智能电表的应用

王立凤 ,赵健

无锡商业职业技术学院，江苏 无锡 214000

摘要：所谓智能电表是计算机技术和通信技术的应用等等，它以智能芯片，为核心，具有电能费率测量、计时、费用记录、与主机通信、功耗管理等电能表。智能电表集信息采集、存储功能于一体，还包括了智能的交互与通信功能，支持接入互联网电表远程管理抄表系统，有利于促进电网的精益化管理，将通信技术与智能电表相结合，可以让电表数据采集和传输速度更快，兼容性更好，通信质量更强，更是现如今供电市场的主流选择。

关键词：智能电表；电表计量；电表管理系统

注：课题项目：KJXJ21801（项目标号）/基于Lora通讯技术的智能电表（项目名称） 校级纵向课题

1 智能电表的优势

近年来，能源危机变得越来越严重。为了解决能源危机带来的问题，一方面，人们积极寻找可再生、无污染、高污染的能源，另一方面，人们致力于逐步发展现有的耗能设备，以节约能源，智能电表也不例外。供电企业一直致力于供电。对电表的改进可以减少电表运行中的能源浪费，减少使用电表时所需的能源，提醒用户异常用电。智能电表的应用较好的满足了这一需求。其具有以下优势：

（1）变动调价对表计的运行没有影响：远程表中没有电价参数，因此在调整电价时只要在营销信息的系统当中进行统一变更。

（2）安全性高：远程费控采用密钥的形式使数据的传输更加具有安全保密性，能够随时由主站采取远程模式对密钥进行更换，加强数据的保密性，保证数据的安全。

（3）缴费方式多种多样：主要有预付费方式和后付费方式等，可以给用电户提供更优质的缴费服务。

（4）工作简便：采取远程费控的模式，使得室内的检定工作更加简单，在现场的安装也更简便，对于参数的管理也更明确。

（5）灵活多样的缴费模式：用电户在电能表购电的过程中不需要带购电卡，并且除柜台购电之外，还能够通过手机支付、网上充值与充值购电卡等方式来购电，并在这些购电方式中给用电户提供人性化的服务，减少柜台人员的工作量。

2 智能电表管理系统的特点

智能电表最大的特点是互动，即用户与供电企业之间的互动信息交互。信息交互的关键是管理，管理更方便而人性化、人性化的管理要求芯片具有更多的信息处理能力坚强的智能电表的开发应采用先进的计量系统，并遵循该模式区块化、网络化、系统化智能电表还将采用先进的计量系统，成为未来的家庭区域网络的一部分。

2.1 模块化

采用功能模块化设计后，智能电表具有以下优点：第一，只需电表的升级可以通过更换一些功能模块来实现，而无需更换整个电表，从而摆脱了传统电表设计中那种因不可更改导致的成批调换和淘汰，乃至整个系统需要重构的厄运;二是由于功能的模块化和结构的标准化，使得供用电管理部门在选购电表时不必过分依赖某一电表厂家产品，并为规范电表的研制与开发提供可能;三是可以通过现场或远程升级更换故障模块的方法，提高可维护性并节省维护费用。

2.2 接口一体化

电表的检测工作一直是繁杂的人力工种，而智能电表必须改变现有的电表检测模式，实现智能化和自动化的检测方式笔者认为智能电表的弱电接口种类太多,在检测过程需频繁切换，导致了检测劳动强度大、资源占用多、管理成本高、效率低下等问题，而且繁多的接口设置也不能保证电气安全的可靠性，继而影响到电能计量的准确性。

2.3 网络化

网络化可以实现将各种场合的电能数据进行实时采样和存储，并经有线或无线网络的传输，将信息实时或非实时的输送到用电信息管理系统中，通过数据共享和分析实现供用电管理部门对异地用电信息的实时或非实时的测量和监控通过网络化，可以将智能电表的部分功能从接入层上移到网络层和数据管理平台层，通过数据共享和综合分析实现智能电表的功能，简化智能电表的设计。

2.4 系统化

系统化是综合利用成熟的计算机技术和电力系统自动化技术的结合，在数据控制管理平台实现海量用电数据的有效分析处理与管理在网络化和系统化的推动下，用电信息管理系统可以向着分布性和开放性的方向发展的趋势，使得用电信息管理功能的扩展更加灵活，性能不断提高，使用更加简便。

3 智能电表的安装与调试

智能电能表尽可能安装在室内，室外安装时采用专用仪表箱进行保护。智能电能表的安装底板应固定在坚固、耐火、不振动的墙上。周围空气中不得有腐蚀性气体，以避免沙尘、盐雾等。安装智能电能表时，必须严格按照表尾盖中的接线图接线。与端子座连接的导线建议使用铜线，并拧紧将导线固定在端子座上的螺钉，以避免接触不良和发热而烧坏电能表。

