基于物联网的智能电表系统的设计及原理
?今天为大家介绍一项国家发明授权专利——一种基于物联网的智能电表系统。该专利由浙江科技学院申请，并于2018年3月2日获得授权公告。
?
?
?内容说明
?
?本发明涉及电表技术领域，尤其涉及一种基于物联网的智能电表系统。?
?
?发明背景
?
?随着我国加强智能电网的全面建设，作为其重要的基础设备——智能电表的需求量越来越大、其功能也越来越完善，才能满足不断攀升的电力需求。传统的电表由人工抄录，电表的抄录和收费工作也是城市生活的一个问题，人工抄表的工作量巨人，工作效率低，不仅给工作人员带来不便，而且会存在漏抄、误抄的现象。
?
?
?发明内容
?
?本发明为了解决上述技术问题，提供了一种基于物联网的智能电表系统，
浅谈在智能电网中智能电表的应用及发展 发表时间：2018-06-11T16:25:11.753Z 来源：《河南电力》2018年2期作者：蔡皓晴 [导读] 随着我国的智能电网的全面建设，智能电表在市场中的需求迅速增加，在建设过程中扮演着重要角色。 （国网天津城南公司天津市 300201） 摘要：随着我国的智能电网的全面建设，智能电表在市场中的需求迅速增加，在建设过程中扮演着重要角色。传统电表在用户缴费后，将完成充值的电卡装入电表，电表根据卡中的额度进行供电，额度用尽之后就会停止供电，直到用户再次进行充值。这一过程不仅程序繁琐，也对客户的用电带来非常不好的影响。智能电表的出现，可以很地解决这一问题。智能电表在具备传统电表计费供电功能的同时，还具备更多先进的功能，不仅适应建设智能电网的需要，也符合我国可持续发展战略，智能电表在智能电网建设中的应用意义重大。 关键词：智能电网；智能电表；传统电表；应用；发展 1智能电表的功能 1.1双向通信功能 现代化的智能电表，里面设置了具有通信功能的模块，使其具有了双向通信的功能。供电企业可以通过智能电表与用户进行互动，一方面将停电通知、实时电费使用情况等用户感兴趣的信息告知用户；另一方面，用户也可以将平时遇到的用电方面的疑惑传达给供电企业。特别是在用电高峰的时候，供电企业可以通过智能电表向用户发布实时信息，引导用户合理安排用电计划，为用户节省电费的同时，降低了电网高峰负荷的压力。 1.2实现智能的用电控制 智能电表最为用户青睐的功能是它具有帮助用户实现用电控制的功能，对用户来说可以减少用电的消耗。智能电表可以与现代智能家电密切配合，根据实时电价，合理地控制智能家电的启动停止，通过调整大功率用电设备的开关时间，为用户节约用电。目前全国都已实行了分时电价，智能电表能够自动调配电气设备在峰谷用电时的负荷，在用电高峰时削减负荷，在用电低谷时的提高负荷，很好地降低了用户的用电成本，提高了经济效益，最重要的是为电网的“避高峰”做出了贡献，大大改善了大伏天、大冷天等气候造成的用电紧张的情况。 1.3双向计量 智能电表对于有储能设备，发电设备等分布式的用电大户，可以依据实时的电价引导这类用户合理经济的购买电量和使用电量，减少他们的电费支出。尽量鼓励每个家庭都安装风能，太阳能等低碳高效的储电设备。鼓励人们投资那些低碳节约的，如储冷，储热和储电的经济类设备，减轻电网电量的压力。实践证明，通过智能电表的双向计量功能，向用户即时的反馈用电情况，可以有效减少一个家庭每年13%～15%的用电量，减少3%～15%能源消耗，大大提升了环境效益和社会效益。 2在智能电网中智能电表的应用 2.1结算和配网状态估计 通过使用智能电表可以实时，准确的提供结算费用的信息，改变了过去用电账户上的复杂处理过程。在结账信息化的电力市场下，调度的人员可以方便，及时的更换能源的零售商，在未来还可以实现全自动的切换功能，而且用户也可以及时准确的得到用电账务信息。当前，配网的分布信息不是很准确，这主要因为这个用电信息是根据负载估计值，网络模型和变电站的高压测量得到的，有一定的不确定性。若在用户附近增加智能电表，就可以获得更加及时准确的负载量信息，避免由于电能质量下滑和电力设备负载过大导致的不良后果。通过大量数据的整合，将逐步实现未知状态的测量和估计数据的准确校核。 2.2电能管理与节能 智能电表可以将及时、有效的信息提供给客户，建立相适应的管理系统，为客户带来更优质、更便捷的供电服务。除了满足客户的各种用电需求，还有助于减少客户对电力的浪费，有利于企业的经济效益和社会效益一同实现。通过把客户的实际用电状况反馈给客户，有利于客户改进不良的用电习惯。除此之外，还能帮助客户及时发现设备的故障以及其他异常的耗能情况，促使客户养成节约用电的习惯。电力企业也可以通过引进、开发新技术和新产品，提升用电的管理水平，最终实现用电过程中供求双方的互利共赢。 2.3远程监控及非法用电检测 通过智能电表的功能不仅可以实现远程服务和随时断开过载，而且还对部分电力用户进行强制监督，电力公司通过使用控制开关按钮，远程控制一个特定的过载，智能电表能随时检测打开电表箱，使电表的软件更新升级，如果出现私自改线等现象，可以及时发现该情况，通过获取大量的仪表数据进行比较分析，是能够准确地检测私自篡改线路的情况，此功能为各个用电用户和电力公司挽回了大量的经济损失。 3智能电网中智能电表的应用发展 3.1接口一体化 在未来的一段时间内，电能表的测试工作是一个非常复杂和耗时的工作，需要很大的人力和物力资源来协调工作，广泛地推广应用智能电表势在必行，必要对目前的安装检测模式进行变革，最终实现智能化和自动化的监管。由于智能电表各种接口连接薄弱，在实际的检测过程中是频繁快速地切换工作，大大增加了测试的时间，而且占用太多的资源和管理成本，从而影响运营效率，导致过多的接口设置复杂，不能确保电气设备的安全性和稳定性。因此，要加强智能电表接口一体是非常重要和有发展空间的，这也将成为后期发展研究和开发的一个重要课题。 3.2网络化、系统化和模块化 智能电表未来的发展必然是向着网络化，模块化，系统化的方向发展。其中智能电表的网络化可以帮助电网在各种不同的场合采集，储存电能的信息，通过无线网络将信息传输到信息管理库里，方便整理和分析。智能电表的模块化可以避免对整个电能表进行更换的操作，只要改变部分的模块就可以了。而且由于模块化与结构的标准化，用电管理部门不用过于依赖某一家电能表的厂商，为规范电能表的开发与研究提供支持。模块化还可以通过远程或现场升级来更换故障的模块，节约维护费用。智能电表的系统化则利用了电力系统自动化
