智能電表的低壓集抄系統(tǒng)專(zhuān)利分析

于正河 龐紅

摘要：針對(duì)智能電表的低壓集抄系統(tǒng)在發(fā)展過(guò)程中存在的技術(shù)問(wèn)題，本文通過(guò)專(zhuān)利檢索和人工去噪，對(duì)該領(lǐng)域的技術(shù)構(gòu)成、專(zhuān)利技術(shù)活躍度以及重點(diǎn)專(zhuān)利進(jìn)行詳盡的分析。分析結(jié)果表明，在智能電表的低壓集抄系統(tǒng)領(lǐng)域，我國(guó)已經(jīng)成為專(zhuān)利申請(qǐng)量第一的國(guó)家，但是核心技術(shù)急需突破，專(zhuān)利質(zhì)量急需提升，政府部門(mén)應(yīng)出臺(tái)相關(guān)政策，鼓勵(lì)高校、科研院所和企業(yè)等加大對(duì)該領(lǐng)域核心技術(shù)的研發(fā)投入，提高我國(guó)在該領(lǐng)域高質(zhì)量專(zhuān)利的申請(qǐng)量。該研究為智能電表的低壓集抄系統(tǒng)的研發(fā)和專(zhuān)利布局提供了理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：智能電表; 抄表系統(tǒng); 專(zhuān)利檢索; 專(zhuān)利分析; 專(zhuān)利布局; 高質(zhì)量專(zhuān)利

中圖分類(lèi)號(hào)： TM933.4??文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，以智能電表為核心的低壓集抄系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)入人們的視野[1]?；谥悄茈姳淼牡蛪杭到y(tǒng)，運(yùn)用通訊系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等新的技術(shù)手段自動(dòng)讀取和處理電表數(shù)據(jù)[2]，這項(xiàng)技術(shù)將數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、傳輸和處理運(yùn)用到電能供、用與管理系統(tǒng)中，是一種不需要人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)就能完成抄讀用戶(hù)消耗用電的智能化電力管理系統(tǒng)，從根本上克服了傳統(tǒng)人工抄表方式的弊端，為現(xiàn)代化的電能管理創(chuàng)造了良好的條件[3]。目前，我國(guó)正在大力推行分時(shí)電價(jià)運(yùn)營(yíng)、預(yù)支電費(fèi)等先進(jìn)的電力管理模式，而抄表方式的改進(jìn)是這一管理模式大力推進(jìn)的必要條件[4]。自動(dòng)抄表技術(shù)最早是在國(guó)外發(fā)展起來(lái)的，早在1971年國(guó)外就已有該行業(yè)的專(zhuān)利申請(qǐng)，1986年美國(guó)成立了自動(dòng)抄表研究協(xié)會(huì)（automatic meter reading association，AMRA）[5]，這為美國(guó)自動(dòng)抄表技術(shù)的發(fā)展起到了推動(dòng)作用。而從2004年，自動(dòng)抄表技術(shù)的專(zhuān)利申請(qǐng)開(kāi)始進(jìn)入快速增長(zhǎng)期，申請(qǐng)主要側(cè)重于通信技術(shù)領(lǐng)域。此時(shí)，世界各國(guó)通信領(lǐng)域的技術(shù)飛速發(fā)展，微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)（單片機(jī)）技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了多功能、智能化電子式電能表技術(shù)的進(jìn)一步成熟，在降低生產(chǎn)成本的同時(shí)，也促進(jìn)了電能遠(yuǎn)程集中抄表技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展[6]。在20世紀(jì)末21世紀(jì)初，世界各國(guó)先后開(kāi)始發(fā)展智能遠(yuǎn)傳電表，雖然投入力度及側(cè)重有所不同，但都經(jīng)歷了一個(gè)比較長(zhǎng)的發(fā)展過(guò)程[7]。由于電在整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活中具有舉足輕重的作用，統(tǒng)計(jì)用電量抄表系統(tǒng)的發(fā)展也顯得至關(guān)重要[8]。因此，本文通過(guò)對(duì)智能電表的集抄領(lǐng)域進(jìn)行專(zhuān)利檢索和人工去噪，分析目前該領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r，為提高我國(guó)在該領(lǐng)域高質(zhì)量專(zhuān)利的申請(qǐng)量提供參考。

