CN112611998A - 一种依托现场作业终端的电能表计量故障分析系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种依托现场作业终端的电能表计量故障分析系统，涉及电网运维领域。目前的智能表现场检查和运维常采用人工记录分析数据，导致现场出错概率大。本发明包括主站、现场作业终端；主站设有管理模块、红外认证模块、接口模块、工单流程模块；现场作业终端设有：数据采集模块、异常分析诊断模块、结果展示模块。本发明完善了智能表从误差分析到现场处理的过程，简化现场作业人员录入信息，取代传统纸质数据誊写录入的过程，保障数据真实准确有效。杜绝了人工干预影响，提高了电能表诊断正确率。减少了现场排查工作量，提高现场故障处理效率，同时降低智能表现场诊断分析运维人员经验和能力的需求，极大提升电能表精细化运维管理水平。
Description
技术领域
本发明涉及电网运维领域，尤其涉及一种依托现场作业终端的电能表计量故障分析系统及方法。
背景技术
近年来,国家电网智能电表的应用领域正在逐步扩大、应用成效显著提升,随着国家电网信息化系统建设领域的不断改进和提升，对于电力现场的智能表的例行检测运维提出了更高的管理和信息化要求。目前的智能表现场检查和运维更多的采用人工记录分析数据，导致现场出错的概率较大，并且进行现场检修的时候比较依靠现场运维人员的知识储备和经验；也有一些现场检测运维系统的应用，但是无法实现实时与现场信息数据进行交互，不能符合只能电网对现场运维检测发展的需要。
发明内容
本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种依托现场作业终端的电能表计量故障分析系统，以达到提高故障分析效率的目的。为此，本发明采取以下技术方案。
一种依托现场作业终端的电能表计量故障分析系统，包括主站、现场作业终端；
所述的主站设有：
管理模块，用于校验工作的分发、对信息的管理及对校验结果的接受；
红外认证模块，用于现场作业终端与智能电能表之前建立红外认证，现场作用终端通过安全单元发送红外认证请求，经过多次握手成功后红外认证成功；
接口模块，用于交互．实现对校验任务的下载；对校验结果的上传；
工单流程模块，与结果展示模块相连，用于将电能表分析诊断结果生成计量异常工单，转至工单闭环流程处理；
所述的现场作业终端设有：
数据采集模块，用于根据配置的分析项目展示信息数据项要求，读取指定查询的电能表数据项，支持的数据项包含实时数据、冻结数据和事件数据；其中曲线数据指定日期；
异常分析诊断模块，与数据采集模块相连，根据用户分类、读取的数据项进行电能表分析诊断，诊断内容包含：电能表示值不平、停走、飞走、倒走现象、时钟异常、断相、单相零火线电流不一致、失流8种，同时记录电能表诊断记录；
结果展示模块，与数据采集模块、异常分析诊断模块相连，用于在接到异常分析诊断报文后，展示指定的数据项及数据分析诊断结果，诊断结果内容包含：是否存在异常、异常类型、处理建议，折线图展示曲线类数据，事件类数据列表展示。
本技术方案实现了现场运维人员直接在客户现场通过现场作业终端的扫描功能，扫描电能表的资产编号，获取用户档案信息及电能表授权；通过红外或485线连接电能表，读取电能表中的实时数据、冻结数据和事件数据，并展示电能表数据及其分析结果和电能表运行状态，现场作业终端自动记录分析结果、资产编号、操作人员、操作时间。分析结果存在计量异常或时钟超差等异常时，可通过现场工单发起业务，录入异常类型及描述，转到相应处理流程，提高现场故障处理效率。
本发明依托现场作业终端结合电能表用户档案信息和电能表数据，进行电能表计量异常分析，展示分析结果、电能表运行状态和数据信息。为现场运维人员提供智能辅助分析，并且为未来数字化供电所信息化提供数据服务支持，更好的支持现场运维人员的工作。
作为优选技术手段：现场作业终端设有红外抄表展示模块以在显示屏上展示红外抄表信息，红外抄表展示模块设有多个集中展示的选择数据项、资产编号输入框、当前运行时区时段框、读取结果展示框，选择数据项包括电表开盖事件、电表软硬件信息、读取时钟、读取通信地址、读取表号、抄当前示数、互感器变化、电表故障信息民、实时数据显示、冻结数据抄读、时钟设置、读取表内信息、电能表屏显、电价信息、跳合闸相关；红外抄表根据选择数据项对相应电能表进行数据采集；资产编号输入框、当前运行时区时段框通过手动输入或由现场作业终端扫描电能表条码号后获取输入，读取结果展示框中展示红外抄表读取结果。