一、单相费控智能电能表的面板和液晶显示说明 面板说明：液晶显示屏下方从左至右依次有脉冲指示灯、跳闸指示灯、报警指示灯。 1.脉冲指示灯：用来指示用户用电功率状况，用电负 荷功率越大，该指示灯闪亮的频率越快，反之越慢。当用户不用电时，不亮。用电恢复后该灯继续随负荷功率的大小闪亮。 2.跳闸指示灯：跳闸指示灯常亮表示电能表处于拉闸 状态；合闸时灭。 3.报警指示灯：常亮表示电能表处于报警状态；正常 时灭。 4.报警功能：当出现下列故障或报警项时，LCD立即 停留在该代码上或报警提示，且背光灯持续点亮。 5.电能表故障类异常提示信息码如下： 1.Err-01控制回路错误； 2.Err-02 ESAM错误； 3.Err-04 时钟电池电压低； 4.Err-08 时钟故障； 5.Err-10 认证错误； 6.Err-16 修改密钥错误; 7.Err-56 有功电能方向改变。 6.椭圆形的红外是代表红外通讯接口。
二、智能电能表推广应用热点问题解答 1、什么是智能电能表？它与普通机械式电能表有什么区别？ 智能电能表是指除具有准确计量用户使用的电能外，还具备远程停送电、异常报警、信息传输与交互等功能的电子式电能表。与传统的机械式电能表相比，它功能多、功耗低、体积小，可实现本地和远程通信，其应用能及时、完整、准确获取电力用户用电信息，实现与客户、智能用电设备的信息交互与控制，极大的方便居民生活，减少电网能源损耗，提高供电服务质量。 机械式电能表只具备单一电能计量功能，表计功耗高、体积大，不能实现信息传输与交互，不便于供电企业提高优质服务水平和方便居民生活。 2、智能电能表的工作原理是什么？ 智能电能表是电子式电能表的一种，其工作原理是表内的测量单元将输入的电压、电流信号转变为数字信号，再将数字信号交由表内数据处理单元进行计数，从而计算实际使用的电能量。 3、什么是低压集抄技术？ 低压集抄技术即低压电力客户集中自动抄表技术，它通过低压电力线载波进行通讯和数据的实时传输，实现电能表电量等数据的自动抄读。该技术是近年来高新技术普及应用的结果，也是智能电网建设的重要组成部分，其目的是为了方便居民的生活和提高电力部门的服务质量。目前，在西欧国家得到了广泛应用。
意义 智能电表是智能电网的智能终端，它已经不是传统意义上的电能表，它是在电子式电能表的基础上，加上具有远传通信功能，可以与电脑联网并采用软件进行控制，因此与电子式电能表相比，智能电能表不管在性能还是操作功能上都具有很大的优势。 具体而言，因为它的智能特性，所以具有功耗小、精度高，过载、工频范围大，功能人性化等特点。另外它应该具有远传控制（远程抄表、远程断送电）、数据存储、备份、识别恶性负载、复费率、反窃电、预付费用电等功能，而且还可以通过对控制软件中不同参数的修改，来满足对控制功能的不同要求，而这些功能对于传统的电子式电能表来说都是很难实现的。而当智能电表满足以上功能后，它的意义就不言而喻了。以下是智能电表的几大优势。一、用电量上网就能查。每时每刻通过网络查询当前的用电量、用电余额，实时掌握家中的 用电情况。而现有的系统只能提供按月查询的功能，更无法细化到每一个时间段的用电量。 二、对系统覆盖区域内每户业主用电情况的实时监测。业主家中某一时间段的用电情况都可 以在系统里有所记录。业主想要了解自家用电情况，可以随时通过网络查询截止到任何一刻的用电量。此外，用电信息采集系统还可以实时监控每户业主电量余额，并会通过系统及时向业主发出欠费提醒。 三、避免拖欠电费情况，减少用电纠纷产生。业主家安装上智能电表后，所交电费使用殆尽 时，电表就会根据在满足一定的信用额度之后自动断电。用户只需要重新交费就可以迅速开通，不影响用户的正常用电，更不会产生拖欠电费的情况，避免了电力部门与业主之间因催交拖欠电费而引起的纠纷。对于空置房屋的业主，不能及时知晓家里已经欠电费或者欠电费超过了交费的时限，使用智能电表后，电费用完会自动断电，避免了违约金的产生，节能的同时也帮助业主减少了不必要的麻烦。 四、具备双向计量功能。支持清洁能源发展智能电能表还具备双向计量的功能，除了可以记 录进入用户的电量外，还可以记录用户向电网提供的电量。如果用户自己建有风能、太阳能等分布式清洁能源发电设施，当所发电力用不完时，可实现多余电量向电网输送的功能，从而达到节能环保和提高用户经济效益的目的。 智能电网作为美国总统奥巴马经济刺激方案的重要项目之一，几乎在一夜之间“成名”，而且美国还为此制定了35亿美元规模的预算。5月21日，国家电网公司总经理刘振亚在“2009特高压输电技术国际会议上”指出：“国家电网将立足自主创新，加快建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，具有信息化、数字化、自动化、互动化特征的统一的坚强智能电网。”这是此前一直保持缄默的国家电网首次正面对智能电网作出回应。智能电网首先应当是一个坚强的电网，坚强是智能电网的基础，智能是坚强电网充分发挥作用的关键。中国电网的目标就是要建设坚强智能、坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代电网。国家电网将按照统筹规划、统一标准、试点先行、整体推进的原则，在加快建设由1000千伏交流和±800千伏、±1000千伏直流构成的特高压骨干网架，实现各级电网协调发展的同时，围绕发电、输电、变电、配电、用电、调度等主要环节和信息化建设等方面，分阶段推进坚强智能电网发展。到2020年，将全面建成统一的坚强智能电网，使电网的资源配置能力、安全稳定水平以及电网与电源和用户之间的互动性得到显著提高。坚强智