1?集中抄表系統(tǒng)技術(shù)構(gòu)成

1.1?主要技術(shù)分支分析

集中抄表系統(tǒng)專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量較多，涉及技術(shù)分支也很多，通過(guò)專(zhuān)利檢索和人工去噪，挑選出其專(zhuān)利申請(qǐng)量排名前20位的主要技術(shù)分支進(jìn)行分析（主要技術(shù)分支所占百分比），集中抄表系統(tǒng)主要技術(shù)分支占比如圖1所示。

前20位主要技術(shù)分支的含義如下：

G08C17（18%）： 按照所采用的無(wú)導(dǎo)線(xiàn)電氣線(xiàn)路表征的信號(hào)傳送裝置。

G08C19（13%）： 電信號(hào)傳輸系統(tǒng)。

G01R11（11%）： 用于測(cè)量電功率或電流的時(shí)間積分的機(jī)電裝置。

G01R22（8%）： 用于測(cè)量電功率或電流的時(shí)間積分的裝置，例如電表。

H04B3（5%）： 有線(xiàn)傳輸系統(tǒng)。

G01R35（5%）： 包含在本小類(lèi)其他組中的儀器的測(cè)試或校準(zhǔn)。

H04L29（5%）： H04L1/00至H04L27/00單個(gè)組中不包含的裝置、設(shè)備、電路和系統(tǒng)。

H04L12（4%）： 數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)。

H02J13（4%）： 對(duì)網(wǎng)絡(luò)情況提供遠(yuǎn)距離指示的電路裝置。

H04Q9（3%）： 用于從主局選擇地呼叫一個(gè)分局的遙控或遙測(cè)系統(tǒng)的裝置。

G08C23（3%）： 非電信號(hào)傳輸系統(tǒng)，如光學(xué)系統(tǒng)。

G07F15（3%）： 有儀表控制的分配液體、氣體或電的投幣式設(shè)備。

G06Q50（3%）： 特別適用于公用事業(yè)或旅游等特定商業(yè)領(lǐng)域的系統(tǒng)或方法。

G08C15（3%）： 以使用的多路傳輸為特征的裝置，該多路傳輸用于在一公共通道上傳輸多個(gè)信號(hào)。

H04M11（2%）： 專(zhuān)門(mén)適用于與其他電系統(tǒng)組合的電話(huà)通信系統(tǒng)。

G01D4（2%）： 計(jì)費(fèi)設(shè)備。

G05B19（2%）： 程序控制系統(tǒng)。

G01R31（2%）： 電路故障的檢測(cè)裝置;以提供在其他位置所進(jìn)行的測(cè)試為特征的電測(cè)試裝置[9]。

H04W84（2%）： 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?/p>

H04N7（2%）： 電視系統(tǒng)。

由上述排名可以看出，集中抄表系統(tǒng)的專(zhuān)利申請(qǐng)主要集中在無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)、信息傳輸、智能電表和有線(xiàn)通信技術(shù)等領(lǐng)域，其中無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)是抄表系統(tǒng)主要攻克的關(guān)鍵技術(shù)，是研發(fā)的熱點(diǎn)技術(shù)。隨著智能電網(wǎng)建設(shè)和用電管理需求的提高，對(duì)集中抄表覆蓋面、信號(hào)傳輸穩(wěn)定性、遠(yuǎn)距離傳輸?shù)目煽啃缘确矫娴男枨笤絹?lái)越高[10]。信息采集系統(tǒng)和信號(hào)傳輸系統(tǒng)的技術(shù)改進(jìn)和提升是各電力企業(yè)面臨的重大技術(shù)問(wèn)題[11]。

1.2?各重點(diǎn)技術(shù)專(zhuān)利申請(qǐng)量發(fā)展趨勢(shì)

各重點(diǎn)技術(shù)專(zhuān)利申請(qǐng)量發(fā)展趨勢(shì)如圖2所示。由圖2可以看出，H04L12、H02J13和H04Q9這三個(gè)技術(shù)的發(fā)展較為緩慢，各申請(qǐng)人在這幾個(gè)分支的投入和關(guān)注較小，屬于該領(lǐng)域的空白點(diǎn);而G08C17、G08C19、G01R11和G01R22近年來(lái)發(fā)展迅速，屬于該領(lǐng)域主要研發(fā)方向和熱點(diǎn)。

