智能電表計(jì)量失準(zhǔn)現(xiàn)象的分析方法

鐘清龍

摘要：對(duì)于智能電表而言，其設(shè)置中的計(jì)量功能是基礎(chǔ)性功能之一，該設(shè)施的主要功能就是計(jì)量，因此如果在使用的過程中出現(xiàn)計(jì)量失準(zhǔn)，那么對(duì)于智能電表計(jì)的應(yīng)用而言，有著較為嚴(yán)重的影響，甚至?xí)o使用用戶帶來不良后果。本文以此為基礎(chǔ)，通過對(duì)智能電表記的概述，從而分析造成該設(shè)施計(jì)量失準(zhǔn)的主要原因，并通過軟件設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)工藝三個(gè)主要方面進(jìn)行論述。在對(duì)原因進(jìn)行闡述后，本文以實(shí)際工程運(yùn)行為基礎(chǔ)提出對(duì)應(yīng)的解決措施，希望為相關(guān)行業(yè)的發(fā)展提供一定的理論支撐。

關(guān)鍵詞：智能表;計(jì)量失準(zhǔn);防范措施;計(jì)量管理

本文主要以單相智能表作為研究對(duì)象，對(duì)該設(shè)施在使用過程中出現(xiàn)的計(jì)量失準(zhǔn)進(jìn)行探討研究，并對(duì)問題進(jìn)行深入分析，通過對(duì)單相智能表的軟件設(shè)計(jì)與硬件設(shè)計(jì)兩個(gè)方面原理的深入分析，對(duì)造成該設(shè)施出現(xiàn)計(jì)量失準(zhǔn)問題的原因進(jìn)行總結(jié)。在對(duì)問題進(jìn)行闡述后，本文以此為基礎(chǔ)，提出如何降低計(jì)量失準(zhǔn)不良情況發(fā)生可能性的相關(guān)措施，并且通過將措施應(yīng)用到實(shí)際工程中，對(duì)措施的有效性進(jìn)行證明。

一、智能電表計(jì)量的主要特點(diǎn)

通過對(duì)我國電力行業(yè)的調(diào)查分析可知，智能電表的應(yīng)用范圍較為廣泛，并且應(yīng)用普遍性大大提高，智能電表的應(yīng)用數(shù)值達(dá)到8億只以上，并且數(shù)值仍呈快速上升趨勢。對(duì)于智能電表而言，該設(shè)備的計(jì)量準(zhǔn)確性是人們選擇的重要原因，因此如果智能電表的準(zhǔn)確度較低，那么不但會(huì)使得數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確還會(huì)對(duì)用戶的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生影響?？偠灾?，智能電表計(jì)量出現(xiàn)失準(zhǔn)會(huì)對(duì)電力公司的經(jīng)濟(jì)收入造成嚴(yán)重影響，但是計(jì)量失準(zhǔn)問題具有較為隱蔽以及取證困難的特點(diǎn)，因此計(jì)量失準(zhǔn)也作為計(jì)量監(jiān)督管理工作的重難點(diǎn)問題等待深入解決。

二、智能電表計(jì)量失準(zhǔn)問題分析

（一）軟件設(shè)計(jì)

（1）在正常使用過程中，智能電表的校表參數(shù)環(huán)節(jié)與糾錯(cuò)環(huán)節(jié)均存在不足。如果校表參數(shù)出現(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)情況不同時(shí)，智能電表的軟件設(shè)計(jì)部分沒有相應(yīng)硬的容錯(cuò)處理緩解，因此如果校表參數(shù)出現(xiàn)問題，那么智能電表所顯現(xiàn)的計(jì)量數(shù)據(jù)可信度較低，存在不準(zhǔn)確的現(xiàn)象。

（2）數(shù)據(jù)校驗(yàn)方式存在缺陷。對(duì)于數(shù)據(jù)如何進(jìn)行校驗(yàn)操作仍然有不足。通過深入分析可知在進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)的過程中，智能電表的計(jì)量芯片所包含的校驗(yàn)環(huán)節(jié)仍然存在缺陷。如果周圍環(huán)境為停電并且快速恢復(fù)電力后，智能電表的主處理器不能將配置參數(shù)按正常標(biāo)準(zhǔn)完整的導(dǎo)入到計(jì)量芯片之中，由此會(huì)使得之后的應(yīng)用程序，對(duì)于計(jì)量芯片的配置參數(shù)不會(huì)進(jìn)行檢驗(yàn)。如果此時(shí)的計(jì)量芯片所體現(xiàn)的配置參數(shù)與正常數(shù)值有所差異，即為錯(cuò)誤情況，那么會(huì)造成最終的數(shù)據(jù)計(jì)量失準(zhǔn)。除此之外，目前所使用的校驗(yàn)方式大多為累加計(jì)算總和的方式，并且利用軟件完成校驗(yàn)，但是這種校驗(yàn)方式會(huì)使得最終數(shù)據(jù)仍然存在一定錯(cuò)誤的概率。

（二）硬件設(shè)計(jì)

（1）智能電表中的MCU與設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的計(jì)量電路的通訊線路可靠性較低。如果這時(shí)該通訊線路受到環(huán)境或者其他因素的影響而受到干擾，那么對(duì)于最終數(shù)據(jù)的讀寫結(jié)果也會(huì)產(chǎn)生影響，從而導(dǎo)致失準(zhǔn)。

（2）通過對(duì)智能電表計(jì)量電路的外圍電路分析可知，如果此類外類電路的設(shè)計(jì)存在可靠性較低的情況，那么也會(huì)對(duì)最終數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)造成影響，從而導(dǎo)致失準(zhǔn)。

