智能电表检定线路故障分析及预防措施研究张学

智能电表检定线路故障分析及预防措施研究张学

张学

（国网山东省电力公司济南市章丘区供电公司山东章丘250200）

摘要：近年来，随着我国电力用户智能电表改造工程的深入开展，用户智能电表改造工程的进度很大程度上受到智能电表的检定效率的影响。检定线路在实际运行中经常出现控制系统及二次回路、机械、逻辑判据、软件、网络与服务器等多种故障，这些故障极大的影响了智能电表检定线路的正常运行和智能电表检定效率。严重时会造成检定线路经常会出现停滞、拥堵、甚至停检。为了更好的避免此类故障的频繁发生，提高智能电表检定的稳定性。现针对智能电表检定线路故障展开分析研究，并找到有效的预防措施。

关键词：智能电表；检定线路；计量；故障；预防

1智能电表检定线路简介

1.1智能电表检定线路工作过程

智能电表检定线路的工作过程：控制系统使提升机从仓储物流系统取出任务智能电表，经由辊道输送机、链板输送机及皮带输送机通过检定线路，送至对应的检定回路，检定回路接驳智能电表成功后，将智能电表送至检定工位，检测工位按照检定方案对智能电表进行流程检定，检定流程结束后，智能电表经检定回库线路返回仓储物流系统。

1.2智能电表检定线路的构成

智能电表检定线路主要由两条单相智能电表检定线路、一条三相智能电表检定线路构成。单相智能电表检定线路由20个60表位的终端检测单元组成，三相智能电表检定线路由16个24表位的终端检测单元组成，整个检定线路采用专利技术，整合了采集终端（集中器、采集器等）等检测功能系统架构采用C/S/S（Client/ApplicationServer/DBServer）与C/S（Client/DBServer）混合模型作为系统基础技术构架。C/S/S三层架构支持Web、Client、PDA等各种用户界面开发、具有自动故障恢复的特性，可以不间断地运行应用程序、充分保证系统的可用性及可靠性、可扩展性和性能。

2智能电表检定线路故障分析

智能电表检定线路在日常工作中的故障种类分为硬件故障、逻辑判据故障及软件与网络服务器故障等三类。硬件故障主要有控制回路及二次回路的开关控制器、继电器等存在故障，检定线路的机械部分如光电开关、气阀、辊轴皮带存在故障。此类故障发生时有些有明显的报警信号，有些则需要通过经验进行排查。逻辑判据故障主要有逻辑判据设计不严谨、相关逻辑判据冲突锁死等。此类故障无明显征兆，只能在已排除所有可能发生的故障前提下，通过重新分析和现场测试其逻辑判据推理得出。软件及网络服务器故障主要包括软件错误导致系统运行失败、网络运行不畅、服务器数据质量不佳等。

2.1逻辑判据故障

除控制系统及二次回路故障外，检定线路逻辑判据故障也时常发生，此种情况主要是由于线路设计者对线路运行的时序逻辑设计不严密造成。

2.2控制系统及二次回路故障

智能电表检定线路在日常工作时，常会遇到控制系统及二次回路故障，故障点一般较多分布在电机屏柜的电气控制元件上如过载继电器等。也有较少的一部分故障点则分布在变频器、传输线接头及间隔开关上。

2.3机械故障

智能电表检定线路的机械故障类型有很多，其中以光电隔离开关、气阀和辊轴皮带这种机械部件发生故障占比很大。常见的光电开关类型有漫反射式、镜反射式、对射式、槽式、光纤式几种，智能电表检定线路采用对射式光电开关。1）对射式光电开关邻组和相互干扰。光电开关通常都具有自动防止相互干扰的作用，因而不必担心相互干扰。然而，对射式红外光电开关在几组并列靠近安装时，容易出现邻组和相互干扰。经实际测量，某些检定线路上光电开关邻组距离为1200mm，与技术参数值1400mm（±5%）不符，极易发生上述干扰情况。2）对射式光电开关角度发生偏移。被测智能电表周转箱底部条形码有光泽或表面光滑时，一般反射率都很高，投光器和检测物体应安装成10～20°的夹角，以使其光轴不垂直于被检测物体，从而防止误动作。经实际测量，某些检定线路的投光器和检测物体实际安装角度已超出10～20°的夹角，通过查看监控录像发现，智能电表周转箱外侧与对射式光电开关的安装部件发生经常性“剐蹭”，造成对射式光电开关角度发生偏移.3）气阀漏气。气阀是空压机中最重要和最易损坏的部件一致，通常气阀故障时引起空压机计划外停电的最主要原因。目前检定线路的提升用气阀为环状气阀，在气阀故障发生后，发现现场气阀存在密封线磨损、阀座漏气的现象，以至于在智能电表检定线路作业时，出现气阀提升无力，漏气的现象。