2?專(zhuān)利技術(shù)活躍度分析

經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，集中抄表系統(tǒng)專(zhuān)利的申請(qǐng)人較為分散，排名前3的是國(guó)家電網(wǎng)公司、中國(guó)電力科學(xué)研究院和個(gè)性化傳播傳媒有限責(zé)任公司（personalized media communications limited liability company，PMCLLC），申請(qǐng)量分別是900，104和73件，分別占抄表系統(tǒng)總申請(qǐng)量的116%，13%和09%。因此，以國(guó)家電網(wǎng)公司為重要申請(qǐng)人，對(duì)其所有專(zhuān)利申請(qǐng)和抄表系統(tǒng)專(zhuān)利申請(qǐng)的技術(shù)分支進(jìn)行分析。經(jīng)檢索，國(guó)家電網(wǎng)公司名下專(zhuān)利申請(qǐng)總量為136 319件（橫坐標(biāo)為技術(shù)分支，縱坐標(biāo)為專(zhuān)利申請(qǐng)量），對(duì)于國(guó)家電網(wǎng)公司，專(zhuān)利申請(qǐng)排名前10位的技術(shù)分支如圖3所示。進(jìn)一步檢索和去噪，國(guó)家電網(wǎng)公司涉及集中抄表系統(tǒng)的專(zhuān)利申請(qǐng)量為900件，集抄系統(tǒng)專(zhuān)利申請(qǐng)前10位的技術(shù)分支如圖4所示。

由圖3可以看出，在技術(shù)分支G01R31（電性能測(cè)試、探測(cè)裝置）上的申請(qǐng)量為11 390件，在技術(shù)分支H02G1（安裝、維護(hù)、修理或拆卸電纜或電線(xiàn)的方法或設(shè)備）上的申請(qǐng)量為9731件，在技術(shù)分支H02J3（交流干線(xiàn)或交流配電網(wǎng)絡(luò)的電路裝置）上的申請(qǐng)量為6806件;由圖4可以看出，國(guó)家電網(wǎng)公司在技術(shù)分支G01R35（儀器的測(cè)試或校準(zhǔn)）上的申請(qǐng)量為226件，在技術(shù)分支G08C17（無(wú)線(xiàn)通信傳輸）上的申請(qǐng)量為161件，在技術(shù)分支G08C19（電信號(hào)傳輸系統(tǒng)）上的申請(qǐng)量為143件。

國(guó)家電網(wǎng)公司在抄表系統(tǒng)領(lǐng)域的申請(qǐng)量排名第一，占抄表系統(tǒng)總申請(qǐng)量的116%，是關(guān)系中國(guó)能源安全和國(guó)民經(jīng)濟(jì)命脈的國(guó)有重要骨干企業(yè)，是電力行業(yè)的上游企業(yè)。因此，國(guó)家電網(wǎng)公司為該領(lǐng)域重要申請(qǐng)人。綜合國(guó)家電網(wǎng)公司名下的專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)據(jù)，其申請(qǐng)的抄表系統(tǒng)專(zhuān)利僅占其所有專(zhuān)利總量的07%，其在集中抄表系統(tǒng)專(zhuān)利的重要技術(shù)分支G01R35、G08C17和G08C19在其專(zhuān)利總申請(qǐng)中排名靠后，因此說(shuō)明集中抄表系統(tǒng)專(zhuān)利申請(qǐng)的技術(shù)活躍度不高。

3?重點(diǎn)專(zhuān)利分析

3.1?國(guó)外重點(diǎn)專(zhuān)利分析

從國(guó)外集中抄表系統(tǒng)通信技術(shù)專(zhuān)利中篩選同族專(zhuān)利個(gè)數(shù)在10個(gè)以上的專(zhuān)利，共42件，再?gòu)?2件專(zhuān)利中篩選被引證次數(shù)最多的4件專(zhuān)利作為重點(diǎn)專(zhuān)利進(jìn)行分析，國(guó)外集中抄表系統(tǒng)通信技術(shù)部分重點(diǎn)專(zhuān)利如表1所示。由表1可以看出，通信技術(shù)重點(diǎn)專(zhuān)利主要產(chǎn)生在美國(guó)和德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，且在世界范圍內(nèi)的布局較廣，技術(shù)內(nèi)容涉及擴(kuò)頻技術(shù)、用于遠(yuǎn)程通信的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上的控制和自動(dòng)化、用于遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)產(chǎn)生站的通信協(xié)議等。

