電量電費(fèi)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

文/翁利國 邱海鋒 李國慶 朱雙雙

電力是當(dāng)前國家發(fā)展中的重要商品，直接影響國家和人民的生活生產(chǎn)過程。在傳統(tǒng)的供電管理過程中，電力管理工作主要是由國家和政府完成，銷售環(huán)節(jié)對(duì)于電力使用和供應(yīng)影響較小。在當(dāng)前市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和建設(shè)過程中，供電企業(yè)的經(jīng)營模式發(fā)生了較大的改變，傳統(tǒng)的國家管理模式無法滿足當(dāng)前用戶的用電需求。在未來的發(fā)展中，供電企業(yè)的管理人員要優(yōu)化管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，借助現(xiàn)代技術(shù)來優(yōu)化用電體驗(yàn)，提升管理質(zhì)量。

1 電量電費(fèi)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路

隨著用電量的提升，這一管理工作的進(jìn)行難度和進(jìn)行量不斷上升，給電力供應(yīng)管理工作帶來了較大的影響。在未來的發(fā)展中，如何提升電量電費(fèi)計(jì)量管理工作的質(zhì)量是管理人員應(yīng)當(dāng)關(guān)注的問題。

發(fā)達(dá)國家對(duì)電量電費(fèi)計(jì)量管理系統(tǒng)的優(yōu)化方式是借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)即時(shí)的計(jì)費(fèi)以及繳費(fèi)，并配合傳統(tǒng)的購電卡等來完成全面的電費(fèi)管理，提升了電費(fèi)管理工作的進(jìn)行質(zhì)量，解決了用電量上升給管理工作帶來的問題。我國在未來電力系統(tǒng)的建設(shè)中也應(yīng)當(dāng)學(xué)習(xí)先進(jìn)的管理經(jīng)驗(yàn)，在當(dāng)前的電量電費(fèi)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，借助信息技術(shù)針對(duì)用戶電量計(jì)量、電費(fèi)管理等方面構(gòu)建信息化管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的電力數(shù)據(jù)獲取和計(jì)算。信息平臺(tái)也保證了用戶可以遠(yuǎn)程進(jìn)行費(fèi)用的繳納，提升了日常用電過程的效率，降低了管理人員的工作強(qiáng)度，對(duì)推動(dòng)電力供應(yīng)系統(tǒng)的發(fā)展有著積極影響。

2 電費(fèi)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1 功能模塊分析

在設(shè)計(jì)系統(tǒng)模塊功能之前，首先技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解當(dāng)前供電工作人員在電費(fèi)管理中的實(shí)際需求，針對(duì)需求來設(shè)計(jì)系統(tǒng)功能有助于提升系統(tǒng)的實(shí)際效果。根據(jù)當(dāng)前工作人員的需求，電費(fèi)管理系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備如下幾方面的功能：用戶操作功能、后臺(tái)管理功能。用戶操作功能的實(shí)現(xiàn)可以借助構(gòu)建網(wǎng)上營業(yè)廳功能模塊，通過網(wǎng)上平臺(tái)，用戶可以隨時(shí)對(duì)自身的用電量進(jìn)行查詢，并借助網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行電費(fèi)的繳納。除此之外，網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)還保證了用戶可以對(duì)一些個(gè)人信息進(jìn)行修改，提升了用戶的使用體驗(yàn)。后臺(tái)管理功能可以借助構(gòu)建后臺(tái)電費(fèi)管理模塊來實(shí)現(xiàn)，其主要滿足管理人員的需求，管理人員借助此模塊來完成對(duì)電量數(shù)據(jù)的分析和核查，確保電量信息的準(zhǔn)確性，避免數(shù)據(jù)錯(cuò)誤給用戶造成不必要的損失。

2.2 模塊的功能實(shí)現(xiàn)

