。

④采集主站根據(jù)收到的信息計算MAC 并和現(xiàn)場作業(yè)終端發(fā)送的MAC 進(jìn)行校驗(yàn)。返回校驗(yàn)結(jié)果。

8）電表費(fèi)率更新（擴(kuò)展功能）

本功能對電能表中非費(fèi)控參數(shù)進(jìn)行修改。

①首先進(jìn)行ESAM 身份認(rèn)證，獲取隨機(jī)數(shù)2 和ESAM 序列號。

②根據(jù)需要更新的內(nèi)容，現(xiàn)場作業(yè)終端根據(jù)格式組織更新指令和實(shí)際參數(shù)修改數(shù)據(jù)的明文。然后向采集主站發(fā)送隨機(jī)數(shù)2、分散因子、更新指令、參數(shù)明文。

③采集主站根據(jù)收到的信息計算MAC 并返回帶MAC 的參數(shù)更新信息。

④現(xiàn)場作業(yè)終端根據(jù)收到的帶MAC 的參數(shù)更新信息組織參數(shù)更新數(shù)據(jù)幀，發(fā)送給電能表。

⑤電能表驗(yàn)證MAC 信息成功后更新指定參數(shù)，返回更新結(jié)果。

6 系統(tǒng)應(yīng)用功能設(shè)計

6.1 采集系統(tǒng)建設(shè)期

6.1.1 集中器安裝選址

集中器作為一種載波通信的中央設(shè)備，通過電力線匯集該配電變壓器下所有終端電表的數(shù)據(jù)，負(fù)責(zé)主動與每一終端表進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，并將數(shù)據(jù)存儲，定時或?qū)崟r的將數(shù)據(jù)通過GPRS 傳回到用電管理部門的數(shù)據(jù)服務(wù)器中。它起到連接服務(wù)器和智能電表的中繼作用，是整個采集網(wǎng)絡(luò)的中心關(guān)鍵點(diǎn)。

安裝集中器應(yīng)該保障安裝在GPRS 信號強(qiáng)的地方，保證與主站通訊的可靠性。在安裝前可以使用現(xiàn)場作業(yè)終端的GPRS 通訊功能在規(guī)劃安裝位置與主站進(jìn)行通訊測試，保障選址位置信號良好。通過現(xiàn)場作業(yè)終端上的GPRS信號強(qiáng)度值顯示，判斷現(xiàn)場是否適合安裝集中器。作業(yè)終端上顯示的GPRS信號強(qiáng)度值的范圍是1 到31 之間，這個值越大表示當(dāng)前信號越強(qiáng)，信號在12 以上就能認(rèn)為信號良好，操作人員通過此值選定集中器安裝位置。

6.1.2 電表信息采集

給用戶安裝電表時，現(xiàn)場人員使用現(xiàn)場作業(yè)終端查詢到需安裝電表用戶的相關(guān)信息，如：戶名、地址、戶號、所在臺區(qū)號等。再使用現(xiàn)場作業(yè)終端的激光頭掃描電表的條碼號，或者通過紅外獲取電表的地址，唯一確定安裝到現(xiàn)場的電表，并將此電表與該用戶綁定，同時作業(yè)終端將自動采集電表安裝位置的經(jīng)緯度信息或最近一次定位信息，最后上傳綁定關(guān)系及定位信息。

6.1.3 集中器信息采集

安裝集中器時，現(xiàn)場人員使用現(xiàn)場作業(yè)終端的激光頭掃描集中器的條碼號，或者通過紅外獲取集中器的地址，唯一確定安裝到現(xiàn)場的集中器，與當(dāng)前臺區(qū)綁定，同時現(xiàn)場作業(yè)終端將自動采集集中器安裝位置的經(jīng)緯度信息或最近一次定位信息，最后上傳綁定關(guān)系及定位信息。

6.1.4 集中器參數(shù)設(shè)置并建檔上傳

完成一個臺區(qū)集中器和電表安裝后，在采集主站上就已經(jīng)存在關(guān)聯(lián)關(guān)系，現(xiàn)場作業(yè)終端通過GPRS 獲取此關(guān)聯(lián)關(guān)系，通過紅外、232 或485 將此關(guān)聯(lián)關(guān)系設(shè)置到集中器中，使集中器知道下掛的電表地址。