公開(kāi)號(hào)為US20060209932A1的專(zhuān)利，用于處理無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)中的路徑分量系統(tǒng)和方法，提供了一種通信系統(tǒng)，其包括一個(gè)或多個(gè)路徑分析器，以確定相對(duì)于無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)中使用的一組信道路徑的路徑幅度。這樣的分析可包括模擬或數(shù)字信號(hào)處理，以確定信號(hào)路徑的峰值能量含量，相位估計(jì)或其它參數(shù)等方面。從路徑確定中，一個(gè)或多個(gè)閾值分量部分地基于路徑幅度，選擇用于通信的信道路徑的子集。

公開(kāi)號(hào)為GB2352590A的專(zhuān)利，手持式儀表讀取器讀取實(shí)用儀表，如煤氣、水表或電表，可從儀表接收無(wú)線(xiàn)電頻率傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，也可從儀表感應(yīng)接收數(shù)據(jù)，從而使其能夠讀取多種類(lèi)型的儀表。讀者可以使用各種協(xié)議進(jìn)行交流，也可以在收音機(jī)和感應(yīng)閱讀之間自動(dòng)切換。讀取器發(fā)送一個(gè)信號(hào)，使其在所有范圍內(nèi)以時(shí)間交錯(cuò)的方式傳輸數(shù)據(jù)，根據(jù)ID編號(hào)或生成的隨機(jī)編號(hào)，讀者可以通過(guò)在審問(wèn)信號(hào)中發(fā)送識(shí)別號(hào)來(lái)詢(xún)問(wèn)選定的儀表，也可以提供與計(jì)算機(jī)射頻同軸鏈接器（radio frequency，RF）鏈接以下載數(shù)據(jù)[12]。計(jì)算機(jī)可能在車(chē)輛中，抄表路線(xiàn)可存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，然后提供下一個(gè)抄表信息給讀者，路線(xiàn)也可以存儲(chǔ)在閱讀器中。

公開(kāi)號(hào)為WO0004427A1的專(zhuān)利，用于監(jiān)測(cè)和控制電器或?qū)嵱贸绦?。其可以與遠(yuǎn)程通信的從屬節(jié)點(diǎn)使用一種協(xié)議用于不同的媒體，包括有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上的控制和自動(dòng)化、無(wú)線(xiàn)電、微波和輸電線(xiàn)。這種虛擬因特網(wǎng)鏈路響應(yīng)到請(qǐng)求，從所述服務(wù)器和遙控器，以復(fù)制信息，作為通過(guò)上述遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)被連接到因特網(wǎng)。虛擬鏈路是用于遠(yuǎn)程信息中讀取家庭自動(dòng)化和安全反射的主服務(wù)器。所述互聯(lián)網(wǎng)上遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的動(dòng)作數(shù)據(jù)庫(kù)信息，通過(guò)一個(gè)主從屬異常的協(xié)議支持自動(dòng)化計(jì)量，安全地實(shí)現(xiàn)e現(xiàn)金傳送和因特網(wǎng)后信道請(qǐng)求。

公開(kāi)號(hào)為WO9532595A1的專(zhuān)利，用于一個(gè)中心數(shù)據(jù)之間的通信數(shù)據(jù)終端，多個(gè)中間數(shù)據(jù)的終端，多個(gè)遠(yuǎn)程單元的節(jié)點(diǎn)和多個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的模塊，使用多個(gè)幀與每個(gè)具有多個(gè)信道幀。所述多個(gè)中間數(shù)據(jù)的終端發(fā)送中斷描述符表（interrupt descriptor table，IDT）同步信號(hào)到多個(gè)遠(yuǎn)程單元的節(jié)點(diǎn)在第一信道幀。上述多個(gè)遠(yuǎn)程單元的節(jié)點(diǎn)發(fā)送廣域網(wǎng)（remote computer network，RCN）同步信號(hào)到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的模塊在第二信道幀。該網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊從多個(gè)物理設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)，使用無(wú)線(xiàn)波，作為網(wǎng)絡(luò)安全管理（network and security manager，NSM）分組信號(hào)以上述多個(gè)遠(yuǎn)程單元的節(jié)點(diǎn)使用一個(gè)第四信道幀。多個(gè)遠(yuǎn)程單元的節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)呼入NSM分組信號(hào)和響應(yīng)于第一輪詢(xún)信號(hào)一個(gè)第三信道中發(fā)送該幀從一個(gè)特定的中間數(shù)據(jù)的終端，發(fā)送所述NSM分組信號(hào)，以該中間數(shù)據(jù)終端作為RCN一個(gè)第五信道的幀上的分組信號(hào)。該中間數(shù)據(jù)終端依次存儲(chǔ)RCN從上述多個(gè)遠(yuǎn)程單元的節(jié)點(diǎn)接收到的分組信號(hào)和響應(yīng)于第二輪詢(xún)信號(hào)從中央數(shù)據(jù)發(fā)送終端上的一個(gè)第六信道幀，發(fā)送RCN分組信號(hào)作為一個(gè)IDT一個(gè)第七信道的幀上的分組信號(hào)到中央數(shù)據(jù)終端。