2.4网络及服务器故障

智能电表检定线路服务器主要有2个用途，一方面是接收和存储来自检定线路主控系统以及生产调度平台的数据，另一方面是部署定时JOB、Dblink或OGG进行数据备份、迁移和同步。检定线路服务器故障有以下几点：1）数据质量问题。数据的质量一般存在4个指标，即数据的一致性、正确性、完整性和最小性在信息系统中得到满足的程度。由于服务器自身环境差异性、数据来源多样性以及各服务器之间数据交互并发复杂性，决定了数据完整性、正确性等质量面临诸多考验。2）服务器硬件问题。服务器长期在线运行，将引起硬盘、内存和电源模块等硬件疲劳，性能逐步下降，严重时容易引起硬盘、内存与电源模块损坏。3）网络通讯问题。服务器部署在机房，检定线路终端通过网络连接服务器，众多的终端与服务器通讯进行数据交互，加重服务器负载。加之检定线路局域网拓扑与布线复杂，更容易产生数量庞大的广播包和非广播包，造成数据拥堵。4）接口问题。检定线路服务器和生产调度平台、仓储服务器以及中间库的交互通过接口进行。检定线路上计量器具数据、调度指令、出入库任务及明细等数据，都依赖于接口进行传递和改写，将引起数据和码值的错误或者不一致，直接导致检定线路调度失误与数据紊乱

3解决方案

针对智能电表检定线路存在的以上问题，解决方案如下：1）实时监测控制系统及二次回路过载继电器，可以通过过载继电器的传热效应，增加温度传感器，实时检测过载继电器的温升状况来快速排查故障[6]。2）更改逻辑判据，在12436先到逻辑及12409等先到逻辑命令处增补逻辑判据沿，即在“.xd12435”命令中加入”沿”.flag[733]用于及时解锁先到状态；并定期清查传输线所有类似入库及回库单相与三相交汇口的“互扰”判依。3）调整光电开关间隔，将124352处的光电开关间隔距离由原来的1200mm调节至1400mm，延长智能电表周转箱行进至12437位置处的时间。4）调节光电开关的角度，将投光器和检测物体安装成10～20°的夹角，在不能改变传感器（受光器）光轴和强光源的角度时，可在传感器上方四周加装遮光板或套上遮光长筒减轻传输线侧壁对智能电表周转箱外侧的“剐蹭”。5）增大操作系统和weblogic具柄设置值，注销用户重新登录，使新参数生效。

结束语：

智能电表检定线路是当前电网计量器具改造升级工程的重要载体，其故障发生率往往直接影响智能电表的检定效率及配送和安装的进度。只有对症下药才能高效快速的处理故障及预防故障。相信在不久的将来，随着未来电力检测技术的飞速发展，智能电表检定线路的故障发生率也将持续降低。并且，在传统校验仪的基础上增加平板电脑（或智能手机），通过无线通讯方式对现场校验仪实施远程操控，也是未来技术革新的组成部分.

参考文献：

[1]杨立行，范志夫，汤振华.江西省电力公司计量中心智能仓储系统的设计与实现[J].江西电力，2012，36（5）.45

[2]邓重一.光电开关原理及应用[J].传感器世界，2003，（12）∶19-22.

[3]郭林平.空压机气阀故障及其预测[J].贵州化工，2004，8，29（4）.24-45