邵淮岭

(国网河南省电力公司电力科学研究院计量中心，郑州 450001)

一种电能计量检定配送智能计划系统设计与实现

邵淮岭

(国网河南省电力公司电力科学研究院计量中心，郑州 450001)

为确保“大营销”体系高效运转，提升电能计量工作质量和运行效率，进行电能计量检定配送智能计划系统设计。电能计量检定配送智能计划系统的架构设计包括应用架构设计、物理架构设计和技术架构设计，系统主要包含6大功能模块，生产指标管理模块、基础信息管理模块、计划生成模块、计划预演模块、计划调优模块、生产方案管理。计划管理平台生产环境集中部署在电力信息内网，通过weblogic proxy实现电能计量检定配送资源的负载均衡调度，采用基于组件的多层架构实现系统应用软件开发，在Matlab仿真环境下进行计划仿真预演验证生产计划的可执行性以及执行过程中的风险度。系统使用结果表明，该电能计量检定配送智能计划系统能有效实现电能计量检定配送和调度，准确性好，稳定性高。

电能计量；检定；配送；智能计划系统；负载均衡调度；Matlab 仿真预演

随着国家电网公司“大营销”体系建设的不断推进，对电能计量的集约化、专业化、标准化、自动化水平要求不断提高，为了提高电能计量的自动化水平，在运行设备质量监督和计量方面提高电能和电力管理的效率，要深化省计量中心与地市客户服务中心的业务磨合，构建计量检定配送智能计划管理平台，打造出独具特色的计量检定配送体系，提高电能的计量检定配送智能水平，研究电能计量检定配送智能计划系统设计方法，将在电能管理、电能调度等领域，具有较好的应用价值[1]。电能计量检定配送智能化计划系统由基础生产信息启动，通过电能计量检定配送智能计划系统的优化设计，使整个计量生产平稳、高效、可控的顺利进行。

传统方法中，对电能计量检定配送智能计划系统设计方法采用多线程人工检定调度模型，随着电力用户的增多和电能输出规模的扩大，检定的准确性不好，精度不高，且容易出现调度紊乱，负载均衡出现偏差。针对上述问题[2-4]，本文提出一种改进的电能计量检定配送智能计划系统设计设计方法，在Matlab仿真环境下进行系统集成开发和调试，得出有效性结论。

1 电能计量检定配送智能计划系统总体设计及功能模块分析

为了实现对电能计量检定配送智能计划系统的优化设计，首先进行系统的总体设计架构分析，计量检定配送智能计划系统通过分析计量生产调度过程，建立智能化生成计划、实时监控生产过程、及时反馈电能计量经营风险，计量检定配送智能计划系统正是以“生产计划”为核心，监控生产计划的执行，检查计量结果。计量器具从到货到最终配送必须要经过的生产和库存周期，为满足市、县一个月的配送量(总量10万只，批量2万只，5批次)，根据市、县公司用表需求推出当月的配送计划，将检定计划向前推一个月制定为到货计划，以此类推，形成不同粒度和侧重点的生产计划，由此得到电能计量检定配送智能计划系统的生产调度过程如图1所示。

图1 电能计量检定配送智能计划系统的生产调度过程

根据上述设计原理，构建电能计量检定配送智能计划系统的应用架构模型，系统主要包含6大功能模块，分别为生产指标管理模块、基础信息管理模块、计划生成模块、计划预演模块、计划调优模块、生产方案管理，电能计量检定配送智能计划系统的应用架构模型如图2所示。

图2 电能计量检定配送智能计划系统的应用架构模型

根据图2各处的应用架构，进行系统的模块化开发设计，系统采用X86架构的GNU开发工具进行控制系统集成设计，在嵌入式Linux内核驱动环境下进行电能计量检定配送智能计划系统开发[5]。其中，生产指标管理模块，通过对持续产生的生产数据的分析，使生产指标能够智能化学习，使生产计划的生成、预演、执行逐渐趋于高效、稳定、真实。生产指标管理模块采用Qt/Embedded 4.6创建用户接口，实现可视化的系统控制。基础信息包括“工作时间管理”、“检修管理”、“年度用表需求管理”、“季度用表需求管理”、“招标分配管理”、“库存管理”等信息维护，为进行电能计量检定配送智能计划系统设计体统准确的数据输入基础。计划预演按照生成的生产计划，对到货、库存、检定、配送各个流程环节的模拟执行；计划调优包括“用表需求迫切度分析”、“优化策略管理”，以Linux2.6.32内核为平台，执行程序加载；生产方案包括“生产方案生成”、“生产方案分析”两个功能点，构建HP E1485A/B多模控制模块，进行电能计量检定配送智能计划系统的多模控制和程序写入。

