运行中的电能表，尽管可以通过LCD显示，读出其电压、电流、功率、相角等数据，但电能表的LCD显示屏无法提供给使用者一个直观的显示界面或图形界面，不便于数据分析。当遇到电能表有失压发生、或有窃电行为时，往往需要读出电表的历史数据和事件记录，这时，唯一的办法就是通过安装电能表专用服务软件的笔记本电脑，同时还需要配备一些通讯接口设备，如读表光电头等。遇到棘手的问题，通常需要电能表厂家技术人员到现场读取数据。本项目基于上述管理要求，开发出基于Android平台和兰吉尔D表的蓝牙无线电表监测技术的App，将上述应用的功能集成到一个移动的终端（如Android手机）平台上，移动终端通过蓝牙无线通讯连接蓝牙无线读表光电头，蓝牙无线读表光电头采用吸附式非电接触光电头，同时具有红外通讯和蓝牙数据通讯功能。可以极大节省计量装置的运维成本和提高工作效率。
1情况简述
近年来，随着智能电网的深入发展，智能电表作为智能电网的智能终端，被广泛应用于各类电量结算关口、工商业用户及民用计量点。智能电表在运行过程中，除了实时的电能计量功能外，还会定时记录负荷曲线，包括电量、电压、电流、功率等数据，同时，电表的事件记录可以记录电表发生的各类历史事件，智能电表还会根据用户要求进行电量冻结，冻结电量数据会被记录为历史数据。智能电表提供了丰富多样的实时数据和历史数据，通过读取这些数据，可以帮助用户监控电表的工作状态，分析电表的负荷变化情况，查找电表出现计量异常的原因。目前国内对于智能电表的实时监测基本没有相应手段，广泛采用的电能量计费系统，主要是用来远程采集电量相关数据，通过采集终端的存储和转发，在主站段获得一定时间间隔的电量相关的负荷数据，通过电能量计费系统获得的数据不具备实时性，基本不具备问题追溯和故障诊断的功能。当前，计量部门如果要对某一只计量表计的数据进行数据分析，唯一的方法就是通过表计厂家提供的服务软件，通过计算机和RS485等通讯方式，在当地进行数据的抄读，往往受到现场环境和软件使用的专业性的限制，操作起来极不方便，效率低。本课题研究的基于Android平台的蓝牙电表监测系统，实现了通过方便的移动终端对电表的状态进行实时监控，分析并显示向量图。同时，也可以读取实时数据和历史数据。
2基本原理
2.1本课题所要解决的技术问题通过开发一套基于Android系统的APP软件，利用手机等移动终端的蓝牙无线通讯技术，配合蓝牙无线光电头，实时与智能电表进行交互通讯，获取电表的各类实时数据和历史数据，同时，可以对实时数据进行分析，通过图形化界面，显示计量线路的向量图，极大的方便了用户的抄表，安装检查，状态分析，历史数据读取等工作。2.2本课题的技术原理蓝牙无线光电头采用吸附式非电接触方式，与电能表通讯采用近红外通讯方式，本光电头内置蓝牙无线模块，可以实现蓝牙通讯接口与红外通讯接口的转换，是本系统重要的通讯转发单元。手机或移动终端的蓝牙通讯模块通过自动搜索功能与蓝牙光电头实现匹配，建立点对点的通讯连接。手机上的电能表监测系统软件APP，根据请求指令，发出数据请求，通过蓝牙光电头转发给电能表，电能表应答数据给监测系统。电能表监测系统软件通过数据分析、处理，在检测界面显示实时数据，实时绘制向量图，通过向量图，不仅显示了各相电压电流的数值，还可以显示相互的相位关系，对于分析电表的运行状态，发现错误接线提供了更为直观的判断依据。当用户读取电表的负荷曲线、事件记录等历史数据时，系统会自动将读取的数据转化为文本或Excel文件的格式存储，便于分析处理。
3技术关键点及创新点
3.1技术的关键点关键点一：蓝牙无线通讯光电头，采用电池供电，数据通讯可靠性要求高，尤其是大量数据通讯时的功耗保证。要求采用低功耗设计，重量轻，便于携带。关键点二：基于Android平台的软件设计方法，为了提供交互式的人机界面，需要显示数据和图形，为此，必须优化软件设计，将软件功能模块化。关键点三：基于Android平台的移动终端的应用。3.2技术的创新点创新点一：智能电表都具有红外通讯接口，通常采用近红外通讯，本课题采用了蓝牙通讯光电头，本光电头可以将红外通讯转换为一般移动终端能识别的蓝牙通信方式，利用蓝牙技术，能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信，从而使移动终端与智能电表的数据传输变得更加迅速高效，是智能设备之间进行短距离无线通信的最佳选择。创新点二：基于Android平台的运用，由于是对电能表的直接通讯，本发明要求集成智能电表的通讯规约，要求可以兼容各种版本的智能电表的通讯协议，对不同软件版本之间的区别，能够自动适应。为此，软件设计必须采用开放式的程序设计方法，通讯软件的设计也必须在充分理解电能表计量原理的基础上采用合理的数据采集方式。
4软件设计方案：
4.1系统软件设置框图（图2）：4.2开发环境:软件开发平台：系统是Android4.0以上版本开发工具Xamarin。4.3功能模块设计:4.3.1软件登录和常用软件设计一样，提拱用户登录功能。4.3.2软件连接监测电表需要一些通讯配置参数，只有正确配置好，才能够连接电表，监测电表。连接电表成功后，会把电表的基本信息显示出来。4.3.3方案配置本软件功能点是通过配置方案来进行的，可以灵活配置。默认配置是三个方案：安装检查；向量图；历史数据。安装检查（1）配置需要监测的数据项。（2）选择需要监测的数据项。（3）对电能表的运行工况进行检查的时候，需要实时监测电表的运行状况，监测电压、电流、功率、功率因数，相角。向量图（1）系统会自动读出三相电压，三相电流的数值和各自的相角关系。（2）根据读出的电压电流数值及相角，绘制实时向量图。历史数据当某一只电表出现可疑情况，或出现缺陷时，我们需要读出电表的历史数据记录和事件记录，用于故障分析。
5结论
基于Android平台的蓝牙无线电表监测技术可以方便地安装在用户手机上，供电局计量专业人员和供电营业所抄表人员不需要借助电脑和服务软件，仅通过手机操作，就可以检查电表的安装是否正确，监测电表运行状态是否正常。本项目研发成功后，不仅计量管理部门可以采用本电表监测系统软件进行安装调试，故障诊断，数据读取。还可以推广到其他变电站运行维护人员作为必备的巡查工具，尤其是，还可以给各供电所用户抄表人员作为现场抄表的工具，减少人为抄表的差错率，大大提高工作效率，节省运维成本。
6致谢
在论文的撰写过程中中，得到了计量中心职工技术创新项目组全体成员的帮助，是大家共同努力进行研发、测试和现场运用，取得了最终的成果，在此对职工技术创新项目组的全体成员表示衷心的感谢！
作者：范祖明 单位：广东电网有限责任公司珠海供电局
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