3.2?國(guó)內(nèi)重點(diǎn)專(zhuān)利分析

從2941件國(guó)內(nèi)集中抄表系統(tǒng)通信技術(shù)專(zhuān)利中，篩選同族專(zhuān)利個(gè)數(shù)在2個(gè)以上的專(zhuān)利，共400件，再?gòu)?00件專(zhuān)利中篩選被引證次數(shù)最多的4件專(zhuān)利作為重點(diǎn)專(zhuān)利進(jìn)行分析，國(guó)內(nèi)集中抄表系統(tǒng)通信技術(shù)的部分重點(diǎn)專(zhuān)利如表2所示。由表2可以看出，國(guó)內(nèi)通信技術(shù)重點(diǎn)專(zhuān)利主要是遠(yuǎn)距離通信技術(shù)、電能管理控制系統(tǒng)和電能信息采集等。

公開(kāi)號(hào)為CN102177729A的專(zhuān)利，在電氣電力線(xiàn)上為電力線(xiàn)通信（power line communication，PLC）提供系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括可安裝在電氣配電變壓器（distribution transformer，DT）附近來(lái)提供高速接口的裝置，并與一個(gè)或多個(gè)接入裝置通信，所述接入裝置為通過(guò)無(wú)線(xiàn)電高空測(cè)候器（radio sonde，RS）RS232、RS485、光學(xué)、無(wú)線(xiàn)和以太網(wǎng)上的模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)提供低速接口。所述裝置將到/來(lái)自在電氣線(xiàn)上的這些接入裝置的數(shù)據(jù)傳送到在一根電線(xiàn)的一條或多條金屬線(xiàn)上或在多根線(xiàn)上的其他中繼器，并用來(lái)增強(qiáng)和改進(jìn)信號(hào)質(zhì)量。檢測(cè)到金屬線(xiàn)或線(xiàn)承載數(shù)據(jù)存在問(wèn)題，就在其他金屬線(xiàn)上發(fā)送所述數(shù)據(jù)，并且電力線(xiàn)一有故障就利用到全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（government system for mobile communications，GSM）和全球微波互聯(lián)接入（WiMax）網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線(xiàn)后備[13]中。所述裝置允許公用事業(yè)和其他來(lái)讀取電表，并監(jiān)測(cè)配電網(wǎng)的電力質(zhì)量及檢測(cè)電力損耗、故障、中斷。

公開(kāi)號(hào)為CN101826755A的專(zhuān)利，其結(jié)構(gòu)包括電力用戶(hù)集控終端裝置、數(shù)據(jù)傳輸裝置和系統(tǒng)監(jiān)控服務(wù)器。電力用戶(hù)集控終端裝置用于接收電力用戶(hù)監(jiān)控設(shè)備的用電信息及輸出控制用戶(hù)監(jiān)控設(shè)備的信號(hào)[14];數(shù)據(jù)傳輸裝置向下至少連接一個(gè)電力用戶(hù)集控終端裝置，向上通過(guò)有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)監(jiān)控服務(wù)器連接;本發(fā)明對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的貢獻(xiàn)是實(shí)現(xiàn)了企業(yè)和用戶(hù)的即時(shí)互動(dòng)和信息交流、電力企業(yè)內(nèi)部的信息互動(dòng)和交流;實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)及設(shè)備的緊急事項(xiàng)保護(hù);系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)采集配電網(wǎng)中的所有線(xiàn)路運(yùn)行數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、計(jì)量裝置數(shù)據(jù)、通信傳輸系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)、傳輸設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、圖象數(shù)據(jù)、音頻和視頻數(shù)據(jù)等[15]。