6.2 采集系統(tǒng)調(diào)試期

在采集系統(tǒng)調(diào)試期對采集設(shè)備的調(diào)試可以分為兩種模式進(jìn)行。首先，是按照現(xiàn)場工作流程，對采集設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)試，主要包含遠(yuǎn)程抄表和遠(yuǎn)程控制等內(nèi)容。如果調(diào)試成功，則當(dāng)前臺區(qū)設(shè)備從調(diào)試狀態(tài)進(jìn)入正式運(yùn)行狀態(tài)。

如果調(diào)試不成功，則進(jìn)如單一設(shè)備調(diào)試模式，對臺區(qū)內(nèi)的集中器、采集器和智能電表分別進(jìn)行調(diào)試，以排除故障。所有設(shè)備調(diào)試成功后再進(jìn)行系統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)試，成功則進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)切換。

6.2.1 系統(tǒng)在線調(diào)試（圖2）

系統(tǒng)在線調(diào)試是為了檢測臺區(qū)內(nèi)設(shè)備是否都能正常在線運(yùn)行，都能正常運(yùn)行的話，就表明該臺區(qū)達(dá)到采集系統(tǒng)建設(shè)要求，可以從安裝調(diào)試狀態(tài)，進(jìn)入正常工作運(yùn)行狀態(tài)。這種調(diào)試主要從兩個方面進(jìn)行：抄表和控制。工作流程是：通過現(xiàn)場作業(yè)終端向信息采集系統(tǒng)發(fā)起一個調(diào)試請求，然后信息采集系統(tǒng)通過主站和GPRS 網(wǎng)絡(luò)向集中器發(fā)出調(diào)試命令，讓集中器根據(jù)命令完成調(diào)試內(nèi)容。

圖2 智能移動終端現(xiàn)場調(diào)試應(yīng)用

6.2.2 設(shè)備離線調(diào)試

1）集中器調(diào)試（圖3）

集中器安裝完成之后，工作人員可以使用現(xiàn)場作業(yè)終端的紅外、232 或485 與集中器進(jìn)行交互，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)試。

調(diào)試內(nèi)容有兩項(xiàng)：

①抄表，現(xiàn)場作業(yè)終端通過紅外、232、485 或載波向集中器發(fā)送抄表命令，集中器返回抄表結(jié)果，如抄到率，未抄到電表的信息等。

②控制，現(xiàn)場作業(yè)終端通過紅外、232、485 或載波向集中器發(fā)送拉閘或合閘命令，集中器隨機(jī)揀選一定比例（如5%）的電表，執(zhí)行拉合閘命令，工作人員現(xiàn)場判斷拉合閘是否成功，若不成功，確認(rèn)問題所在，修復(fù)后再試，直到成功為止。

2）智能電表調(diào)試

6.3 采集系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)期

6.3.1 網(wǎng)絡(luò)或主站通訊問題

當(dāng)采集主站發(fā)現(xiàn)有集中器出現(xiàn)通訊故障時，管理人員首先確定是否為上行鏈路問題，此類問題的表現(xiàn)特征是大批量集中器都存在通訊故障。此時需要檢查是否是由本地網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如路由器、交換機(jī)、網(wǎng)卡、防火墻和采集終端等和通信運(yùn)營商的服務(wù)器設(shè)備參數(shù)設(shè)置錯誤或不完善引起的通信中斷、擁塞、通信不穩(wěn)定等問題。

圖3 智能移動終端現(xiàn)場應(yīng)用結(jié)構(gòu)

6.3.2 集中器常見故障描述

集中器運(yùn)行過程中，經(jīng)常遇到的故障主要有以下幾類：

①集中器掉電、死機(jī)、黑屏、無電源指示表現(xiàn)為集中器不在線，集中器下所有電表召測數(shù)據(jù)為空。

②通訊死循環(huán)表現(xiàn)為集中器不在線，一直處于信號搜索狀態(tài)。

③集中器通信參數(shù)錯誤指集中器與采集主站通信的參數(shù)如主站IP 地址、端口號、網(wǎng)關(guān)、代理服務(wù)器地址和APN 等設(shè)置錯誤。參數(shù)設(shè)置錯誤將使該終端不能通信，故障表現(xiàn)為個別性。

