智能電能表的可靠性預(yù)計(jì)方法研究

楊洪旗，劉少卿，黃進(jìn)永

（工業(yè)和信息化部電子第五研究所，廣東　廣州　510610）

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智能電能表的可靠性預(yù)計(jì)方法研究

楊洪旗，劉少卿，黃進(jìn)永

（工業(yè)和信息化部電子第五研究所，廣東廣州510610）

可靠性預(yù)計(jì)是一種定量地評價(jià)智能電表的可靠性的有效手段，也是一種指導(dǎo)智能電能表設(shè)計(jì)改進(jìn)的技術(shù)方法。首先，根據(jù)智能電表的特點(diǎn)，對比分析了現(xiàn)有的可靠性預(yù)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和手冊的優(yōu)缺點(diǎn)；其次，以GJB/Z 299C中提供的方法和數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對標(biāo)準(zhǔn)中未給出的定制型器件的失效率計(jì)算模型進(jìn)行了分析，提出了對應(yīng)的失效率預(yù)計(jì)函數(shù)和方法；然后，對智能電表的可靠性預(yù)計(jì)進(jìn)行了實(shí)例分析；最后，結(jié)合智能電能表的可靠性預(yù)計(jì)結(jié)果，分析了不同元器件、模塊對智能電能表的可靠性的影響，并給出了設(shè)計(jì)改進(jìn)措施。

智能電能表；定制型器件；可靠性預(yù)計(jì)模型；元器件應(yīng)力分析

0　引言

從1880年左右愛迪生利用電解原理發(fā)明了第一臺直流電能表 （安時(shí)計(jì)）開始，電能表不斷地革新，經(jīng)歷了感應(yīng)式電能表、電子式電表和機(jī)電一體式電表，到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展為全電子式智能電能表。智能電能表是實(shí)現(xiàn)分布式電源計(jì)量、雙向互動(dòng)服務(wù)、智能家居和智能小區(qū)的技術(shù)基礎(chǔ)［1］。作為“公平交易”平臺的智能電表，由于其安裝基數(shù)龐大 （達(dá)6億只）、覆蓋面廣和自動(dòng)化程度高，一旦質(zhì)量控制不好，就將直接影響到智能采集系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，也將直接影響到千家萬戶的供電可靠性和安全性。因此，在智能電能表的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、采購和運(yùn)行管理等各個(gè)環(huán)節(jié)中，除了應(yīng)該加強(qiáng)驗(yàn)收測試之外，還應(yīng)該對產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)做出科學(xué)的預(yù)計(jì)、測評，并根據(jù)預(yù)計(jì)結(jié)果進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)與優(yōu)化。

可靠性預(yù)計(jì)是在產(chǎn)品尚無自身試驗(yàn)數(shù)據(jù)的情況下，根據(jù)類似產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)或組成該產(chǎn)品的各單元的可靠性數(shù)據(jù)，對產(chǎn)品在給定工作或非工作條件下的可靠性參數(shù)進(jìn)行估算?？煽啃灶A(yù)計(jì)是從定性地考慮轉(zhuǎn)向定量地分析設(shè)備可靠性的關(guān)鍵，是“設(shè)計(jì)未來”的先導(dǎo)，是決策設(shè)計(jì)、改進(jìn)設(shè)計(jì)和確保設(shè)備滿足可靠性指標(biāo)要求的不可或缺的技術(shù)手段。

