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摘要：智能电网的建设是国家惠民工程中的一项重要的工程，在这项工程中积极地普及智能电能表为电网的管理带来了极大的便捷。但是，智能电能表的广泛使用过程中，由于各种各样的因素导致了智能电能表的种种故障。鉴于此，为了保证智能电表在电网中发挥其应有的功能，有必要积极地加快对电表检测工作的标准化进程建设。对于智能电能表性能的检测有必要给予高度地重视，对智能电能表所出现的问题进行剖析和解决。促使智能电能表发挥出应有的积极作用。
关键词：智能电表；功能；可靠性；检测技术；分析
1导言
自动化检测线将传统电能表检测中的各个环节加以整合优化，使检测过程中的走字耐压、校核常数、误差检定、性能检测、功能检查、参数预置、密钥下发、检定数据上传营销业务网等过程均在流水线上自动完成，改变了传统检测方式中对电能表进行走字、检定、加封和功能检查过程中要靠人工反复拆装的状况。所有重要、复杂、费时的工序，全部由电脑程序自动控制完成，减少了许多因人工操作而产生的不可控因素。
2智能电能表的功能可靠性
智能电能表具有很多功能，其中，包括对电量的计算、信息的采集、用电情况的监控和电量的控制等。此外，还可满足双向计量、阶梯电价等在人们实际生活当中的需求，这些功能是在建设智能小区、智能家居等时必不可少的。
智能电能表是可编程的，在使用之前可以提前设定时间间隔，比如在15min或30min内对电量进行测量。此外，智能电能表中还可以储存很多种类的计量值，包括电能量、功率、电压等。智能电能表还可以通过通信功能模块进行双向通讯工作以及对数据的处理。智能电能表可以进行双向通信，所测量的电量可以随时供人们读取，在远距离的情况下也具备开关等功能，可以使装置免受其他干扰、防止电被盗用，还可以越界检测电压。当变量得不到及时的供应时，电能表还可以自动发出断电警报（该功能由电能表内部的电容器蓄电实现），大大方便了电能表的故障检测工作。
如果能够实现智能电表在用电区的全面覆盖，则用户在了解当天使用电量的情况时，可以随时拨打24h服务热线，进而对用电情况进行查询。这个功能有利于人们分别对各个时间段的用电量进行查询，从而了解哪些电器在通电状态下是不消耗电量的，且也可以计算出每种电器的耗电量，针对每种电器的实际用电量采取相应的省电方法，实现合理用电，避免电能的浪费。
此外，智能电能表还具有以下3种功能：①可实现双向计量和净计量电价。这是美国的一种新型的电量结算方法，当用户安装了可再生能源发电装置时，对于所产生的多余的电力，电力公司会以一定的价格对其收回。②当突然发生断电的情况时，智能电能表可以自动发出断电警报，供电恢复后，智能电能表也可以进行供电恢复确认工作。③智能电能表可以进行电能质量监控工作。
3智能电能表用电信息采集终端的检测技术
智能电能表用电信息采集终端是对各信息采集点用电信息采集的设备，简称采集终端。可以实现电能表数据的采集、数据管理、数据双向传输以及转发或执行控制命令的设备。用电信息采集终端按应用场所分为专变采集终端、集中抄表终端（包括集中器和采集器）、分布式能源监控终端等类型。由于每个表位都配备有独立的检测部件，且多串口服务器与上位机采用100M网络接口进行通信，其通信速率远远高于每个串口和被检表之间的通信速率，因此，上位机检测软件可以同时运行多个检测进程，每个进程与一个表位对应，这样多个表位的电能表可同时进行检测，互不影响。此外，该检测装置还增加了人机交互模块，实现了电能表检测台、上位机与检测员之间的人机交互，大大提高了检测效率。该新型检测装置由多个部件构成，与费控功能检测相关且能显著提高检测效率的部件为：发卡仿真器、自动插卡器以及人机交互模块。