④SIM 卡或UIM 卡故障

指SIM 卡和UIM 卡芯片損壞、IP 地址配置時引起地址重復(fù)、超出事先約定范圍和APN 錯誤、通信業(yè)務(wù)關(guān)閉等。芯片損壞、APN 錯誤、通信業(yè)務(wù)關(guān)閉表現(xiàn)在不能通信，IP 地址重復(fù)表現(xiàn)與采集主站通訊時斷時通，IP 地址超出規(guī)定范圍表現(xiàn)集中器可上線，但采集主站可能看不到。

6.3.3 集中器消缺

若是個別性的集中器故障，管理人員通過采集主站生成一項(xiàng)任務(wù)，并將任務(wù)分派到集中器所在區(qū)域的工作人員，工作人員到集中器現(xiàn)場進(jìn)行故障排查和解決（圖4）。

a.工作人員到現(xiàn)場后，使用現(xiàn)場作業(yè)終端連接 GPRS，確定是否能連接GPRS。若不能連接，可能是移動運(yùn)營商鏈路問題;若能連接，繼續(xù)執(zhí)行下一步消缺操作。

b.通過觀察集中器狀態(tài)，查看采集器是否死機(jī)。若是死機(jī)，則重啟集中器后，執(zhí)行f 流程;若非死機(jī)，繼續(xù)執(zhí)行下一步消缺操作。

c.查看集中器的 GPRS 信號指示燈，是否處于已連接狀態(tài)。若GPRS 未連接，則重啟集中器，觀察是否能正常連接，能正常連接時，執(zhí)行f流程;若不能正常連接，繼續(xù)執(zhí)行下一步消缺操作。

d.若 GPRS 網(wǎng)絡(luò)無法連接或GPRS 網(wǎng)絡(luò)可以連接但連接后與不能與采集主站通訊時，通過現(xiàn)場作業(yè)終端讀取采集器內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置，判斷設(shè)置是否正確。若不正確通過現(xiàn)場作業(yè)終端設(shè)置采集器網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，執(zhí)行f 流程;若參數(shù)設(shè)置正確，繼續(xù)執(zhí)行下一步消缺操作。

e.檢查 SIM 卡是否損壞，接觸是否良好，集中器硬件是否有損壞情況。若存在以上情況，執(zhí)行g(shù) 流程。

f.使用現(xiàn)場作業(yè)終端向采集主站發(fā)起調(diào)試命令，判斷集中器是否能正常工作。如果能正常工作，結(jié)束消缺流程，向采集主站提交任務(wù)完成幀;如果不能正常工作，繼續(xù)執(zhí)行下一步消缺操作。

g.若問題已解決，上傳任務(wù)成功完成結(jié)果;若問題還未解決或無法現(xiàn)場解決，則上傳任務(wù)處理失敗結(jié)果，并附加情況描述。

6.3.4 智能電表消缺

1）智能電表常見故障描述

智能電表運(yùn)行過程中，經(jīng)常遇到的故障主要有以下幾類：

①智能電表故障

表現(xiàn)為智能電表死機(jī)、無屏顯、按鍵無反應(yīng)或硬件損壞。

②485 接口故障

485 接口故障指電能表、集中器的485 通訊接口故障，表現(xiàn)為集中器對電表的召測數(shù)據(jù)為空。

③載波通訊故障

載波通訊故障指載波電能表、集中器間載波通訊故障，表現(xiàn)為集中器對載波電能表的召測數(shù)據(jù)為空。

2）智能電表消缺

在智能電表運(yùn)行階段，由于下行網(wǎng)絡(luò)異?；蛘咧悄茈姳肀旧戆l(fā)生故障時，管理人員通過采集主站生成一項(xiàng)任務(wù)，并將任務(wù)分派到電表所在區(qū)域的工作人員，工作人員到用戶現(xiàn)場進(jìn)行消缺工作。工作人員通過現(xiàn)場作業(yè)終端進(jìn)行智能表消缺操作，檢測故障所在，并排除故障。消缺操作流程如下：

