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，莫過于讀表和收費程序的簡化。通過表面上看似簡單的強化通信連接，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)備的計量信息，共享的計量收集裝置會以固定的時間間隔進行取樣并計算，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、恒溫器及負載控制器在市場上漸漸普及，這些工具能進一步提高控制水平。運營商也能享有雙向網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的好處，因為這能改善可靠性并提供互動收費機制。

　　公用儀表基本類別

　　計量裝置相關(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)：計量或測量功能以及通信子系統(tǒng)。計量功能的要求因區(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、負載的電力因子以及耗電的時間，以支持多重費率的計量。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。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)計參數(shù)，因為電力線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。熱量計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)功耗進行優(yōu)化。

　　與煤氣和水表的拓撲結(jié)構(gòu)相似，熱能計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。暖氣的收費是按照被傳輸至某位置的熱量（每單位時間的熱能）來計算，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。