多平台数据融合的远程电表安装助手系统及其使用方法与流程

1.本发明涉及智能电表安装技术领域，特别是多平台数据融合的远程电表安装助手系统及其使用方法。


背景技术：

2.现有电表的安装和使用多是人工通过上层分配，通过记录把电表安装在固定地点或电表用户处，并通过无线通信网络和集中器相连接，集中器通过无线模块和分散安装的采集器进行通信，实时采集全部电表数据。
3.由此可知，传统的电表安装人员、电表和电表用户之间现阶段没有辅助安装验证信息的功能，在实际操作中，不仅操作繁琐、记录信息不便、容易出错和难以及时备份归档，还需要很高的人工成本进行分配后匹配和验证，精确性一般，造成了较低的工作效率，在电表安装完成后，需要人工统计并记录当前电表和电用户信息的关系，容易造成遗漏和错误记录的情况。


技术实现要素：

4.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略，以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
5.鉴于上述现有的智能电表安装中存在的问题，提出了本发明。
6.因此，本发明其中的一个目的是提供多平台数据融合的远程电表安装助手系统及其使用方法，其建立多平台数据融合的远程电表安装助手系统，可实现安装人员快速识别和绑定电表和电用户的功能；绑定完成之后，自动启动抄表功能，进一步验证电表和采集平台之间的无线4g数据交互功能，将召测到的电表内数据推送到小程序后端的供电线路判别/电能质量分析专家库中进行研判，判断电表是否被安装成功，极大提高了电表安装工作的精准性和工作效率。
7.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种多平台数据融合的远程电表安装助手系统，包括电表安装数据库、用户挂载端、电表端和采集平台；电表安装数据库，用于缓存每个电表对应的安装手册信息、电表信息、安装人员信息、电用户信息和电表安装结论信息；用户挂载端，用于对应的安装人员通过网络识别验证对应电表，包括供对应的安装人员操作并显示的操作界面，安装人员通过操作界面的扫码功能，扫描对应电表上的身份码，获取电表安装数据库中对应电表的身份数据，相应电表的身份数据包括当前电表安装手册信息、当前电表信息；进一步地，安装人员通过操作界面的电用户名称模糊检索功能，匹配电用户信息；根据获取的当前电表信息和匹配的电用户信息，生成绑定信息并上传至电表安装数据库；电表端，包括智能电表远程采集模块和设置在电表外壳上的身份码，智能电表远
程采集模块用于采集电表内数据，同步生成本地历史数据并上传至采集平台，身份码用于用户挂载端上安装人员对电表进行身份识别验证操作；采集平台，包括web 应用系统、前置机系统、通讯调度系统、数据处理系统、定时任务系统、 web service接口系统和信息存储数据库系统，通过定时器启动任务，用于接收电表端产生的每日电表内数据，并通过图表方式，绘制并可视化呈现每日电表内数据，同时存储到信息存储数据库系统中，采集平台连接可视化平台进行查看。
8.作为本发明所述一种多平台数据融合的远程电表安装助手系统的一种优选方案，其中：所述智能电表远程采集模块包括电源转换电路、电表通讯接口、掉电检测电路、数据存取电路、4g通信单元和mcu处理模块；所述电源转换电路、电表通讯接口、掉电检测电路、数据存取电路、4g通信单元均安装在电表元件盒内并连接mcu处理模块；所述电源转换电路，用于智能电表远程采集模块的供电电源；所述电表通讯接口，用于获取电表内数据和实时时钟；所述掉电检测电路，用于检测智能电表上电和停电的切换状态；所述数据存取电路，用于存储和读取历史数据以及通讯参数；所述4g通信单元，用于将电表内数据和历史数据传输到采集平台。