此外，提出一种依托现场作业终端的电能表计量故障分析方法，电能表计量故障分析时采用上述的电能表计量故障分析系统，电能表计量故障分析方法包括以下步骤：
1）身份、红外认证；现场作业终端向主站发送红外认证请求，经过多次握手成功后红外认证成功；
2）数据采集；使用现场作业终端扫描电能表条码号，查询其档案信息，获取用户信息、电能表资产编号和电能表通讯地址，并获取电能表操作红外认证权限；使用现场作业终端的红外抄表功能，根据配置的分析项目，选择需要抄读电表的数据项；
3）异常分析诊断；获取数据采集模块信息，根据用户分类、读取的数据项，进行电能表分析诊断，诊断内容包含：电能表示值不平、停走、飞走、倒走现象、时钟异常、断相、单相零火线电流不一致、失流8种，同时记录电能表诊断结果；得到异常分析诊断报文；
4）结果展示；根据异常分析诊断报文，展示指定的数据项及数据分析诊断结果；展示内容包含：是否存在异常、异常类型、处理建议，折线图展示曲线类数据，事件类数据列表展示；
5）工单闭环管理；若异常分析诊断为存在异常，则在现场作业终端上向主站发起工单流程，主站获取结果展示模块信息，将电能表分析诊断结果生成计量异常工单，并通过接口模块转至工单闭环流程处理。
作为优选技术手段：在步骤2）进行数据采集时，现场作业终端扫描电能表条码号后输入资产编号输入框中，并在当前运行时区时段框输入对应时间信息；在现场作业终端的红外抄表展示窗中选择对应的选择数据项，选择数据项为电表开盖事件、电表软硬件信息、读取时钟、读取通信地址、读取表号、抄当前示数、互感器变化、电表故障信息民、实时数据显示、冻结数据抄读、时钟设置、读取表内信息、电能表屏显、电价信息、跳合闸相关中的一个或多个；待选定选择数据项后，红外抄表根据选择数据项对相应电能表进行数据采集；读取结果展示框中展示红外抄表读取结果。
作为优选技术手段：在步骤1）身份、红外认证中，包括以下步骤：
第一阶段：现场作业终端与主站完成身份认证
111）验证安全单元操作员密码；
112）现场作业终端请求主站应用层密钥协商初始化；
113）现场作业终端请求主站完成应用层密钥协商确认；
114）现场作业终端判断是否需要置离线计数器，需要进行置离线计数器的进行置离线计数器；
115）现场作业终端判断是否需要转加密授权，需要进行转加密授权的进行转加密授权；
第二阶段：现场作业终端与电能表完成红外认证
121）现场作业终端请求主站获取电能表红外认证权限；
122）现场作业终端从安全单元获取操作员代码和随机数；
123）现场作业终端向电能表发送红外认证请求；
124）安全单元校验电能表返回的随机数密文；
125）现场作业终端向电能表发送红外认证命令，完成红外认证。
有益效果：本发明依托现场作业终端结合电能表用户档案信息和电能表数据，进行电能表示值不平、停走、飞走、倒走现象、时钟异常、断相、单相零火线电流不一致、失流八种计量异常分析，展示分析结果、电能表运行状态和数据信息。为现场运维人员提供智能辅助分析，并且为未来数字化供电所信息化提供数据服务支持，更好的支持现场运维人员的工作。
（1）以电网的营销系统为基础．构建营销系统，建立现场作业终端以及校验表装置间的接口体系等。从而为建立新型的数字化硬件结合的现场校验系统而创造了条件．提供了解决方案。
(2) 现场作业终端辅助分析采用的是典型的电能表现场校验接口和电能表通信规约制度．为采集、分析和处理现场校验流程的数据创造了条件。
通过本发明完善了智能表从误差分析到现场处理的过程，辅助现场运维人员进行电能表故障的分析，通过现场作业终端直接对电能表数据进行抄读，简化现场作业人员录入信息，取代传统纸质数据誊写录入的过程，保障数据真实准确有效。杜绝了人工干预影响，提高了电能表诊断正确率。现场作业终端电自动诊断分析计量异常，减少了现场排查工作量，提高现场故障处理效率，同时降低智能表现场诊断分析运维人员经验和能力的需求，极大提升电能表精细化运维管理水平。
附图说明
图1是本发明的流程图。
图2是本发明的红外认证及数据采集部分流程图。
图3是本发明的现场作业终端的展示窗口图。
图4是本发明的现场作业终端的展示窗口图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
如图1所示，一种依托现场作业终端的电能表计量故障分析系统，包括主站、现场作业终端；
所述的主站设有：
管理模块，用于校验工作的分发、对信息的管理及对校验结果的接受；
红外认证模块，用于现场作业终端与智能电能表之前建立红外认证，现场作用终端通过安全单元发送红外认证请求，经过多次握手成功后红外认证成功；
