杨 琪 高叶非 白玛曲珍
国网西藏电力有限公司,西藏 拉萨 850000
摘要:随着科学技术及社会的发展,电力体制进行了改革,如今全面应用智能电表及低压集抄表,这是智能电网的建立、营销创新的实现、服务转型升级、电网企业向综合能源服务公司转型的要求。基于精益管理思想,分析和研究低压集抄自动抄表成功率的提升方法,进而提高计量的实用化和自动化水平,实施电表费控,有效降低电费催缴人力费用,减少企业成本,提高企业管理质量和效率。
关键词:电力营销计量;自动抄表系统;应用
1 引言
在我国,仍然有一些偏远地区和落后地区在用着比较老式的电表。而为了统计每家每户的电的使用情况,就会派遣大量的劳动力进行手动抄写与记录,投入巨大的人力物力。并且会因某些人为因素无法准确的抄写电表度数,出现读错和漏读的情况,其投入成本也大大提升。同时,我国某些地方的水电站或者其他需要用到仪表的危险区域,也需要派遣相关的工作人员进行手动抄写,增加了工作量和工作人员的生命危险,工作效率也低下。所以我们研究了基于人工智能的深度学习电表读数识别软件,希望能为一些人工抄取读数比较困难或者在比较危险地域工作的人员提供一些技术手段。我们的研究在一些电表使用需求比较多的地方,还可以进行电表数据的实时监控。
2 抄表系统结构和工作原理
2.1 系统的组成
硬件、软件、数据传输等部分是自动抄表系统的重要组成部分,为了满足日后的升级需求,要求每个部分都需要具有较强的兼容性和可维护性。只有满足这些特点,才能让不断开发的系统能够满足日新月异的发展局势,能够达到与时俱进。
2.2 软件平台
软件平台是由各种应用软件、数据库、硬件组成,它们都发挥着不同功能。其中,应用软件起到的作用就是实现日常对系统的管理与维护,数据库顾名思义是实现数据交互的地方,硬件是支撑平台运行、维护的基础。在建设自动抄表系统时,可以将系统管理软件设置成标准ActiveX控件,能够与营销管理系统相连接;选用数据库时可以采用CICS中间层,能够帮助抄表人员从主数据库中获得相关资料,然后通过操作系统来实现分布式计算,得出不同用户的用电量和电费;在硬件支持平台方面,需要具备能实现软件升级、扩充的要求,自动抄表系统可以采用远程程序下载技术来实现对软件的远程操控,另外,采用固化核心能够构建BIOS的硬件结构,实现软件自动升级任务。
2.3 硬件部分
自动抄表系统采用的数据采集器需要满足能够实时采集数据的要求,这样才能帮助抄表人员及时了解到用户的用电数据;数据集中器相当于一个数据中转站,通过电力载波将数据传输到集中器后,再将接收到的数据传送到数据库中。为了确保数据真实性和准确性,在数据传输过程中需要进行校验,只有通过校验的数据才能传输到数据库中,从而能够避免数据在传输过程中发生改变,避免在抄表数据出现失误。自动抄表系统能够帮助抄表人员在远程或现场进行全自动抄表;电压检测模块是对用户电能表电压进行实时监测,能够根据模数电路将相关电压信息转换为数据信息,并将其发送到数据集中器中,能够监测电压的异常情况,有效降低强弱电串入对人身带来的影响,或危害到电力设备的性能;显示模块是安装在数据采集器的重要设备,能够实时展示各种用电信息。
3 自动抄表系统在电力营销管理中的应用
3.1 图片切割处理
电表数字是连在一起的,需要进行分割,然后对单个数字进行识别处理。图像分割,可以看作是通过图像的某些特征或者某些特征的相关集合,例如灰度,颜色,纹理等等的相似性原则,从而对某些图像的像素进行分类,把图像的平面分成具有一些一致性的不重叠的区域。图像分割的常用方法有基于阈值的分割方法,基于边缘的分割方法,基于区域的分割方法,基于图论的分割方法,基于能量泛函的分割方法等。图像分割技术一直以来与信息领域的其他学科有着许许多多的内在联系,数学、人工智能、计算机等学科中新理论和新技术的出现,蕴育出了许多结合特定理论的分割方法,例如基于小波分析的多尺度分割技术、基于人工神经网络的分割技术、基于随机场理论的分割技术等,新的分割方法出现,使得图像分割的研究趋向实用化、智能化、多样化。
3.2 电费管理
使用自动抄表系统,可以自动控制用户欠费,并通过发送欠费通知信息和进行远程停电等方式来提高企业对电费的管理。电费管理会影响到整个电网的运行,如果电力企业无法及时收回相关电费,就容易出现资金短缺的情况,也会影响到用户用电问题。通过采用远程抄表方式,能够减少人工抄表的失误,也能有效降低偷电行为,能够为电力营销提供精准的数据,提高电力营销工作的效率。使用信息化电费管理模式,能够通过智能化、信息化手段及时提醒用户缴费,并直接计算出用户需要缴纳的费用。当用户的当前电量为零时,系统会自动发出催缴警报,这样就可以避免由于用户没有及时缴纳电费停电影响用户生活的情况,对电力系统管理有助重要意义。
3.3 抄表软件设计
当数据中心主站同集中器相连接后,对于UART串口1,MCU对其进行动态监测,不间断地接受数据中心传递的各种命令,并借助UART串口2将其传递到M-BUS总线。接到命令后,用户端热量表便迅速把所收集的信息传递给集中器。然后,接受到数据后,集中器借助GPRS模块迅速把数据传输到中心站。在集中器将命令传递给热量表时,集中器传递一次命令后会暂停一会,如果不间断发送3次命令后,仍然没有得到热量表传输回来的数据信息,集中器便会停止传递信息,并将传递时代的信息及时反馈给数据中心站。
3.4 对设备进行改造并升级,有效提高技术水平
1)实施改造升级机械表、集中器、老旧电能表、采集器等各种设备,建立集抄建设管理措施和办法,确定集抄设备具有的准入标准,对客户集抄设备实施规范管理,保证设备兼容及相应系统数据具有一致性解析性。2)以实际现场状况为基础,选择和应用合适的低压集抄方案及集抄设备,针对应供电所、区域的不同,有计划地实施电能表更换,对电能表选型实施规范管理配置,电能表的更换要与现场低压集抄方案相适应,防止发生因没有相匹配的通信方案或者是因为电能表对自动抄表不支持等情况发生。3)如果运行中的设备有规约不兼容现象,可以应用集抄表进行升级和更新集中器的下行通信模块,促使集中器下行通道具有一定的兼容性。
4 结束语
采用自动抄表系统,能够提高电力企业电力营销信息化管理程度,为用户提供更加优质的供电质量和服务,也能降低电力企业在人工抄表方式投入的人力、物力、财力,有效降低电力企业运营成本,为其带来更高的经济效益。另外,在进行自动抄表系统的设计时,需要考虑到相应的配套软件系统,并要符合国家和行业标准,这样才能建设出完善、优质的抄表方式,让自动抄表系统能够在用电管理中发挥作用。
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