电能表止度抄拍核一体化系统研究

周永杰 许耀杰

摘 要：以电力营销系统为依托，结合红外数据通信、图像采集、模式识别、数据处理等信息技术手段，实现了拆回电能表的拍照、止度抄收、止度校验、止度核对、止度退库等操作，还实现了止度分析判断、历史止度档案浏览、资产标签打印，并将这些结果通过与电力营销系统的接口自动同步录入到电力营销系统中，大大提高拆回电能表止度信息采集速度，提高止度抄录的生产效率。

关键词：电能表；一体化；止度

1 概述

拆回电能表止度管理是供电公司在电能表生命周期管理中的重要工作之一，它是供用电双方履行合同的依据，准确获取电能表止度信息，能够有效防止供用电纠纷，也是体现供电公司服务能力的重要标志。目前供电公司对拆回表计处理是先用照相机拍下示数，编号保存到电脑，然后人工读取表计示数，录入到营销系统中，过程费时又繁琐，工作效率低。针对供电公司当前拆装电能表止度处理现状，通过一个建设一个抄核拍一体化平台，实现拆回电能表的拍照、止度抄收、止度校验、止度核对、止度退库等操作，提高拆回电能表止度信息采集速度，提高止度抄录的生产效率。

2 抄核拍一体化平台总体设计方案

2.1 基本组成

“电能表止度抄拍核一体化系统”由电能表抄拍核操作平台、电能表拍照读数和图像处理软件、抄拍核一体化管理系统和电力营销系统数据接口等四部分组成。如图1所示。

2.2 功能设计

2.2.1 操作平台

平台有红外线读写头、照相机、辅助照明、放置工作台等机构，其中辅助照明是用来照亮电表表面，以确保能够采集到符合质量要求的图像。

平台的工作流程包括：当检测到电能表放置到位后，接通电源，打开辅助照明，通过红外线装置和电表通信，分别读取总、尖、峰、谷示数，并同时拍摄总、尖、峰、谷每种示数的电表图像。将示数和图像保存到数据库中，并用于后续数据处理。操作平台的设计如图2、3、4所示。

2.2.2 电能表拍照读数和图像处理软件

电能表拍照读数和图像处理软件是获取电能表读数、图像采集和图像处理的主要部分。主要工作包括：数据通信、图像采集、图像处理。程序模块结构如图5所示。

在红外通信读数和电能表示数图像采集中，串行口经过红外线调制以后逐一向电能表发出数据读取命令，电能表接收到命令以后，在屏幕上显示对应示数，并向计算机系统返回读数值，计算机系统在读到读数值以后，驱动图像采集设备拍摄采集相应示数的图像保存起来。对于每一个电能表，总是顺序读取总、尖、峰、谷四种示数值，分别保存其读数值和图像信息。信息读取的具体过程见图6所示。

在图像处理程序中，系统使用拍摄到图像，通过字符识别的技术，获取被测试电能表的资产号、表计型号、各显示读数的数据等信息，并将识别数据（包括电表读数、资产号、型号）和相关数据进行比对（从红外口读入的读数、电力营销系统的资产号和型号），确保了数据的一致性，也为故障表的识别提供了准备。[1]

2.2.3 管理系统开发

管理系统主要实现照片查询、退库操作、止度核对、止度抄收和系统设置工作，其模块功能如图7所示。

各模块的具体功能如下：（1）照片查询：根据资产代码、操作时间等条件查询抄拍核操作的具体记录，包括电能表图像数据[2]；（2）退库操作：根据资产代码从营销系统获取资产数据及上期度数，将当前止度数据反馈，调用营销系统的电能表退库功能，完成本操作。（3）止度核对：根据资产代码，从营销系统获取资产数据及止度数据，将当前止度数据和营销系统的止度数据进行校对，并提示操作结果；（4）止度抄收：根据资产代码，从营销系统获取资产数据及上期度数，将当前止度数据反馈给营销系统，完成止度抄收；（5）系统设置：包括界面设置、串行通信设置、数据上传设置、条码打印设置和其他设置等功能。

2.2.4 营销系统数据接口

通过表计资产号自动获取电力营销系统中表计数据，并与营销系统保持止度数据同步，以实现拆回电能表止度数据的自动抄报（即从电力营销系统获取资产数据及上期度数，将当前止度数据反馈给营销系统，自动完成营销系统的核对及退库操作）。

3 电能表抄核拍一体化系统关键技术

3.1 电能表止度录入技术

止度录入：软件设计了拍照、抄收一体化界面，提供了止度录入向导，引导用户一步一步进行操作。当电能表放置到位并接线以后，系统自动根据 DL645-1997/2007电能表通讯规约及电能表厂家的液晶屏显示规约，通过红外端口对电能表的局号及各费率的止度信息进行采集，自动拍照当前费率的示数照片，并进行编号，加上时间标识，然后软件对采集的止度数据进行分析判断，若正确则通过电力营销系统数据接口服务器将各费率的止度上传到电力营销系统中。[3]

