تحليل التطبيق المتكامل لأجهزة القياس الذكية ونظم المعلومات لقراءة العدادات والتحقق منها وإصدار الفواتير

قراءة العدادات والتحقق منها وإصدار الفواتير هي عمليات حاسمة لشركات الطاقة، وفعاليتها تؤثر بشكل مباشر على التنمية المستدامة للشركة. في السنوات الأخيرة، ومع انتشار التقنيات الذكية، تم الترويج وتوفير العدادات الذكية في شركات الطاقة، مما يدفع التحول في عمليات قراءة العدادات وإصدار الفواتير. أصبحت التطبيق المتكامل للعدادات الذكية وأنظمة المعلومات لقراءة العدادات والتحقق منها وإصدار الفواتير اتجاهاً رئيسياً للتطوير. لذلك، تحتاج شركات الطاقة إلى زيادة فهمها للعدادات الذكية وأنظمة المعلومات ذات الصلة، وتسريع دمج العدادات مع الأنظمة المعلوماتية.

1. مبادئ التطبيق لنظام القراءة والتحقق وإصدار الفواتير المتكامل الذكي

المبدأ الأساسي في تطبيق النظام المتكامل الذكي هو الجمع بين نقاط القوة في الإدارة التقليدية اليدوية والتكنولوجيات الذكية الحديثة، مع الحد من التدخل البشري في عملية القراءة والتحقق وإصدار الفواتير، وبالتالي تسريع دمج العدادات الذكية مع الأنظمة المعلوماتية. رغم أن العديد من المناطق في الصين قد حققت الأتمتة النظمية، إلا أنه لاستكمال قيمة النظام المتكامل الذكي، ما زالت شركات الطاقة بحاجة إلى تحسين التفاصيل مثل سياسات إصدار فواتير الكهرباء، ليكون أساساً لمزيد من التطوير النظمي. يجب على الشركات أولاً تحديث مفاهيم الخدمة التسويقية التقليدية، مركزاً على احتياجات العملاء، وتعزيز النظام المتكامل الذكي عبر تحسين مستويات الخدمة باستمرار. مع تحسين مستوى المعيشة ومفاهيم التسويق، ارتفع مستوى الأتمتة لقراءة العدادات والتحقق منها وإصدار الفواتير بشكل كبير. أثناء تسجيل البيانات ذات الصلة، يجب على الموظفين تعزيز صيانة النظام، وكشف المشكلات وحلها في الوقت المناسب، وتعزيز عمليات التفتيش اليومية، والتأكد من دقة بيانات فواتير الكهرباء. بالإضافة إلى ذلك، يجب فحص التشغيل الفعلي لصناديق العدادات وفقًا لوائح القياس.

2. الوظائف والتطبيقات للعدادات الذكية

2.1 وظيفة قراءة العداد

وظيفة قراءة العداد (انظر الشكل 1) هي القدرة الأساسية للعدادات الذكية. كلا العدادات التقليدية والذكية لديها هذه الوظيفة، ولكن العدادات الذكية تقدم مزايا أكبر. قراءة العداد التقليدي معقدة، تتطلب موظفين متخصصين لتسجيل البيانات يدوياً في الموقع. العملية بأكملها - من القراءة والجمع وإدخال البيانات إلى الحساب - تعتمد بشكل كبير على العمل اليدوي. هذا الأسلوب لا يستهلك فقط موارد بشرية ومادية كبيرة ولكنه أيضاً عرضة بشكل كبير للأخطاء البشرية. أي تجاوز أو خطأ خلال مرحلة القراءة يمكن أن يؤثر مباشرة على معالجة البيانات اللاحقة، مما قد يتسبب في خسائر مالية كبيرة لشركة الطاقة.

الانتشار الواسع للعدادات الذكية يلبي طلب شركات الطاقة على قراءة العداد عن بعد، مما يقلل بشكل فعال من العبء العملي على قراءة العدادات بينما يحسن بشكل كبير كفاءة العمل. المبدأ الأساسي للعداد الذكي يشمل استخدام محول A/D أو رقاقة القياس لجمع بيانات التيار والجهد الحالية للمستخدمين. يتم تحليل ومعالجة هذه البيانات بواسطة المعالج الرئيسي (CPU) لحساب استهلاك الطاقة النشطة / غير النشطة، والعالية / المنخفضة، أو الاستهلاك في الأرباع الأربعة بدقة. يتم إخراج بيانات الطاقة الناتجة عبر وحدات الاتصال أو وحدة العرض كما هو موضح في الشكل 2. قدرة القراءة عن بعد للعدادات الذكية تمكن من التكامل السلس مع أنظمة المعلومات لقراءة العدادات والتحقق منها وإصدار الفواتير.

