電子發(fā)燒友網(wǎng)核心提示：本文通過專家的深入分析和重點(diǎn)闡述為大家展示了智能電表是如何為能源管理帶來智能化、互聯(lián)互通和有效數(shù)據(jù)保護(hù)等功能的。通過本文的介紹，相信大家會對“智能電表如何雄霸能源管理領(lǐng)域”有著更為深刻的理解。

　　隨著綠色能源管理成逐步全球化，使用智能系統(tǒng)和無線技術(shù)來高效利用能源和其他資源成為普遍情況。一開始的想法相對簡單，如果在傳統(tǒng)儀表裝置中嵌入智能和通信連接，就能遠(yuǎn)程接入此儀表所收集的數(shù)據(jù)。其中率先出現(xiàn)且效果最明顯的應(yīng)用，莫過于讀表和收費(fèi)程序的簡化。通過表面上看似簡單的強(qiáng)化通信連接，構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，隨之而來的便是更多應(yīng)用和創(chuàng)新作法改變了能源測量、定價和消耗的方式?！?/p>

　　能源計(jì)量生態(tài)系統(tǒng)所監(jiān)測和控制的能源相當(dāng)廣泛，包括氣、水、電和熱能源。對于來自住宅、商業(yè)及產(chǎn)業(yè)設(shè)備的計(jì)量信息，共享的計(jì)量收集裝置會以固定的時間間隔進(jìn)行取樣并計(jì)算，之后再提供給服務(wù)提供商。自動讀表功能帶來了極大便利，同時現(xiàn)在的設(shè)備正在發(fā)展雙向網(wǎng)絡(luò)，如此可進(jìn)一步讓個人和公司更有效地利用他們所消耗的能源。家用的能源顯示器、恒溫器及負(fù)載控制器在市場上漸漸普及，這些工具能進(jìn)一步提高控制水平。運(yùn)營商也能享有雙向網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的好處，因?yàn)檫@能改善可靠性并提供互動收費(fèi)機(jī)制。

　　公用儀表基本類別

　　計(jì)量裝置相關(guān)應(yīng)用相當(dāng)廣泛，主要分為三類。最常見的就是計(jì)算電力消耗的電表。其次是測量液體消耗的儀表，比如水、天然氣或燃油等。第三類則是計(jì)量熱能消耗的儀表，通常指熱量表或是熱成本分配器。

　　關(guān)于電表，按功能可被分為兩大功能區(qū)：計(jì)量或測量功能以及通信子系統(tǒng)。計(jì)量功能的要求因區(qū)域和儀表種類而異（如住家或工業(yè)），其中的一些變量包括測量相位的數(shù)目、測量精確度、因使用時間而異的費(fèi)率要求、通信層所需的安全級別（包括加密）等。一般而言，這些系統(tǒng)會測量客戶所消耗的電力、負(fù)載的電力因子以及耗電的時間，以支持多重費(fèi)率的計(jì)量。這些測量依靠能和系統(tǒng)中的電源相數(shù)數(shù)量相匹配的各種傳感技術(shù)。一般大眾的儀表多為單相，而商業(yè)和工業(yè)客戶則可能擁有多相儀表。一般而言，這些儀表會使用來自主管線的電力，不過仍需要另外的電力供應(yīng)，例如電池或超級電容，以便在斷電或是供電條件惡劣時仍能維持運(yùn)作。

　　煤氣和水表（見圖1）一般是以電池供電并含有嵌入式控制器，可接到計(jì)量傳感器、顯示器以及通信部件，主要是無線發(fā)射器或收發(fā)器。它們通常使用容積式流量計(jì)測量單位流量流過此儀表的次數(shù)。針對較黏稠的液體，其流量是以磁鐵或軸桿的旋轉(zhuǎn)來計(jì)算，每一次的旋轉(zhuǎn)會被轉(zhuǎn)換為一個電氣信號，并由嵌入式控制器累計(jì)。不太黏稠的液體如天然氣，則可能是以超音波傳感器測量龐大的流量。無論待測物的性質(zhì)為何，低功耗都是這些系統(tǒng)中極為關(guān)鍵的設(shè)計(jì)參數(shù)，因?yàn)殡娏€通常不會拉至這些儀表所在之處。

　　
圖1 基于Si10xx無線微控制器的智能氣/水儀表系統(tǒng)示例

　　第三類儀表為熱能計(jì)。熱量計(jì)和熱成本分配器一般安裝在有多個住家并使用中央暖氣系統(tǒng)的建筑物中。這些儀表會計(jì)量在特定的一段時間內(nèi)傳送至某位置的熱量。同樣，這些儀表采用電池供電的解決方案，并針對最低的整體系統(tǒng)功耗進(jìn)行優(yōu)化。

　　與煤氣和水表的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相似，熱能計(jì)一般會具備嵌入式控制器，并結(jié)合顯示器和通信部件以測量熱流的流動和溫度。暖氣的收費(fèi)是按照被傳輸至某位置的熱量（每單位時間的熱能）來計(jì)算，其根據(jù)在特定期間內(nèi)測量熱流的流動，以及輸入和輸出液體的溫度而來?？蛻艨梢酝ㄟ^儀表中集成的顯示器或遠(yuǎn)程顯示器看到這些信息。各個地方收集到的信息通常會通過無線連接傳送至收集器，并在此整合傳輸給服務(wù)提供商。