3.1发卡仿真器
发卡仿真器由主控单元、IC卡单元、通信单元、电源单元、IC卡输出单元组成。主控单元是整个部件的核心，来自上位机的各种指令均由它解析，并且它能控制其他单元完成相应的操作。通信单元是主控单元与上位机进行通信的接口。IC卡单元根据检测过程中使用的智能卡类型配备了不同的卡片单元，它包括：密钥下装卡单元、密钥恢复卡单元、短路测试卡单元、主控卡单元和后备IC卡单元。它们分别与主控单元和IC卡输出单元连接。IC卡输出单元是一个多路转换器，根据主控单元的命令将不同的卡片单元输出；电源单元为主控电路板上的其他各单元提供电源。
3.2自动插卡器设计
自动插卡器由底座、控制电池、滑杆、导轨、仿真卡片等组成。其中，仿真卡片上的卡片触点用来与电能表卡座触点接触，进行数据交互。控制电池固定在底座上，在控制电池上安装有电磁铁，电磁铁铁芯与滑杆相连，滑杆顶端是插卡开关，滑杆可通过在导轨内滑动使插卡开关与卡座位置开关接触实现自动插卡动作。此外，控制电池上集成有单片机控制器和IC卡模块，单片机控制器通过通信接口与上位机进行通信，进行插卡、拔卡控制；IC卡模块与上节叙述到的发卡仿真器的信号输出单元相连。自动插拔卡过程为：自动插卡器插入电能表IC卡卡槽内，IC卡卡槽中的弹簧片将插卡装置夹住。当上位机发出插卡指令后，电磁铁线圈通电，产生磁力，推动铁芯向前移动，铁芯推动滑杆克服弹簧阻力在导轨内向前移动，滑杆顶端的捕卡开关也随之向前移动，直到与卡座位置开关接触，此时，仿真卡片上的卡片触点与电能表卡座触点接触，完成插卡动作。反之，当需要拔卡时电磁铁线圈断电，磁力消失，弹簧推动滑杆向回移动，完成拔卡动作。
3.3人机交互模块设计
当多表位电能表同时进行检测时，各表位的检测进度不完全相同，因此，上位机的操作指令也不完全相同。如果仅在上位机操作界面上显示各操作指令，会使得操作界面看上去很凌乱，很容易使检测员做出误操作，影响检测结果。人机交互模块解决了这一难题。它将人机交互接口从上位机扩展到了检测装置的表位上，上位机对每个表位的操作指令都在表位上的液晶显示单元清楚地地显示出来，同时，检测员也可以通过键盘操作单元直接将响应信息发回到上位机，避免了检测员在上位机和检测装置之间来回奔波之苦，也降低了检测员的误操作率。它包括控制单元，通信单元，液晶显示单元和键盘操作单元。上位机下发的各种指令，都会在液晶显示单元一一显示，相应的表位是否执行完该指令也会在液晶显示单元有所提示，检测员通过按键操作，可以把相关信息上传给上位机，上位机接收信息后再根据实际需要下发其他指令，继续对电能表检测。这样人机交互一目了然，并且各个电能表互不干扰，大大缩短了检测时间，提高了检测效率，也降低了误操作率。
4结论
综上所述，智能电能表的应用功能越来越多，且安全防护等级也逐渐提高。随着智能电网建设的发展，原有的电能表检测装置逐渐被淘汰，因此，应实现智能电能表的费控功能和安全认证功能。
参考文献
[1]刘鹰,翟峰,岑炜,付义伦.一种新型智能电能表自动检测装置设计[J].自动化与仪表,2011,12:14-16+51.
[2]付金彦,邵丕彦,于宁,张强,崔晖.关于智能电能表电流采样回路新检测方法的研究[J].电测与仪表,2016,S1:19-22.
[3]孙志强,赵兵,翟峰,吕英杰,徐文静.国家电网公司智能电能表检测装置软件设计技术规范解读[J].智能电网,2014,09:52-58.
[4]徐人恒,曲井致,李迪星,依溥治,郭龙弟.智能电能表全寿命周期管理系统的研究[J].电测与仪表,2017,01:67-70.
[5]李宁,李建闽,张建文,宋俊皓,段辉江,荣宏.单相双向计量多功能智能电能表设计[J].自动化仪表,2017,03:70-74.