民用IC卡智能燃气表基本原理及计量传感器简介 2010-8-25郭延宏 分享到： QQ空间新浪微博开心网人人网 民用智能燃气表是一种利用现代微电子技术、现代传感器技术、及控制技术对用气量进行计量并进行用气控制、数据传递及结算交易的新型燃气表。具有计量准确，性能可靠，使用安全方便等特点，作为民用燃气终端计量设备，可降低燃气企业经营管理成本，有效提高供气企业的信息化和科学化管理水平。 民用智能燃气表按气量输入方式有接触式和非接触式，按显示方式有单显表、双显表，按控制阀门安装位置分一体式和分体式，按数据传输方式有无线远传式和有线集抄式，按数据卡分有逻辑加密卡和CPU卡等，其计量工作原理大致相同，均由基表、采样部件（传感器）、信息载体（如IC卡、CPU卡、无线等）、计量电路、主电路控制系统以及气路通断控制电机阀、显示提示装置及电源（电池）等组成。下面以IC卡智能燃气表为例介绍其基本工作原理： 一、IC卡燃气表的硬件部分及作用： 1、基表：燃气流量的原始计量器，智能燃气表的计量精度主要由基表来保证，民用智能燃气表一般选用符合GB/T6968-1997《膜式煤气表》规定的B级皮膜表作为基准计量器。 2、控制器：控制器一般由计量传感器电路、微功耗单片机、微功耗阀门、电压测试电路、防窃气电路等部分组成(如图所示)。具有精确记数功能、功能卡传输媒介功能、阀门自动处理功能、非法操作处理功能、欠压处理功能、掉电处理功能、数据下载功能、数据显示与声音提示功能等。采用单片机对传感器的脉冲进行计量、分析处理，并驱动相应的部件进行控制。主要包括CPU、读写卡接口、显示、计数等辅助部件，是IC卡燃气表的核心设备。 3、控制阀：在控制电路的驱动下控制燃气的通断。主要分电磁阀和电机阀：电磁阀主要在早期分体式产品上采用，由电磁线圈产生的磁力来控制阀门的开启或闭合，存在抗干扰能力差，阀门动作瞬间电流大，阀门动作不到位，体积较大，易人为破坏等问题。电机阀由直流电机来控制阀门的开启或闭合，具有抗干扰能力
智能电表的应用及发展 发表时间：2018-11-23T18:53:59.527Z 来源：《防护工程》2018年第22期作者：陈雪影[导读] 随着我国社会经济的不断发展以及人们生活水平的提升，我国能源形势变得愈来愈紧张，能源问题也逐渐成为了当前人们普遍关注的重点问题 国网亳州供电公司安徽亳州 236800 摘要：随着我国社会经济的不断发展以及人们生活水平的提升，我国能源形势变得愈来愈紧张，能源问题也逐渐成为了当前人们普遍关注的重点问题。煤荒、电荒这些新兴词汇也随着能源形式的恶化而被人们一再提起，面对如今日益紧张的用电形势，如何实现更加科学的电能计量，对我国电力事业的健康和可持续发展就显得尤为重要。传统的功能单一的机械性质电能表已经不再能够适应现代电力计量的 实际需求，由此，我国电力体制开始了改革，开始进入了智能电能表时代。随着智能电能表在我国电力系统中的有效应用，不仅能够实现对电能表的数字化管理，还能更为精准的计量出用电量，为电力的计量和电费的收取带来了很大的便捷。本文阐明了智能电表的内涵以及功能，为智能电表在实际中的应用提出了一下建议，旨在进一步推动智能电表的应用。 关键词：智能电表；应用；研究 在工业化和经济不断发展的今天电力资源的使用越来越大，其中工业用电和居民用电最为主要。电力资源作为支撑经济发展的主要资源，是国家重点支持的项目。尽管国家在电力行业发展方面逐年增加经济和设备支持，但是面对巨大的使用量还是要不断的技术创新，并进行设备更新。为了能够更好的检测和观察电力资源的使用情况，智能电表的应用逐渐出现在了人们的生活中和工厂中。 1智能电表概念介绍 智能电表相较于传统电表是通过大规模的集成电路的使用和组合并采用数字采样机表面组装技术，在实际工作中根据用户实际用电情况而制造的一项智能检测仪器。智能电表的发明代表了当前世界一流的先进技术，是先进电子设备和数据技术集成的最新的产品。 图1 智能电表应用示意图智能电能表在我国当前的应用主要集中在工业生产行业中，是工业行业构建智能用电的重要部分和前提。但是，我国的智能电表在与国外的产品进行比较时还是出现了许多的问题，但是由于其功能和理念的先进性在外来的社会和经济发展中还是具有较大的发展潜力的。但是，我国智能电表相较于国外还是具有优点的，表现在规范阶梯电价和负荷控制等方面，为我国实现智能电网提供了基本保障。 2智能电表的应用 2.1实现电力能源合理配置 在工业生产中电力资源的使用对于生产这而言是至关重要的，因此，实现电力资源的合理配置并对电力资源使用者进行管理检测是智能电表的首要功能。在生产中供电企业能够通过智能电表对生产者进行合理的检测和实时的控制，这样可以进行电力资源的合理配置，保证电力资源能够安全的配送到各个使用者中，进而在电力资源合理使用情况下达到最高的使用效率，为社会发展和经济发展提供帮助和支撑。 2.2费用结算 智能电表具有着费用计算的功能，因此对于抄表的工作压力大大降低，传统的计算电费清账工作复杂程度有了一定程度的简化。并且随着电能表更新速度的加快，其功能也会愈来愈完善。另外，智能表还能够获取到电力用户的准确耗电信息以及账务信息。因此，可以说智能电能表的应用不但有效简化了智能电表的工作流程，同时还进一步为电力用户提供了更大的便捷。 2.3提供依据故障分析和质量监控 智能电表可以帮助供电企业对电力资源使用用户进行实时的监控，包括量和质两方面的监控，并在遇到突发问题时可以在线进行实时分析，在分析之后对有问题的地方进行定向跟踪和控制，加强用户用电的可靠程度。 