电能表检定测试数据集中核验系统的设计与实现

区永健

（广东电网有限责任公司江门供电局，广东江门529000）

0 引言

随着电网的发展，电能表的安装需求日益增大，电能表的检定也向着智能化、自动化方向发展。在大规模的检定过程中，如果因设备或人为错误而造成检定出现错误，尤其是出现隐蔽的错误，往往会导致高昂的纠错成本，所以有效地进行检定的核查验证，防范检定错误，成为现在电能检定实验室的重要课题，而大规模的电能表检定以及对电能表的准确度更高的要求，增加了电能表检定后核验工作的难度[1]。

为减轻检定员在检定过程中的核验工作，降低检定后出现的问题的概率，有效定位检定过程的问题，提升检定工作的质量和效率，设计了电能表检定测试数据集中核验系统，提出了检定过程集中核验，并利用计算机软件进行分析识别，能够快速发现和定位检定过程中出现的问题，进一步地，检定过程中出现的问题能够构建一个检定问题基因库，在此基础上，能够有效地为检定业务提供极具价值的数据，使检定工作的质量有极大的提升。

1 系统设计

电能表检定测试数据集中核验系统（后面统一称为“核验系统”）从总体结构上分为数据采集系统、检定数据核验系统和外部数据系统，采用模块化方案设计，各子系统互相独立。核验系统和检定装置独立工作，使常规检定工作和核验工作不会互相影响。系统拓扑图如图1所示。

1.1 数据采集系统

检定过程中产生的数据是核验系统的支撑，若要对检定过程进行更深入的分析及研究，需要更进一步地采集检定数据，检定操作数据、检定测试数据、检定装置数据、温度、湿度、分贝、气压、粉尘等数据具有非常鲜明的特征，可能会影响检定的结果。在研究过程中发现，实验室环境数据和检定装置小范围内的环境数据存在一定的差异，因此需要在检定装置上额外加装环境数据采集模块，用于准确地采集检定装置在检定时的数据[2]。数据采集系统如图2所示。

图2 数据采集系统结构图

图1 系统拓扑图

数据采集系统主要分为硬件采集和软件采集，硬件采集由多种传感器组合而成，主要采集环境数据，通过总线接口传输到数据采集系统；软件采集从检定软件日志和数据库中读取检定装置数据、检定操作数据和检定测试数据，对数据进行整理并保存到数据采集系统。数据采集系统通过Web Service接口，在检定过程中，把检定

数据上传到核验数据库中。收集的数据如下：

（1）检定测试数据：检定项目中的测试数据，包括检定项目数据及结果，例如误差试验中的误差数据、是否合格等数据[3]。

（2）检定操作数据：检定过程中操作的数据，例如在潜动试验中收集电流、电压、功率因数、试验时间等数据。

（3）检定装置日志：检定过程中产生的检定装置相关日志，包括错误日志和操作日志。

（4）实验室数据：温度、湿度、分贝、粉尘、气压等数据。

1.2 数据核验系统

数据核验系统主要功能是对检定的数据进行核验，核验项包括电能表状态检查、批次号检查、封印检查、检定过程合理性检查、检定项目完整性检查、检定数据合理性检查、检定装置数据比对、误差分布合理性分析等。在检定完成后，所有数据上传到核验数据库中，核验系统对数据进行分析，如果核验系统对检定项目的分析未能通过，则会将此项目标记为异常，进行下一步人工核验，核验人员可在系统查看检定记录及操作过程中的各项参数的图形化视图进行判断。

1.3 外部数据系统

外部数据系统连接营销系统、物资系统和回流库，通过数据代理服务器实现数据的集中，为数据核验系统提供外部数据支撑，最终提供数据用于检定数据核验、电能表流转监测。

2 系统实现

核验系统通过B/S架构开发，使用Python语言开发，数据库采用MariaDB。操作人员通过Web访问核验系统根据相关业务进行操作；数据采集应用部署在检定装置计算机上，与检定软件互相独立；外部数据在代理服务器上部署代理服务，通过Web Service接口调用外部数据[4]。

2.1 数据采集

数据采集模块分为软件采集模块和硬件采集模块，部署在操作系统后台运行，在检定工作开始后，软件采集模块对检定软件的数据库和日志进行采集，采集到检定操作数据和日志后，发送指令到硬件采集模块采集环境数据，然后把两组数据进行整合打包，通过Web Service接口上传到核验系统数据库。

2.2 数据核验

核验系统对收集的各项数据进行分析，模拟对检定记录的人工核验过程，具体包括以下项目：表计批次号一致性、封印持有人正确性、表计状态检查、检定项目完整性、检定数据合理性和检定过程合理性。核验系统对以上项目的分析未能通过时，会将此检定记录标记为异常，进行下一步人工核验，核验人员则可在系统查看检定记录及操作过程中的各项参数的图形化视图进行判断。在检定某一批次电能表时，可以进行不同标准间的比对及电能表误差分布分析，通过对同批次电表检定数据的整体统计及分析，生成评估表。核验流程如图3所示。

图3 核验流程

2.3 外部数据

核验系统通过数据代理服务器与外部数据连接，利用Web Service接口与营销系统、物资系统、回流库进行数据交互，读取电能表的台账信息及封印信息，检查表计的批次号、封印持有人等信息的正确性[5]。

3 结语

综上所述，文章根据目前电能表检定的需要，提出了一种新的检定数据核验方案，搭建了电能表检定测试数据集中核验系统，利用软件系统进行核验分析，筛选出异常的检定记录进行人工核验，解决了大规模计量检定系统数据核验的问题。在此基础上，系统能够快速自动找出异常数据，对检定数据进行全覆盖核验，做到了不遗漏、无差错。通过可视化图表，核验人员可以直观地观察检定过程和查看操作记录，能够更高效率、更高质量地完成人工核验工作，提升检定工作质量。