圖1

圖2

在電費(fèi)計(jì)量管理系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)中，由于不同地區(qū)的居民生活生產(chǎn)用電習(xí)慣不同，因此在設(shè)計(jì)過程中要結(jié)合當(dāng)?shù)氐挠秒娗闆r進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)前的智能交費(fèi)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中的主要功能是借助現(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)供電和用電過程的監(jiān)控和運(yùn)營管理，在使用過程中可以實(shí)現(xiàn)和外部管理渠道等的接入管理，借助網(wǎng)絡(luò)功能來實(shí)現(xiàn)對(duì)電力費(fèi)用的測(cè)算、用電量的控制以及交費(fèi)提醒等功能。同時(shí)，為了方便用戶的使用，智能交費(fèi)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)允許多渠道的接入，比如在實(shí)際交費(fèi)中借助手機(jī)APP以及電腦網(wǎng)站等實(shí)現(xiàn)交費(fèi)。在當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境之下，采取一定的措施來提升智能交費(fèi)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全性和響應(yīng)速度也是必須的，在設(shè)計(jì)上要遵循國家的國網(wǎng)安全防護(hù)原則，建設(shè)多類終端安全防護(hù)措施，且在設(shè)計(jì)中重視用戶的使用體驗(yàn)，保證交費(fèi)系統(tǒng)的長(zhǎng)期準(zhǔn)確響應(yīng)。為了方便電網(wǎng)管理人員的工作，交費(fèi)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)包括運(yùn)維管理功能，滿足管理人員對(duì)于用電數(shù)據(jù)、功能渠道、終端的運(yùn)維監(jiān)控以及考評(píng)等多項(xiàng)要求。

2.3 模塊功能流程

（1）在前臺(tái)用戶登錄過程中，主要完成此功能的是登錄模塊，用戶在登錄之后才能完成繳費(fèi)等功能。在登錄界面中，用戶需要輸入自身的登錄名、密碼以及短信驗(yàn)證碼等信息，以此來完成登錄過程。登錄功能的實(shí)現(xiàn)流程如圖1所示。

（2）電費(fèi)查詢繳納流程，在網(wǎng)絡(luò)繳費(fèi)平臺(tái)的使用過程中，用戶可以對(duì)自身使用的電量進(jìn)行查詢，并在此基礎(chǔ)之上借助網(wǎng)絡(luò)銀行來完成繳費(fèi)。繳費(fèi)過程中，平臺(tái)會(huì)首先對(duì)用戶的網(wǎng)銀進(jìn)行檢測(cè)，確保用戶的網(wǎng)銀余額可以滿足繳費(fèi)需求，之后才能進(jìn)行電費(fèi)的繳納。

（3）后臺(tái)管理模塊主要完成對(duì)電量和電費(fèi)的計(jì)量核算，除此之外，管理人員還需要對(duì)用戶信息進(jìn)行處理，對(duì)已有用戶的用電量進(jìn)行管理，并根據(jù)用戶的申請(qǐng)?jiān)诤笈_(tái)進(jìn)行用戶的增加。后臺(tái)也能完成網(wǎng)銀功能的開通，方便用戶的日常用電。

2.4 實(shí)現(xiàn)功能所需的技術(shù)

供電企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能交費(fèi)系統(tǒng)功能以及遠(yuǎn)程營銷管理的主要渠道是通過建設(shè)服務(wù)器集群來實(shí)現(xiàn)，在當(dāng)前的設(shè)計(jì)過程中，主要的服務(wù)器集群主要包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器集群、系統(tǒng)應(yīng)用集群以及系統(tǒng)前置集群等，集群技術(shù)的使用提升了智能交費(fèi)系統(tǒng)在交費(fèi)業(yè)務(wù)的管理以及系統(tǒng)故障處理等多方面的性能。

（1）數(shù)據(jù)庫服務(wù)器集群包括多臺(tái)可以統(tǒng)一進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的服務(wù)器設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲(chǔ)，多臺(tái)服務(wù)器的存在分擔(dān)了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和訪問壓力。且多臺(tái)服務(wù)器的存在也避免了單一服務(wù)器故障造成的數(shù)據(jù)庫連接中斷問題，提升了交費(fèi)系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。

（2）系統(tǒng)應(yīng)用集群，這一技術(shù)主要是完成智能交費(fèi)系統(tǒng)的后臺(tái)服務(wù)和管理，完成對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行過程中的數(shù)據(jù)分析處理，這一技術(shù)保障了系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性，且實(shí)現(xiàn)了多個(gè)管理任務(wù)之間的通信。

（3）系統(tǒng)前置集群，當(dāng)前的智能交費(fèi)系統(tǒng)一般采用分布式多層結(jié)構(gòu)，有效提升了結(jié)構(gòu)的前置性能，在當(dāng)前的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中集群方式的采用提升了設(shè)備的數(shù)據(jù)處理效率。

在智能交費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，web service技術(shù)主要是借助標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)架對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行中的交費(fèi)信息以及數(shù)據(jù)對(duì)象對(duì)進(jìn)行封裝，在實(shí)際使用過程中，這一技術(shù)具備如下的幾方面性能：