智能电表在解决供电时出现的质量问题时，第一步需要先确定供电发生故障的位置，然后通过实时监控进行有效的控制和管理，可以快速和有效的发现其中的问题然后反馈到供电企业中，从而进行问题的解决。相对于传统电表而言，在供电质量方面有了很大的改变和提升。另外，智能电表的反馈功能和实时监控功能还能为用户提供较高的使用满意度。在较大的工长和相关企业中，为了保证生产的顺利进行和产品的质量，在智能电表的选择和使用方面可以选取配置更为高级和先进的智能电表，这样能够为智能电表增加更为先进的功能和系统，比说配备预警系统。这样可以在用电故障时更加及时的报警，及时的解决问题，从而减少由用电故障而引起的损失。 2.4准确预测用电负荷 在技术和网络快速发展的时代，智能电表的应用范围越来越广泛，对于用户而言，可以用过网络进行用电数据的掌握和上传到供电公司，这是依赖于智能电表的运用。继而供电企业在掌握了用户上传的资料后根据用户的反馈信息和用电计划进行负荷预测，在整体用电负荷出现问题时自动调整和干预负荷监测系统，并根据具体的实时数据进行调控，从而实现负荷预测的准确性，为经济效益的提高提供保证。 2.5管理作用 对电网系统的监控和管理主要是运用智能电表所折射出来的信息来促使用户进行不同的能源的利用方式，合理发电用电，实现利益的最大化；它的管理作用还表现在用户能量管理上，在电表所反映的信息上来建立一种新的服务的模式，最大程度的降低消耗，满足形形色色的用户的需求，节能环保。 2.6远程监控及非法用电检测 利用智能电表不仅能够实现对负荷的连接和切断，还能够远程的控制，主要是对电表箱和计算软件的变动情况进行分析，这样的控制可以准确及时的反应是否出现非法用电的情况，经过把总数据和实际的数据进行比对，就可以发现违法行为是否存在，避免出现损失。 2.7综合效益显著提升
1 综合介绍 1.1 概述 DSZ331/DTZ341三相三线/三相四线智能电能表是威胜集团有限公司研制生产的新一代智能型高科技电能计量产品，符合GB/T17215.321-2008、GB/T17215.322-2008、GB/T17215.323-2008 和DL/T614-2007 等电能表有关标准，采用DL/T645-2007通信规约（有扩展）。 1.2 工作原理简述 本产品由电流互感器、集成计量芯片、微控制器、温补实时时钟、数据接口设备和人机接口设备组成。集成计量芯片将来自电压分压，电流互感器的模拟信号转换为数字信号，并对其进行数字积分运算，从而精确地获得有功电能和无功电能，微控制器依据相应费率和需量等要求对数据进行处理。其结果保存在数据存储器中，并随时向外部接口提供信息和进行数据交换，其原理框图如图1所示。 图1：工作原理简述（以三相四线表为例） 1.3 技术参数 拟制：扶小飞2011-06-24 图号：OKRW2.702.635SS 审核：
1.3.4 继电器输出 本仪表可以选配“报警”继电器。“报警”辅助端子为继电器的常开触点。 继电器规格为：直流30V/5A或110V/0.3A，交流250V/5A。 拟制：扶小飞2011-06-24 图号：OKRW2.702.635SS 审核：
拟 制： 扶小飞 2011-06-24 图 号：OKRW2.702.635SS 审 核： 1.3.6 外形和布局（面板参数以实物为准） 液晶显示屏 按键1# 上盖铅封螺钉 按键3# 底盒 端盖铅封螺钉 电池盖 上面板 指示灯 端盖 上 盒 下透镜 按键2# 图2：外形布局图 1.3.7 安装尺寸 图3：安装尺寸图 1.3.8 主端子接线图
智能电表项目 投资建议书 规划设计/投资方案/产业运营
智能电表项目投资建议书 根据国家电网公司发布的《国家电网智能化规划总报告》（2010年3月修订），规划2009-2020年国家电网智能化投资3840亿元，其中：2009-2010年是规划试点阶段，重点开展坚强智能电网发展规划，制定技术和管理标准，开展关键技术研发和设备研制，本阶段预计投资341亿元；2011-2015年是全面建设阶段，将加快特高压电网和城乡配电网建设，初步形成智能电网运行控制和互动服务体系，关键技术和装备实现重大突破和广泛应用，本阶段预计投资1749亿元；2016-2020年是引领提升阶段，将全面建成统一的坚强智能电网，技术和装备达到国际先进水平，本阶段预计投资1750亿。智能电网建设是综合性的建设，涵盖整个电网产业链六个环节及通信信息平台的整体升级优化。目前，智能电网建设仍处在示范、推广与完善阶段，主要投资集中在智能配电、变电、用电及电力通信信息领域，着力解决电能计量、配电自动化及配电管理、分布式能源推广等问题。 该智能电表项目计划总投资2693.74万元，其中：固定资产投资2165.00万元，占项目总投资的80.37%；流动资金528.74万元，占项目总投资的19.63%。
达产年营业收入4846.00万元，总成本费用3777.61万元，税金及附加52.15万元，利润总额1068.39万元，利税总额1267.90万元，税后净利润801.29万元，达产年纳税总额466.61万元；达产年投资利润率39.66%，投资利税率47.07%，投资回报率29.75%，全部投资回收期4.86年，提供就业职位88个。 本报告所涉及到的项目承办单位近几年来经营业绩指标，是以国家法定的会计师事务所出具的《财务审计报告》为准，其数据的真实性和合法性均由公司聘请的审计机构负责；公司财务部门相应人员负责提供近几年来既成的财务信息，确保财务数据必须同时具备真实性和合法性，如有弄虚作假等行为导致的后果，由公司财务部门相关人员承担直接法律责任；报告编制人员只是根据报告内容所需，对相关数据承做物理性参照引用，因此，不承担相应的法律责任。 ......