可靠性預(yù)計(jì)方法及預(yù)計(jì)手冊的選取，是開展智能電能表可靠性預(yù)計(jì)工作的關(guān)鍵。目前已有很多種可靠性預(yù)計(jì)方法，包括應(yīng)力分析法、元器件計(jì)數(shù)法、相似產(chǎn)品預(yù)計(jì)法、專家評分預(yù)計(jì)法、可靠性框圖法和上下限法等，但它們的適用范圍各不相同［3-5］。關(guān)于可靠性預(yù)計(jì)方法的選擇，文獻(xiàn) ［3-5］中已經(jīng)有詳細(xì)的論述，本文不再贅述。在對智能電能表的可靠性進(jìn)行預(yù)計(jì)時(shí)，可供選用的可靠性預(yù)計(jì)手冊有 GJB/Z 299C、SR-332、SN 29500、MILHDBK-217F和IEC TR 62380等，這些手冊均是開展智能電能表可靠性預(yù)計(jì)的基礎(chǔ)。上述預(yù)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、手冊，給出了智能電能表常用器件的可靠性預(yù)計(jì)模型和預(yù)計(jì)數(shù)據(jù)。但是，由于智能電能表新增了大量的功能要求，電能表企業(yè)往往還會(huì)使用一些專門委托定制的部件，例如：外殼、LCD顯示器、鋰離子電池、測量傳感器、開關(guān)電源變壓器、繼電器和斷路器等，而這些部件的預(yù)計(jì)模型或參數(shù)在現(xiàn)有的可靠性預(yù)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和手冊中均查不到，因此也就無法利用現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)和手冊對其進(jìn)行合理的可靠性預(yù)計(jì)。

因此，本文在分析現(xiàn)有的可靠性預(yù)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，以GJB/Z 299C中提供的方法和數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對標(biāo)準(zhǔn)中未給出的定制型器件的失效率計(jì)算模型進(jìn)行了分析，提出了對應(yīng)的失效率預(yù)計(jì)函數(shù)和方法，并對智能電表的可靠性預(yù)計(jì)進(jìn)行了實(shí)例分析。

1　可靠性預(yù)計(jì)手冊及方法對比分析

目前，對智能電表等設(shè)備進(jìn)行可靠性預(yù)計(jì)依據(jù)的手冊主要有GJB/Z 299C、SR-332、SN 29500、MIL-HDBK-217F和IEC TR 62380等。應(yīng)用這些預(yù)計(jì)手冊進(jìn)行可靠性預(yù)計(jì)時(shí)，各自的優(yōu)點(diǎn)和局限性分析如下所述。

GJB/Z 299C給出了21類元器件的失效率預(yù)計(jì)模型和相應(yīng)的參數(shù)值，并在附錄中給出了部分進(jìn)口元器件的失效率。其數(shù)據(jù)來源是國內(nèi)電子產(chǎn)品的現(xiàn)場使用數(shù)據(jù)，是通過分析大量的現(xiàn)役設(shè)備的工作環(huán)境、故障時(shí)刻、工作時(shí)間、故障原因和現(xiàn)象等數(shù)據(jù)，采用科學(xué)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算得到的。該標(biāo)準(zhǔn)為不同的元器件類型建立了不同的工作失效率預(yù)計(jì)模型，適用范圍較為全面。其缺點(diǎn)是預(yù)計(jì)要求較為嚴(yán)格。

SR-332可靠性預(yù)計(jì)手冊綜合地考慮了元器件計(jì)數(shù)法、實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)場失效跟蹤等信息，提供了3種預(yù)計(jì)方法，是商用電子產(chǎn)品的可靠性預(yù)計(jì)常用手冊。其缺點(diǎn)是未考慮設(shè)計(jì)等因素。

SN 29500-2005提供了時(shí)常更新的參考條件下的失效率數(shù)據(jù)庫，元器件類別全面，提供了元器件計(jì)數(shù)法和元器件應(yīng)力法2種預(yù)計(jì)方法，但其一般只向西門子及其相關(guān)公司開放。

MIL-HDBK-217F為元器件計(jì)數(shù)法和元器件應(yīng)力法提供了失效率數(shù)據(jù)和應(yīng)力模型，提供了大量的元器件和封裝類型的模型，以及從良好的地面環(huán)境到大炮發(fā)射的14種環(huán)境類型。其缺點(diǎn)是：該預(yù)計(jì)手冊主要以西方工業(yè)發(fā)達(dá)的國家的產(chǎn)品質(zhì)量為基礎(chǔ)，且自1995年以來未更新過。

IEC TR 62380支持占空任務(wù)剖面及其應(yīng)用階段，可計(jì)算PCB板的失效率。其缺點(diǎn)是失效率預(yù)計(jì)模型較為復(fù)雜，預(yù)計(jì)工作量較大。

