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智能電表的發展趨勢
作者: 西安三澤電子有限公司 發布日期:2016-11-22

1889年,匈牙利崗茲公司一位德國人制作了世界上第一塊感應式電能表,而我國交流感應式電能表是在20世紀50年代從仿制外國電能表開始生產,經過多年的努力,我國的電能表的制造已具備相當的水平和規模。2009年,英國政府首次將研究生產的第一批具有網絡通信功能的電表應用到家庭用電上后,中國國家電網隨即在國內提出了“智能電表”的概念。那么,未來智能電表將會發展成為什么樣呢,一起來看。

觀點一:功能模塊化和接口一體化

功能設置模塊化

智能電能表的功能設置必須支持可更新或可寫入的理念,所以需以功能設置模塊化為原則,不斷完善智能電能表的功能設置。在實際運用中根據智能電網運行情況,遠程設置或修改智能電表的功能和方案,且要求所有功能均為獨立線程,互不干擾與影響,以確保穩定性與安全性,即無需更換整表,又消除了新技術推行的障礙。


接口一體化

電能表的檢測工作一直是繁雜的人力工種,而智能電能表必須改變現有的電能表檢測模式,去實現智能化和自動化的檢測方式。智能電能表的弱電接口種類太多,在檢測過程需頻繁切換,導致了檢測勞動強度大、資源占用多、管理成本高、效率低下等問題,而且繁多的接口設置也不能保證電氣安全的可靠性,繼而影響到電能計量的準確性。


智能電網或高級量測體系的發展對智能電能表提出了越來越多的要求,也對智能電能表的"智能"效應產生深遠影響。現有智能電表的數據處理、模塊設計、檢測方式、接口類型還不足以滿足未來的應用需求。未來的智能電能表無論從外形,還是使用,亦或是功能都應具備信息化、自動化、智能化等性能特征,以便為智能電能表的普及提供更快捷的途徑。


觀點二:一個專門的行業將興起

電能表的發展大概會經歷以下幾個階段:

  • 單相電能表。解決計費準確度的問題。

  • 導軌式電能表。優化了外形設計,提高了安裝效率。體積變小,生產簡單,外觀漂亮,安裝方便。

  • 一體化單相交流電能計量方案。優點是優化BOM成本、優化組裝效率,優化外觀設計。

  • 專用計量模塊。解決生產效率的同時兼顧小型化設計的需求。集成化的解決方案,把采樣單元和處理單元集成在一個小模塊上,體積非常小。

  • 電參數傳感器的產生。

至此,電表、電能計量將逐步被集成電路制造領域所滲透、侵蝕、占領。目前已經出現了免校準、自校準的電參數傳感器,這方面國外有的芯片廠商在推免校準和自校準的傳感器。


電參數傳感器體積很小,小拇指第一個關節那么大,把采樣部分、AD轉換和mcu全部做在了一個小盒子里面,進一步簡化了計量部件的技術開發難度,開發周期更短,品質更高。廠家不需要再買校表臺。


未來,用不了多久,電表將會發生一次革命。計量部分完全可以作為一個單獨的部件,不管是工業化的生產,還是品質的管控,將會出現一個專門的行業來做性能優良、品質可靠的電參數傳感器。


觀點三:信息化、智能化和模塊化

首先說一下未來智能電表的新需求點:

工業化、信息化智能制造

大數據,通訊時效性要求

雙向互動,自愈自診斷

MEMS新型傳感器技術

IR46要求、IEC62052-31

下一代智能電表一定是智能化制造。未來基礎零部件、基礎原材料、基礎工藝、產業技術基礎將會提高。精密加工、計量測試是實現工藝過程控制的技術基礎,計量測試精度的高低直接影響著產品的質量,影響著企業的效益。


RFID、 MEMS新型傳感器技術、微型傳感技術、保證傳感器量值的準確可靠。要加強遠程傳輸、遠傳校準、扁平校準等新計量測試技術的研究。實現物聯網信息化智能制造。

 

目前國內的工業化能力和國外相差較遠,應對國內外市場種種挑戰,唯一途徑就是模塊化。由模塊組成的柔性產品或系統,能夠適應多樣化的需求和組織專業化生產,可快速組合成新產品,通過通用接口實現技術集成。未來的模塊化不單單指硬件,還有軟件、工藝的模塊化問題。

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