智能水表方案工作原理及应用 点击次数：1002 发布时间：2011-5-24 水表的发展已有近二百年的历史，在开始阶段相当长的一段时间里，英法日德等国家的水表一直占据着中国水表行业。随着城市供水事业的发展，中国的水表工业也相应地发展起来，从20世纪90年代开始，各种智能型水表、水表抄表系统等产品也开始兴起。 尽管，目前国内的水表市场仍然以机械表为主，但是从发展角度来看，智能化是一种必然的趋势，可以节省人工，提高抄表的准确度，更可以实现阶梯化收费，有效的利用有限的水资源。 水表的电源一般由水表自行供给，这就对水表的功耗提出了苛刻的要求。国际规定，智能水表的静态电流应该小于30μA，实际中水表厂商都把该指标控制在10μA以内(使用干簧管时)，保证工作时间大于6年以上才算合格。NEC带LCD控制功能的8位微控制器以其低功耗、高性能等优势，成为水表微控制器的优质选择。 NEC山梨MR和Renesas MCU水表方案： 该方案的工作原理为：在叶轮上装上磁铁，由磁场感应器(MR Sensor)感知出叶轮的旋转。磁场感应器(MR Sensor)把磁场信号转变成电信号，再由单片机进行计量的加法或减法运算，运算值由液晶显示或对外部输出。 方案结构框图如下：
Renesas(原NEC)水表方案结构框图 Renesas MCU——78K0/Lx3微控制器介绍 Renesas电子78K0/Lx3微控制器是高性能8位通用微控制器，采用原NEC电子的78K0内核，有48Pin～80Pin的多种封装，内置4Com/8Com 模式的LCD驱动，可以驱动的LCD段数高达288段。 ●LCD驱动器 最大可实现36*8段位控制，共有6种显示模式供选择，内/外部分组电压。 ●CSI通讯模块1~2 可与IC卡接收器、短距离无线收发器、超声波流量传感器进行通讯 ●丰富的比较/触发定时器 采集流量传感器信号并精确计算出流量 ●EEPROM模拟功能 通过flash的数据烧写及特殊的管理方式代替EEPROM对重要数据进行存储 ●振荡电路 78K0/Lx3微控制器内置高精度8MHz振荡电路，并且可以通过寄存器去控制内部振荡电路的快慢。对于不需要实时时钟的水表，可以节约成本，加快软件开发进度。如果需要使用RTC，则需要外接32.768kHz的振荡器，可以轻松实现阶梯复费率水费。 ●功耗
充电桩工作原理 电气系统 交流充电桩电气系统设计如图5所示，主回路由输入保护断路器、交流智能电能表、交流控制接触器和充电接口连接器组成；二次回路由控制继电器、急停按钮、运行状态指示灯、充电桩智能控制器和人机交互设备（显示、输入与刷卡）组成。 主回路输入断路器具备过载、短路和漏电保护功能；交流接触器控制电源的通断；连接器提供与电动汽车连接的充电接口，具备锁紧装置和防误操作功能。 二次回路提供“启停”控制与“急停”操作；信号灯提供“待机”、“充电”与“充满”状态指示；交流智能电能表进行交流充电计量；人机交互设备则提供刷卡、充电方式设置与启停控制操作。
工作流程 交流充电桩的刷卡交易工作流程如图6所示。
工业路由器拓扑图 工业路由器+WIFI+GPS拓扑图
工业路由器+WIFI拓扑图 通信管理 整体系统由四部分组成：电动汽车充电桩、集中器、电池管理系统系统(BMS)、充电管理服务平台。 电动汽车充电桩的控制电路主要由嵌入式ARM处理器完成，用户可自助刷卡进行用户鉴权、余额查询、计费查询等功能，也可提供语音输出接口，实现语音交互。用户可根据液晶显示屏指示选择4种充电模式：包括按时计费充电、按电量充电、自动充满、按里程充电等。 电动汽车充电机控制器与集中器利用CAN总线进行数据交互，集中器与服务器平台利用有线互联网或无线GPRS网络进行数据交互，为了安全起见，电量计费和金额数据实现安全加密。 电池管理系统系统(BMS)的主要功能是监控电池的工作状态(电池的电压、电流和温度)、预测动力电池的电池容量(SOC)和相应的剩余行驶里程，进行电池管理以避免出现过放电、过充、过热和单体电池之间电压严重不平衡现象，最大限度地利用电池存储能力和循环寿命。 充电服务管理平台主要有三个功能：充电管理、充电运营、综合查询。充电管理对系统涉及到的基础数据进行集中式管理，如电动汽车信息、电池信息、用户卡信息、充电桩信息;充电运营主要对用户充电进行计费管理;综合查询指对管理及运营的数据进行综合分析查询。
智能电表项目可行性计划 投资分析/实施方案
报告说明— 该智能电表项目计划总投资17557.14万元，其中：固定资产投资13606.76万元，占项目总投资的77.50%；流动资金3950.38万元，占项目 总投资的22.50%。 达产年营业收入28604.00万元，总成本费用22373.28万元，税金及 附加289.86万元，利润总额6230.72万元，利税总额7379.99万元，税后 净利润4673.04万元，达产年纳税总额2706.95万元；达产年投资利润率35.49%，投资利税率42.03%，投资回报率26.62%，全部投资回收期5.26年，提供就业职位478个。 目前，我国电工仪器仪表研发能力和技术水平整体上已经逐步接近国 际先进水平，部分技术已经达到国际领先。中、低端产品已经完全替代进口，高端产品的成果转化和产业化也有所突破。自2010年以来，我国智能 电表出口量持续稳步攀升，出口金额也逐年扩大。在亚洲、非洲、南美等 许多新兴市场国家具有相当的优势。2015年，单相（电子式）电度表出口 总量达到17,361,091台，出口金额为321,461,058美元。2010至2015年，三相（电子式）电度表出口量由2,974,710台增长到4,506,602台，出口 金额由120,816,657美元增至204,414,419美元。
