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【摘 要】传统的电能表检验存在着许多的弊端，采用新型电能表自动化检验系统对电能表生产来说有着重要的意义。本文阐述了一种新型的电能表自动检验的检验系统和方法，使用计算机远程操作与自动化控制技术，达到电能表自动化检验的目的，大大减少了工作人员的数量，并提高了试验的效率和检验质量。
【关键词】电能表；自动化检验；远程控制；设计
0.引言
随着我国经济的不断增长，电能使用的要求越来越高，电能表作为保障国家和人民利益的工具使用广泛。但是在传统的电能表检验方法中，不仅需要大量的人力，而且检验效果得不到提高，影响了检验工作的进行。因此如何采取新型的电能表自动化检验系统成为了工作人员需要解决的问题。下面就此进行讨论分析。
1.总体设计
整个系统模拟图如图1所示。
图1中的系统，控制主体计算机基于Windows操作平台，通过RS232转485接口，对恒温恒湿室及检验装置的运行进行统一控制，实现自动检验。远程上位机包含移动手持终端或电脑，透过互联网对现时被控设备运行状态实行远程控制和实时远程监控监视，实现不受地域限制的移动监控。
2.自动检验系统的设计
自动检验系统包括三个子系统：异常状态自动报警、自动测量和自动控温。其软件框架结构如图2所示。
2.1主应用程序
主应用程序在设计时采用观察者（Observer）模式对恒温室和校验装置之间进行同步，通过一个服务层提供必要的注册和撤销服务，以及与下层模块间的双向通讯。主程序以轮询的方式对恒温室进行采样，采样周期由系统提供的高精度定时器进行控制。采样后由服务层向所有注册的接收模块推送数据变更消息，接收模块则对消息进行响应，如果需要进一步通过电能表进行动作，则调用相应控制模块进行动作。根据实际应用要求，校验装置亦可向应用推送数据消息，该数据仍然经由服务层分发给注册的接收模块，并可根据数据变化进行相应动作。
2.2协议封装及通讯模块
用来实现报文封装及串口和网络双向通讯的底层支撑环境，它独立于具体的应用，可以由任何需要的模块进行调用。
2.3恒温室（采样及控制）模块
根据恒温室通讯协议编写协议模块，用来处理与恒温室之间的通讯。为了便于调试，将模块单独封装到独立的应用中进行模块功能性测试。借助RS232串口分析工具协助测试，监测及分析通讯报文，确保不同类型的报文通讯正常。本模块与下述的装置通讯模块共用部分代码。
2.4校验装置（控制）模块
根据电能表校验装置通讯协议编写协议模块，用来处理与装置之间的通讯。为了便于调试，将模块单独封装到独立的应用中进行功能性测试。以串口分析工具协助测试，监测及分析通讯报文，确保装置与电脑主机之间的报文通讯正常。本模块与前述的恒温室通讯模块共用部分代码。
2.5数据库模块
用来记录详细的采样数据及控制数据，以及系统运行所必须的配置参数，软件可以根据实际需求进行参数调整，以适应不同的运行环境。模块采用数据库自有的API以Native方式高效地直接操纵数据库。
3.远程控制系统的设计
借助强大的互联网，以远程网页界面的形式查看设备运行的状况，无需安装其他工具。有网络遍布的区域就可随时查看，相对于把试验随身携带，随时查看。采用长连接Socket方式确保数据实时传送，数据报文带有校验和（MD5），保证数据的完整性。远程模块同时提供主动连接（客户）和被动连接（服务）模式，可以跨越链路上存在单个防火墙的网络。运用Wireshark进行抓包分析，确保报文格式及内容正确无误。远程连接模块负责建立和维护连接，当发生连接中断时，会自动重新尝试建立连接，并将相关操作记录入日志中备查。
3.1网络安全
采用VPN技术对网络数据进行加密处理。对远程监视采用分帐号按权限方式管理，安全可靠。由于数据可能经由Internet进行传输，因此需要对数据进行加密处理，我们采用的是VPN加密通道的方式，让网络通讯数据通过加密通道进行传输。
在进行远程控制时需要经过两步来建立连接：
3.1.1建立加密通道
用VPN拨号软件在客户端向VPN服务器（位于实验室网络）发起VPN拨号，然后经过身份认证后，建立一条由客户端到实验室网络的VPN加密通道。
3.1.2进行正常连接
用普通方式与服务端建立连接。由于VPN通道已经建立，整个连接过程也同样受到了加密保护，在此之后的所有网络数据，也都会经过VPN加密通道进行，从而保证了数据的安全。
3.2异常状况保护
上位机可通过网络，实时监视设备运行的状态，可进行方案的调整；对系统运行出现的异常状况能实施四级保护措施，为设备的安全运行提供保障。
（1）设备自保护。
（2）上位机自动保护，同时按以下方式提醒：警铃报警；短信提醒。
（3）远程手动保护，两种方式任选：通过远程上位机保护；通过手持移动终端保护。
（4）现场手动保护。
4.结语
综上所述，上文探讨了关于电能表自动检验与无人值守的运作方式，在我国电能表检测方面是一种新的尝试，对减少检测人员和提高电能表的检测质量有着重要的帮助作用，值得我们对其进行研究和推广应用，必定可以更好地提升试验能力和运营水平，创造更多的经济和社会效益。
【参考文献】
[1]刘鹰，翟峰，岑炜，等.一种新型智能电能表自动检测装置设计[J].自动化与仪表，2011.