通過對以上預(yù)計(jì)方法手冊的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，結(jié)合智能電能表的特點(diǎn)，本文選用GJB/Z 299C中提供的元器件計(jì)數(shù)法和元器件應(yīng)力分析方法對智能電表的可靠性進(jìn)行預(yù)計(jì)分析。針對GJB/Z 299C標(biāo)準(zhǔn)沒有提供智能電表中使用的LCD顯示器的可靠性預(yù)計(jì)參數(shù)的問題，參照IEC TR 62380預(yù)計(jì)手冊，提出了對應(yīng)的計(jì)算方法，構(gòu)建了對應(yīng)的可靠性預(yù)計(jì)模型。

2　含定制件的智能電能表的可靠性預(yù)計(jì)模型

2.1模型假設(shè)

為了便于操作的實(shí)施，同時(shí)考慮到實(shí)用性，在使用該方法對智能電表的可靠性進(jìn)行預(yù)計(jì)分析之前，作如下假設(shè)：

1）元器件的失效率服從指數(shù)分布；

2）所有元器件均具有等同的重要性；

3）電能表未發(fā)生不可預(yù)見事件；

4）除老化外，電能表的特性不會(huì)發(fā)生變化；

5）外部環(huán)境條件恒定或可以預(yù)見；

6）功能性條件恒定或可以預(yù)見；

7）有詳細(xì)的性能要求和失效判據(jù)；

8）不存在設(shè)計(jì)失效。

根據(jù)上述假設(shè)，所有元器件的失效率λi都是不隨時(shí)間發(fā)生變化的，即λ（t）=λi，i表示元器件，則元器件i的可靠度函數(shù)為：

Ri（t）=exp（-λit）（1）

則由n個(gè)元器件構(gòu)成的設(shè)備或系統(tǒng)的可靠度函數(shù)可以表示為：

由此可知，設(shè)備的失效率為：

λS=λ1+λ2+…+λn（3）

從公式 （3）可知，要計(jì)算智能電能表的失效率，則需要先預(yù)計(jì)、計(jì)算出各元件的失效率。

由于智能電能表包含的元件種類較多，在使用可靠性預(yù)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和手冊對其進(jìn)行可靠性預(yù)計(jì)時(shí)，往往存在標(biāo)準(zhǔn)和手冊外的器件或者定制型的元件，對于這類元件，將無法直接使用標(biāo)準(zhǔn)和手冊對其進(jìn)行可靠性預(yù)計(jì)。為此，本文分別對常規(guī)件的可靠性預(yù)計(jì)和定制件的可靠性預(yù)計(jì)兩種情況進(jìn)行了討論。

2.2常規(guī)件的可靠性預(yù)計(jì)模型

元器件應(yīng)力法全面地考慮了電、熱氣候和機(jī)械環(huán)境應(yīng)力等因素對元器件失效率的影響。根據(jù)智能電表的構(gòu)成情況，基于元器件應(yīng)力法，可確定智能電能表中常規(guī)件的失效率模型為：

λPi=λGiπQiπEiπViπTi（4）

式 （4）中：λPi——元器件i的失效率；

λGi——元器件i在設(shè)定條件下的通用失效率；

πQi——元器件i的質(zhì)量系數(shù)；

πEi——元器件i的工作環(huán)境系數(shù)；

πVi——元器件i的工作電應(yīng)力系數(shù)；

πTi——元器件i的工作熱應(yīng)力系數(shù)。

2.3定制件的可靠性預(yù)計(jì)模型

智能電能表的外殼、LCD顯示器等，一般采用委托定制方式生產(chǎn)，這些元件的可靠性一般很難套用可靠性預(yù)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行預(yù)計(jì)，或者預(yù)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中根本沒有對應(yīng)的預(yù)計(jì)模型。例如：智能電能表常用的LCD顯示器，一般為定制件，但GJB/Z 299C中沒有針對該LCD顯示器的可靠性預(yù)計(jì)模型。因此，本文參照IEC TR 62380預(yù)計(jì)手冊中提供的方法對LCD顯示器進(jìn)行應(yīng)力分析，建立的相應(yīng)的可靠性預(yù)計(jì)模型如下：