a.使用現(xiàn)場作業(yè)終端讀取智能電表有功總數(shù)據(jù)，確認(rèn)是否能正確返回數(shù)據(jù)。若有數(shù)據(jù)返回，執(zhí)行下一項(xiàng)消缺操作;若不能返回，則是電能表故障。

b.使用現(xiàn)場作業(yè)終端向集中器發(fā)送指令，讀取故障智能電表有功總數(shù)據(jù)，確認(rèn)是否能正確返回數(shù)據(jù)。若有數(shù)據(jù)返回，執(zhí)行下一項(xiàng)消缺操作;若不能返回，則是集中器與電能表數(shù)據(jù)通訊故障，執(zhí)行c 操作。

c.b 操作不能返回電能表數(shù)據(jù)時，根據(jù)集中器和電表之間的通訊方式，決定使用下面的測試方法：①如果使用載波通訊，則在集中器端的220V 電線上掛接載波操控器，并連接現(xiàn)場作業(yè)終端，使用現(xiàn)場作業(yè)終端讀取電表有功總數(shù)據(jù)，確認(rèn)是否能正確返回數(shù)據(jù)，若正確返回說明集中器端載波故障;不能正確返回說明電表端載波故障。②如果使用485 通訊，請檢查485 線連接是否正常，是否存在斷路。

智能電表消缺的派工單幀及最后上傳工作結(jié)果幀見“6.3.3 集中器消缺”內(nèi)容。

6.3.5 現(xiàn)場設(shè)備巡檢

采集系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行依賴于分布在各個臺區(qū)和廣大用戶現(xiàn)場的計量設(shè)備和通訊設(shè)備，如何對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行定期的巡視、檢測、現(xiàn)場校驗(yàn)等相關(guān)工作，是采集系統(tǒng)在運(yùn)行維護(hù)期的一項(xiàng)重要工作。

采用現(xiàn)場作業(yè)終端進(jìn)行相關(guān)工作，單個現(xiàn)場工作人員發(fā)現(xiàn)的問題和相關(guān)解決方案都可以快速的變?yōu)樗泄ぷ魅藛T的標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程有助于整體解決相關(guān)問題。

工作人員攜帶現(xiàn)場作業(yè)終端，記錄設(shè)備目前的狀態(tài)信息，不同的設(shè)備有不同的巡檢項(xiàng)，如集中器，需要檢查狀態(tài)指示燈是否正常，集中器中的檔案信息是否與采集主站中保存的數(shù)據(jù)一致，集中器是否能抄電表數(shù)據(jù)等。

6.3.6 智能電表參數(shù)修改（擴(kuò)展功能）

在電力公司進(jìn)行調(diào)價或者對特殊情況用戶進(jìn)行特殊費(fèi)率政策時，如用戶采用的是本地費(fèi)控表則可以使用現(xiàn)場作業(yè)終端對相關(guān)表計進(jìn)行設(shè)置。按照645‐2007 規(guī)約的國家電網(wǎng)備案文件，可以設(shè)置以下相關(guān)參數(shù)。

6.3.7 催費(fèi)現(xiàn)場停復(fù)電（拉合閘功能）

在實(shí)行后付費(fèi)的區(qū)域，工作人員可以使用作業(yè)終端查詢用戶的用電情況和電費(fèi)補(bǔ)交情況，并根據(jù)系統(tǒng)指示，對用戶電表進(jìn)行拉合閘等相關(guān)費(fèi)控操作。

7 應(yīng)用方案總結(jié)

智能移動終端投入使用后，分配到安裝現(xiàn)場、故障維修班組后，在表計安裝環(huán)節(jié)解決了集中器定位，現(xiàn)場預(yù)付費(fèi)表計安裝、快速信息采集的問題，特別是在現(xiàn)場維修環(huán)節(jié)，減輕了維護(hù)人員勞動負(fù)荷，加快了問題的處理速度，得到了現(xiàn)場維護(hù)人員的一直肯定。

通過智能移動終端的應(yīng)用，表計的現(xiàn)場拆換率明顯下降，客戶投訴比率下降，一次維修率得到很大提升。下一步我們將在信息集成方面做進(jìn)一步的研究，研發(fā)結(jié)合RFID技術(shù)在電表現(xiàn)場檢測、技術(shù)指標(biāo)提取上的應(yīng)用。

[責(zé)任編輯：張濤]