9.作为本发明所述一种多平台数据融合的远程电表安装助手系统的一种优选方案，其中：所述4g通信单元通过tcp链路连接采集平台的前置机系统。
10.作为本发明所述一种多平台数据融合的远程电表安装助手系统的一种优选方案，其中：所述电表内数据包括电压、电流、功率、功率因数和电量。
11.作为本发明所述一种多平台数据融合的远程电表安装助手系统的一种优选方案，其中：所述电表信息包括电表表号信息、终端编号信息和终端地址信息；电用户信息包括电用户名称信息，电用户所属站段信息和电用户详细地址信息。
12.作为本发明所述一种多平台数据融合的远程电表安装助手系统的一种优选方案，其中：所述电表的类型包括单相直接式、单相互感式、三相四线直接式、三相四线互感式或三相三线互感式其中的一种。
13.作为本发明所述一种多平台数据融合的远程电表安装助手系统的一种优选方案，其中：所述用户挂载端设有应用单元，用于数据的表格处理；所述用户挂载端和采集平台均设有用户账号管理单元，用于用户账户的登录、修改或存储。
14.多平台数据融合的远程电表安装助手系统的使用方法，具体步骤如下：步骤s1，统计待安装区域内总的待安装的电表类型及电表数量；步骤s2，将统计完成的电用户信息导入用户挂载端生成生产表格；步骤s3，根据生成的生产表格信息，确定待安装的电表类型及其数量，即可进行电表的生产工作，每个电表都有自己对应的电表表号、终端编号、终端地址，其中终端地址是根据国网gdw376.1协议制定，由行政区码和设备地址组成，具有唯一性，电表在生产过程中，使用生产工具和生产测试软件，把前置机系统服务器的固定ip地址和端口号录入到采集模块中，采集模块再和电表进行一对一绑定，边生产边测试，具体的测试内容包括抄读电表内数据，4g通信单元正常上线，存储数据正常，指示灯闪烁正常；步骤s4，生产完毕的电表信息通过excel表格导入到用户挂载端，用于电表安装操作，且电表信息导入到采集平台，建立测量点，使得每个电表的4g通信单元可以通过tcp链
路连接到前置机系统，保证采集平台和电表正常进行数据交互，采集模块通过国网gdw376.1通信协议与采集平台进行数据交互，采集平台根据采集模块终端地址即可召测电表内数据、实时时钟和获取历史数据；步骤s5，安装人员会携带电表进行区域性安装，根据电用户对电表的需求安装在指定位置，待电表正常通电后开启并正常上线；步骤s6，安装人员打开用户挂载端进入电表安装图像界面，通过输入电表表号或者通过扫描电表上的身份码获取电表信息，通过电用户名称模糊检索电用户信息，完成电表信息和电用户信息的识别验证操作；步骤s7，安装人员通过授权用户挂载端获取gps定位权限，结合步骤s6获取到的电表信息和电用户信息进行关联，即可完成电表和电用户的安装绑定；步骤s8，用户挂载端在完成电用户信息和电表信息的绑定后，会自动提示是否前去抄表，进一步说明的，抄表是用户挂载端通过采集平台召测电表内数据，若在阈值范围内，就表明电表安装正确，电表和采集平台之间的数据交互正常，反之则出现问题，需要进行其他操作。
15.本发明的有益效果：本发明可使用微信小程序记录国网电表安装过程中的所有详细信息，使用本发明后，其建立多平台数据融合的远程电表安装助手系统，可实现安装人员快速识别和绑定电表和电用户；绑定完成之后，自动启动抄表功能，进一步验证电表和采集平台之间的无线4g数据交互功能，将召测到的电表内数据推送到小程序后端的供电线路判别/电能质量分析专家库中进行研判，判断电表是否被安装成功，极大提高了电表安装工作的精准性和工作效率。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：图1为本发明实施例中用户挂载端和采集平台信息传输示意图；图2为本发明实施例中多平台数据融合的远程电表安装助手系统的模块化示意图；图3为本发明实施例中采集平台、电表、用户挂载客户端和用户挂载端的应用场景示意图；图4为本发明实施例中多平台数据融合的远程电表安装助手系统的使用方法的流程框图。