式 （5）中：λ0L——LCD顯示器的基本失效率；

j——任務(wù)階段數(shù)；

ni——波動(dòng)幅值下的循環(huán)周期數(shù)；

ΔT——溫度波動(dòng)大小。

當(dāng) ni≤8 760時(shí)，（πn）i=ni0.76；當(dāng) ni＞8 760時(shí)，（πn）i=1.7×ni0.6。

根據(jù)我國智能電能表的使用環(huán)境條件，結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)，可以將LCD顯示器的基本失效率設(shè)為50 Fit（1 Fit=10-9/h），即λ0L=50×10-9/h。

假定一年為365天，每天溫度循環(huán)一次，則ni=365，（πn）i=（ni）0.76=3650.76=88.6。具體的溫度循環(huán)次數(shù)，根據(jù)智能電能表的實(shí)際運(yùn)行環(huán)境確定。

由于智能電表的使用環(huán)境相對比較穩(wěn)定，可以認(rèn)為每天的溫度變化條件是一致的，所以階段數(shù)j=1，假定每天溫度波動(dòng)為6℃，根據(jù)以上分析計(jì)算可得，LCD顯示器的失效率為：

λL=50×（1+2.5×10-2×88.6×606.8）×10-9=0.425× 10-6/h

以上是國外同類產(chǎn)品的可靠性水平，考慮到國內(nèi)產(chǎn)品與同等國外產(chǎn)品的失效率的差異通常為一個(gè)數(shù)量級，根據(jù)工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，這里取LCD顯示器的失效率為國外同等產(chǎn)品的4倍，即λ＇L=4×λL= 1.698 1×10-6/h。

2.4智能電能表的失效率模型

在確定了智能電能表各元件 （含常規(guī)件、定制件）的失效率模型的基礎(chǔ)上，可以得到智能電表第K個(gè)模塊的失效率的表達(dá)式如下：

λK=∑NiλPi（6）

式 （6）中：λK——智能電能表的模塊K的失效率；

∑NiλPi——模塊K中所有元器件失效率的總和，包含常規(guī)件和定制件的失效率。

元器件i對模塊K失效的影響度為：

模塊對整個(gè)電表失效的影響度為：

當(dāng)電能表進(jìn)入正常使用期后，由于失效率幾乎為常數(shù)，一般也用失效率的倒數(shù)來衡量電能表的可靠性水平，則智能電能表的平均壽命可以表示為：

3　含定制件的智能電能表的可靠性預(yù)計(jì)分析實(shí)例

3.1智能電能表的可靠性結(jié)構(gòu)模型

本文以某智能電能表為例，進(jìn)行含定制件的電能表的可靠性預(yù)計(jì)。該電能表根據(jù)功能可劃分為電源模塊、計(jì)量模塊、控制模塊、顯示模塊、存儲模塊和通訊模塊，為了方便記錄，用Mi（i=1，2，…，6）標(biāo)記以上各個(gè)模塊。各模塊含的元器件如表2-7所示。該電能表的基本可靠性框圖如圖1所示。

圖1　智能電能表的可靠性結(jié)構(gòu)模型

該智能電能表的工作環(huán)境溫度平均為27℃，每天溫度波動(dòng)平均值為6℃。該智能電能表的顯示模塊的LCD顯示屏為定制元件，且GJB 299C中沒有與之對應(yīng)的可靠性預(yù)計(jì)模型，因此，LCD顯示屏的可靠性采用本文3.3節(jié)的預(yù)計(jì)模型進(jìn)行預(yù)計(jì)，其他器件的可靠性根據(jù)GJB 299C預(yù)計(jì)手冊進(jìn)行預(yù)計(jì)。

3.2常規(guī)件的可靠性預(yù)計(jì)參數(shù)設(shè)置

根據(jù)智能電能表的分析結(jié)果［5］，確定智能電表的敏感應(yīng)力為電應(yīng)力、溫度應(yīng)力和環(huán)境應(yīng)力。

a）環(huán)境應(yīng)力πE：根據(jù)參考文獻(xiàn) ［7］，選擇“地面良好”作為預(yù)計(jì)對象的環(huán)境條件，即πE= 1.0。

b）電應(yīng)力πV：根據(jù)某一整表的電路原理圖，通過計(jì)算、仿真和測量等方式獲得元器件在預(yù)定工作狀態(tài)下的電壓、電流和功率等電應(yīng)力參數(shù)。

c）溫度應(yīng)力πT：按工作外環(huán)境溫度為27℃，并參考不同元器件的溫升值進(jìn)行預(yù)計(jì)。

d）質(zhì)量因子πQ：根據(jù)實(shí)際情況，參考文獻(xiàn)［4］，確定元器件的質(zhì)量等級，并確定對應(yīng)的質(zhì)量因子，質(zhì)量因子選取如表1所示。