接口模块，用于交互．实现对校验任务的下载；对校验结果的上传；
工单流程模块，与结果展示模块相连，用于将电能表分析诊断结果生成计量异常工单，转至工单闭环流程处理；
所述的现场作业终端设有：
数据采集模块，用于根据配置的分析项目展示信息数据项要求，读取指定查询的电能表数据项，支持的数据项包含实时数据、冻结数据和事件数据；其中曲线数据指定日期；
异常分析诊断模块，与数据采集模块相连，根据用户分类、读取的数据项进行电能表分析诊断，诊断内容包含：电能表示值不平、停走、飞走、倒走现象、时钟异常、断相、单相零火线电流不一致、失流8种，同时记录电能表诊断记录；
结果展示模块，与数据采集模块、异常分析诊断模块相连，用于在接到异常分析诊断报文后，展示指定的数据项及数据分析诊断结果，诊断结果内容包含：是否存在异常、异常类型、处理建议，折线图展示曲线类数据，事件类数据列表展示。
本技术方案实现了现场运维人员直接在客户现场通过现场作业终端的扫描功能，扫描电能表的资产编号，获取用户档案信息及电能表授权；通过红外或485线连接电能表，读取电能表中的实时数据、冻结数据和事件数据，并展示电能表数据及其分析结果和电能表运行状态，现场作业终端自动记录分析结果、资产编号、操作人员、操作时间。分析结果存在计量异常或时钟超差等异常时，可通过现场工单发起业务，录入异常类型及描述，转到相应处理流程，提高现场故障处理效率。
本发明依托现场作业终端结合电能表用户档案信息和电能表数据，进行电能表计量异常分析，展示分析结果、电能表运行状态和数据信息。为现场运维人员提供智能辅助分析，并且为未来数字化供电所信息化提供数据服务支持，更好的支持现场运维人员的工作。
为了方便查看，如图3、4所示，现场作业终端设有红外抄表展示模块，红外抄表展示模块设有多个集中展示的选择数据项、资产编号输入框、当前运行时区时段框、读取结果展示框，选择数据项包括电表开盖事件、电表软硬件信息、读取时钟、读取通信地址、读取表号、抄当前示数、互感器变化、电表故障信息民、实时数据显示、冻结数据抄读、时钟设置、读取表内信息、电能表屏显、电价信息、跳合闸相关；红外抄表根据选择数据项对相应电能表进行数据采集；资产编号输入框、当前运行时区时段框通过手动输入或由现场作业终端扫描电能表条码号后获取输入，读取结果展示框中展示红外抄表读取结果。
此外，提出一种依托现场作业终端的电能表计量故障分析方法，如图2所示，电能表计量故障分析时采用上述的电能表计量故障分析系统，电能表计量故障分析方法包括以下步骤：
S1：身份、红外认证；现场作业终端向主站发送红外认证请求，经过多次握手成功后红外认证成功；
身份、红外认证包括以下步骤：
第一阶段：现场作业终端与主站完成身份认证
S111：验证安全单元操作员密码；
S112：现场作业终端请求主站应用层密钥协商初始化；
S113：现场作业终端请求主站完成应用层密钥协商确认；
S114：现场作业终端判断是否需要置离线计数器，需要进行置离线计数器的进行置离线计数器；
S115：现场作业终端判断是否需要转加密授权，需要进行转加密授权的进行转加密授权；
第二阶段：现场作业终端与电能表完成红外认证
S121：现场作业终端请求主站获取电能表红外认证权限；
S122：现场作业终端从安全单元获取操作员代码和随机数；
S123：现场作业终端向电能表发送红外认证请求；
S124：安全单元校验电能表返回的随机数密文；
S125：现场作业终端向电能表发送红外认证命令，完成红外认证。
S2：数据采集；使用现场作业终端扫描电能表条码号，查询其档案信息，获取用户信息、电能表资产编号和电能表通讯地址，并获取电能表操作红外认证权限；使用现场作业终端的红外抄表功能，根据配置的分析项目，选择需要抄读电表的数据项；进行数据采集时，现场作业终端扫描电能表条码号后输入资产编号输入框中，并在当前运行时区时段框输入对应时间信息；在现场作业终端的红外抄表展示窗中选择对应的选择数据项，选择数据项为电表开盖事件、电表软硬件信息、读取时钟、读取通信地址、读取表号、抄当前示数、互感器变化、电表故障信息民、实时数据显示、冻结数据抄读、时钟设置、读取表内信息、电能表屏显、电价信息、跳合闸相关中的一个或多个；待选定选择数据项后，红外抄表根据选择数据项对相应电能表进行数据采集；读取结果展示框中展示红外抄表读取结果。
为提高安全性，数据采集还包括步骤：
S201：现场作业终端向主站获取控制权限；
S202：主站注册控制权限，并获取控制命令密文；
S203：现场作业终端执行控制任务；
S204：电表判断是否执行成功，若是，则认为执行成功并结束，若否，则认为执行失败并结束。