17.图中标号：10、用户挂载端；20、电表端；30、采集平台；40、电表安装数据库。
具体实施方式
18.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
19.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以
采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
20.其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
21.参照图1、图2以及图3，为本发明的一个实施例，该实施例提供了一种多平台数据融合的远程电表安装助手系统，其包括电表安装数据库40、用户挂载端10、电表端20和采集平台30，具体如下：用户挂载端10，用于对应的安装人员通过网络识别验证对应电表，包括供对应的安装人员操作并显示的操作界面，在操作界面中对应的安装人员通过扫描对应电表上的身份码进行安装人员和电表用户的识别验证操作；进一步地，安装人员通过操作界面的扫码功能，扫描对应电表上的身份码，获取电表安装数据库40中对应电表的身份数据，相应电表的身份数据包括当前电表安装手册信息、当前电表信息；进一步地，安装人员通过操作界面的电用户名称模糊检索功能，匹配电用户信息；根据获取的当前电表信息和匹配的电用户信息，生成绑定信息并上传电表安装数据库40；电表端20，包括智能电表远程采集模块和设置在电表外壳上的身份码，用于对电表用户的电表内数据进行采集，形成本地历史数据同时上传采集平台30，且用于用户挂载端10上对应的安装人员对对应电表上的身份码进行识别验证操作；采集平台30，包括web 应用系统、前置机系统、通讯调度系统、数据处理系统、定时任务系统、 web service接口系统和信息存储数据库系统，通过定时器启动任务，用于接收电表端20产生的每日电表内数据，并通过图表方式，绘制并可视化呈现每日电表内数据，同时存储到信息存储数据库系统，采集平台30通过api数据连接可视化平台后，可进行可视化呈现与查看；电表安装数据库40，用于缓存每个电表对应的安装手册信息、电表信息、安装人员信息、电用户信息和电表安装结论信息；其中电表安装数据库40包含在采集平台30的信息存储数据库系统中，进行云端存储。
22.本实施例具体的，智能电表远程采集模块包括电源转换电路、电表通讯接口、掉电检测电路、数据存取电路、4g通信单元和mcu处理模块；智能电源转换电路、电表通讯接口、掉电检测电路、数据存取电路、4g通信单元均安装在电表元件盒内并连接mcu处理模块；电源转换电路，用于智能电表远程采集模块的供电电源；电表通讯接口，用于获取电表内数据和实时时钟；掉电检测电路，用于检测智能电表上电和停电的切换状态；数据存取电路，用于存储和读取历史数据以及通讯参数；4g通信单元，用于将电表内数据和历史数据传输到采集平台30，其中4g通信单元通过tcp无线链路连接采集平台30的前置机系统。
23.进一步地，电表内数据包括电压、电流、功率、功率因数和电量；电表信息包括电表表号信息、终端编号信息和终端地址信息；电用户信息包括电用户名称信息，电用户所属站段信息和电用户详细地址信息。电表的类型包括单相直接式、单相互感式、三相四线直接式、三相四线互感式或三相三线互感式其中的一种。用户挂载端10设有应用单元，用于数据的表格处理；用户挂载端10和采集平台30均设有用户账号管理单元，用于用户账户的登录、修改或存储。
