一款基于Android的電力臺(tái)區(qū)采集運(yùn)維軟件

齊火箭　王嘉宏　徐海賓

摘要：文章簡(jiǎn)要分析了目前電力臺(tái)區(qū)運(yùn)維工作中的痛點(diǎn)問(wèn)題，并基于寬帶電力線載波通訊系統(tǒng)，提出一款基于Android的臺(tái)區(qū)運(yùn)維軟件。通過(guò)使用運(yùn)維軟件提供的一系列功能，能快速、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)臺(tái)區(qū)故障，相對(duì)準(zhǔn)確地定位電力線高噪聲、衰減等影響載波通訊的問(wèn)題，和傳統(tǒng)方法相比，顯著地提高了臺(tái)區(qū)運(yùn)維工作效率，具有良好的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：運(yùn)維軟件 載波通訊

0 引 言

隨著科技的進(jìn)步和電力線載波通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，電力臺(tái)區(qū)的運(yùn)維工作也有了諸多變化。近年來(lái)，新出現(xiàn)的寬帶電力線載波通信解決方案，賦予了基于寬帶平臺(tái)的電力臺(tái)區(qū)應(yīng)用軟件更多的想象空間，電力臺(tái)區(qū)全網(wǎng)實(shí)時(shí)抄讀、檔案管理、站點(diǎn)邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)查看、抄通率低的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)迅速定位、表號(hào)搜索等功能也逐步在各地推廣。同時(shí)也為滿足國(guó)網(wǎng)公司數(shù)據(jù)采集、事件上報(bào)及遠(yuǎn)程拉合閘的實(shí)時(shí)性要求，滿足其在遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)方面的要求，提供了一種新的思路。

1 Android 平臺(tái)介紹

Android操作系統(tǒng)[1]是Google公司在2007年11月公布的基于Linux的開(kāi)源的智能手機(jī)操作系統(tǒng)。同時(shí)Android也作為Google公司戰(zhàn)略的重要組成的一部分，Google公司希望使用Android手機(jī)操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)“隨時(shí)隨地為每一個(gè)人都可以提供信息”的目標(biāo)[2]。它提供了一個(gè)應(yīng)用程序的框架，為開(kāi)發(fā)者提供了開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序所需要的API，開(kāi)發(fā)人員只要基于框架就可幵發(fā)應(yīng)用程序。在上層開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序時(shí)只需要用Java語(yǔ)言程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，開(kāi)發(fā)程序中的UI程序中所要的各個(gè)控件是都是由基本框架提供的，如：views包括grids，lists，buttons，textboxes 等。

本文運(yùn)維軟件基于Android操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，使用了基于Android操作系統(tǒng) SDK 及一些第三方開(kāi)源API。

2 電力臺(tái)區(qū)運(yùn)維現(xiàn)狀及痛點(diǎn)

無(wú)法對(duì)全網(wǎng)或部分電表進(jìn)行某些數(shù)據(jù)項(xiàng)的抄讀，只能由主站發(fā)起；無(wú)法了解臺(tái)區(qū)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況，在線離線站點(diǎn)和電表；無(wú)法確認(rèn)主站檔案是否已經(jīng)與臺(tái)區(qū)實(shí)際情況同步；無(wú)法知曉臺(tái)區(qū)某些站點(diǎn)抄不通的根本原因，載波信道不通、電表故障還是485故障，只能換表、換載波模塊或排查485逐一嘗試。

無(wú)法知曉換裝表、模塊或重接485線是否成功，只能通過(guò)主站第二天的抄讀數(shù)據(jù)來(lái)了解。

針對(duì)以上問(wèn)題，運(yùn)維軟件提供了一系列實(shí)用功能。

3 運(yùn)維軟件框架介紹

運(yùn)維軟件支持Android 4.0及以上版本的8吋和10吋平板，采用主流的橫屏滑動(dòng)菜單模式。其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)框架如圖1所示：

業(yè)務(wù)模塊層是指運(yùn)維軟件的具體業(yè)務(wù)，每種業(yè)務(wù)均由Java語(yǔ)言編寫。

376.2規(guī)約及645協(xié)議解析層是用C++語(yǔ)言編寫的376.2及645報(bào)文解析器。

海思標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議層是基于寬帶電力線載波通信解決方案開(kāi)發(fā)的一套集合診斷、網(wǎng)絡(luò)查詢、網(wǎng)絡(luò)設(shè)定等高級(jí)業(yè)務(wù)于一體的協(xié)議解析層。

Socket層是指運(yùn)維軟件軟件基于TCP/IP協(xié)議與集中器載波模塊建立的可靠連接。

4運(yùn)維軟件業(yè)務(wù)功能介紹

4.1 抄控器簡(jiǎn)介

抄控器是采用Hi3911C低壓電力線載波通訊芯片實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工具，其主要應(yīng)用在集中抄表系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試和現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)環(huán)節(jié)。

抄控器通過(guò)低壓電力線與載波通信模塊建立可靠的數(shù)據(jù)連接，并采用半雙工的通訊方式對(duì)載波通信模塊進(jìn)行抄控操作，并且兼容DL/T 645規(guī)約。抄控器使用現(xiàn)場(chǎng)詳見(jiàn)圖2。

