周永杰 許耀杰

摘 要：以電力營銷系統(tǒng)為依托，結(jié)合紅外數(shù)據(jù)通信、圖像采集、模式識別、數(shù)據(jù)處理等信息技術(shù)手段，實現(xiàn)了拆回電能表的拍照、止度抄收、止度校驗、止度核對、止度退庫等操作，還實現(xiàn)了止度分析判斷、歷史止度檔案瀏覽、資產(chǎn)標簽打印，并將這些結(jié)果通過與電力營銷系統(tǒng)的接口自動同步錄入到電力營銷系統(tǒng)中，大大提高拆回電能表止度信息采集速度，提高止度抄錄的生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：電能表；一體化；止度

1 概述

拆回電能表止度管理是供電公司在電能表生命周期管理中的重要工作之一，它是供用電雙方履行合同的依據(jù)，準確獲取電能表止度信息，能夠有效防止供用電糾紛，也是體現(xiàn)供電公司服務(wù)能力的重要標志。目前供電公司對拆回表計處理是先用照相機拍下示數(shù)，編號保存到電腦，然后人工讀取表計示數(shù)，錄入到營銷系統(tǒng)中，過程費時又繁瑣，工作效率低。針對供電公司當前拆裝電能表止度處理現(xiàn)狀，通過一個建設(shè)一個抄核拍一體化平臺，實現(xiàn)拆回電能表的拍照、止度抄收、止度校驗、止度核對、止度退庫等操作，提高拆回電能表止度信息采集速度，提高止度抄錄的生產(chǎn)效率。

2 抄核拍一體化平臺總體設(shè)計方案

2.1 基本組成

“電能表止度抄拍核一體化系統(tǒng)”由電能表抄拍核操作平臺、電能表拍照讀數(shù)和圖像處理軟件、抄拍核一體化管理系統(tǒng)和電力營銷系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口等四部分組成。如圖1所示。

2.2 功能設(shè)計

2.2.1 操作平臺

平臺有紅外線讀寫頭、照相機、輔助照明、放置工作臺等機構(gòu)，其中輔助照明是用來照亮電表表面，以確保能夠采集到符合質(zhì)量要求的圖像。

平臺的工作流程包括：當檢測到電能表放置到位后，接通電源，打開輔助照明，通過紅外線裝置和電表通信，分別讀取總、尖、峰、谷示數(shù)，并同時拍攝總、尖、峰、谷每種示數(shù)的電表圖像。將示數(shù)和圖像保存到數(shù)據(jù)庫中，并用于后續(xù)數(shù)據(jù)處理。操作平臺的設(shè)計如圖2、3、4所示。

2.2.2 電能表拍照讀數(shù)和圖像處理軟件

電能表拍照讀數(shù)和圖像處理軟件是獲取電能表讀數(shù)、圖像采集和圖像處理的主要部分。主要工作包括：數(shù)據(jù)通信、圖像采集、圖像處理。程序模塊結(jié)構(gòu)如圖5所示。

在紅外通信讀數(shù)和電能表示數(shù)圖像采集中，串行口經(jīng)過紅外線調(diào)制以后逐一向電能表發(fā)出數(shù)據(jù)讀取命令，電能表接收到命令以后，在屏幕上顯示對應(yīng)示數(shù)，并向計算機系統(tǒng)返回讀數(shù)值，計算機系統(tǒng)在讀到讀數(shù)值以后，驅(qū)動圖像采集設(shè)備拍攝采集相應(yīng)示數(shù)的圖像保存起來。對于每一個電能表，總是順序讀取總、尖、峰、谷四種示數(shù)值，分別保存其讀數(shù)值和圖像信息。信息讀取的具體過程見圖6所示。

在圖像處理程序中，系統(tǒng)使用拍攝到圖像，通過字符識別的技術(shù)，獲取被測試電能表的資產(chǎn)號、表計型號、各顯示讀數(shù)的數(shù)據(jù)等信息，并將識別數(shù)據(jù)（包括電表讀數(shù)、資產(chǎn)號、型號）和相關(guān)數(shù)據(jù)進行比對（從紅外口讀入的讀數(shù)、電力營銷系統(tǒng)的資產(chǎn)號和型號），確保了數(shù)據(jù)的一致性，也為故障表的識別提供了準備。[1]

2.2.3 管理系統(tǒng)開發(fā)