2 系统的物理架构设计和组件开发实现

根据上述对电能计量检定配送智能计划系统的设计原理分析和总体设计构架，进行系统的物理架构设计和组件开发，电能计量检定配送智能计划系统的数据库服务器采用2台PC服务器，运行oracle RAC实现对智能计划数据的并行处理和故障切换，采用LabWindows/CVI实现电能计量检定远程控制，数据记录动态范围：-40dB～+40dB，检定配送智能计划管理平台的数据收发转换采样通道为8通道，采用同步、异步输入两种方式。应用服务器通过weblogic proxy实现负载均衡来进行WEB请求分配，VME总线传输的A/D分辨率为10位，采用备份存储对数据和系统进行物理备份，电能计量检定配送智能计划系统Linux内核配置过程为：

export PATH=$PATH:/ Generate bin /compilation/ makefile 920t-eabi/bi Script server//电能计量检定

系统应用软件采用基于组件的多层架构, 通过weblogic proxy实现电能计量检定配送资源的负载均衡调度，在应用平台层之上，是由各种业务数据模型、配置信息、组织权限定义、应用系统的业务处理逻辑和界面控制逻辑等组成的软件系统。采用多模组件拼装设计，将应用功能分成表示层、业务逻辑层和数据层3部分。采用三层(多层)B/S结构实现系统的软、硬件系统构成。采用基于组件的多层架构实现系统应用软件开发。电能计量检定配送智能计划系统的J2EE技术构架由多种基于JAVA的技术组成：JSP、SERVLETS、JNDI、JTA、 JDBC等。根据上述设计方案，实现了对电能计量检定配送智能计划系统的模块化设计，最后进行程序加载，实现电能计量检定和均衡调度。

3 实验分析

为了测试本文设计系统的性能，采用Matlab与WEB系统的集成方式进行仿真实验，将仿真程序打包成为Ocx控件的方式与WEB进行集成，使用Matlab自带的WEB Server，进行系统集成开发和调试，以电能计量检定配送智能计划系统的稳定性为测试指标，图3为得到仿真结果。

图3 电能计量检定配送智能计划系统仿真调试分析

实验分析结果表明，该电能计量检定配送智能计划系统能有效实现电能计量检定配送和调度，准确性好，稳定性高。

4 结语

本文提出一种改进的电能计量检定配送智能计划系统设计设计方法，首先进行电能计量检定配送智能计划系统的总体架构模型设计，采用基于组件的多层架构实现系统应用软件开发，实现模块化设计，最后在Matlab仿真环境下进行系统集成开发和调试，分析表明，该系统稳定可靠。

[1] 郭长欢,黄 建.基于RT-LAB的无刷直流电动机伺服系统半实物仿真[J].国外电子测量技术,2015,34(10):22-27.

GUO Chang-huan, HUANG Jian. Hardware-in-the-loop simulation of brushless DC motor servo system based on RT-LAB[J]．Foreign Electronic Measurement Technology，2015，34(10)：22-27．

[2]陆兴华,彭意达.智能汽车防撞系统中的电力控制优化[J].电力与能源,2015,36(4):482-486.

LU Xing-hua, PENG Yi-da. Power control optimization for intelligent vehicle anticollision system[J]．Power & Energy, 2015，36(4)：482-486．

[3]邓 异,梁 燕,周 勇.水声换能器基阵信号采集系统优化设计[J].物联网技术,2015,5(4):36-37,41.

[4]罗泽峰,单广超.基于网络和虚拟多媒体技术的海战平台视景仿真实现[J].物联网技术,2015,5(3):91-92,94.

[5]王 勋,张代兵,沈林成.一种基于虚拟力的无人机路径跟踪控制方法[J].机器人,2016,38(3):329-336.

WANG Xun, ZHANG Dai-bing, SHEN Lin-cheng. A virtual force based path following approach for unmanned aerial vehicles[J]．Robot，2016，38(3)：329-336．

(本文编辑：严 加)

Design and Implementation of a Power Measurement and Verification Distribution Intelligent Planning System

SHAO Huai-ling

(State Grid Metrology Center of HAEPC Electric Power Research Institute, Zhengzhou 450001, China)

In order to ensure the efficient operation of the "big marketing" system, to improve the quality and efficiency of electric energy measurement, the design of the intelligent planning system for power measurement is carried out. The system architecture design includes application architecture design, physical structure design and technical architecture design; the system comprises 6 functional modules: production quota management module, basic information management module, the program generation module, plan preview module, plan tuning module and production plan management module. On the plan management platform, production environment is centralized in electric power information network; the power measurement and verification distribution load balancing resources scheduling is deployed through the weblogic proxy. The component-based multilayer architecture is used to develop the system application software. In the MATLAB simulation environment, production validation and plan execution risk degree are simulated and previewed. The results of the system application show that the system can effectively realize the distribution and scheduling of electric energy measurement with high accuracy and stability.

electric energy measurement; calibration; distribution; intelligent planning system; load balancing; Matlab simulation preview

10.11973/dlyny201606028

邵淮岭(1977)，男，硕士，高级工程师，主要研究领域为电能计量自动化。

TP273

A

2095-1256(2016)06-0790-03

2016-10-18