何培東　張君勝　張嘉岷　楊凱麟　白泰

摘要： 文章介紹了移動(dòng)云應(yīng)用技術(shù)在智能電能表現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)與業(yè)務(wù)集中監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用，解決了以往因?yàn)槿鄙俦匾募夹g(shù)手段，使智能電能表裝換無(wú)法實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)下載運(yùn)行參數(shù)并上傳用戶檔案信息；現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)對(duì)智能電表進(jìn)行用電數(shù)據(jù)和運(yùn)行參數(shù)的比對(duì)巡查和遠(yuǎn)程費(fèi)控業(yè)務(wù)的集中監(jiān)控；不能為電力用戶現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)提供開卡、寫卡、充值和充值故障的處理的服務(wù)等問(wèn)題。

Abstract： This paper introduces the application of mobile cloud application technology in the intelligent watt-hour meter on-site operation and business centralized monitoring system， which makes it possible to download the running parameters in real time and upload users file information on site in Intelligent watt-hour meter installation； It realizes the real-time inspection of electricity data and operation parameters of smart meters and centralized monitoring of remote control business； It can provide card activating， card writing， recharging and recharging error treatment service for electricity users on site in real time.

關(guān)鍵詞： 移動(dòng)云；智能電能表；現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)；業(yè)務(wù)集中監(jiān)控；遠(yuǎn)程技術(shù)

Key words： mobile cloud；intelligent watt-hour meter；on-site work；centralized monitoring of business；remote technical

中圖分類號(hào)：TP84 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2016）07-0100-03

0 引言

在智能電能表現(xiàn)場(chǎng)安裝及用戶服務(wù)上，因?yàn)槿鄙俦匾募夹g(shù)手段，使智能電能表裝換無(wú)法實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)下載運(yùn)行參數(shù)并上傳用戶檔案信息；不能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)對(duì)智能電表進(jìn)行用電數(shù)據(jù)和運(yùn)行參數(shù)的比對(duì)巡查和遠(yuǎn)程費(fèi)控業(yè)務(wù)的集中監(jiān)控；不能為電力用戶現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)提供開卡、寫卡、充值和充值故障的處理的服務(wù)。四川省電力科學(xué)院聯(lián)合深圳科曼信息技術(shù)有限公司，經(jīng)過(guò)探索和實(shí)踐，將移動(dòng)云虛擬技術(shù)和多功能移動(dòng)作業(yè)終端應(yīng)用到智能電能表現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)與業(yè)務(wù)集中監(jiān)控系統(tǒng)中，應(yīng)用到各個(gè)不同職能部門的管理終端上，實(shí)現(xiàn)了智能電表裝換的實(shí)時(shí)集中管理。通過(guò)移動(dòng)作業(yè)終端，把SG186和營(yíng)業(yè)大廳服務(wù)功能，延伸到居民社區(qū)和用戶家里，進(jìn)一步提高了智能電表裝換的有效管控和用戶的服務(wù)質(zhì)量。

1 智能電能表現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)與業(yè)務(wù)集中監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成與部署

1.1 系統(tǒng)硬件組成

國(guó)網(wǎng)四川省電力公司計(jì)量中心采用一個(gè)云系統(tǒng)，可支持500個(gè)移動(dòng)作業(yè)終端同時(shí)在線。系統(tǒng)在原有電力內(nèi)網(wǎng)的基礎(chǔ)上部署。系統(tǒng)硬件構(gòu)成部署如下：

硬件部分：局端設(shè)備為一臺(tái)移動(dòng)云服務(wù)器，一臺(tái)移動(dòng)云數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，一臺(tái)移動(dòng)云VPN設(shè)備以及其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備為移動(dòng)手持作業(yè)終端。

1.2 系統(tǒng)搭建

智能電能表現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)與業(yè)務(wù)集中監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)見圖1。

系統(tǒng)搭建局端設(shè)備主要是移動(dòng)云VPN設(shè)備、移動(dòng)云服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程通信依賴于VPN設(shè)備提供加密、服務(wù)器認(rèn)證、消息完整性、CAB應(yīng)用發(fā)布等功能，使現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng)作業(yè)終端通過(guò)2G/3G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程、安全接入移動(dòng)云系統(tǒng)，保證數(shù)據(jù)通過(guò)公網(wǎng)傳輸?shù)陌踩?。移?dòng)云系統(tǒng)通過(guò)內(nèi)網(wǎng)和接口與SG186（含開卡寫卡密鑰系統(tǒng)）及掌機(jī)主站（含設(shè)置密鑰系統(tǒng)）連接，實(shí)現(xiàn)各個(gè)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互。內(nèi)部管理的操作人員采用C/S模式訪問(wèn)云系統(tǒng)，移動(dòng)作業(yè)終端通過(guò)B/S模式與云系統(tǒng)通信，以降低數(shù)據(jù)的通信量適應(yīng)GPRS模式下低帶寬通信。