[2]郭昕嫔.智能电能表全自动校验系统设计与应用[D].大连理工大学，2012.
【关键词】电能表；自动化检验；远程控制；设计
0.引言
随着我国经济的不断增长，电能使用的要求越来越高，电能表作为保障国家和人民利益的工具使用广泛。但是在传统的电能表检验方法中，不仅需要大量的人力，而且检验效果得不到提高，影响了检验工作的进行。因此如何采取新型的电能表自动化检验系统成为了工作人员需要解决的问题。下面就此进行讨论分析。
1.总体设计
整个系统模拟图如图1所示。
图1中的系统，控制主体计算机基于Windows操作平台，通过RS232转485接口，对恒温恒湿室及检验装置的运行进行统一控制，实现自动检验。远程上位机包含移动手持终端或电脑，透过互联网对现时被控设备运行状态实行远程控制和实时远程监控监视，实现不受地域限制的移动监控。
2.自动检验系统的设计
自动检验系统包括三个子系统：异常状态自动报警、自动测量和自动控温。其软件框架结构如图2所示。
2.1主应用程序
主应用程序在设计时采用观察者（Observer）模式对恒温室和校验装置之间进行同步，通过一个服务层提供必要的注册和撤销服务，以及与下层模块间的双向通讯。主程序以轮询的方式对恒温室进行采样，采样周期由系统提供的高精度定时器进行控制。采样后由服务层向所有注册的接收模块推送数据变更消息，接收模块则对消息进行响应，如果需要进一步通过电能表进行动作，则调用相应控制模块进行动作。根据实际应用要求，校验装置亦可向应用推送数据消息，该数据仍然经由服务层分发给注册的接收模块，并可根据数据变化进行相应动作。
2.2协议封装及通讯模块
用来实现报文封装及串口和网络双向通讯的底层支撑环境，它独立于具体的应用，可以由任何需要的模块进行调用。
2.3恒温室（采样及控制）模块
根据恒温室通讯协议编写协议模块，用来处理与恒温室之间的通讯。为了便于调试，将模块单独封装到独立的应用中进行模块功能性测试。借助RS232串口分析工具协助测试，监测及分析通讯报文，确保不同类型的报文通讯正常。本模块与下述的装置通讯模块共用部分代码。
2.4校验装置（控制）模块
根据电能表校验装置通讯协议编写协议模块，用来处理与装置之间的通讯。为了便于调试，将模块单独封装到独立的应用中进行功能性测试。以串口分析工具协助测试，监测及分析通讯报文，确保装置与电脑主机之间的报文通讯正常。本模块与前述的恒温室通讯模块共用部分代码。
2.5数据库模块
用来记录详细的采样数据及控制数据，以及系统运行所必须的配置参数，软件可以根据实际需求进行参数调整，以适应不同的运行环境。模块采用数据库自有的API以Native方式高效地直接操纵数据库。
3.远程控制系统的设计
借助强大的互联网，以远程网页界面的形式查看设备运行的状况，无需安装其他工具。有网络遍布的区域就可随时查看，相对于把试验随身携带，随时查看。采用长连接Socket方式确保数据实时传送，数据报文带有校验和（MD5），保证数据的完整性。远程模块同时提供主动连接（客户）和被动连接（服务）模式，可以跨越链路上存在单个防火墙的网络。运用Wireshark进行抓包分析，确保报文格式及内容正确无误。远程连接模块负责建立和维护连接，当发生连接中断时，会自动重新尝试建立连接，并将相关操作记录入日志中备查。
3.1网络安全
采用VPN技术对网络数据进行加密处理。对远程监视采用分帐号按权限方式管理，安全可靠。由于数据可能经由Internet进行传输，因此需要对数据进行加密处理，我们采用的是VPN加密通道的方式，让网络通讯数据通过加密通道进行传输。
在进行远程控制时需要经过两步来建立连接：
3.1.1建立加密通道
用VPN拨号软件在客户端向VPN服务器（位于实验室网络）发起VPN拨号，然后经过身份认证后，建立一条由客户端到实验室网络的VPN加密通道。
3.1.2进行正常连接
用普通方式与服务端建立连接。由于VPN通道已经建立，整个连接过程也同样受到了加密保护，在此之后的所有网络数据，也都会经过VPN加密通道进行，从而保证了数据的安全。
3.2异常状况保护
上位机可通过网络，实时监视设备运行的状态，可进行方案的调整；对系统运行出现的异常状况能实施四级保护措施，为设备的安全运行提供保障。
（1）设备自保护。
（2）上位机自动保护，同时按以下方式提醒：警铃报警；短信提醒。
（3）远程手动保护，两种方式任选：通过远程上位机保护；通过手持移动终端保护。
（4）现场手动保护。
4.结语
综上所述，上文探讨了关于电能表自动检验与无人值守的运作方式，在我国电能表检测方面是一种新的尝试，对减少检测人员和提高电能表的检测质量有着重要的帮助作用，值得我们对其进行研究和推广应用，必定可以更好地提升试验能力和运营水平，创造更多的经济和社会效益。
【参考文献】
[1]刘鹰，翟峰，岑炜，等.一种新型智能电能表自动检测装置设计[J].自动化与仪表，2011.
[2]郭昕嫔.智能电能表全自动校验系统设计与应用[D].大连理工大学，2012.