S3：异常分析诊断；获取数据采集模块信息，根据用户分类、读取的数据项，进行电能表分析诊断，诊断内容包含：电能表示值不平、停走、飞走、倒走现象、时钟异常、断相、单相零火线电流不一致、失流8种，同时记录电能表诊断结果；得到异常分析诊断报文。
S4：结果展示；根据异常分析诊断报文，展示指定的数据项及数据分析诊断结果；展示内容包含：是否存在异常、异常类型、处理建议，折线图展示曲线类数据，事件类数据列表展示。
S5：工单闭环管理；若异常分析诊断为存在异常，则在现场作业终端上向主站发起工单流程，主站获取结果展示模块信息，将电能表分析诊断结果生成计量异常工单，并通过接口模块转至工单闭环流程处理。
以上图1、2所示的一种依托现场作业终端的电能表计量故障分析系统及方法是本发明的具体实施例，已经体现出本发明实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本发明的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。
Claims (6)
1.一种依托现场作业终端的电能表计量故障分析系统，其特征在于包括主站、现场作业终端；
所述的主站设有：
管理模块，用于校验工作的分发、对信息的管理及对校验结果的接受；
红外认证模块，用于现场作业终端与智能电能表之前建立红外认证，现场作用终端通过安全单元发送红外认证请求，经过多次握手成功后红外认证成功；
接口模块，用于交互．实现对校验任务的下载；对校验结果的上传；
工单流程模块，与结果展示模块相连，用于将电能表分析诊断结果生成计量异常工单，转至工单闭环流程处理；
所述的现场作业终端设有：
数据采集模块，用于根据配置的分析项目展示信息数据项要求，读取指定查询的电能表数据项，支持的数据项包含实时数据、冻结数据和事件数据；其中曲线数据指定日期；
异常分析诊断模块，与数据采集模块相连，根据用户分类、读取的数据项进行电能表分析诊断，诊断内容包含：电能表示值不平、停走、飞走、倒走现象、时钟异常、断相、单相零火线电流不一致、失流8种，同时记录电能表诊断记录；
结果展示模块，与数据采集模块、异常分析诊断模块相连，用于在接到异常分析诊断报文后，展示指定的数据项及数据分析诊断结果，诊断结果内容包含：是否存在异常、异常类型、处理建议，折线图展示曲线类数据，事件类数据列表展示。
2.根据权利要求1所述的一种依托现场作业终端的电能表计量故障分析系统，其特征在于：现场作业终端设有红外抄表展示模块以在显示屏上展示红外抄表信息，红外抄表展示模块设有多个集中展示的选择数据项、资产编号输入框、当前运行时区时段框、读取结果展示框，选择数据项包括电表开盖事件、电表软硬件信息、读取时钟、读取通信地址、读取表号、抄当前示数、互感器变化、电表故障信息民、实时数据显示、冻结数据抄读、时钟设置、读取表内信息、电能表屏显、电价信息、跳合闸相关；红外抄表根据选择数据项对相应电能表进行数据采集；资产编号输入框、当前运行时区时段框通过手动输入或由现场作业终端扫描电能表条码号后获取输入，读取结果展示框中展示红外抄表读取结果。
3.一种依托现场作业终端的电能表计量故障分析方法，其特征在于：电能表计量故障分析时采用权利要求1或2所述的电能表计量故障分析系统，电能表计量故障分析方法包括以下步骤：
1）身份、红外认证；现场作业终端向主站发送红外认证请求，经过多次握手成功后红外认证成功；
2）数据采集；使用现场作业终端扫描电能表条码号，查询其档案信息，获取用户信息、电能表资产编号和电能表通讯地址，并获取电能表操作红外认证权限；使用现场作业终端的红外抄表功能，根据配置的分析项目，选择需要抄读电表的数据项；
3）异常分析诊断；获取数据采集模块信息，根据用户分类、读取的数据项，进行电能表分析诊断，诊断内容包含：电能表示值不平、停走、飞走、倒走现象、时钟异常、断相、单相零火线电流不一致、失流8种，同时记录电能表诊断结果；得到异常分析诊断报文；
4）结果展示；根据异常分析诊断报文，展示指定的数据项及数据分析诊断结果；展示内容包含：是否存在异常、异常类型、处理建议，折线图展示曲线类数据，事件类数据列表展示；
5）工单闭环管理；若异常分析诊断为存在异常，则在现场作业终端上向主站发起工单流程，主站获取结果展示模块信息，将电能表分析诊断结果生成计量异常工单，并通过接口模块转至工单闭环流程处理。
