電能表檢定測試數據集中核驗系統的設計與實現

區永健

（廣東電網有限責任公司江門供電局，廣東江門529000）

0 引言

隨著電網的發展，電能表的安裝需求日益增大，電能表的檢定也向著智能化、自動化方向發展。在大規模的檢定過程中，如果因設備或人為錯誤而造成檢定出現錯誤，尤其是出現隱蔽的錯誤，往往會導致高昂的糾錯成本，所以有效地進行檢定的核查驗證，防范檢定錯誤，成為現在電能檢定實驗室的重要課題，而大規模的電能表檢定以及對電能表的準確度更高的要求，增加了電能表檢定后核驗工作的難度[1]。

為減輕檢定員在檢定過程中的核驗工作，降低檢定后出現的問題的概率，有效定位檢定過程的問題，提升檢定工作的質量和效率，設計了電能表檢定測試數據集中核驗系統，提出了檢定過程集中核驗，并利用計算機軟件進行分析識別，能夠快速發現和定位檢定過程中出現的問題，進一步地，檢定過程中出現的問題能夠構建一個檢定問題基因庫，在此基礎上，能夠有效地為檢定業務提供極具價值的數據，使檢定工作的質量有極大的提升。

1 系統設計

電能表檢定測試數據集中核驗系統（后面統一稱為“核驗系統”）從總體結構上分為數據采集系統、檢定數據核驗系統和外部數據系統，采用模塊化方案設計，各子系統互相獨立。核驗系統和檢定裝置獨立工作，使常規檢定工作和核驗工作不會互相影響。系統拓撲圖如圖1所示。

1.1 數據采集系統

檢定過程中產生的數據是核驗系統的支撐，若要對檢定過程進行更深入的分析及研究，需要更進一步地采集檢定數據，檢定操作數據、檢定測試數據、檢定裝置數據、溫度、濕度、分貝、氣壓、粉塵等數據具有非常鮮明的特征，可能會影響檢定的結果。在研究過程中發現，實驗室環境數據和檢定裝置小范圍內的環境數據存在一定的差異，因此需要在檢定裝置上額外加裝環境數據采集模塊，用于準確地采集檢定裝置在檢定時的數據[2]。數據采集系統如圖2所示。

圖2 數據采集系統結構圖

圖1 系統拓撲圖

數據采集系統主要分為硬件采集和軟件采集，硬件采集由多種傳感器組合而成，主要采集環境數據，通過總線接口傳輸到數據采集系統；軟件采集從檢定軟件日志和數據庫中讀取檢定裝置數據、檢定操作數據和檢定測試數據，對數據進行整理并保存到數據采集系統。數據采集系統通過Web Service接口，在檢定過程中，把檢定

數據上傳到核驗數據庫中。收集的數據如下：

（1）檢定測試數據：檢定項目中的測試數據，包括檢定項目數據及結果，例如誤差試驗中的誤差數據、是否合格等數據[3]。

（2）檢定操作數據：檢定過程中操作的數據，例如在潛動試驗中收集電流、電壓、功率因數、試驗時間等數據。

（3）檢定裝置日志：檢定過程中產生的檢定裝置相關日志，包括錯誤日志和操作日志。

（4）實驗室數據：溫度、濕度、分貝、粉塵、氣壓等數據。

1.2 數據核驗系統

數據核驗系統主要功能是對檢定的數據進行核驗，核驗項包括電能表狀態檢查、批次號檢查、封印檢查、檢定過程合理性檢查、檢定項目完整性檢查、檢定數據合理性檢查、檢定裝置數據比對、誤差分布合理性分析等。在檢定完成后，所有數據上傳到核驗數據庫中，核驗系統對數據進行分析，如果核驗系統對檢定項目的分析未能通過，則會將此項目標記為異常，進行下一步人工核驗，核驗人員可在系統查看檢定記錄及操作過程中的各項參數的圖形化視圖進行判斷。

1.3 外部數據系統

外部數據系統連接營銷系統、物資系統和回流庫，通過數據代理服務器實現數據的集中，為數據核驗系統提供外部數據支撐，最終提供數據用于檢定數據核驗、電能表流轉監測。

2 系統實現

核驗系統通過B/S架構開發，使用Python語言開發，數據庫采用MariaDB。操作人員通過Web訪問核驗系統根據相關業務進行操作；數據采集應用部署在檢定裝置計算機上，與檢定軟件互相獨立；外部數據在代理服務器上部署代理服務，通過Web Service接口調用外部數據[4]。

2.1 數據采集

數據采集模塊分為軟件采集模塊和硬件采集模塊，部署在操作系統后臺運行，在檢定工作開始后，軟件采集模塊對檢定軟件的數據庫和日志進行采集，采集到檢定操作數據和日志后，發送指令到硬件采集模塊采集環境數據，然后把兩組數據進行整合打包，通過Web Service接口上傳到核驗系統數據庫。

2.2 數據核驗

核驗系統對收集的各項數據進行分析，模擬對檢定記錄的人工核驗過程，具體包括以下項目：表計批次號一致性、封印持有人正確性、表計狀態檢查、檢定項目完整性、檢定數據合理性和檢定過程合理性。核驗系統對以上項目的分析未能通過時，會將此檢定記錄標記為異常，進行下一步人工核驗，核驗人員則可在系統查看檢定記錄及操作過程中的各項參數的圖形化視圖進行判斷。在檢定某一批次電能表時，可以進行不同標準間的比對及電能表誤差分布分析，通過對同批次電表檢定數據的整體統計及分析，生成評估表。核驗流程如圖3所示。

圖3 核驗流程

2.3 外部數據

核驗系統通過數據代理服務器與外部數據連接，利用Web Service接口與營銷系統、物資系統、回流庫進行數據交互，讀取電能表的臺賬信息及封印信息，檢查表計的批次號、封印持有人等信息的正確性[5]。

3 結語

綜上所述，文章根據目前電能表檢定的需要，提出了一種新的檢定數據核驗方案，搭建了電能表檢定測試數據集中核驗系統，利用軟件系統進行核驗分析，篩選出異常的檢定記錄進行人工核驗，解決了大規模計量檢定系統數據核驗的問題。在此基礎上，系統能夠快速自動找出異常數據，對檢定數據進行全覆蓋核驗，做到了不遺漏、無差錯。通過可視化圖表，核驗人員可以直觀地觀察檢定過程和查看操作記錄，能夠更高效率、更高質量地完成人工核驗工作，提升檢定工作質量。