24.本实施例在使用过程中的网络拓扑过程中，其使用的4g通信单元是基于现有成熟的无线基站通信系统，采集平台30系统包括 web 应用系统、前置机系统、通讯调度系统、数据处理系统、定时任务系统、 web service接口系统和信息存储数据库系统，生产厂家的操作人员在电表的生产过程中，就预置每个电表的身份码，匹配电用户与安装用户，此外，采集平台30相应的设有调度和web服务器、前置机服务器、oracle数据库以及数据通讯及处理等系统架构以满足配置需求，完成接收电表端20产生的每日电表内数据，以及安装人员的安装验证工作。
25.本实施例需要说明的是，上述安装人员通过登录用户挂载端10对电表端20扫描相应电表上的身份码进行识别验证操作时，其中用户挂载端10可采用微信小程序进行登录远程电表安装助手系统中，首先进入电表安装图像界面，通过输入表号或者通过获得相机权限扫描电表上的身份码获取电表信息后，进行关联电表和电用户并进行一次提交验证，在输入表号进行关联时，具体地，通过电用户名称模糊检索功能获取电用户信息并呈现，同时安装人员通过授权用户挂载端10获取gps定位权限，可获取例如用户地址信息、详细安装地址信息和登录地址信息等，结合上述得到的电表信息和电用户信息，进行关联后进行二次提交验证，电表安装数据库40接受数据，并进行检索和验证，用户挂载端10在完成电用户信息和电表信息的绑定后，进行判断后会自动提示是否前去抄表工作。
26.基于上述可知本发明可使用微信小程序记录国网电表安装过程中的所有详细信息，包括电表信息，例如电表表号、终端编号、终端地址；包括电用户信息，例如电用户名称，电用户所属站段，电用户详细地址；其建立多平台数据融合的远程电表安装助手系统，可实现安装人员快速识别和绑定电表和电用户；绑定完成之后，自动启动抄表功能，进一步验证电表和采集平台30之间的无线4g数据交互功能，将召测到的电表内数据推送到小程序后端的供电线路判别/电能质量分析专家库中进行研判，判断电表是否被安装成功，极大提高了电表安装工作的精准性和工作效率。
27.参考图4，本实施例基于上述安装系统，还提出一种多平台数据融合的远程电表安装助手系统的使用方法，具体包括如下：步骤s1，统计待安装区域内总的待安装的电表类型及电表数量；步骤s2，将统计完成的电用户信息导入用户挂载端10生成生产excel表格；步骤s3，根据生成的生产表格信息，确定待安装的电表类型及其数量，即可进行电表的生产工作，每个电表都有自己对应的电表表号、终端编号、终端地址，其中终端地址是根据国网gdw376.1协议制定，由行政区码和设备地址组成，具有唯一性，电表在生产过程中，使用生产工具和生产测试软件，把前置机系统服务器的固定ip地址和端口号录入到采集模块中，采集模块再和电表进行一对一绑定，边生产边测试，具体的测试内容包括抄读电表内数据，4g模块正常上线，存储数据正常，指示灯闪烁正常；步骤s4，生产完毕的电表信息通过excel表格导入到用户挂载端10，用于电表安装操作，且电表信息导入到采集平台30，建立测量点，使得每个电表的4g通信单元可以通过tcp链路连接到前置机系统，保证采集平台30和电表正常进行数据交互，采集模块通过国网gdw376.1通信协议与采集平台30进行数据交互，采集平台30根据采集模块终端地址即可召测电表内数据、实时时钟和获取历史数据；步骤s5，安装人员会携带电表进行区域性安装，根据电用户对电表的需求安装在
指定位置，待电表正常通电后开启并正常上线；步骤s6，安装人员打开用户挂载端10进入电表安装图像界面，通过输入电表表号或者通过扫描电表上的身份码获取电表信息，通过电用户名称模糊检索电用户信息，完成电表信息和电用户信息的识别验证操作；步骤s7，安装人员通过授权用户挂载端10获取gps定位权限，结合步骤s6获取到的电表信息和电用户信息进行关联，即可完成电表和电用户的安装绑定；步骤s8，用户挂载端10在完成电用户信息和电表信息的绑定后，会自动提示是否前去抄表，进一步说明的是，抄表是用户挂载端10通过采集平台30召测电表内数据，若在阈值范围内，就表明电表安装正确，电表和采集平台30之间的数据交互正常，反之则出现问题，需要进行其他操作。
