多协议电能表远方抄表软件系统的实现

1/8多协议电能表远方抄表软件系统的实现华北电力科学研究院（北京100045）谭志强傅军摘要描述了多种协议的电能表远方抄表软件系统实现的主要技术路线、原理、方法。讨论了用OOP技术实现多表的协议类，电能数据基于电话网的串行通信在WINDOWS98操作系统平台下的实现技术，以及基于协议层通信需要注意的技术要点。关键词电能表；协议；串行通信；视窗操作系统；开发工具随着电力部门改革的不断深入和新技术应用的向前发展，我国用电管理的现代化建设越来越重要，快速准确、经济实用、实时可靠地获得用电管理的各类数据，是进行电费自动结算、用电分析、表计运行状况监测、负荷出力计划等应用管理的基础。电能表数据远程传输系统就是基于这个目的而实现的加速电能表抄收及数据管理的自动化程度较强的电能数据采集和管理系统。该系统以普通微型计算机为核心，通过电话线路进行数据远传即利用用户现有电话网为主要传输媒介，并配以抄表器、调制解调器等装置而组成的分布式数据采集、传输和综合分析管理系统。它可以充分利用现有的通信网络实现数据远传，不需要在传输信道上进行专项投资。该系统不仅支持多表协议，而且具有投资少、技术含量高、运行稳定可靠、数据信息丰2/8富、自动化程度高、实时性强、易于维护和扩展、安装调试简便等优点，与同类产品相比，具有极高的性能价格比和先进性。1系统功能及特点多协议电能表远方抄表软件系统的研究和开发，具有较好的社会效益和经济效益，基于其市场前景，许多企业和公司都在瞄准该系统的开发和实现。实现该系统为了让用户操作更简单、使用更方便，我们采用了WINDOWS视窗操作系统平台和VISUALC与VFP关系型数据库系统等开发工具。经过一年多数十人的艰苦工作，基本上实现了该系统。该系统经过多次测试运行稳定可靠、扩展性强、适合在多种系统平台上运行（包括工作站）。为了保证该系统开发的先进性，调研了与该系统有关的国内外先进系统，收集了许多有关电能表的技术资料。通过对现有系统的研究和消化吸收，导出多协议电能表远方抄表软件系统的高层逻辑模型。多协议电能表远方抄表的物理系统也是我们研究的一个重要领域。由于篇幅限制，这里略去硬件系统的讨论。多协议电能表远方抄表软件系统完全采用目前流行的面向对象的程序设计技术。面向对象程序设计技术主要优点有它与人类习惯的思维方法一致、稳定性好、可再3/8用性好、可维护性好等。下面介绍该系统实现的功能及其特点。（1）功能全面该系统有电能表数据传输、电费计算、报表输出等九大功能，图1为其系统功能图。2支持多个通信规约该系统可与多种不同类型的电能数据抄表器相连，并且能对各种不同的抄表器自动地采用与之相对应的通信规约来读取抄表器中的数据。另外，该系统还能随着硬件系统的不断扩充而增加相应的通信规约。（3）时间一致性该系统采用GPS技术，保证系统运行采集数据时间的准确性。（4）通信方式灵活该系统可以通过友好的人机交互界面选择自动通信及手动通信方式。（5）多种报表输出报表输出子系统不但根据一般情况而设计了若干种定制报表，而且还为用户提供了非定制报表的制作接口，用户可以根据本单位的业务特点通过该制作接口容易地生成自己所需要的数据报表。（6）具有标准的数据接口该系统还为用户提供了与MIS系统相连接的数据接4/8口，用户的MIS系统可以通过该接口处理远方电能计费系统采集到的数据。2协议类的实现与各种抄表器进行通信均要采用相应的抄表器协议，如与A12E抄表器、EDAD抄表器、WS抄表器等进行通信要分别采用A12E抄表器协议、EDAD抄表器协议、WS抄表器协议等。在实现上述协议时将各种抄表器通信协议建成各自的类，当需要与某种抄表器进行通信时就建立与该抄表器对应的协议类对象，完成表通信过程。下面以A12E抄表器为例，谈谈协议类的定义VOIDSAVEMETERDATA（）；保存表数据VOIDPRODUCEMDIDATA（）；产生MDI数据VOIDPRODUCEENERGYREGISTERDATA（）；产生ENERGYREGISTER数据VOIDPRODUCETIMEDATA（）；产生TIME数据VOIDPRODUCEDATEDATA（）；产生DATE数据BOOLDIALINGTELEPHONE（CCONTROLCOMMPCOMM，CHARPTELEPHONE）；拨号连续VOIDPRODUCECOMMANDPARA（CHARPCOMMAND）；建立表协议命令VOIDSAVEINDEXTABLE（）；保存A12E电能表INDEX表数据VOIDREADINDEXTABLE（CCONTROLCOMMPDOC）；读A12E电能表INDEX表数据BOOLCOMMTIMEOUT（INTTIMEINTERVAL）；5/8通信超时判断VOIDASKANDANSWER（CCONTROLCOMMPDOC）；读表判断回答信息CHARCALCULATEBCC（CHARPC，INTNLENGTH）；计算BCC校验字符VOIDSENDTOMETERCOMMAND（CCONTROLCOMMPDOC）；向表发送命令字符BOOLREADMETERDATABLOCKCOMMAND（CCONTROLCOMMPDOC）；读表命VOIDPARSEMETERCOMMAND（CCONTROLCOMMPDOC）；表命令分析BOOLREADMETERPASSWORD（CCONTROLCOMMPDOC）；读表口令BOOLREADIDMESSAGE（CCONTROLCOMMPDOC）；读表IDMESSAGEBOOLCREATELINKLINE（CCONTROLCOMMPDOC）；建立连接VOIDCLOSEMETERCOMM（CCONTROLCOMMPDOC）；关闭表通信BOOLREADMETERDATA（CCONTROLCOMMPDOC）；读表数据，通用模VOIDREADDATEDATE（CCONTROLCOMMPDOC）；读日期数据VOIDREADTIMEDATA（CCONTROLCOMMPDOC）；读时间数据VOIDREADMDIDATA（CCONTROLCOMMPDOC）；读最大需量数据VOIDINITBUFFER（）；初始化读数缓冲区VOIDREADENERGYREGISTERDATA（CCONTROLCOMMPDOC）；6/8读电能数据3通信类的实现通信类的实现是完成远程数据传输的重要组成部分。实际上，串行通信也可以使用MICROSOFT提供的控件来实现，但为了方便定义了通信类。主要涉及串口配置、超时控制、读写数据、事件驱动IO、容错处理、通信控制等技术。主要实现的对端口通信操作的成员函数有（1）RESETMODEM（）；设置MODEM（2）BOOLWRITEDATABLOCK（BOOLMBCONNECTED，LPSTRLPBLOCK，INTNLENGTH）；写一个数据块到抄表器或RS232端口（3）BOOLWRITECOMMBYTE（CHARCCHAR）；写一个字节数据到抄表器或RS232端口（4）INTREADCOMMBLOCK（LPSTRLPBLOCK，INTNMAXLENGTH）；从抄表器或RS232端口读一个数据块（5）BOOLSETUPCONNECTION（INT）；设置RS232端口通信（6）VOIDONFILEDISCONNECT（）；拆接RS232端口（7）BOOLOPENCONNECTION（）；建立与RS232端口连接（8）VOIDCLOSECONNECTION（）；关闭RS232端口4数据库管理子系统多协议电能表远方抄表软件系统数据库管理是该系统又一非常重要的部分，主要完成数据库管理、数据查询、作业计划、数据计算、统计分析等。7/8（1）数据库管理人工追加数据、人工修补数据、人工转换电量文本数据等功能。其中，人工追加数据有重要用户（VIP）电能数据、非重要用户（GE）电能数据、旁路电能数据（VIP）、PT失压数据；人工修补数据主要有重要用户（VIP）电能数据修补、非重要用户（GE）电能数据修补、人工转换电量文本数据。（2）数据查询检索浏览重要用户（VIP）电量数据、检索浏览非重要用户（GE）电量数据等功能。（3）作业计划（指计划曲线）制定作业计划、远程接收作业计划（待作）、作业计划查阅、作业计划完成情况曲线分析（待作）。（4）数据计算输出电量及电费计算、计算公式的设置、计算参数的设置、定义分时区段、制定分时电价。（5）统计分析负荷分析、线损分析等功能。（6）数据报表定制报表打印、非定制报表打印等功能。（7）用户、业主档案信息用户登录、用户档案变更、用户执行分时电价变更、用户档案查阅、用户注销、业主档案登记、业主档案变更、业主档案查阅、业主档案注销、运行作业计划曲线变更、执行分时区段变更、业主档案查阅、业主档案删除等功能。（8）系统维护RTU参数设置修改、查询模块运行口令校验模式设置、操作员注册、系统操作日志、数据备份、数据恢复等功能。5结论综上所述，多协议电能表远方抄表软件系统8/8功能强大、开发技术先进、系统稳定可靠。当然，为了开发更符合用户需要的应用系统，需要不断地与用户沟通，向用户学习，同时还要不断地刻苦学习和努力工作才能开发出一流的高科技产品。1PETERW美GOFTONMAS