智能電表計量失準現象的分析方法

鐘清龍

摘要：對于智能電表而言，其設置中的計量功能是基礎性功能之一，該設施的主要功能就是計量，因此如果在使用的過程中出現計量失準，那么對于智能電表計的應用而言，有著較為嚴重的影響，甚至會給使用用戶帶來不良后果。本文以此為基礎，通過對智能電表記的概述，從而分析造成該設施計量失準的主要原因，并通過軟件設計、硬件設計以及生產工藝三個主要方面進行論述。在對原因進行闡述后，本文以實際工程運行為基礎提出對應的解決措施，希望為相關行業的發展提供一定的理論支撐。

關鍵詞：智能表;計量失準;防范措施;計量管理

本文主要以單相智能表作為研究對象，對該設施在使用過程中出現的計量失準進行探討研究，并對問題進行深入分析，通過對單相智能表的軟件設計與硬件設計兩個方面原理的深入分析，對造成該設施出現計量失準問題的原因進行總結。在對問題進行闡述后，本文以此為基礎，提出如何降低計量失準不良情況發生可能性的相關措施，并且通過將措施應用到實際工程中，對措施的有效性進行證明。

一、智能電表計量的主要特點

通過對我國電力行業的調查分析可知，智能電表的應用范圍較為廣泛，并且應用普遍性大大提高，智能電表的應用數值達到8億只以上，并且數值仍呈快速上升趨勢。對于智能電表而言，該設備的計量準確性是人們選擇的重要原因，因此如果智能電表的準確度較低，那么不但會使得數據不準確還會對用戶的經濟效益產生影響。總而言之，智能電表計量出現失準會對電力公司的經濟收入造成嚴重影響，但是計量失準問題具有較為隱蔽以及取證困難的特點，因此計量失準也作為計量監督管理工作的重難點問題等待深入解決。

二、智能電表計量失準問題分析

（一）軟件設計

（1）在正常使用過程中，智能電表的校表參數環節與糾錯環節均存在不足。如果校表參數出現與標準情況不同時，智能電表的軟件設計部分沒有相應硬的容錯處理緩解，因此如果校表參數出現問題，那么智能電表所顯現的計量數據可信度較低，存在不準確的現象。

（2）數據校驗方式存在缺陷。對于數據如何進行校驗操作仍然有不足。通過深入分析可知在進行數據校驗的過程中，智能電表的計量芯片所包含的校驗環節仍然存在缺陷。如果周圍環境為停電并且快速恢復電力后，智能電表的主處理器不能將配置參數按正常標準完整的導入到計量芯片之中，由此會使得之后的應用程序，對于計量芯片的配置參數不會進行檢驗。如果此時的計量芯片所體現的配置參數與正常數值有所差異，即為錯誤情況，那么會造成最終的數據計量失準。除此之外，目前所使用的校驗方式大多為累加計算總和的方式，并且利用軟件完成校驗，但是這種校驗方式會使得最終數據仍然存在一定錯誤的概率。

（二）硬件設計

（1）智能電表中的MCU與設備內部結構中的計量電路的通訊線路可靠性較低。如果這時該通訊線路受到環境或者其他因素的影響而受到干擾，那么對于最終數據的讀寫結果也會產生影響，從而導致失準。

（2）通過對智能電表計量電路的外圍電路分析可知，如果此類外類電路的設計存在可靠性較低的情況，那么也會對最終數據的呈現造成影響，從而導致失準。

（三）生產工藝

（1）智能表的印制板組成部分存在一定程度的質量問題，主要表現可能為經過焊接后，該印制板所呈現的曲翹度與設計要求的曲翹度存在較大差距。這會導致智能電表的內部元件由于所承受壓力的不均勻，而出現破裂或者脫落的現象;除此之外，智能電表的手工分板也會因為操作原因導致計量芯片出現問題，影響數據的采集環節，從而使得數據出現失準。

（2）如果智能電表的部分元器件或者電路板受到污染，例如灰塵干擾、清潔時存在一定漏洞、所處的環境灰塵粉塵含量較高、保存環境的溫度較高、所處環境的濕潤度較高等都會造成影響，從而使得數據出現失準。

三、減少計量失準故障的措施

（一）軟件改進措施

（1）對可靠性較低的數據校驗方式進行更新改進，使其擁有較高的效度與可靠度。例如可以使用特征值對crc16檢驗進行判斷。

（2）在電力數據量的采集過程中，利用多樣化的備份方式進行存檔。避免因單一的備份方式出現錯誤或者披露時，無法得知最終的準確結果，而出現計量失準。如果利用多樣化的備份方式，那么在其中一個方式出現問題時，可以換取其他方式較為準確的結果。

（二）硬件改進措施

（1）對智能電表的硬件進行改進，需要對布線進行改造，使各線路之間擁有充足的距離，保證電氣間隙。在進行布線的過程中，要按照強弱電分離開來的原則進行操作，從而為PCB優越性的展現提供保障。除此之外，要對接地孔與片式電容器墊進行改進，保證電容器不會受到濕熱環境的影響，以此降低接地電阻降對智能電表數據呈現的影響。

（2）在對智能電表硬件的改造過程中，對于接線板的布置也要進行改進，使其布置符合合理科學的要求。另外對于濾波措施也要適當的使用，并且對于端子引線的長短要以最大程度進行縮短，以此避免線路干擾對智能電表數據呈現的影響。與此同時，對于智能電表的測量結構，要對電壓采樣信號與電流采樣信號進行改進，保證二者最大程度上使用差動牽引線，從而減少數字信號線所帶來的噪聲對于智能電表數據結果呈現的干擾程度。

（三）工藝改進方面

（1）對于智能電表的工藝改進而言，對于焊接要求要更為嚴格并且明確形成規范。例如在對測量芯片進行焊接的過程中，要對焊接溫度進行控制，避免焊接溫度較高，從而對芯片造成損壞，并且對其他相關性零部件造成影響。除此之外，對于全部的貼片性零件都要采用回流焊的方法，對于全部的插入件都要使用風焊的焊接方法，并且利用超聲波進行清洗。通過以上改進措施，可以避免全員對最終產品質量造成的不良影響。

（2）在智能電表的焊接工作全部完成后，要對該設備進行保護期的涂抹，在涂抹時要完成三道涂抹。以此操作，從而避免濕度較高的環境中智能電表與空氣中的蒸汽相互反應，從而帶來性能的改變。

（3）智能電表設備中的隔板要進行嚴格選擇，必須使用專用的隔板材料，以此避免對印刷電路板以及相關部件造成損壞。另外如果有需要時，必須采用半成品專用的旋轉盒，該旋轉盒必須具有防靜電的功能。

結束語

綜上所述，本文以單相智能電能表為研究對象，對于智能電表的計算失準進行深入探討，并對其問題根源進行分析總結。通過深入研究，可知智能電表出現計量失準可能受到軟件設計、硬件設計以及工藝三個方面的影響，本文基于此提出對應的改進措施，希望對智能電能表計量失準的問題加以緩解并解決。

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