第一章项目总论 一、项目概况 （一）项目名称及背景 智能电表项目 （二）项目选址 某某新区 场址选择应提供足够的场地用以满足项目产品生产工艺流程及辅助生产设施的建设需要；场址应具备良好的生产基础条件而且生产要素供应充裕，确保能源供应有可靠的保障。 （三）项目用地规模 项目总用地面积46683.33平方米（折合约69.99亩）。 （四）项目用地控制指标 该工程规划建筑系数77.58%，建筑容积率1.54，建设区域绿化覆盖率6.62%，固定资产投资强度194.41万元/亩。 （五）土建工程指标
OFweek智能电网讯：所谓智能电表，就是应用计算机技术、通讯技术等，形成以智能芯片(如CPU)为核心，具有电功率计量计时、记费、与上位机通讯、用电管理等功能的电度表。 1.1智能电网背景介绍 智能电网作为美国总统奥巴马经济刺激方案的重要项目之一，几乎在一夜之间“成名”，而且美国还为此制定了35亿美元规模的预算。 智能电网首先应当是一个坚强的电网，坚强是智能电网的基础，智能是坚强电网充分发挥作用的关键。中国电网的目标就是要建设坚强智能、坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代电网。 国家电网将按照统筹规划、统一标准、试点先行、整体推进的原则，在加快建设由1000千伏交流和±800千伏、±1000千伏直流构成的特高压骨干网架，实现各级电网协调发展的同时，围绕发电、输电、变电、配电、用电、调度等主要环节和信息化建设等方面，分阶段推进坚强智能电网发展。到2020年，将全面建成统一的坚强智能电网，使电网的资源配置能力、安全稳定水平以及电网与电源和用户之间的互动性得到显著提高。 坚强智能电网以坚强网架为基础，以通信信息平台为支撑，以智能控制为手段，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合，是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代电网。而国外的智能电网侧重在配电和用户侧，重点研发可再生能源和分布式电源并网技术，电动汽车与电网协调运行技术以及电网与用户的双向互动技术。” 根据预计，2020年中国可再生能源装机将达到5.7亿千瓦，占总装机容量的35%，每年可减少煤炭消耗4.7亿吨标准煤，减排二氧化碳13.8亿吨。其中，风能、太阳能等非水电的可再生能源比例将大大提高，而这些间歇性可再生能源的大规模利用将对传统电网提出挑战，而智能电网将可以很好地解决此问题。 对此，，智能电网不会改变传统电网的形态，不可能改变电力系统运行规律和基本理论，只会在传统电网安全、经济的基础上更清洁、高效。坚强智能电网的主要作用表现为，通过建设坚强智能电网，提高电网大范围优化配置资源能力，实现电力远距离、大规模输送，满足经济快速发展对电力的需求。 通过建设坚强智能电网，将实现可再生能源集约化开发、大规模、远距离输送和高效利用，改善能源结构。此外，通过建设坚强智能电网，可实现各类集中、分布式电源、储能装置和用电设施并网接入标准化和电网运行控制智能化，提高电力系统资产的运营效益和全社会的能源效率。 国家电网智能电网战略研究对发展智能电网提出了框架性的发展目标，国家电网公司将分三个阶段推进坚强智能电网建设。2009年—2010年是规划试点阶段，重点开展坚强智能电网发展规划，制定技术和管理标准，开展关键技术研发和设备研制，开展各环节的试点；2011年—2015年是全面建设阶段，将加快特高压电网和城乡配电网建设，
智能电表的原理与结构 智能电表作为智能电网的重要环节，它的发展对于智能电网的壮大具有不可替代的作用。本文包括智能电表的结构分类、工作原理和特点等，从中你还可以了解到智能电表能带给用户的哪些好处，其智能关键表现在哪些方面? 一、智能电表的定义 所谓智能电表，就是应用计算机技术，通讯技术等，形成以智能芯片(如CPU)为核心，具有电功率计量计时、记费、与上位机通讯、用电管理等功能的电度表。
智能电表通过用户交费对智能IC卡充值并输入电表中，电表才能供电，表中电量用完后自动拉闸断电，从而有效地解决上门抄表和收电费难的问题。并对用户的购电信息实行微机管理，方便进行查询、统计、收费及打印票据等。 二、智能电表的结构分类 目前，国内智能电度表从结构上大致可分为机电一体式和全电子式两大类。机电一体式，即在原机械式电度表上附加一定的部件，使其既能完成所需功能，又能降低造价且易于安装，一般而言其设计方案是在不破坏现行计量表原有物理结构，不改变其国家计量标准的基础上加装传感装置变成在机械计度的同时亦 有电脉冲输出的智能电表，全电子式则从计量到数据处理都采用以集成电路为核心的电子器件，从而取消了电表上长期使用的机械部件，与机电一体化电度表相比具有电表体积减小，可靠性增加，更加精确，耗电量减少，并且生产工艺大大改善，不必只在原有意义上的专业电度表厂生产等优越性，最终会取代带有机械部件的计量表。 1、机电一体式的电度表
第一种机电式电能表是在原有机械式电能表的基础上，配备电子计数装置及相应的控制和通信电路，或具有IC卡读写接口，实现自动计量、计费和控制；其基本结构是在原机械式电能表转台上打孔或涂刷（粘贴）能吸收光线的材料。这种电能表与机械式电能表具有相同的测量精度和特性，但成本较高。其优点在于能充分利用已安装使用的大量机械式电能表，其测量原理为公众所熟悉，易于接受。 另一种机电式电能表是利用电子计量电路获取数字 脉冲信号，然后驱动码盘通过微电机值来获得电能计数，这种结构是电子式电能表最简单可行的方案，但不幸的是，它对测量电路的要求很高所有的电表都需要将电能值按固定比例转换成相应数量的数字脉冲 为了以正确的速度驱动微电机转动车轮，我们需要以正确的速度驱动微电机。这个比率就是所谓的电表常数（IMP/kWh）。由于电路中用于确定脉冲速度的计时元件大多是参数色散较大的电阻和电容元件，为了保证仪表的计量精度和产品的一致性，有必要加强元件的选择和半成品的调整在生产过程中，要增加相应的人力、物力投入，就必须延长生产周期，从而提高电度表的生产成本和成本。另外，这种电能表在数据