表1　質(zhì)量因子

3.3定制件的可靠性預(yù)計(jì)參數(shù)設(shè)置

該智能電能表的LCD顯示器為定制件，且GJB 299C中沒有與之對應(yīng)的可靠性預(yù)計(jì)模型。根據(jù)智能電能表的使用環(huán)境條件、溫度波動(dòng)范圍，使用本文3.3節(jié)的預(yù)計(jì)模型對LCD顯示器的可靠性進(jìn)行預(yù)計(jì)，則國外同等產(chǎn)品的失效率為：

λL=50×（1+2.5×10-2×88.6×60.86）×10-9=0.425× 10-6/h

根據(jù)工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，將該型號LCD顯示器的失效率估計(jì)為國外同等產(chǎn)品的4倍，即：

λ＇L=4×λL=1.698 1×10-6/h。

3.4智能電表的可靠性預(yù)計(jì)

根據(jù)以上模型和相應(yīng)的模型參數(shù)，利用工業(yè)和信息化部電子第五研究所開發(fā)的五性軟件CARMES 7.0，對該智能電表進(jìn)行可靠性預(yù)計(jì)。

根據(jù)智能電表各個(gè)模塊的構(gòu)成，利用上述模型，輸入各項(xiàng)參數(shù)，可以得到各個(gè)模塊的失效率數(shù)據(jù)如表2-7所示，以下表格中失效率的單位為10-6/h。

利用公式 （5），根據(jù)表2中的數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出各個(gè)模塊的失效率，如表8所示。

將以上數(shù)據(jù)代入公式 （3），可以得到智能電表的失效率預(yù)計(jì)值為：

λS=λ1+λ2+λ3+λ4+λ5+λ6=8.368×10-6/h

表2　電源模塊失效率數(shù)據(jù)

表3　計(jì)量模塊的失效率數(shù)據(jù)

表4　控制模塊的失效率預(yù)測表

表5　顯示模塊的失效率預(yù)測表

表6　存儲模塊的失效率預(yù)測表

表7　通訊模塊的失效率數(shù)據(jù)

表8　各個(gè)模塊的失效率

R（t）=exp（-λSt）=exp（-8.368×10-6t）

3.5預(yù)計(jì)結(jié)果分析

a）元器件的影響分析

根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以得到各個(gè)模塊中影響度前3位的元件及影響度分布情況，如圖2所示。

圖2　各個(gè)模塊中元件失效率占比前3位的元器件

根據(jù)圖2和表2-7中的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，影響智能電能表的可靠性的主要元器件為：集成電路、鋰電池、液晶、變壓器、穩(wěn)壓器、諧振器、貼片電阻和二極管。而通過對單個(gè)元器件的失效率進(jìn)行對比，可以發(fā)現(xiàn)ESAM模塊的失效率最高，液晶的失效率其次。

b）不同模塊的影響分析

根據(jù)表8中的數(shù)據(jù)，利用公式 （8）可以計(jì)算出各個(gè)模塊的失效率對整個(gè)設(shè)備失效的影響，利用餅狀圖可以直觀地看出各個(gè)模塊的影響度，如圖3所示。

從圖3可以看出，ESAM所在的控制模塊失效對整個(gè)設(shè)備的影響最大，顯示模塊其次，它們是決定智能電能表能否達(dá)到預(yù)期壽命的關(guān)鍵部件。顯示模塊的失效率比較高主要是因?yàn)橐壕嵌ㄖ破骷墒於缺容^低。所以，在進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)和改進(jìn)時(shí)，應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注控制模塊和顯示模塊，使用一些成熟度高的同類器件進(jìn)行替代。