管理系統(tǒng)主要實現(xiàn)照片查詢、退庫操作、止度核對、止度抄收和系統(tǒng)設(shè)置工作，其模塊功能如圖7所示。

各模塊的具體功能如下：（1）照片查詢：根據(jù)資產(chǎn)代碼、操作時間等條件查詢抄拍核操作的具體記錄，包括電能表圖像數(shù)據(jù)[2]；（2）退庫操作：根據(jù)資產(chǎn)代碼從營銷系統(tǒng)獲取資產(chǎn)數(shù)據(jù)及上期度數(shù)，將當前止度數(shù)據(jù)反饋，調(diào)用營銷系統(tǒng)的電能表退庫功能，完成本操作。（3）止度核對：根據(jù)資產(chǎn)代碼，從營銷系統(tǒng)獲取資產(chǎn)數(shù)據(jù)及止度數(shù)據(jù)，將當前止度數(shù)據(jù)和營銷系統(tǒng)的止度數(shù)據(jù)進行校對，并提示操作結(jié)果；（4）止度抄收：根據(jù)資產(chǎn)代碼，從營銷系統(tǒng)獲取資產(chǎn)數(shù)據(jù)及上期度數(shù)，將當前止度數(shù)據(jù)反饋給營銷系統(tǒng)，完成止度抄收；（5）系統(tǒng)設(shè)置：包括界面設(shè)置、串行通信設(shè)置、數(shù)據(jù)上傳設(shè)置、條碼打印設(shè)置和其他設(shè)置等功能。

2.2.4 營銷系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口

通過表計資產(chǎn)號自動獲取電力營銷系統(tǒng)中表計數(shù)據(jù)，并與營銷系統(tǒng)保持止度數(shù)據(jù)同步，以實現(xiàn)拆回電能表止度數(shù)據(jù)的自動抄報（即從電力營銷系統(tǒng)獲取資產(chǎn)數(shù)據(jù)及上期度數(shù)，將當前止度數(shù)據(jù)反饋給營銷系統(tǒng)，自動完成營銷系統(tǒng)的核對及退庫操作）。

3 電能表抄核拍一體化系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

3.1 電能表止度錄入技術(shù)

止度錄入：軟件設(shè)計了拍照、抄收一體化界面，提供了止度錄入向?qū)В龑?dǎo)用戶一步一步進行操作。當電能表放置到位并接線以后，系統(tǒng)自動根據(jù) DL645-1997/2007電能表通訊規(guī)約及電能表廠家的液晶屏顯示規(guī)約，通過紅外端口對電能表的局號及各費率的止度信息進行采集，自動拍照當前費率的示數(shù)照片，并進行編號，加上時間標識，然后軟件對采集的止度數(shù)據(jù)進行分析判斷，若正確則通過電力營銷系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口服務(wù)器將各費率的止度上傳到電力營銷系統(tǒng)中。[3]

止度上傳：系統(tǒng)提供人工止度核對和自動止度核對功能。

人工止度核對：進入核對界面，工作人員選擇一條需要核對的記錄，根據(jù)記錄中拍照的電能表各費率示數(shù)圖片，錄入相應(yīng)的示數(shù)，都錄入完成后，點擊核對完成按鈕，系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)校驗，校驗通過，則完成核對。[4]

自動止度核對：系統(tǒng)中設(shè)置自動核對止度選項，若選中，則系統(tǒng)在止度抄收時將自動對止度數(shù)據(jù)進行核對，若核對一致，則完成核對。

對于已完成止度核對的電能表進行退庫操作，將表計入庫到指定庫區(qū)，如周轉(zhuǎn)庫區(qū)，完成拆回電能表在營銷系統(tǒng)中的退庫。其操作流程如圖8所示。

3.2 不同電能表數(shù)據(jù)讀取技術(shù)

平臺所操作的電能表包括多種型號，不同表計往往有不同的紅外線通信命令，因此在軟件中實現(xiàn)不同型號電能表紅外通信技術(shù)。同時，設(shè)計了電能表廠家對數(shù)字表的液晶顯示命令信息方法數(shù)據(jù)庫，當系統(tǒng)獲得電能表型號以后，可以調(diào)用數(shù)據(jù)庫中相應(yīng)的命令進行讀取。當增加新型號電能表時，可以根據(jù)廠方提供的資料，增加、刪除、修改、維護各廠家的命令信息。（如圖9所示）

3.3 圖像采集技術(shù)

當系統(tǒng)拍照時，系統(tǒng)自動根據(jù)相關(guān)信息指定電表液晶顯示指定費率的止度，然后系統(tǒng)指使攝像頭自動拍攝當前的電能表照片，并將照片保存起來，然后依次自動處理下一個費率的止度拍照，直到全部完成。

本系統(tǒng)中拍照采用AVICap窗口類來實現(xiàn)，該類是VFW（Video for Windows）的一個重要組成部分，它的主要作用是實現(xiàn)視頻的捕獲[3]。我們通過檢查CAPDRIVERCAPS結(jié)構(gòu)來獲取捕獲驅(qū)動器的能力，并通過AVICap提供的Video Source， Video Format， Video Display對話框來對捕獲參數(shù)進行設(shè)置。