（三）生產(chǎn)工藝

（1）智能表的印制板組成部分存在一定程度的質(zhì)量問題，主要表現(xiàn)可能為經(jīng)過焊接后，該印制板所呈現(xiàn)的曲翹度與設(shè)計(jì)要求的曲翹度存在較大差距。這會(huì)導(dǎo)致智能電表的內(nèi)部元件由于所承受壓力的不均勻，而出現(xiàn)破裂或者脫落的現(xiàn)象;除此之外，智能電表的手工分板也會(huì)因?yàn)椴僮髟驅(qū)е掠?jì)量芯片出現(xiàn)問題，影響數(shù)據(jù)的采集環(huán)節(jié)，從而使得數(shù)據(jù)出現(xiàn)失準(zhǔn)。

（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(shí)存在一定漏洞、所處的環(huán)境灰塵粉塵含量較高、保存環(huán)境的溫度較高、所處環(huán)境的濕潤度較高等都會(huì)造成影響，從而使得數(shù)據(jù)出現(xiàn)失準(zhǔn)。

三、減少計(jì)量失準(zhǔn)故障的措施

（一）軟件改進(jìn)措施

（1）對(duì)可靠性較低的數(shù)據(jù)校驗(yàn)方式進(jìn)行更新改進(jìn)，使其擁有較高的效度與可靠度。例如可以使用特征值對(duì)crc16檢驗(yàn)進(jìn)行判斷。

（2）在電力數(shù)據(jù)量的采集過程中，利用多樣化的備份方式進(jìn)行存檔。避免因單一的備份方式出現(xiàn)錯(cuò)誤或者披露時(shí)，無法得知最終的準(zhǔn)確結(jié)果，而出現(xiàn)計(jì)量失準(zhǔn)。如果利用多樣化的備份方式，那么在其中一個(gè)方式出現(xiàn)問題時(shí)，可以換取其他方式較為準(zhǔn)確的結(jié)果。

（二）硬件改進(jìn)措施

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

（2）在對(duì)智能電表硬件的改造過程中，對(duì)于接線板的布置也要進(jìn)行改進(jìn)，使其布置符合合理科學(xué)的要求。另外對(duì)于濾波措施也要適當(dāng)?shù)氖褂?，并且?duì)于端子引線的長短要以最大程度進(jìn)行縮短，以此避免線路干擾對(duì)智能電表數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的影響。與此同時(shí)，對(duì)于智能電表的測量結(jié)構(gòu)，要對(duì)電壓采樣信號(hào)與電流采樣信號(hào)進(jìn)行改進(jìn)，保證二者最大程度上使用差動(dòng)牽引線，從而減少數(shù)字信號(hào)線所帶來的噪聲對(duì)于智能電表數(shù)據(jù)結(jié)果呈現(xiàn)的干擾程度。

（三）工藝改進(jìn)方面

（1）對(duì)于智能電表的工藝改進(jìn)而言，對(duì)于焊接要求要更為嚴(yán)格并且明確形成規(guī)范。例如在對(duì)測量芯片進(jìn)行焊接的過程中，要對(duì)焊接溫度進(jìn)行控制，避免焊接溫度較高，從而對(duì)芯片造成損壞，并且對(duì)其他相關(guān)性零部件造成影響。除此之外，對(duì)于全部的貼片性零件都要采用回流焊的方法，對(duì)于全部的插入件都要使用風(fēng)焊的焊接方法，并且利用超聲波進(jìn)行清洗。通過以上改進(jìn)措施，可以避免全員對(duì)最終產(chǎn)品質(zhì)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(duì)該設(shè)備進(jìn)行保護(hù)期的涂抹，在涂抹時(shí)要完成三道涂抹。以此操作，從而避免濕度較高的環(huán)境中智能電表與空氣中的蒸汽相互反應(yīng)，從而帶來性能的改變。

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

結(jié)束語

綜上所述，本文以單相智能電能表為研究對(duì)象，對(duì)于智能電表的計(jì)算失準(zhǔn)進(jìn)行深入探討，并對(duì)其問題根源進(jìn)行分析總結(jié)。通過深入研究，可知智能電表出現(xiàn)計(jì)量失準(zhǔn)可能受到軟件設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)以及工藝三個(gè)方面的影響，本文基于此提出對(duì)應(yīng)的改進(jìn)措施，希望對(duì)智能電能表計(jì)量失準(zhǔn)的問題加以緩解并解決。

參考文獻(xiàn)：

[1]彭丹，李利明.電能計(jì)量故障處理的問題分析及改進(jìn)方法[J].科技尚品，2016（7）：72.

[2]劉平安，李恒.電能計(jì)量工作中故障及處理方法的分析[J].電源技術(shù)應(yīng)用，2018（9）：363-370.

[3]王小博.智能電能表計(jì)量故障分析及處理措施[J].工程技術(shù)（文摘版），2017，22（9）：00306.

[4]付文娟.費(fèi)控電能表在運(yùn)行中的常見故障原因[J].電子技術(shù)與軟件工程，2018（13）：222.

[5]盧健豪，聶一雄，溫盛科，等.基于層次分析法的電能計(jì)量裝置運(yùn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)方法[J].電測與儀表，2017，54（14）：81-86.

[6]羅冉冉，龍磊.基于故障樹理論的單相智能電表黑屏故障分析方法研究[J].電測與儀表，2014，51（23）：6-17.

[7]李蕊，韓柳，楊寶琳，等.智能電能表計(jì)量故障原因分析及預(yù)防措施[J].科技通報(bào)，2017，33（9）：113-117.

[8]徐永進(jìn)，周永佳，王祥，等.電能表耐壓裝置反沖電壓的抑制方法[J].電氣技術(shù)，2015，16（2）：103-105.