28.基于上述，用户挂载客户端利用可选用微信小程序进行使用，配合用户挂载端10，在使用时会提示是否前去抄表，正常选择去抄表，该抄表流程连接采集平台30，采集平台30和采集模块是tcp链路通信，采集模块读取电表的实时数据并通过4g通信单元报告给采集平台30，采集平台30再返回到小程序抄表窗口，安装人员在手机端即可查看；此外小程序和采集平台30均设立账号和密码登录，保证信息安全不会泄露和丢失，同时用电管理部门根据需要，通过智能电表远程采集模块获取智能电表的实时数据和历史数据。
29.进一步地，小程序抄表窗口显示数据正常或者符合实际情况即表示安装成功，否则需要检测供电线路、接线方式或者更换电表，重新安装；具体的，当采集到的实时数据出现异常，例如小程序抄表电压电流显示缺相，显示0，电流和电流不平衡等字样，表示电表数据异常，此时需要现场安装人员结合实际判断，是否安装成功。
30.在安装过程中和安装完成后，如果需要修改电表和电用户信息，均可以通过小程序端后台进行及时修改。每一个电表安装完成都会自动生成一个安装结论，包括电表表号、终端编号、终端地址、电用户名称、安装地址、安装时间、安装人员等，这些可以导出为excel表格，提供给负责人员查看和管理。在安装时具体步骤如下：本发明可使用微信小程序《电表安装助手》去协助安装电表，先将电表档案数据导入到采集平台30，将电表生产数据导入到小程序后端，等待电表上线后，再通过小程序前端绑定电表和电用户，然后召测电表内数据，根据返回结果判断电表是否安装正确，并将安装结论写入小程序后端数据库。
31.步骤一：打开《电表安装助手》微信小程序，扫描电表条形码，按照说明书正确完成电表接线，然后给电表通电，等待电表登录到采集平台30，电表成功登录采集平台30后，电表指示绿灯会亮三秒灭一秒。
32.步骤二：在小程序中输入电用户名称关键字，搜索电用户信息，授权应用使用手机gps定位功能，单击绑定按钮，小程序会将包含电表信息、电用户信息和地理位置信息的关联数据上传到小程序后端，并保存到小程序后端数据库。
33.步骤三：小程序前端在完成电表信息和电用户信息绑定后，会自动提示是否前去抄表。抄表是小程序前端通过采集平台30召测电表内数据。安装人员通过小程序前端召测到的电表内的电压、电流、功率因数和电量数据和现场电表表显数据进行比较，两者在合理波动范围内，表明电表安装正确，电表和采集平台30之间的数据交互正常；反之则表示安装异常，需要根据说明书进行其他操作。
34.综上所述，本发明涉及多平台数据融合的远程电表安装助手系统，可实现安装人员快速识别和绑定电表和电用户；绑定完成之后，自动启动抄表功能，进一步验证电表和采集平台之间的无线4g数据交互功能，将召测到的电表内数据推送到小程序后端的供电线路判别/电能质量分析专家库中进行研判，判断电表是否被安装成功，极大提高了电表安装工作的精准性和工作效率。
35.在应用时，可使用微信小程序记录国网电表安装过程中的所有详细信息，包括电表信息，例如电表表号、终端编号、终端地址，包括电用户信息，例如电用户名称，电用户所属站段，电用户详细地址。未使用和使用本发明的铁路沿线偏远地区的电表安装项目进行对比之后，发现安装效率和安装准确性有了大幅度的提高，未使用本发明之前，安装人员平均每天安装成功20台左右的电表，而使用本发明之后，安装人员平均每天安装成功50台左右的电表，效率提高了2.5倍；未使用本发明之前，安装人员平均每天安装成功的比例约89.5%，使用本发明之后，安装人员平均每天安装成功的比例约99.6%。
36.由于本方法使用的微信小程序是一种无需下载即用即走的应用app，使用起来既方便又简洁，更容易被广大安装人员所接受。
37.应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。