القراءة عن بعد هي ميزة مميزة للعدادات الذكية، حيث تقلل بشكل فعال من التدخل البشري وتقدم بيانات طاقة أكثر دقة وتفصيلاً. بالإضافة إلى ذلك، بدعم من العدادات الذكية، يمكن للموظفين حساب فواتير الكهرباء مباشرة من خلال مقارنة البيانات التاريخية، مما يتجنب الحاجة إلى التحقق اليدوي من البيانات. حالياً، تم نشر العدادات الذكية على نطاق واسع في العديد من المناطق وقد حظيت بقبول عام واسع. مع العدادات الذكية، يمكن للمقيمين مراقبة استهلاك الطاقة في الوقت الحقيقي والرصيد المتبقى، مما يسمح بإدارة أفضل للطاقة المنزلية وإعادة الشحن أو دفع الفواتير في الوقت المناسب.

2.2 مراقبة وإصدار فواتير الكهرباء

مراقبة وإصدار فواتير الكهرباء هما وظيفتان أساسيتان للعدادات الذكية، تمكنان من مراقبة وإحصاء استهلاك الكهرباء في الوقت الحقيقي. بهذه الوظيفة، يمكن لشركات الطاقة متابعة حالة العدادات باستمرار، مما يحل بشكل فعال الاختلافات بين الاستخدام الفعلي والفواتير. بالإضافة إلى ذلك، تقوم العدادات الذكية بحساب رسوم الكهرباء للمستخدمين تلقائيًا. بعد جمع البيانات الاستهلاكية تلقائيًا، يقوم العداد بحساب الفاتورة بناءً على الاستخدام، مما يقلل بشكل كبير من الوقت المستغرق في الحسابات اليدوية. في تسوية الفواتير، يُستغل الدمج بين العدادات الذكية وأنظمة المعلومات لقراءة العدادات والتحقق منها وإصدار الفواتير بشكل كامل، مما يضمن حساب الاستهلاك الفعلي والرسوم في الوقت الحقيقي بما يتوافق مع السياسات واللوائح الوطنية.

الأجهزة الطرفية الحاسوبية ضرورية لمراقبة وإصدار فواتير الكهرباء. الميزة الرئيسية هي الكفاءة العالية - يمكن إكمال فواتير مدينة على مستوى المحافظة عادةً في دقائق. حالياً، تتبني العديد من المناطق نهج "العداد الذكي + التدقيق اليدوي". تقوم شركات الطاقة بتقسيم مناطق خدماتها إلى مناطق رئيسية ومناطق عادية. بالنسبة للمناطق الرئيسية، يتم إجراء حساب أولي يدوي، يليه مقارنة بيانات النظام؛ أما بالنسبة للمناطق العادية، يتم مقارنة عينة فقط. إذا لم يتم العثور على أي أخطاء، يقوم النظام بإرسال إشعارات عبر برامج WeChat المصغرة أو رقم الهاتف المسجل للمستخدم.

2.3 وظيفة الدفع المسبق

خدمة الدفع المسبق تسمح للمستخدمين بإيداع الأموال في حساباتهم الكهربائية مسبقاً. في تزويد الطاقة التقليدي، لم يتمكن المستخدمون من مراقبة الرصيد المتبقى، مما يؤدي غالباً إلى انقطاع الخدمة عندما تنفذ الأموال. مع العدادات الذكية، يمكن للمستخدمين مراقبة الرصيد المتبقى في الوقت الحقيقي. عندما يكون الرصيد منخفضاً، يمكن للمستخدمين الدفع مسبقاً عبر طرق غير متصلة بالإنترنت، مع تحميل الدفعات مباشرة على البطاقة الذكية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للمستخدمين إعادة شحن بطاقاتهم الذكية عبر WeChat، Alipay، أو منصات الدفع عبر الإنترنت الأخرى.

الانتشار الواسع لتكنولوجيا الكمبيوتر والإنترنت ساهم بشكل كبير في تسريع دمج العدادات الذكية بأنظمة قراءة العدادات وإصدار الفواتير. معظم شركات الطاقة شريك مع البنوك التجارية ومنصات الدفع عبر الإنترنت الرئيسية، وهي متاحة الآن في معظم المدن في جميع أنحاء البلاد. الدفع عبر الإنترنت يلغي قيود الزمان والمكان، مما يسمح للمستخدمين بدفع الفواتير في أي وقت وفي أي مكان. بعد ربط العداد الذكي، يمكن للمستخدمين مراقبة الاستهلاك والرصيد المتبقى بسهولة، وتصبح الخدمات مثل جمع النقد والاستقطاع التلقائي ممكنة. طرق الدفع المتنوعة لا تزيد فقط من راحة المستخدمين بل تساهم أيضًا في تحويل عمليات قراءة العدادات وإصدار الفواتير وجمع الرسوم نحو نموذج خدمة متكاملة موجهة للمستخدم.