圖3　各個(gè)模塊的失效率的占比

4　結(jié)束語

可靠性預(yù)計(jì)是為了估計(jì)產(chǎn)品在給定工作條件下的可靠性，以便于及時(shí)地發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的可靠性方面的問題并及時(shí)地修改，確保產(chǎn)品的可靠性在費(fèi)用和時(shí)間等資源有限的條件下達(dá)到要求的指標(biāo)。本文通過對目前存在的可靠性預(yù)計(jì)方法、手冊進(jìn)行對比分析，結(jié)合新型智能電表的特點(diǎn)，選用GJB/Z 299C為參照標(biāo)準(zhǔn)，以產(chǎn)品失效率為預(yù)計(jì)參數(shù)，分別對常規(guī)件和定制件進(jìn)行應(yīng)力分析，提出了智能電表中特殊部件的應(yīng)力分析模型，構(gòu)建了智能電表的可靠性預(yù)計(jì)模型，并以某智能電表為例，對其可靠性進(jìn)行了分析，為該智能電表的可靠性設(shè)計(jì)工作提出了具有針對性的改進(jìn)意見，對同類產(chǎn)品的可靠性預(yù)計(jì)工作的開展具有重要的指導(dǎo)意義，同時(shí)，分析結(jié)果也可以為改善產(chǎn)品設(shè)計(jì)和合理地利用各種資源提供理論依據(jù)。

［1］郭興昕，賈軍，郭曉艷，等.智能電能表發(fā)展歷程及應(yīng)用前景 ［J］.江蘇電機(jī)工程，2012，31（1）：82-84.

［2］李曉敏，韋閩峰，邱靖宇，等.電子設(shè)備可靠性預(yù)計(jì)研究 ［J］.網(wǎng)絡(luò)新媒體技術(shù)，2013，2（4）：48-51.

［3］陳亞蘭，羅俊，李曉紅.電子裝備可靠性預(yù)計(jì)方法概述［J］.微電子學(xué)，2013，43（2）：242-248.

［4］中國人民解放軍總裝備部電子信息基礎(chǔ)部.電子裝備可靠性預(yù)計(jì)手冊：GJB/Z 299C-2006［S］.北京：總裝備部軍標(biāo)出版發(fā)行部，2007.

［5］袁金燦，馬進(jìn)，王思彤，等.智能電能表可靠性預(yù)計(jì)技術(shù) ［J］.2013，33（7）：161-166.

［6］全國電工儀器儀表標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).電能表可靠性要求及考核方法：JB/T 50070-2002［S］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.

［7］電力行業(yè)電測量標(biāo)委會(huì).單相交流感應(yīng)式長壽命技術(shù)電能表使用導(dǎo)則：DL/T 828-2002［S］.北京：中國電力出版社，2002.

［8］電力行業(yè)電測量標(biāo)委會(huì).靜止式單相交流有功電能表使用導(dǎo)則：DL/T 830-2002［S］.北京：中國電力出版社，2002.

Reliability Prediction Method of Smart Meter

YANG Hong-qi，LIU Shao-qing，HUANG Jin-yong
（CEPREI，Guangzhou 510610，China）

Re1iabi1ity prediction is an effective way to quantitative1y eva1uate the re1iabi1ity of smart meter，and it is a1so a technica1 method to guide the design improvement of smart meter. First1y，according to the characteristics of smart meter，the advantages and disadvantages of existing re1iabi1ity prediction standards and manua1s are compared and ana1yzed.Next，based on the method and data provided by GJB/Z 299C，the fai1ure rate ca1cu1ation mode1 of customized device which is not given in the standard is ana1yzed，and the corresponding fai1ure rate prediction function and method are proposed.And then，an actua1 examp1e ana1ysis of the re1iabi1ity prediction of smart meter is carried out.Fina11y，combining with the re1iabi1ity prediction resu1ts of smart meter，the influence of different components and modules on the reliability of smart meter is analyzed，and some design improvement measures are put forward.

smart meter；customized device；re1iabi1ity prediction mode1；component stress ana1ysis

TM 933.49；TB 114.39

A

1672-5468（2016）03-0065-07

10.3969/j.issn.1672-5468.2016.03.013

2015-12-11

楊洪旗 （1987-），男，河南息縣人，工業(yè)和信息化部電子第五研究所助理工程師，主要從事可靠性與測試性相關(guān)技術(shù)研究工作。