運(yùn)維軟件通過(guò)抄控器連接到集中器載波模塊后，可對(duì)該電力臺(tái)區(qū)進(jìn)行有關(guān)業(yè)務(wù)操作。

4.2 全網(wǎng)調(diào)測(cè)

全網(wǎng)調(diào)測(cè)（見(jiàn)圖3）功能用于顯示當(dāng)前臺(tái)區(qū)所有入網(wǎng)、未入網(wǎng)的電表或模塊（通過(guò)頁(yè)卡切換顯示），并用餅圖的形式匯總網(wǎng)內(nèi)各類資產(chǎn)（單相表、三相表、I/II型采集器、電能表等）數(shù)目（見(jiàn)圖4）。同時(shí)，在入網(wǎng)頁(yè)卡中，可以對(duì)所有當(dāng)前在網(wǎng)任意測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行預(yù)定抄讀項(xiàng)的抄讀測(cè)試。支持透抄、輪抄和并發(fā)抄讀三種抄讀方式。在抄讀10塊載波電能表，每塊3個(gè)測(cè)量項(xiàng)的樣本下，響應(yīng)時(shí)間如表1所示。

4.2 拓?fù)鋱D

拓?fù)鋱D（見(jiàn)圖5）功能用于展示當(dāng)前臺(tái)區(qū)的所有資產(chǎn)構(gòu)成的邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并支持標(biāo)識(shí)未在檔案電表。同時(shí)，將邏輯拓?fù)湟詧D表形式體現(xiàn)，可以更加直觀的看出目前的組網(wǎng)情況，哪些站點(diǎn)是關(guān)鍵代理站點(diǎn)，某些通路上是否存在噪聲或衰減異常等情況導(dǎo)致代理層級(jí)過(guò)深等載波信道問(wèn)題。

4.3 檔案管理

檔案管理（見(jiàn)圖6）功能用于查詢或修改當(dāng)前臺(tái)區(qū)表檔案。如果主站下發(fā)的表檔案，因?yàn)閾Q表等情況沒(méi)有及時(shí)同步，運(yùn)維團(tuán)隊(duì)可在臺(tái)區(qū)進(jìn)行手動(dòng)修改，確保換裝后站點(diǎn)能依照檔案正常入網(wǎng)。鑒于一些臺(tái)區(qū)檔案維護(hù)不及時(shí)的現(xiàn)狀，該功能也方便了排查檔案錯(cuò)亂等情況。

4.4 一鍵診斷

一鍵診斷（見(jiàn)圖7）功能可以在某些電力臺(tái)區(qū)的某些電表抄通率低時(shí)進(jìn)行一鍵式地原因診斷，并將正常電表、載波異常、電表異常、未入網(wǎng)電表分門別類的在表格中體現(xiàn)。當(dāng)主站發(fā)現(xiàn)某電力臺(tái)區(qū)抄通率異常后，運(yùn)維團(tuán)隊(duì)可在臺(tái)區(qū)集中器處使用運(yùn)維軟件一鍵診斷功能，再依照診斷結(jié)果對(duì)問(wèn)題站點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的作業(yè)，方便了運(yùn)維團(tuán)隊(duì)快速鎖定抄通率低的根本原因，進(jìn)一步提高了運(yùn)維作業(yè)效率。

4.5 電表搜索

電表搜索（見(jiàn)圖8）功能（簡(jiǎn)稱搜表）主要針對(duì)半載波現(xiàn)場(chǎng)下，電表發(fā)生過(guò)更換，485重新接線等運(yùn)維作業(yè)后效果驗(yàn)證。電表搜索是由集中器下發(fā)的，由集中器載波模塊將各采集器搜表結(jié)果匯總上報(bào)至集中器，進(jìn)而構(gòu)成臺(tái)區(qū)檔案，再通過(guò)GPRS信道上報(bào)給主站。在臺(tái)區(qū)運(yùn)維作業(yè)后，使用運(yùn)維軟件的搜表功能，可以有效避免了集中器發(fā)起搜表后，第二天才能從主站才能查看運(yùn)維效果的窘?jīng)r，達(dá)到了在現(xiàn)場(chǎng)快速閉環(huán)排查的目的。

4.6 網(wǎng)絡(luò)設(shè)置

網(wǎng)絡(luò)設(shè)置（見(jiàn)圖9）功能包括一些網(wǎng)絡(luò)工作頻段、多網(wǎng)絡(luò)查詢及設(shè)置，以及載波模塊版本查詢和模塊重啟等操作。

5 結(jié)束語(yǔ)

基于寬帶電力線載波通信解決方案，通過(guò)深入挖掘電力行業(yè)的潛在需求，以提高電力臺(tái)區(qū)運(yùn)維效率為目標(biāo)，形成一整套、基于移動(dòng)通信終端的維護(hù)軟件，全方位地改變了現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維方式，顯著地降低了運(yùn)維成本。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]Szu-Lin Su. A Heterogeneous Internet Device Design based on Android OS[A].

Proceedings 2010 International Conference on Intelligent Computing and Integrated Systems[C]. 2010：48：49.

[2]農(nóng)麗萍，王力虎，黃一平.Android在嵌入式車載導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用研究[J].計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì).2010（11）：125-127.

作者簡(jiǎn)介：

齊火箭（1978-），男，電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)，大學(xué)本科學(xué)歷，學(xué)士學(xué)位，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)殡姎庵悄芑c網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。