國網(wǎng)山西省電力公司運城供電公司 王 燕

山西計量科學研究院電磁兼容實驗室 王藝蓉

探討關(guān)于智能電表多功能服務(wù)終端的研究

國網(wǎng)山西省電力公司運城供電公司 王 燕

山西計量科學研究院電磁兼容實驗室 王藝蓉

當前國內(nèi)電力服務(wù)中由于系統(tǒng)功能模塊比較分散，用戶在使用是不便捷。為此進行了智能電表多功能服務(wù)終端系統(tǒng)的設(shè)計。能電表多功能服務(wù)端當前功能主要有：電力咨詢模塊、系統(tǒng)登錄模塊、客戶服務(wù)模塊、信息支撐平臺以及外部接口等。

智能電表 ；終端服務(wù)；系統(tǒng)設(shè)計

0 引言

時代的不斷發(fā)展，給人們生活帶來了重大變化。隨著用電需求的不斷加，人們在要求電力需求滿足的同時，希望還能通過數(shù)字時代、網(wǎng)絡(luò)時代等享受到高科技的電網(wǎng)服務(wù)，并能在電力應(yīng)用中變被動為主動，在獲得準確電網(wǎng)信息的同時，還能享受到高水平的電力服務(wù)。在這種要求下和變化下，電網(wǎng)服務(wù)終端也應(yīng)隨之變化。目前我國主要能為電力用戶提供各項服務(wù)的終端類型較多，如采集器、補寫卡、識別儀等都是常用的服務(wù)終端。這些服務(wù)終端肩負著不同的電力服務(wù)功能，雖然也能為電力用戶提供出其需要的各項服務(wù)。但這些終端功能過于單一化，且種類繁多，不管是投入還是使用，都需要花費較大成本。且為了保證服務(wù)終端的正常運行，需要對每種終端進行維護。而種類繁多的終端類型也增加了維護成本，給維護帶來了極大不便。針對這種情況就需要一種能夠綜合多種終端服務(wù)功能為一體的服務(wù)終端來解決這一現(xiàn)狀。在發(fā)達國家這一現(xiàn)象解決較早，很多發(fā)達國家開始利用多種技術(shù)如電流寬帶聽下技術(shù)、無線通信技術(shù)等加強電流信息采集技術(shù)方面的研究，希望將多種信息采集在一起并通過一個采集終端為電力用戶提供相關(guān)服務(wù)，降低服務(wù)終端應(yīng)用及維護成本。本文在這一背景下對多功能服務(wù)終端進行了研究[1]。

1 系統(tǒng)功能需求分析

1.1 系統(tǒng)功能需求分析

智能電表多功能服務(wù)端當前功能主要有：電力咨詢模塊、系統(tǒng)登錄模塊、客戶服務(wù)模塊、信息支撐平臺以及外部接口等。其中電力咨詢模塊包含的功能有：電價相關(guān)信息顯示、電網(wǎng)停電通知提示、電力公司相關(guān)信息宣傳、用戶建議提交、視頻管理以及相關(guān)社區(qū)信息管理等；系統(tǒng)登錄模塊中包含了用戶信息、用戶密碼的輸入，在后臺中進行賬戶權(quán)限判斷；客戶服務(wù)模塊主要功能有：用戶信息管理、金額不足提示、故障報修管理、遠程服務(wù)請求、投訴、用電管理、在線充值管理、搶修進度查看、用戶滿意度調(diào)查、用戶意見提交、電費余額查詢、電卡補辦管理、電費代購管理以及相關(guān)違規(guī)舉報管理；信息服務(wù)支撐平臺中包含的功能有：數(shù)據(jù)采集服務(wù)、業(yè)務(wù)辦理服務(wù)、充值夠電服務(wù)、接口數(shù)據(jù)訪問、信息咨詢服務(wù)、視頻管理；外部接口包含了營業(yè)服務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)、用電信息采集系統(tǒng)以及其它服務(wù)系統(tǒng)。

1.2 非功能需求分析

智能電表管理中為方便普通用戶查詢，因此系統(tǒng)多采用圖表方式顯示相關(guān)數(shù)據(jù)，下面是智能電表系統(tǒng)中相關(guān)非功能需求分析。

1.2.1 系統(tǒng)適用性要求

智能電表多功能系統(tǒng)中系統(tǒng)使用者多數(shù)為居民、整體學歷較低，因此在設(shè)計時盡量使系統(tǒng)功能簡單，用戶不需要花費更多的學習時間。系統(tǒng)開發(fā)完后需要編寫系統(tǒng)說明書，同時需要放在系統(tǒng)首頁中方便用戶下載學習。

1.2.2 系統(tǒng)可靠性要求

智能電表多功能管理系統(tǒng)應(yīng)該滿足：在網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定情況下能夠自身糾正相關(guān)錯誤，比如數(shù)據(jù)插入問題；系統(tǒng)能夠?qū)Τ霈F(xiàn)的問題進行恢復；數(shù)據(jù)庫能夠定期備份等，這樣系統(tǒng)才算合格系統(tǒng)。

1.2.3 系統(tǒng)性能要求

在智能電表多功能管理中，系統(tǒng)的性能主要由容量、響應(yīng)時間、吞吐量以及退化模式組成。容量是指系統(tǒng)能夠同時容納多少人使用，在智能電表多功能管理中系統(tǒng)能夠同時容納5000人；響應(yīng)時間是指系統(tǒng)正常顯示需要花費的時間，在智能電表多功能管理響應(yīng)時間設(shè)置在10m；吞吐量是指系統(tǒng)每秒內(nèi)能夠完成的事物數(shù)量，系統(tǒng)吞吐量能夠達到1000次。