移動(dòng)作業(yè)終端通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)下載任務(wù)，在現(xiàn)場(chǎng)完成任務(wù)操作。內(nèi)置有2種不同的安全模塊，分別用于對(duì)智能電表和購(gòu)電卡的的加解密業(yè)務(wù)，保證了對(duì)智能電表的運(yùn)行參數(shù)設(shè)置和購(gòu)電卡充值數(shù)據(jù)讀寫的合法性。

1.3 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

1.3.1 智能電表裝換功能

依據(jù)原有系統(tǒng)生成智能電表裝換任務(wù)，手持終端下載裝換工單，并讀取裝換電表的數(shù)據(jù)采集，同時(shí)進(jìn)行止度讀取、客戶確認(rèn)、拆裝電表、新表施封、電價(jià)調(diào)整、施封、檔案上傳工作。所有數(shù)據(jù)無(wú)需人工輸入，保證智能電表裝換數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，同時(shí)避免了人員往返傳遞數(shù)據(jù)如系統(tǒng)再返回現(xiàn)場(chǎng)操作造成的效率底下，人工成本高的問(wèn)題。

1.3.2 智能電表巡查功能

依據(jù)原有系統(tǒng)生成智能電表巡查任務(wù)，手持終端下載裝換工單，并讀取巡查電表的數(shù)據(jù)采集，上傳采集的用電數(shù)據(jù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)，移動(dòng)云系統(tǒng)讀取SG186系統(tǒng)被存查電表的數(shù)據(jù)比對(duì)，如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，云系統(tǒng)將發(fā)出修改數(shù)據(jù)指令和正確運(yùn)行數(shù)據(jù)，手持終端執(zhí)行運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)的修改。

1.3.3 現(xiàn)場(chǎng)用戶購(gòu)電費(fèi)控業(yè)務(wù)功能

現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)終端完成購(gòu)電費(fèi)控功能包括：用戶開卡、寫卡、充值和充值故障處理功能。此項(xiàng)功能的設(shè)計(jì)由作業(yè)終端發(fā)起，并請(qǐng)求云系統(tǒng)生成任務(wù)，然后執(zhí)行，有別于其他功能的任務(wù)是由云系統(tǒng)主動(dòng)生成下發(fā)。

1.3.4 智能電表業(yè)務(wù)集中監(jiān)控功能

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)終端進(jìn)行的各種業(yè)務(wù)與操作，其環(huán)境、對(duì)象、過(guò)程、結(jié)果等全參數(shù)數(shù)據(jù)都被終端設(shè)備采集并上傳主站系統(tǒng)。主站對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分層加工，處理或預(yù)處理成事務(wù)型數(shù)據(jù)與分析型數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)被用于直接的監(jiān)控與決策支持。從而提高管理水平與服務(wù)質(zhì)量。

1.3.5 移動(dòng)作業(yè)終端功能

移動(dòng)作業(yè)終端依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的業(yè)務(wù)需求，設(shè)計(jì)具備激光紅外、普通遠(yuǎn)紅外、GPRS通訊、藍(lán)牙通訊、RFIDD讀寫、條碼掃描、GPS定位、攝像頭、IC卡接口、數(shù)據(jù)安全認(rèn)證等功能。可以與高空紅外讀表儀、藍(lán)牙打印機(jī)配套使用。

采用大屏幕高分辨率顯示和高可靠性的觸摸屏和各種輸入輸出接口，是一款具備完成計(jì)量現(xiàn)場(chǎng)操作功能的綜合性手持設(shè)備，如抄表、開關(guān)控制、密鑰更新等功能。擁有多項(xiàng)專利技術(shù)的創(chuàng)新型設(shè)計(jì)，外觀新穎，性價(jià)比極高，符合電力行業(yè)的大多數(shù)應(yīng)用需求。

1.4 業(yè)務(wù)工作流程設(shè)計(jì)

除現(xiàn)場(chǎng)用戶購(gòu)電費(fèi)控業(yè)務(wù)功能的流程外的源頭為作業(yè)終端發(fā)起外，其他業(yè)務(wù)任務(wù)全部有云系統(tǒng)生成，其工作流程見圖2。

1.5 云端軟件設(shè)計(jì)

云端服務(wù)器操作系統(tǒng)采用linux，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)可采用Oracle 10g。云端軟件包括業(yè)務(wù)應(yīng)用、支撐平臺(tái)、系統(tǒng)接口和移動(dòng)終端云操作接口組成。圖3為云端軟件的邏輯架構(gòu)。

①現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)云系統(tǒng)的研究是以營(yíng)銷系統(tǒng)等相關(guān)系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過(guò)移動(dòng)云技術(shù)，為本地費(fèi)控智能電表現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)與業(yè)務(wù)集中監(jiān)控提供技術(shù)支撐。

②現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)云系統(tǒng)由業(yè)務(wù)應(yīng)用、支撐平臺(tái)、系統(tǒng)接口、終端操作云接口、現(xiàn)場(chǎng)手持終端系統(tǒng)組成，各部分功能如下：