（1）封裝性，這一技術(shù)一般是在web上進(jìn)行布置，因此，在實(shí)際使用中具備較高的封裝性，使用者無法獲取數(shù)據(jù)信息，僅能看到服務(wù)過程的描述信息。

（2）高度的集成性，這一技術(shù)在建立上采取了標(biāo)準(zhǔn)的Web協(xié)議，因此，在使用中避免了不同的軟件平臺(tái)在使用中存在的差異，保證了當(dāng)前系統(tǒng)在使用中的正常使用，且具備最高的可集成性。

（3）開放性，不同的web service之間可以進(jìn)行交互操作，其在運(yùn)行中和平臺(tái)特性以及組件標(biāo)準(zhǔn)無關(guān)，因此在實(shí)際運(yùn)行中支持多種通訊媒體。

除了實(shí)現(xiàn)功能之外，管理系統(tǒng)還需要優(yōu)化安全性。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)安全事故頻發(fā)，若是智能交費(fèi)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全問題，那么企業(yè)的費(fèi)用收取以及管理將出現(xiàn)很大的問題。因此，在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，供電公司一般會(huì)按照國家的安全防護(hù)規(guī)范進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)維信息的保護(hù)。當(dāng)前在系統(tǒng)信息的保護(hù)過程中一般采取內(nèi)外網(wǎng)邏輯強(qiáng)隔離技術(shù)，通過隔離設(shè)備控制實(shí)現(xiàn)對(duì)非法數(shù)據(jù)訪問和修改行為的管理。邏輯強(qiáng)隔離設(shè)備主要是對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行中的通訊協(xié)議、語句控制、語句行為以及語句的解析四方面進(jìn)行系統(tǒng)保護(hù)，避免在網(wǎng)絡(luò)使用過程中出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)供給，保障智能交費(fèi)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)安全。

2.5 電量測(cè)算功能的實(shí)現(xiàn)

在供電公司智能交費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)用戶的不同屬性以及用電習(xí)慣等特征進(jìn)行分析，以此來設(shè)計(jì)具備個(gè)性化特點(diǎn)的用電量測(cè)算技術(shù)是十分必要的。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)當(dāng)?shù)氐目蛻艏?xì)分結(jié)果對(duì)測(cè)算的策略進(jìn)行設(shè)計(jì)，在測(cè)算過程中需要設(shè)計(jì)的項(xiàng)目包括算法的類型、用電測(cè)算的頻率、測(cè)算時(shí)間范圍以及測(cè)算切換算法等幾部分。由于不同用電習(xí)慣的用戶在用電時(shí)間上存在較大的差異，因此，在測(cè)算中要根據(jù)不同種類的用電用戶的實(shí)際情況對(duì)測(cè)算時(shí)間和測(cè)算頻率進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以保證電費(fèi)計(jì)量的有效性和準(zhǔn)確性。針對(duì)居民的用電，一般在測(cè)算中將測(cè)算頻率定為一日一次，測(cè)算時(shí)間一般按照居民的生活習(xí)慣進(jìn)行制定，常定為06：00-8：00，在計(jì)價(jià)方式的選擇上，一般按照城市中的營銷電價(jià)進(jìn)行基肥。針對(duì)生產(chǎn)企業(yè)，由于其生產(chǎn)時(shí)間的固定，一般測(cè)算時(shí)間在其生產(chǎn)期間，為了避免意外情況的出現(xiàn)也會(huì)將測(cè)算頻率提升，其在計(jì)價(jià)上和一般居民的電力計(jì)價(jià)方式也存在一定的差異。根據(jù)實(shí)際使用過程來優(yōu)化測(cè)算技術(shù)是提高用電費(fèi)用管理工作進(jìn)行質(zhì)量的有效手段。

3 結(jié)語

推動(dòng)電量電費(fèi)的計(jì)量管理系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展對(duì)提升電能供應(yīng)管理工作的進(jìn)行質(zhì)量有著重要的影響，提升了管理工作的進(jìn)行效率，使得用戶無需經(jīng)過管理人員就能完成電力費(fèi)用的繳納，有效的提升了用戶的用電體驗(yàn)。供電管理部門無需到用電區(qū)域中進(jìn)行抄表工作，管理人員可以直接借助計(jì)算機(jī)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)來完成網(wǎng)上的電量數(shù)據(jù)獲取以及電費(fèi)的收取，提升了工作效率，也保證了費(fèi)用管理工作的進(jìn)行質(zhì)量，推動(dòng)了電力企業(yè)的信息化發(fā)展。