目录 1．概述 (2) 1.1性能 (2) 1.2 工作原理： (3) 2．技术参数： (3) 2.1 规格及技术参数： (3) 3．使用说明 (5) 3.1液晶显示示意图如下表： (5) 3.2 状态指示灯 (5) 3.3 数据显示： (5) 4.电表功能 (6) 4.1 计量功能： (6) 4.2 费控功能： (6) 4.3 负荷开关： (6) 4.5 安全认证加密： (7) 4.6 测量及监测： (7) 4.7事件记录： (7) 4.8 费率、时段功能： (7) 4.9 冻结功能 (8) 4.10 报警功能 (8) 4.11 显示功能 (8) 4.12 通讯接口 (10) 5. 表外形尺寸图及接线图 (10) 5.1外形尺寸图： (10) 5.2 接线图 (10) 5.3 脉冲输出接线图： (11) 6.运输贮存与保证期限 (12)
1．概述 DDZY22-Z型单相费控智能电能表，采用当今最先进的电能表专用集成电路、微处理器、永久保存信息的不挥发性存贮器、宽温液晶显示等技术和SMT 工艺设计、制造，是高精度、宽负载、高灵敏、低功耗，供计量额定频率为50/60Hz 的单相电网中的交流有功电能，该表集众多功能于一体，实现了正、反向有功、分时电能计量以及远传实时电压、电流、零线电流、功率、功率因数等，并可通过远程售电系统实现用户“先买后用”的预付费功能，又可灵活预置多种功能：冻结电量、故障报警、自动断电、开盖记录、自动抄表等功能。以PC机和掌上电脑为媒介实现用户与供电部门计算机的信息传输。本表还具有红外、RS485接口，方便电力部门实现计算机网络管理。并采用多种软件、硬件抗干扰措施，保证电表可靠运行，从而适应了电力部门对用户有效及时地现代化科学管理需求。 供电部门可通过计算机和远程售电管理系统对用户预置购电量，并可设置剩余报警电量、跳闸报警电量、协议透支电量等。此电能表一表一加密模块，智能表上的所有数据信息均经加密处理，保障了用户的用电利益，同时售电管理系统中存储用户地址、姓名、以及此用户表的出厂表号、表常数等信息，便于用电管理与用电监察。 1.1性能 1.1.1、电能表的线路设计和元器件的选择以较大的环境允差为依据，因此可保证整机长期稳定工作。精度基本不受频率，温度、电压变化影响。整机体积小，重量轻，密封性能好，可靠性较其它同类产品有明显提高，为方便供电部门对表的标准化管理，表内设有误差微调装置。 1.1.2、当电源失电后，不可充环保锂电池作为后备电源，保证内部数据不丢失，日历，时钟、时段程序控制功能正常运行，来电后自动投入运行。在电能表端钮盒上设置有光电耦合隔离脉冲输出接口，以便于进行误差测试或脉冲采集，脉冲输出常数与标牌标志的表常数一致。 1.1.3、电表运行信息可由低压电力线载波、掌上电脑，RS485接口三种媒介传
《嵌入式系统分析》课程论文 关于智能电表现状和前景的分析 作者：王斌 指导教师：冯春祥 班级：08级线路3班 学号：080211318 E-mail: binfeng320@https://www.doczj.com/doc/1712071468.html, 完成日期：2010年5月
目录 目录 第一章前言 (2) 1.1智能电网背景介绍 (2) 1.2智能电表背景介绍 (3) 第二章智能电表的现状 (5) 2.1IC卡电表收费系统 (6) 2.2远程自动抄表系统 (6) 第三章智能电表的原理和特点 (8) 3.1智能电表的构成和原理 (8) 3.2智能电表的特点 (8) 第四章智能电表的发展方向 (10) 4.1机电结合的电度表 (10) 4.2全电子式电度表 (11) 4.3无线抄表 (13) 第五章结论与展望 (14) 参考文献 (16)
第一章前言 第一章前言 1.1智能电网背景介绍 智能电网作为美国总统奥巴马经济刺激方案的重要项目之一，几乎在一夜之间“成名”，而且美国还为此制定了35亿美元规模的预算。 5月21日，国家电网公司总经理刘振亚在“2009特高压输电技术国际会议上”指出：“国家电网将立足自主创新，加快建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，具有信息化、数字化、自动化、互动化特征的统一的坚强智能电网。”这是此前一直保持缄默的国家电网首次正面对智能电网作出回应。 智能电网首先应当是一个坚强的电网，坚强是智能电网的基础，智能是坚强电网充分发挥作用的关键。中国电网的目标就是要建设坚强智能、坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代电网。 国家电网将按照统筹规划、统一标准、试点先行、整体推进的原则，在加快建设由1000千伏交流和±800千伏、±1000千伏直流构成的特高压骨干网架，实现各级电网协调发展的同时，围绕发电、输电、变电、配电、用电、调度等主要环节和信息化建设等方面，分阶段推进坚强智能电网发展。到2020年，将全面建成统一的坚强智能电网，使电网的资源配置能力、安全稳定水平以及电网与电源和用户之间的互动性得到显著提高。 坚强智能电网以坚强网架为基础，以通信信息平台为支撑，以智能控制为手段，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合，是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代电网。而国外的智能电网侧重在配电和用户侧，重点研发可再生能源和分布式电源并网技术，电动汽车与电网协调运行技术以及电网与用户的双向互动技术。” 根据预计，2020年中国可再生能源装机将达到5.7亿千瓦，占总装机容量的35%，每年可减少煤炭消耗4.7亿吨标准煤，减排二氧化碳13.8亿吨。其中，