3.4 文字識別技術(shù)研究

在拍到電能表圖像數(shù)據(jù)后，采用文字識別技術(shù)獲得電能表總、尖、峰、谷的示數(shù)值，電能表型號和資產(chǎn)號。所獲得的數(shù)據(jù)用于判斷示數(shù)是否正確、判斷電能表是否燒壞或者表計是否損壞處理。在文字識別中主要采用圖像預(yù)處理、字符分割、字符歸一化、字符識別幾個階段，如圖10所示。

3.5 與營銷系統(tǒng)接口技術(shù)

電能表止度智能化抄拍核對軟件通過軟件接口與電力營銷系統(tǒng)保持止度數(shù)據(jù)同步，它根據(jù)電能表資產(chǎn)編號從電力營銷系統(tǒng)中獲取電能表資產(chǎn)數(shù)據(jù)、用戶信息及上月該電能表示數(shù)數(shù)據(jù)，將抄收的本期示數(shù)及核對后的示數(shù)上傳反饋給營銷系統(tǒng)，并完成營銷系統(tǒng)的電能表退庫操作。

4 電能表抄核拍一體化系統(tǒng)使用效果

電能表止度抄拍核一體化系統(tǒng)實現(xiàn)了拆回電能表止度的智能抄拍核，取得了良好效果。（1）止度抄收：人工讀取，抄收一只電表需1-5分鐘，人均每天100只左右，而抄拍核一體化平臺抄收一只復(fù)費率表約30-50秒，抄收一只有功表僅需30-50秒，平均每天能抄收300只，整過過程自動，高效。（2）止度拍照：電能表止度照片由人工拍照再導(dǎo)入電腦、編號，整個過程非常耗時，一只電能表需3-5分鐘，而通過電能表止度信息采集平臺自動拍照各費率止度照片，自動編號，并綁定示數(shù)，每次拍照僅需1-8秒，極大縮短了處理時間。（3）止度校核：與人工計算校核相比，電能表抄核拍一體化平臺實現(xiàn)了對止度示數(shù)根據(jù)算法進行數(shù)據(jù)有效性校核，能快速識別飛轉(zhuǎn)、倒轉(zhuǎn)情況，基本杜絕了錯誤的發(fā)生。

5 結(jié)束語

電能表抄拍核一體化系統(tǒng)的建立，在技術(shù)上實現(xiàn)實現(xiàn)了以下創(chuàng)新：（1）通過模式識別的方法，實現(xiàn)了電能表讀數(shù)和型號的自動識別和校對：在本系統(tǒng)中采用模式識別的方法，對電表的讀數(shù)和電表型號、資產(chǎn)號（條形碼）進行數(shù)字的識別，并將識別數(shù)據(jù)（包括電表讀數(shù)、資產(chǎn)號、型號）和相關(guān)數(shù)據(jù)進行比對（從紅外口讀入的讀數(shù)、營銷系統(tǒng)的資產(chǎn)號和型號），確保了數(shù)據(jù)的一致性，也為故障表的識別提供了準備。（2）實現(xiàn)了電能表止度信息的自動采集：操作平臺可是實現(xiàn)對對電能表各費率止度進行拍照，通過紅外和485通訊模式實現(xiàn)電表的通信，通過這些方法實現(xiàn)了電表止度信息（包括讀數(shù)值和圖像信息）的自動采集。（3）通過數(shù)據(jù)校對和核準，實現(xiàn)了故障表計的智能識別：系統(tǒng)通過對比圖像中識別的數(shù)據(jù)讀數(shù)和紅外（485）讀數(shù)是否一致判斷是否為燒壞表計（紅外線數(shù)據(jù)和識別數(shù)字數(shù)據(jù)不一致）或者故障表計（485/紅外線都沒有讀數(shù)）。（4）實現(xiàn)智能的抄拍核，并與營銷系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動同步。系統(tǒng)自動實現(xiàn)對拆回電能表的示數(shù)抄收、對拆回電能表的示數(shù)拍照并以編號留存、自動驗算核對拆回電能表的示數(shù)并給出結(jié)論、通過與營銷系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步，實現(xiàn)了智能的抄拍核。

參考文獻

[1]曲霏，彭海英，趙一陽，等.一種基于圖像識別的新型撤回表管理系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J].中國電業(yè)，2011（12）：66-68.

[2]劉明慧.拆回電能表管理弊端分析與處理方法[J].農(nóng)村電氣化，2011（2）：51-52.

[3]電能表存度信息采集設(shè)備[P].中國.實用新型201120251014.2011.07.16.

[4]一種智能電能表存度核對裝置[P].中國.實用新型201320727333.2

013.11.18.