对智能电表的安装主要包含硬件安装于软件调试过程。

3.1 智能电表的硬件安装

电表的安装通常包括以下过程：

（1） 领取并核对电能表，根据报装工作凭证领取电能表并核对电能表电压、电流等参数。

（2） 准备并检查工器具，同时对标准化作业卡进行确认，如验电笔、螺丝刀、绝缘胶带、安全带、铅封、封印钳、相序表、电锤、梯子等。

（3）布线。检查导线外观绝缘是否有破损，然后按照垂直水平方向将导线排列整齐、并固定良好，最后为导线加装PVC管。

（4）安装电能表箱。先要对安装位置的墙壁划线打孔，然后将表箱呈垂直状态四方固定，将箱体固定牢固后再将电能表固定在箱内，并拧紧螺丝，保证垂直固定。

（5）电能表接线。核对电能表接线图与实际端子号是否一致，松开电能表端钮盒内的螺丝，按照接线图接线。

（6）搭火。先验电，再按照先零线后火线的顺序依次搭火。

（7） 检查并加封。在检查接线正确无误，并测定电能表相序正常后，加装铅封。

3.2 智能电表的硬件调试

调试主要包括对电能表内部存储器、电子显示器、标志符号及程序的检查。调试过程主要包含显示要求、指示灯、停电显示等几个要求：

（1）显示要求

电能表应能显示以下信息:当月及上一月、上两月的组合总有功电量；当月及上一月、上两月的各费率有功电量；当前反相有功总电量;有功电能量显示单位为千瓦时（kWh），显示位数为8位，含2位小数；表地址、表号；瞬时数据:包括瞬时有功功率(W)、电压(V)、电流、功率因数、零线电流值；当电能表出现故障时，显示出错信息码，如Err-X X 。

（2）指示灯

电能表使用高亮、长寿命LED作为指示灯，各指示灯的布置位置参照电能表说明书，要求按照功能正常显示。

（3）停电显示

停电后，液晶显示自动关闭；液晶显示关闭后，可用按键方式唤醒液晶显示；唤醒后如无操作，自动循环显示；

按键显示操作结束30秒后关闭显示。

3.3 智能电表的软件调试

下载厂商提供的智能电表管理系统，添加安装的表电表。具体的操作步骤如下：

（1）用户设置

a) 操作员权限设置：不同身份的操作员配置不同的操作权限，不同操作人员只能操作不同的楼栋建筑、不同的系统功能。

b)特权操作员：可以给普通操作员进行进行权限分配，可以查看和修改所有操作人员的密码。

c) 房间设置：所属楼层、楼栋等位置信息，所住人数及对应身份信息、额定费率等。

（2）设备管理

a) 电表终端设置：当前表号和房间号设置对应关系，及所属用户信息。

b)数据网关设置：设置网关编号及所辖房间及电表信息，网关所住位置及命名等。

c) 通讯设置：对网关的通讯地址等进行配置。

d) 换表处理：按规定流程进行故障表具处理和数据有序转换保存。

（3）计量收费

a) 分路计量：实现单路或多路计量、分别控制，统一计费。

b) 预付电费无费关断：可选定时、自动抄表、结算、欠费断电提示、断电时间可设。

c) 剩余电量低限提示：当电量低于设定数值时，手机微信推送、LED屏显提示催费信息。

d) 收费打印结算报表：可打印存款凭条及帐户存款、余额报表。

e) 批量充值补助发放：可进行单个用户或批量用户快速充值，自助购电，及时补电，补助电量自动发放。

f) 自助缴费手机支付：通过微信、支付宝等自主快速缴费，也可通过一卡通系统及支付中心平台实现数据交换，进行自助缴费购电。

g) 退费管理：学生转学、毕业时刻进行退费结算，形成报表。

h) 房间调换：更换房间自动进行数据转换。

（4）参数管理

a) 参数设置：系统可对计费单价、过载功率、定时控制、负载识别、分时限流等功能参数进行设置。

b) 参数下发：软件可进行各种管理参数下发并保存至网关和电表终端，在脱网运 行情况下，电表可自动执行软件设置的各种管理功能。

c) 参数更新：根据管理需要随时设置更新管理参数。

3.4运行调试

(1)电表装好后，合上开关，开亮电灯，转盘即从左向右转动。

(2)关灯后，转盘有时还在微微转动，如不超过一整圈，属正常现象。如超过一整圈后继续转动，试拆去3、4两根线，若不再连续转动，则说明线路上有翻电现象。如仍转动不停，就说明电度表不正常，需要检修。

(3)电能表内有交流磁场存在，金属罩壳上产生感应电流是正常现象，不会耗电，也不影响安全和正确计量。若因其他原因使外壳带电，则应设法排除，以保障安全。

(4)电能表工作时有一些轻微响声，不会损坏机件，不影响使用寿命，也不会妨碍计量的准确性。

(5)电能表每月自身耗电量约1 kW·h(度)，因此若作分表使用时，每月应向总表贴补1kW·h电费，向总表贴补的电费与分表用电量的多少无关。

(6)用户在低于电力”情况下使用电能表时，会造成计数显著不准现象。在低于“启动电力”的情况下使用时，转盘将停止转动。

(7)转盘转动的快慢跟用户用电量的多少成正比，但不同规格的表，尽管用电量相同，转动的快慢也不同;或者，虽然规格相同，用电量相同，但电能表的型号不同，转动的快慢也可能不同。所以，单纯从转盘转动的快慢来证明电能表准不准是不正确的。

4.结束语

智能仪器已经应用到我们生活的大大小小，方方面面。大到农业生产、航空航天等领域，小到个人家居生活，目前智能电表在市场上的占有率十分大，国内多个一线品牌电表都推出了各种型号的智能电表供大家选择，如社为表计4G无线预付费智能电表DTZY1980、江苏林洋三相智能电表DTZY71-G等，用户可以根据自己的实际需求去匹配，从而实现电表智能化管理。

参考文献

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[2]吴蓬勃;张金燕;王拓;张冰玉;张静;解增林.基于ZigBee的智慧用电监控系统[J]. 电子制作,2023(03)

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