1.2.4 系統(tǒng)安全性要求

在智能電表多功能管理中涉及到大量用戶信息及財產(chǎn)信息，其安全性直接影響到用戶及公司安全問題，因此在設(shè)智能電表多功能管理時要時刻以安全第一為出發(fā)點。在設(shè)計系統(tǒng)時要重點考慮系統(tǒng)權(quán)限安全、防火墻安全等問題。

2 系統(tǒng)功能設(shè)計

在智能用電表多功能管理中電力咨詢、客戶服務(wù)、信息服務(wù)支撐平臺管理以及外部接口等功能。這幾大功能模塊之間雖然是電力工程項目中的幾個重要環(huán)節(jié)，缺一不可，但它們又是獨立存在的，但在數(shù)據(jù)信息方面這些模塊之間具有一定的共享性，滿足各環(huán)節(jié)對數(shù)據(jù)信息使用的需求。智能電表多功能管理是一項十分繁瑣的工作，由于涉及到眾多環(huán)節(jié)、人員，因此其項目管理也十分復雜，難度較大，而通過系統(tǒng)則能將智能電表多功能項目中的各個環(huán)節(jié)有機聯(lián)系在一起，簡化工作流程，實現(xiàn)智能電表多功能項目各個環(huán)節(jié)的在線實時監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)項目中出現(xiàn)的各種如用電、搶修等方面的問題，并及時做出處理，提高工作效率和搶險質(zhì)量、進度，為智能電表多功能的良好開展和實施提供保障。

2.1 系統(tǒng)設(shè)計原則

開發(fā)智能電表多功能系統(tǒng)目的是為了簡化用戶操作流程及提高用戶工作效率，因此要使得系統(tǒng)能夠運行比較流暢需要對智能電表多功能流程進行管理。在設(shè)計系統(tǒng)時可以需要對如下問題進行設(shè)計。①系統(tǒng)中數(shù)據(jù)存儲安全問題。由于系統(tǒng)管理中涉及到大量用戶信息及資金信息因此對系統(tǒng)安全要求很高。本系統(tǒng)在設(shè)計安全時要求能夠查詢到用戶登錄時間、IP地址、次數(shù)等相關(guān)安全資料，這樣能夠挖掘并提示異常登錄問題，從而有效保障用戶安全問題。②設(shè)計系統(tǒng)時需要建立更高級的權(quán)限訪問，從而避免系統(tǒng)因權(quán)限問題帶來的系統(tǒng)安全問題。③系統(tǒng)資料安全問題。農(nóng)網(wǎng)系統(tǒng)中包含大量用戶資料，因此需要建立數(shù)據(jù)庫保護機制，定期備份數(shù)據(jù)防止數(shù)據(jù)丟失。④數(shù)據(jù)傳輸安全。系統(tǒng)文件傳輸過程需要加密傳輸。

2.2 系統(tǒng)拓撲架構(gòu)設(shè)計

智能電表多功能系統(tǒng)中以省公司為集中部署，省公司權(quán)限最大，所有數(shù)據(jù)庫和服務(wù)器都安裝部署在省電力公司，下級單位只需使用客戶端便可以訪問。如圖1為系統(tǒng)物理拓撲圖，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器采用1臺服務(wù)器進行負載均衡，為了保障應(yīng)用程序能夠正常、穩(wěn)定運行還需部署2臺應(yīng)用服務(wù)器。

2.3 軟件功能設(shè)計

目前關(guān)于軟件結(jié)構(gòu)定義有多種，David Garlan在《軟件架構(gòu)簡介》中對軟件架構(gòu)重新定義了，指出軟件架構(gòu)為：除了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法外，系統(tǒng)的設(shè)計已經(jīng)成為系統(tǒng)完整性的一個重要問題。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)問題主要有：全局控制和總體組織結(jié)構(gòu)；系統(tǒng)功能分配；數(shù)據(jù)傳輸及協(xié)議問題等。

2.4 硬件功能設(shè)計

在智能電表多功能管理系統(tǒng)中包含的硬件模塊有：RS485、NFC、IC卡讀寫模塊以及信息采集模塊等。對于系統(tǒng)遠程功能模塊而言主要由GSM/WCDMA等硬件模塊進行功能實現(xiàn)。如表1為終端設(shè)備主要硬件設(shè)計。

表1 終端設(shè)備設(shè)計指標

3 結(jié)論

本文對智能電表多功能系統(tǒng)進行了需求分析、系統(tǒng)設(shè)計。該系統(tǒng)中包含了：電力咨詢模塊、系統(tǒng)登錄模塊、客戶服務(wù)模塊、信息支撐平臺以及外部接口等。在設(shè)計過程中從軟件方面、硬件方面進行了系統(tǒng)設(shè)計。本文所設(shè)計的系統(tǒng)能夠有效解決當前電力系統(tǒng)與用戶聯(lián)系不緊密問題。為方便用戶的使用系統(tǒng)可以開發(fā)APP用戶只需要在手機上操作就可以查詢到相關(guān)用電等信息。

[1]唐勇,張映蘋,陳江等.智能感知多功能互動服務(wù)終端設(shè)計[J].電子技術(shù)與軟件工程,2016(19):198-200.

[2]李顯忠.關(guān)于智能電表多功能服務(wù)終端的研究[J].信息系統(tǒng)工程,2015(9):15-15.

王燕（1988—），女，碩士，研究方向：電能信息采集與監(jiān)控。