智能电能表校验技术研究 发表时间：2019-04-28T15:58:08.437Z 来源：《防护工程》2019年第1期作者：温金晓 [导读] 随着我国电网建设进程的不断加快，传统电网已经向实现智能电网方面逐渐转变。而智能电能表是电网实现智能化的重要体现之一。 国网甘肃省电力公司定西供电公司甘肃定西 743000 摘要：智能电能表是构建智能电网的重要组成部分，属于智能电网的智能终端，其应用直接面向社会与客户，也是社会众多领域感受与体验智能电网所带来便利的主要方式。与传统的电能表相比，智能电能表在具备传统电能表所有功能的基础上，还具备了其他较多的功能，如用户端控制功能、双向多种费率计量功能、数据通信功能、防窃电功能等。随着智能电网建设的规模不断扩大，智能电能表的应用将越来越广泛。为保证智能电能表正常稳定运行，需要进行现场校验。因智能电能表集成了众多先进技术，也对智能电能表的现场校验提出了更高要求。本文结合实践经验与智能电能表的工作原理及特点，对智能电能表现场校验应注意的问题进行分析与研究，以达到提高智能电能表管理水平，推动现场校验向有序化、规范化发展的目的。 关键词：智能电能表；校验；分析；对策 随着我国电网建设进程的不断加快，传统电网已经向实现智能电网方面逐渐转变。而智能电能表是电网实现智能化的重要体现之一。因此，加强智能电能表现场校验非常有必要。基于此，本文结合工作经验，从智能电能表概述以及智能电能表现场校验应注意的问题进行了分析，重点阐述了解决智能电能表使用校验调整基数问题的策略，以供参考。 1 关于智能电能表的概述 1.1 智能电能表的构成与工作原理 传统的电表是感应式的，随着信息科技的发展，智能电能表在电力事业的发展中逐渐普及，智能电能表是在电子式电表的基础上发展而来的，但两者之间的构成、工作原理等方面存在着较大区别。传统的感应式电能表工作原理是以电磁感应原理为依据，通过电流、电压线圈与可动铅盘相互作用后推动计度器转动起来实现计量的，而智能电能表的工作原理是通过实时采样的方式来采集用户供电电压与电流信息，并将所获得的电压与电流信息进行处理，使得输入的电流、电压信息转变为脉冲输出，再利用单片机对脉冲输出进行处理与控制，将脉冲显示为电量。 1.2 智能电能表的特点 智能电能表作为智能电网的智能终端，集成了测量技术、通信技术、数字信号技术、自动控制技术、计算机技术等众多技术为一体，电子集成电路的设计与众多先进技术的结合，让智能电能表在操作及性能上都获得了较大提升，智能电能表的出现和普及是建立在信息技术发展的基础上的，所以，电子信息技术特点也是智能电能表特点的重要体现。接下来从整体上分析智能电能表的特点，其主要表现在以下几个方面： （1）功耗较小。智能电能表在设计中采取的是电子元件，每一个表的功耗仅有0.6左右，在多用户集中使用的情况下，其功率平均更小。而传统的电能表功耗一般在1.7W左右。（2）功能较多。智能电能表可以通过编程软件实现设备的管理与控制，采取了先进电子表技术，它不仅体积更小，还能够支持远程抄表与远程断送电功能，具备了识别恶性负载、防窃电、预付费用电、复费率、数据处理、储存等较多功能，这一功能的特点就需要与信息技术有效结合。（3）过载与工频范围较宽。传统电表过载倍数一般为4倍，其工频范围在45- 55Hz范围内，然而智能电能表过载倍数一般为8-10倍，工频范围在40-1000Hz范围内。（4）精度较高。传统电表误差范围多在 +0.86%~5.7%范围内，而智能电能表的误差一般为±2%，当前主要的智能电能表精度等级1.0级，其精度较高，误差较小。（5）精准快捷。这一特点主要是利用网络信息系统进行统一管理和检查，智能电能表与电子信息系统相结合，建立起统一的检测体系，这样就能够及时有效地发挥智能的优势，这一特点与传统电子式的电表相比较，智能电能表就比较节省人力、物力和财力方面的一系列环节，同时能够提高智能电能表的工作质量和效率。 2 智能电能表校验常见问题及处理对策 2.1 电量分析与判断 由于目前普遍采用红外掌机抄读电能表电量，并据此和用户进行结算，这样容易造成计量纠纷。例如，曾发现某用户智能电能表液晶显示电量为零，而脉冲灯在闪烁的现象。经现场校验人员现场校验查实，该用户实际存在用电情况，因火线反接，电量错计反向电量，导致智能电能表显示电量为零。针对这种现象，建议现场校验人员在校验电能表过程中，必须对液晶显示电量和红外掌机抄读电量进行检查，避免出现以上错误。 2.2 电池电压分析与判断 在电能表元器件中，电池作为一个重要元器件，是在停电的情况下，整个智能电能表的电源来源，电池也是整个智能电能表运行中不可缺少的部件之一是外部电源停电后的备用电源，支持电能表时钟正常运行，外部电源由于各种因素的影响出现突然断电的现象也是有可能的，但是为了避免由于外部电源断电，准备一个备用的电池是非常有必要的，可以为整个电力系统正常工作和运行提供足够的采取应急措施的时间和空间，由于电池本身容量有限，又因元器件自身的耗电，在长时间的运行过程中，无论采取何种电池，电池总有失压的情况出现，从而导致时钟错乱。如某用户反映表计上时钟比北京时间快20min，而其生产按照避峰时段进行，自然会对电费产生异议。因此，在现场校验时，应特别注意表计电池状态的检查和时钟的核对，检查电池电压值，若出现表计电池状态的检查和时钟的核对，检查电池电压值，若出现表计电池欠压指示或时钟超过合格范围的情况，应及时通知相关职责部门做好表计调换或者电量退补工作。 2.3 报警代码分析与判断 智能电能表对报警代码明确要求“报警代码应该在循环显示第一项显示；当电能表运行出现异常（如失压、电流严重不平衡、断相、逆相序等）时，显示应停留在该代码上。”并将代码规范为故障类异常；事件类异常；电表状态和IC卡提示4类。故障类异常提示异常一旦发生，需要将显示的循环显示功能暂停，液晶屏固定显示该异常代码。智能表在故障时将异常代码直接在第一屏插入，通过轮显或掌机查看，还可以获得该报警事件记录的起始时间、结束时间、当时有功需量，且能反映最近10次的事件记录。如某用户违约用电，合同容量为