止度上传：系统提供人工止度核对和自动止度核对功能。

人工止度核对：进入核对界面，工作人员选择一条需要核对的记录，根据记录中拍照的电能表各费率示数图片，录入相应的示数，都录入完成后，点击核对完成按钮，系统进行数据校验，校验通过，则完成核对。[4]

自动止度核对：系统中设置自动核对止度选项，若选中，则系统在止度抄收时将自动对止度数据进行核对，若核对一致，则完成核对。

对于已完成止度核对的电能表进行退库操作，将表计入库到指定库区，如周转库区，完成拆回电能表在营销系统中的退库。其操作流程如图8所示。

3.2 不同电能表数据读取技术

平台所操作的电能表包括多种型号，不同表计往往有不同的红外线通信命令，因此在软件中实现不同型号电能表红外通信技术。同时，设计了电能表厂家对数字表的液晶显示命令信息方法数据库，当系统获得电能表型号以后，可以调用数据库中相应的命令进行读取。当增加新型号电能表时，可以根据厂方提供的资料，增加、删除、修改、维护各厂家的命令信息。（如图9所示）

3.3 图像采集技术

当系统拍照时，系统自动根据相关信息指定电表液晶显示指定费率的止度，然后系统指使摄像头自动拍摄当前的电能表照片，并将照片保存起来，然后依次自动处理下一个费率的止度拍照，直到全部完成。

本系统中拍照采用AVICap窗口类来实现，该类是VFW（Video for Windows）的一个重要组成部分，它的主要作用是实现视频的捕获[3]。我们通过检查CAPDRIVERCAPS结构来获取捕获驱动器的能力，并通过AVICap提供的Video Source， Video Format， Video Display对话框来对捕获参数进行设置。

3.4 文字识别技术研究

在拍到电能表图像数据后，采用文字识别技术获得电能表总、尖、峰、谷的示数值，电能表型号和资产号。所获得的数据用于判断示数是否正确、判断电能表是否烧坏或者表计是否损坏处理。在文字识别中主要采用图像预处理、字符分割、字符归一化、字符识别几个阶段，如图10所示。

3.5 与营销系统接口技术

电能表止度智能化抄拍核对软件通过软件接口与电力营销系统保持止度数据同步，它根据电能表资产编号从电力营销系统中获取电能表资产数据、用户信息及上月该电能表示数数据，将抄收的本期示数及核对后的示数上传反馈给营销系统，并完成营销系统的电能表退库操作。

4 电能表抄核拍一体化系统使用效果

电能表止度抄拍核一体化系统实现了拆回电能表止度的智能抄拍核，取得了良好效果。（1）止度抄收：人工读取，抄收一只电表需1-5分钟，人均每天100只左右，而抄拍核一体化平台抄收一只复费率表约30-50秒，抄收一只有功表仅需30-50秒，平均每天能抄收300只，整过过程自动，高效。（2）止度拍照：电能表止度照片由人工拍照再导入电脑、编号，整个过程非常耗时，一只电能表需3-5分钟，而通过电能表止度信息采集平台自动拍照各费率止度照片，自动编号，并绑定示数，每次拍照仅需1-8秒，极大缩短了处理时间。（3）止度校核：与人工计算校核相比，电能表抄核拍一体化平台实现了对止度示数根据算法进行数据有效性校核，能快速识别飞转、倒转情况，基本杜绝了错误的发生。

5 结束语

电能表抄拍核一体化系统的建立，在技术上实现实现了以下创新：（1）通过模式识别的方法，实现了电能表读数和型号的自动识别和校对：在本系统中采用模式识别的方法，对电表的读数和电表型号、资产号（条形码）进行数字的识别，并将识别数据（包括电表读数、资产号、型号）和相关数据进行比对（从红外口读入的读数、营销系统的资产号和型号），确保了数据的一致性，也为故障表的识别提供了准备。（2）实现了电能表止度信息的自动采集：操作平台可是实现对对电能表各费率止度进行拍照，通过红外和485通讯模式实现电表的通信，通过这些方法实现了电表止度信息（包括读数值和图像信息）的自动采集。（3）通过数据校对和核准，实现了故障表计的智能识别：系统通过对比图像中识别的数据读数和红外（485）读数是否一致判断是否为烧坏表计（红外线数据和识别数字数据不一致）或者故障表计（485/红外线都没有读数）。（4）实现智能的抄拍核，并与营销系统实现数据的自动同步。系统自动实现对拆回电能表的示数抄收、对拆回电能表的示数拍照并以编号留存、自动验算核对拆回电能表的示数并给出结论、通过与营销系统进行数据接口实现数据的同步，实现了智能的抄拍核。

参考文献

[1]曲霏，彭海英，赵一阳，等.一种基于图像识别的新型撤回表管理系统的研究与应用[J].中国电业，2011（12）：66-68.

[2]刘明慧.拆回电能表管理弊端分析与处理方法[J].农村电气化，2011（2）：51-52.

[3]电能表存度信息采集设备[P].中国.实用新型201120251014.2011.07.16.

[4]一种智能电能表存度核对装置[P].中国.实用新型201320727333.2

013.11.18.