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便携式电能信息采集掌机的研制
摘要 针对当前大规模电能表更换过程中出现的操作失误问题，研制一种新型的便携式电能信息采集仪。该设备充分考量信息化因素、推行智能化操作，其介入电能表更换流程后，将能方便实现不同电能表之间的信息转移，从而减少人工失误、提高工作效率。文章就便携式电能信息采集仪的技术架构、软硬件实现等进行描述。
关键词：便携式；电能信息；采集仪
智能电网是一个庞大体系，涵盖发、输、供、配、用、调等各个层面。就智能用电领域来说，智能电能表是重要的基础装备。目前，全国年更换智能电能表数以千万计，鉴于工作量巨大、易出现问题，必须寻求科学的辅助手段。
1 问题的提出
对于非新增用户，智能电能表的安装势必涉及到将旧有表计的信息移出和对新表计作信息录入。现有换表流程为：①配表→②现场更换→③记录现场信息(记在《电能计量装接单》上)→④录入SG186营销系统，其中③、④两个环节为手工抄录方式。很显然，在工作量大或表计面板模糊情况下，手工抄录方式很容易造成笔误、辨认错误、漏抄等情形，以致信息失真，这样有可能招致用户投诉或供电企业的电费损失。因此，迫切需要寻求一种信息化手段来介入换表流程，以提升表计更换过程中大量数据移栽工作的准确性和高效性。
2 便携式电能信息采集仪的技术实现
2.1 功能框架
开发便携式电能信息采集仪的目的是为了实现表计更换过程中信息采集、传输、转移等的无纸化、电子化，因此其功能应符合以下要求。
(1)关于通信接口。考虑到旧有表计一般配置有RS485端口和红外线收发端口，电能信息采集仪也必须具有这两种信息通讯口。考虑到表计更换过程需与SG186营销系统进行信息交互，电能信息采集仪还需集成GPRS模块，以实现实时数据的无线传输、最大程度削减手工操作工作量。此外，考虑到电能信息采集仪与笔记本电脑的连接需要(因存储容量关系)，前者还需设置USB端口。
(2)关于人机界面。按照可视化、可便捷操作的技术要求，便携式电能信息采集仪应进行可触摸液晶显示器和数字按键的双重配置。
(3)其他方面。为了对采集数据进行存储，采集仪需配置SD存储卡；为了符合装接流程(要求有装接单)，采集仪应内置打印机，以便将采集到的数据打印后粘贴在装接单上；此外，采集仪还需安装图像感应器，以便对现场图片记录。
2.2 硬件设计
根据前述关于功能框架的描述，可进行如图1所示的外观设计。
图1 采集仪外观设计
主要硬件配置：①以S3C6410作为中央处理器，配128MB的RAM和256MB的NAND-FLASH盘存储器。②触摸屏规格宜为3.5英寸(240×320)，半透型。③红外通信采用38K载波(波特率1200/2400/4800)，存储卡容量宜在2G~8G区间。④拍照元件支持条形码、RFID等扫描。
2.3 软件设计
采集仪的软件部分为“应用程序+嵌人式操作系统”的结构。其中，应用程序以C语言开发，数据库操作以Zzdbase语言开发。嵌入式操作系统负责对中断、外设、内存驱动、红外接口、串口通信、液晶显示、键盘输入等的管理，支持掉电防护。
软件架构：信息导入导出+摄像头控制+通讯控制+数据查询与存储+数据打印。详见图2所示。
图2 采集仪软件架构
3 应用效果
本采集仪在完成开发后，投入到东部某供电公司进行使用验证。经过一个月的使用，相关效果统计数据如下：①现场换表的平均耗时由35分钟一个缩短到15分钟一个，效率提升57.14%。②信息读写正确率由原96.8%左右提升到100%。③对SG186营销系统的数据录入由原先的1个工作日缩短到1小时，极大提升实时性。
4 结论
智能电能表更换过程中，涉及到与旧有表计和SG186系统之间的数据交互，依靠纯手工抄录既费力又影响正确性。便携式电能信息采集仪可方便实现换表过程的信息化、无纸化，能最大程度缩减手工操作，从而使换表过程中的各种人为失误得到避免，应给予大力推广。
参考文献
[1] 刘振亚. 智能电网技术[M]. 北京: 中国电力出版社, 2010: 34-38.
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