1）業(yè)務(wù)應(yīng)用管理操作采用B/S，其中業(yè)務(wù)應(yīng)用內(nèi)容包括任務(wù)產(chǎn)生、權(quán)限（用戶）管理、評(píng)價(jià)考核、電表轉(zhuǎn)壯業(yè)務(wù)管理、費(fèi)控業(yè)務(wù)、監(jiān)控管理等服務(wù)。由原有系統(tǒng)產(chǎn)生檔案信息和任務(wù)基本信息，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)云系統(tǒng)依據(jù)需要執(zhí)行的任務(wù)內(nèi)容生成任務(wù)并下達(dá)。電表?yè)Q裝業(yè)務(wù)（包括止度讀取、客戶確認(rèn)、拆裝電表、新表施封與電價(jià)調(diào)整、新表檔案上傳）和費(fèi)控業(yè)務(wù)（包括開卡、寫卡、充值及充值故障處理）的任務(wù)下達(dá)和執(zhí)行結(jié)果。業(yè)務(wù)集中監(jiān)控，通過(guò)移動(dòng)終端現(xiàn)場(chǎng)采集智能電表用電數(shù)據(jù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)，與原有系統(tǒng)的設(shè)置數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)分析，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后將遠(yuǎn)程下發(fā)密鑰（公鑰或私鑰）和正確的設(shè)置數(shù)據(jù)到移動(dòng)終端，移動(dòng)終端現(xiàn)場(chǎng)重新設(shè)置。

2）支撐平臺(tái)由檔案管理、密鑰管理、購(gòu)電數(shù)據(jù)管理、用電數(shù)據(jù)分析和運(yùn)行數(shù)據(jù)分析模塊組成。檔案管理的數(shù)據(jù)來(lái)源為SG186系統(tǒng)，所有現(xiàn)場(chǎng)業(yè)務(wù)操作依據(jù)檔案數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)條碼或RFID數(shù)據(jù)比對(duì)正確后作為現(xiàn)場(chǎng)業(yè)務(wù)操作的開始，檔案數(shù)據(jù)包括用戶信息、表計(jì)編號(hào)、資產(chǎn)號(hào)、運(yùn)行數(shù)據(jù)等。密鑰管理模塊負(fù)責(zé)密鑰的收取和下發(fā)。購(gòu)電數(shù)據(jù)包括電卡開卡、寫卡、充值及充值故障處理等。檔案數(shù)據(jù)與運(yùn)行參數(shù)結(jié)合，通過(guò)任務(wù)單的要求完成現(xiàn)場(chǎng)智能電表?yè)Q裝業(yè)務(wù)。用電數(shù)據(jù)與運(yùn)行數(shù)據(jù)的比對(duì)分析，為業(yè)務(wù)集中監(jiān)控。

3）移動(dòng)終端云操作接口為遠(yuǎn)程C/S接口。

4）現(xiàn)場(chǎng)主要指手持終端的應(yīng)用操作程序。其中通過(guò)條碼和RFID讀取電表編號(hào)，實(shí)現(xiàn)快速定位由SG186數(shù)據(jù)與讀取的數(shù)據(jù)快速比對(duì)定位。

5）系統(tǒng)接口是與營(yíng)銷系統(tǒng)、掌機(jī)主站系統(tǒng)及其他相關(guān)系統(tǒng)的接口。

2 實(shí)施效果

本項(xiàng)目的研究成果已經(jīng)應(yīng)用在國(guó)網(wǎng)成都供電公司、國(guó)網(wǎng)德陽(yáng)供電公司、國(guó)網(wǎng)內(nèi)江供電公司和國(guó)網(wǎng)綿陽(yáng)供電公司的工作當(dāng)中，并已經(jīng)穩(wěn)定正常的運(yùn)行之中，公司工作人員和用戶反饋良好。采用移動(dòng)云系統(tǒng)后，智能電表的裝換工作效率提高了1.64倍，裝換智能電表的人工降低了39%。系統(tǒng)使用后不僅提高了工作效率，降低了裝換電表的成本，還同時(shí)免除了用戶往返營(yíng)業(yè)廳開戶和寫卡，提高了服務(wù)質(zhì)量，取得了良好的社會(huì)效益。

項(xiàng)目首次研制出基于移動(dòng)云技術(shù)的電能表現(xiàn)場(chǎng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，解決了長(zhǎng)期以來(lái)智能電表?yè)Q裝因?yàn)槿藶閿?shù)據(jù)的抄錄和輸入造成檔案數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，避免了因?yàn)閿?shù)據(jù)錯(cuò)誤造成的用戶投訴。提高了管理效益和社會(huì)效益，應(yīng)用效果良好因此具有很好的推廣應(yīng)用價(jià)值。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著技術(shù)的進(jìn)步，新技術(shù)新方法在電力行業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越多，其中移動(dòng)云技術(shù)的應(yīng)用滿足了智能電表現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的要求，對(duì)電力現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的智能化和服務(wù)質(zhì)量的提升具有十分重要的意義。

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