公開(kāi)號(hào)為CN101354408B的專(zhuān)利，是一種建立在臺(tái)區(qū)集中服務(wù)終端的電能采集與運(yùn)行基礎(chǔ)上的管理系統(tǒng)與方法，該系統(tǒng)包括主站系統(tǒng)、臺(tái)區(qū)集中服務(wù)終端、電能表采集器、臺(tái)區(qū)電能表和居民電能表[16]。主站系統(tǒng)的主要功能是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、管理分析和輸出，并對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和升級(jí);臺(tái)區(qū)集中服務(wù)終端主要用于配變監(jiān)測(cè)、用電現(xiàn)場(chǎng)管理抄表等;電能表采集器主要負(fù)責(zé)抄表任務(wù)[17]。下行選擇使用RF窄帶無(wú)線(xiàn)射頻數(shù)傳/電力載波/RS485接口與電能表采集器通訊，上行通過(guò)通用分組無(wú)限業(yè)務(wù)（general packet radio service，GPRS）/碼多分址（code division multiple access，CDMA）信道將所有數(shù)據(jù)上傳至主站系統(tǒng)[18]。

公開(kāi)號(hào)為CN1278339A的專(zhuān)利，是一個(gè)含有多個(gè)用戶(hù)輸入端的室內(nèi)環(huán)境控制和能量管理系統(tǒng)。用戶(hù)輸入端主要負(fù)責(zé)接收用戶(hù)的輸入?yún)?shù)，該端口包括至少一種能量單位價(jià)位的室內(nèi)環(huán)境條件范圍[19]。室內(nèi)環(huán)境條件輸入端口主要用于接收實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的室內(nèi)環(huán)境條件。能量?jī)r(jià)格輸入端會(huì)根據(jù)單位時(shí)間周期內(nèi)的能量成本預(yù)算來(lái)制定相應(yīng)的用電計(jì)劃。與各輸入端耦合的處理器可以基于用戶(hù)輸入?yún)?shù)來(lái)計(jì)算多種能量單位價(jià)位的環(huán)境條件死區(qū)范圍，并且控制至少一個(gè)能耗載荷設(shè)備[20]。在上述實(shí)施方案中，環(huán)境條件至少包含溫度、一個(gè)載荷設(shè)備、加熱和冷卻系統(tǒng)。處理器通過(guò)通信鏈路與至少一個(gè)能量供應(yīng)公司進(jìn)行通信，并且最終確定一個(gè)能量供應(yīng)公司，使屋內(nèi)能耗成本降到最低。

4?結(jié)束語(yǔ)

智能電表低壓集抄系統(tǒng)的技術(shù)分支主要集中在無(wú)線(xiàn)電力傳輸、電信號(hào)傳輸和有線(xiàn)傳輸?shù)阮I(lǐng)域，并且各重點(diǎn)技術(shù)的專(zhuān)利申請(qǐng)量呈迅猛發(fā)展態(tài)勢(shì)。此外，無(wú)線(xiàn)電力傳輸、電信號(hào)傳輸和用于測(cè)量電功率或電流的時(shí)間積分裝置等技術(shù)分支是未來(lái)的研發(fā)熱點(diǎn)。國(guó)外在該領(lǐng)域的重點(diǎn)專(zhuān)利主要涉及擴(kuò)頻技術(shù)、遠(yuǎn)程通信技術(shù)的控制和自動(dòng)化等技術(shù)分支，而我國(guó)在該領(lǐng)域的重點(diǎn)專(zhuān)利主要集中在遠(yuǎn)距離通信技術(shù)、電能管理控制系統(tǒng)和電能信息采集等技術(shù)分支，由此說(shuō)明該領(lǐng)域的重點(diǎn)技術(shù)仍然掌握在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家手中。但也可以看到，我國(guó)在該領(lǐng)域的發(fā)展勢(shì)頭迅猛，專(zhuān)利申請(qǐng)量位居世界第一。我國(guó)應(yīng)注重專(zhuān)利質(zhì)量，提升研發(fā)水平，以高校和科研院所為核心，努力推進(jìn)通信技術(shù)等核心技術(shù)的研發(fā)。

參考文獻(xiàn)：

[1]?張灝霽. 低壓集抄系統(tǒng)建設(shè)的風(fēng)險(xiǎn)及控制措施探討[J]. 科技資訊， 2018， 16（13）： 2829.

