探討關于智能電表多功能服務終端的研究

國網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

探討關于智能電表多功能服務終端的研究

國網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

當前國內電力服務中由于系統(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終端系統(tǒng)的設計。能電表多功能服務端當前功能主要有：電力咨詢模塊、系統(tǒng)登錄模塊、客戶服務模塊、信息支撐平臺以及外部接口等。

智能電表 ；終端服務；系統(tǒng)設計

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，希望還能通過數字時代、網絡時代等享受到高科技的電網服務，并能在電力應用中變被動為主動，在獲得準確電網信息的同時，還能享受到高水平的電力服務。在這種要求下和變化下，電網服務終端也應隨之變化。目前我國主要能為電力用戶提供各項服務的終端類型較多，如采集器、補寫卡、識別儀等都是常用的服務終端。這些服務終端肩負著不同的電力服務功能，雖然也能為電力用戶提供出其需要的各項服務。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功能為一體的服務終端來解決這一現狀。在發(fā)達國家這一現象解決較早，很多發(fā)達國家開始利用多種技術如電流寬帶聽下技術、無線通信技術等加強電流信息采集技術方面的研究，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服務，降低服務終端應用及維護成本。本文在這一背景下對多功能服務終端進行了研究[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：電價相關信息顯示、電網停電通知提示、電力公司相關信息宣傳、用戶建議提交、視頻管理以及相關社區(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限判斷；客戶服務模塊主要功能有：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違規(guī)舉報管理；信息服務支撐平臺中包含的功能有：數據采集服務、業(yè)務辦理服務、充值夠電服務、接口數據訪問、信息咨詢服務、視頻管理；外部接口包含了營業(yè)服務應用系統(tǒng)、用電信息采集系統(tǒng)以及其它服務系統(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數據，下面是智能電表系統(tǒng)中相關非功能需求分析。

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)使用者多數為居民、整體學歷較低，因此在設計時盡量使系統(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)應該滿足：在網絡不穩(wěn)定情況下能夠自身糾正相關錯誤，比如數據插入問題；系統(tǒng)能夠對出現的問題進行恢復；數據庫能夠定期備份等，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時間設置在10m；吞吐量是指系統(tǒng)每秒內能夠完成的事物數量，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信息，其安全性直接影響到用戶及公司安全問題，因此在設智能電表多功能管理時要時刻以安全第一為出發(fā)點。在設計系統(tǒng)時要重點考慮系統(tǒng)權限安全、防火墻安全等問題。

2 系統(tǒng)功能設計

在智能用電表多功能管理中電力咨詢、客戶服務、信息服務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，但在數據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)對數據信息使用的需求。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)現項目中出現的各種如用電、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。在設計系統(tǒng)時可以需要對如下問題進行設計。①系統(tǒng)中數據存儲安全問題。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)在設計安全時要求能夠查詢到用戶登錄時間、IP地址、次數等相關安全資料，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設計系統(tǒng)時需要建立更高級的權限訪問，從而避免系統(tǒng)因權限問題帶來的系統(tǒng)安全問題。③系統(tǒng)資料安全問題。農網系統(tǒng)中包含大量用戶資料，因此需要建立數據庫保護機制，定期備份數據防止數據丟失。④數據傳輸安全。系統(tǒng)文件傳輸過程需要加密傳輸。

2.2 系統(tǒng)拓撲架構設計

智能電表多功能系統(tǒng)中以省公司為集中部署，省公司權限最大，所有數據庫和服務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)數據庫服務器采用1臺服務器進行負載均衡，為了保障應用程序能夠正常、穩(wěn)定運行還需部署2臺應用服務器。

2.3 軟件功能設計

目前關于軟件結構定義有多種，David Garlan在《軟件架構簡介》中對軟件架構重新定義了，指出軟件架構為：除了數據結構及算法外，系統(tǒng)的設計已經成為系統(tǒng)完整性的一個重要問題。系統(tǒng)結構問題主要有：全局控制和總體組織結構；系統(tǒng)功能分配；數據傳輸及協(xié)議問題等。

2.4 硬件功能設計

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。如表1為終端設備主要硬件設計。

表1 終端設備設計指標

3 結論

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、客戶服務模塊、信息支撐平臺以及外部接口等。在設計過程中從軟件方面、硬件方面進行了系統(tǒng)設計。本文所設計的系統(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終端設計[J].電子技術與軟件工程,2016(19):198-200.

[2]李顯忠.關于智能電表多功能服務終端的研究[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。