智能电表计量失准现象的分析方法

钟清龙

摘要：对于智能电表而言，其设置中的计量功能是基础性功能之一，该设施的主要功能就是计量，因此如果在使用的过程中出现计量失准，那么对于智能电表计的应用而言，有着较为严重的影响，甚至会给使用用户带来不良后果。本文以此为基础，通过对智能电表记的概述，从而分析造成该设施计量失准的主要原因，并通过软件设计、硬件设计以及生产工艺三个主要方面进行论述。在对原因进行阐述后，本文以实际工程运行为基础提出对应的解决措施，希望为相关行业的发展提供一定的理论支撑。

关键词：智能表;计量失准;防范措施;计量管理

本文主要以单相智能表作为研究对象，对该设施在使用过程中出现的计量失准进行探讨研究，并对问题进行深入分析，通过对单相智能表的软件设计与硬件设计两个方面原理的深入分析，对造成该设施出现计量失准问题的原因进行总结。在对问题进行阐述后，本文以此为基础，提出如何降低计量失准不良情况发生可能性的相关措施，并且通过将措施应用到实际工程中，对措施的有效性进行证明。

一、智能电表计量的主要特点

通过对我国电力行业的调查分析可知，智能电表的应用范围较为广泛，并且应用普遍性大大提高，智能电表的应用数值达到8亿只以上，并且数值仍呈快速上升趋势。对于智能电表而言，该设备的计量准确性是人们选择的重要原因，因此如果智能电表的准确度较低，那么不但会使得数据不准确还会对用户的经济效益产生影响。总而言之，智能电表计量出现失准会对电力公司的经济收入造成严重影响，但是计量失准问题具有较为隐蔽以及取证困难的特点，因此计量失准也作为计量监督管理工作的重难点问题等待深入解决。

二、智能电表计量失准问题分析

（一）软件设计

（1）在正常使用过程中，智能电表的校表参数环节与纠错环节均存在不足。如果校表参数出现与标准情况不同时，智能电表的软件设计部分没有相应硬的容错处理缓解，因此如果校表参数出现问题，那么智能电表所显现的计量数据可信度较低，存在不准确的现象。

（2）数据校验方式存在缺陷。对于数据如何进行校验操作仍然有不足。通过深入分析可知在进行数据校验的过程中，智能电表的计量芯片所包含的校验环节仍然存在缺陷。如果周围环境为停电并且快速恢复电力后，智能电表的主处理器不能将配置参数按正常标准完整的导入到计量芯片之中，由此会使得之后的应用程序，对于计量芯片的配置参数不会进行检验。如果此时的计量芯片所体现的配置参数与正常数值有所差异，即为错误情况，那么会造成最终的数据计量失准。除此之外，目前所使用的校验方式大多为累加计算总和的方式，并且利用軟件完成校验，但是这种校验方式会使得最终数据仍然存在一定错误的概率。

（二）硬件设计

（1）智能电表中的MCU与设备内部结构中的计量电路的通讯线路可靠性较低。如果这时该通讯线路受到环境或者其他因素的影响而受到干扰，那么对于最终数据的读写结果也会产生影响，从而导致失准。

（2）通过对智能电表计量电路的外围电路分析可知，如果此类外类电路的设计存在可靠性较低的情况，那么也会对最终数据的呈现造成影响，从而导致失准。

（三）生产工艺

（1）智能表的印制板组成部分存在一定程度的质量问题，主要表现可能为经过焊接后，该印制板所呈现的曲翘度与设计要求的曲翘度存在较大差距。这会导致智能电表的内部元件由于所承受压力的不均匀，而出现破裂或者脱落的现象;除此之外，智能电表的手工分板也会因为操作原因导致计量芯片出现问题，影响数据的采集环节，从而使得数据出现失准。

（2）如果智能电表的部分元器件或者电路板受到污染，例如灰尘干扰、清洁时存在一定漏洞、所处的环境灰尘粉尘含量较高、保存环境的温度较高、所处环境的湿润度较高等都会造成影响，从而使得数据出现失准。

三、减少计量失准故障的措施

（一）软件改进措施

（1）对可靠性较低的数据校验方式进行更新改进，使其拥有较高的效度与可靠度。例如可以使用特征值对crc16检验进行判断。

（2）在电力数据量的采集过程中，利用多样化的备份方式进行存档。避免因单一的备份方式出现错误或者披露时，无法得知最终的准确结果，而出现计量失准。如果利用多样化的备份方式，那么在其中一个方式出现问题时，可以换取其他方式较为准确的结果。

（二）硬件改进措施

（1）对智能电表的硬件进行改进，需要对布线进行改造，使各线路之间拥有充足的距离，保证电气间隙。在进行布线的过程中，要按照强弱电分离开来的原则进行操作，从而为PCB优越性的展现提供保障。除此之外，要对接地孔与片式电容器垫进行改进，保证电容器不会受到湿热环境的影响，以此降低接地电阻降对智能电表数据呈现的影响。

（2）在对智能电表硬件的改造过程中，对于接线板的布置也要进行改进，使其布置符合合理科学的要求。另外对于滤波措施也要适当的使用，并且对于端子引线的长短要以最大程度进行缩短，以此避免线路干扰对智能电表数据呈现的影响。与此同时，对于智能电表的测量结构，要对电压采样信号与电流采样信号进行改进，保证二者最大程度上使用差动牵引线，从而减少数字信号线所带来的噪声对于智能电表数据结果呈现的干扰程度。

（三）工艺改进方面

（1）对于智能电表的工艺改进而言，对于焊接要求要更为严格并且明确形成规范。例如在对测量芯片进行焊接的过程中，要对焊接温度进行控制，避免焊接温度较高，从而对芯片造成损坏，并且对其他相关性零部件造成影响。除此之外，对于全部的贴片性零件都要采用回流焊的方法，对于全部的插入件都要使用风焊的焊接方法，并且利用超声波进行清洗。通过以上改进措施，可以避免全员对最终产品质量造成的不良影响。

（2）在智能电表的焊接工作全部完成后，要对该设备进行保护期的涂抹，在涂抹时要完成三道涂抹。以此操作，从而避免湿度较高的环境中智能电表与空气中的蒸汽相互反应，从而带来性能的改变。

（3）智能电表设备中的隔板要进行严格选择，必须使用专用的隔板材料，以此避免对印刷电路板以及相关部件造成损坏。另外如果有需要时，必须采用半成品专用的旋转盒，该旋转盒必须具有防静电的功能。

结束语

综上所述，本文以单相智能电能表为研究对象，对于智能电表的计算失准进行深入探讨，并对其问题根源进行分析总结。通过深入研究，可知智能电表出现计量失准可能受到软件设计、硬件设计以及工艺三个方面的影响，本文基于此提出对应的改进措施，希望对智能电能表计量失准的问题加以缓解并解决。

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