3 بناء نظام متكامل ذكي لإصدار فواتير الكهرباء

3.1 الدعم الفني للنظام

تستخدم العديد من المناطق الآن العدادات الذكية والأجهزة الذكية لقراءة العدادات والتحقق منها وإصدار الفواتير. تحليل النظام المتكامل يظهر أنه يعتمد بشكل أساسي على تقنيات الاتصالات المتنقلة وGPS وقراءة العدادات بالأشعة تحت الحمراء. يستخدم الموظفون أجهزة PDA المحمولة للحصول على بيانات المستخدمين لإعادة القراءة والمعلومات الاستثنائية. ثم يقوم النظام بتوزيع مهام قراءة العدادات عبر GPS. بعد إكمال القراءات، يقوم الموظفون بتحميل البيانات إلى جهاز الكمبيوتر الخاص بالشركة، حيث يقوم قاعدة البيانات بمطابقة المعلومات تلقائيًا، مما يحسن كفاءة العملية.
بالإضافة إلى ذلك، يحتاج النظام إلى دعم فني للتحقق والتدقيق. يتكون نظام التدقيق الذكي من ثلاثة موديلات رئيسية: القيود القوية، وفحص تقلبات نتائج التدقيق، والإشعارات. العناصر الرئيسية التي يجب مراعاتها أثناء التنفيذ تشمل:

أولاً، يجب إضافة شروط "القيود القوية" إلى عملية الحساب، والتي تعتبر مهمة جداً لوحدة القيود. يجب على شركات الطاقة أيضًا تحديد معلمات مثل أسعار الكهرباء وأسعار الذروة والنهاية لضمان إنشاء معايير البحث المناسبة واتخاذ قرارات واضحة. عند انتهاك البيانات للقواعد، يقوم النظام بفصل أو التراجع عن المعاملة تلقائيًا، وإعادة إصدارها فقط بعد المرور بفحوصات نظامية دقيقة.

ثانياً، يجب تحديد شروط التنبيه التي تتطابق مع السيناريوهات الواقعية لتنشيط وحدة التنبيه. غالبًا ما تسبب سرقة الكهرباء تشوهات في البيانات. عندما يكتشف النظام هذه التشوهات أثناء المقارنة، فإنه يرسل تنبيهات تلقائية إلى الموظفين مع معلومات مفصلة، مما يساعد على التحقيق في الوقت المناسب.
أخيراً، يمكن للنظام تقديم تلميحات بصرية (مثل خلفيات ملونة) للمستخدمين الذين لديهم تغييرات في الخدمة، مما يساعد على منع الأخطاء التشغيلية.

3.2 إنشاء منصة مراقبة الأعمال المطابقة

تستند منصة مراقبة الأعمال إلى تكنولوجيا الكمبيوتر والبيانات الضخمة، مما يمكّن من مواءمة بيانات العملية وعقد العمل لبناء نظام مراقبة شامل لقراءة العدادات وإصدار الفواتير. تتكون معمارية المنصة من:

الهيكل العام يتضمن نظام إدارة البيانات، ونظام إدارة التطبيقات، ونظام خدمات الواجهة، ونظام خدمات الملفات، ونظام دعم الأعمال. يدمج تقنيات الاتصالات المتنقلة والإنترنت وGPS لإدارة ورصد الأعمال بشكل شامل مثل تكامل الشبكة-العميل وقراءة العدادات والتحقق منها وإصدار الفواتير، مما يحسن بشكل كبير معالجة الإجراءات والتنسيق بين الأقسام والتكامل التجاري.
تشمل معمارية التطبيق ثلاث طبقات: الطبقة العرضية، وطبقة الأعمال، وطبقة البيانات.

• تعنى الطبقة العرضية بجمع البيانات، ومعالجة الاستثناءات، والإشعارات، واستقبال البيانات والتغذية الراجعة، وتعمل كواجهة تصور عبر الويب وأجهزة النقالة.

• تعمل طبقة الأعمال على تلبية احتياجات تخزين البيانات، وإدارة أوامر العمل، والعمليات الميدانية لقراءة العدادات، ومتابعة GPS، ونقل البيانات/تقديم التقارير.

• تعمل طبقة البيانات، بينما تكون مشابهة لطبقة الأعمال في التركيز على البيانات، على مهام أكثر تفصيلاً مثل صيانة البيانات، ومصادر أوامر العمل، وتكوين النظام.

• البنية الأمنية مهمة أيضًا. أثناء تطوير ونشر النظام، يجب على شركات الطاقة موازنة القابلية للاستخدام مع الموثوقية والأمان، مما يقلل من مخاطر حدوث حوادث أمنية.

• عادة ما يتميز النظام بـ MTBF (متوسط الوقت بين الأعطال) طويل وMTTR (متوسط الوقت لإصلاح الأعطال) قصير، مما يوفر تحمل للأعطال قوي. يمكنه اكتشاف مواقع الأعطال تلقائيًا، وتحديد الأسباب، وبدء التعافي. في حالة حدوث أعطال في الشبكة أو النظام، يمكن للمنصة أيضًا توفير خدمات استعادة الكوارث المناسبة.

4 الخاتمة

في الختام، خلال تطورها، يجب على شركات الطاقة أن تدرك قيمة دمج العدادات الذكية بأنظمة قراءة العدادات والتحقق منها وإصدار الفواتير. العدادات الذكية لا تقلل فقط من العبء على الموظفين بل تضمن دقة البيانات، مما يحسن بشكل كبير كفاءة العمليات. لذلك، يجب على شركات الطاقة أن تتحول بنشاط نحو تغيير عقلية التشغيل، وتعزيز قدراتها الخدمية، وتعزيز تطور عمليات قراءة العدادات وإصدار الفواتير نحو التكامل والذكاء.