[2]?馬曉東， 易鑫， 徐曉娜. 基于低壓集抄系統(tǒng)的采集器升級(jí)方案研究[J]. 信息系統(tǒng)工程， 2019（8）： 2426.

[3]?高鵬聰. 低壓集抄系統(tǒng)的推廣與運(yùn)行維護(hù)方式解讀[J]. 中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品， 2019（18）： 117118.

[4]?蔡曉聰. 低壓集抄采集方案優(yōu)劣對(duì)比[J]. 中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品， 2019（12）： 4142.

[5]?董昌海. 船舶企業(yè)電能智能化管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J]. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)， 2014， 4（8）： 8486， 89.

[6]?吳瓊. 低壓集抄全覆蓋相關(guān)問(wèn)題研究與分析[J]. 電工技術(shù)， 2017（7）： 7677.

[7]?王昌正， 郝柳. 遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)及塑料光纖技術(shù)與應(yīng)用[J]. 建設(shè)科技， 2017（6）： 2026.

[8]?李俊松， 張靳予， 張合強(qiáng). 面向居民的智能遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的應(yīng)用[J]. 電子元器件與信息技術(shù)， 2020， 4（1）： 9697.

[9]?董超， 劉玉國(guó)， 宋微. 基于專(zhuān)利分析的我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究[J]. 現(xiàn)代情報(bào)， 2014， 34（6）： 132138.

[10]?魏金花. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制中的智能技術(shù)應(yīng)用研究[J]. 中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品， 2019（19）： 2526.

[11]?夏水斌， 余鶴， 董重重， 等. 基于集抄系統(tǒng)深化應(yīng)用的低壓臺(tái)區(qū)電網(wǎng)拓?fù)渲貥?gòu)方案[J]. 電測(cè)與儀表， 2017， 54（20）： 110115.

[12]?雙維芳， 張輝. 信號(hào)傳輸領(lǐng)域關(guān)鍵詞檢索策略淺析[J]. 中國(guó)發(fā)明與專(zhuān)利， 2019， 16（6）： 104109.

[13]?談紅焱. 低壓電能計(jì)量集抄技術(shù)應(yīng)用與分析[J]. 技術(shù)與市場(chǎng)， 2018， 25（10）： 155157.

[14]?呂榕雪. 基于MODBUS協(xié)議的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用， 2018（5）： 112113.

[15]?白晶. 基于單片機(jī)的智能化抄表系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 電子測(cè)試， 2017（22）： 2223.

[16]?梁潔. 低壓集抄系統(tǒng)的實(shí)用化現(xiàn)狀分析及策略[J]. 中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品， 2017（20）： 2021.

[17]?張志鏗. 談低壓集抄系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)與管理[J]. 科技資訊， 2018， 16（36）： 58， 62.

[18]?張仙蘭. 低壓集抄系統(tǒng)的應(yīng)用[J]. 通信電源技術(shù)， 2019， 36（12）： 7476， 79.

[19]?馬亦然， 王雅軍. 淺談智能電表的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)[J]. 純堿工業(yè)， 2018（3）： 2830.

[20]?楊中翔， 趙捷豐， 鄭培強(qiáng). 基于LORA的物聯(lián)網(wǎng)燃?xì)獗沓硐到y(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 電子技術(shù)與軟件工程， 2018（15）： 172174.

Patent Analysis of Low Voltage Collecting System for Smart Meter

YU Zhenghe， PANG Hong

（Intellectual Property Institute of Qingdao University， Qingdao University， Qingdao 266071， China）

Abstract： ??Aiming at the technical problems existing in the development process of the lowvoltage collection system of smart meters， this paper conducts a detailed analysis of the technical composition， patent technology activity and key patents in this field through patent search and manual denoising. The analysis results show that in the field of lowvoltage meter reading systems for smart meters， China has become the country with the largest number of patent applications， but core technologies are in urgent need of breakthroughs and the quality of patents is in urgent need of improvement. Enterprises and others have increased their investment in research and development of core technologies in this field to increase the number of highquality patent applications in China. This research provides a theoretical basis for the research and development and patent layout of the lowvoltage collection system of smart meters.

Key words： smart meter; meter reading system; patent search; patent analysis; patent layout; highquality patents