4.根据权利要求3所述的一种依托现场作业终端的电能表计量故障分析方法，其特征在于：在步骤2）进行数据采集时，现场作业终端扫描电能表条码号后输入资产编号输入框中，并在当前运行时区时段框输入对应时间信息；在现场作业终端的红外抄表展示窗中选择对应的选择数据项，选择数据项为电表开盖事件、电表软硬件信息、读取时钟、读取通信地址、读取表号、抄当前示数、互感器变化、电表故障信息民、实时数据显示、冻结数据抄读、时钟设置、读取表内信息、电能表屏显、电价信息、跳合闸相关中的一个或多个；待选定选择数据项后，红外抄表根据选择数据项对相应电能表进行数据采集；读取结果展示框中展示红外抄表读取结果。
5.根据权利要求4所述的电能表计量故障分析方法，其特征在于：在步骤1）身份、红外认证中，包括以下步骤：
第一阶段：现场作业终端与主站完成身份认证
111）验证安全单元操作员密码；
112）现场作业终端请求主站应用层密钥协商初始化；
113）现场作业终端请求主站完成应用层密钥协商确认；
114）现场作业终端判断是否需要置离线计数器，需要进行置离线计数器的进行置离线计数器；
115）现场作业终端判断是否需要转加密授权，需要进行转加密授权的进行转加密授权；
第二阶段：现场作业终端与电能表完成红外认证
121）现场作业终端请求主站获取电能表红外认证权限；
122）现场作业终端从安全单元获取操作员代码和随机数；
123）现场作业终端向电能表发送红外认证请求；
124）安全单元校验电能表返回的随机数密文；
125）现场作业终端向电能表发送红外认证命令，完成红外认证。
6.根据权利要求5所述的电能表计量故障分析方法，其特征在于：在步骤2）中，数据采集包括步骤：
201）现场作业终端向主站获取控制权限；
202）主站注册控制权限，并获取控制命令密文；
203）现场作业终端执行控制任务；
204）电表判断是否执行成功，若是，则认为执行成功并结束，若否，则认为执行失败并结束。
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| CN202011567016.2A CN112611998A (zh) | 2020-12-25 | 2020-12-25 | 一种依托现场作业终端的电能表计量故障分析系统及方法 |
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| CN202011567016.2A CN112611998A (zh) | 2020-12-25 | 2020-12-25 | 一种依托现场作业终端的电能表计量故障分析系统及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112611998A true CN112611998A (zh) | 2021-04-06 |
Family
ID=75249137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011567016.2A Pending CN112611998A (zh) | 2020-12-25 | 2020-12-25 | 一种依托现场作业终端的电能表计量故障分析系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112611998A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113655259A (zh) * | 2021-09-01 | 2021-11-16 | 北京京仪北方仪器仪表有限公司 | 一种智能电能表故障报警系统 |
| CN116266816A (zh) * | 2021-12-17 | 2023-06-20 | 国网天津市电力公司营销服务中心 | 一种采集链路故障主动研判方法 |
-
2020
- 2020-12-25 CN CN202011567016.2A patent/CN112611998A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113655259A (zh) * | 2021-09-01 | 2021-11-16 | 北京京仪北方仪器仪表有限公司 | 一种智能电能表故障报警系统 |
| CN116266816A (zh) * | 2021-12-17 | 2023-06-20 | 国网天津市电力公司营销服务中心 | 一种采集链路故障主动研判方法 |
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