多費率智能電表是一種具備分時計量功能的先進電能計量設備,能夠根據(jù)電力部門設定的不同時間段(如尖、峰、平、谷)自動記錄用戶在各時段的用電量,并按相應電價分別計費。它不僅是傳統(tǒng)電表的升級替代品,更是智能電網(wǎng)建設中的關鍵終端設備,廣泛應用于居民、商業(yè)及工業(yè)用戶的精細化用電管理與需求側響應。
該電表以高精度電子式計量芯片為核心,集成實時時鐘(RTC)、微處理器、存儲器、通信模塊(如RS485、載波、LoRa、NB-IoT或4G)及液晶顯示單元。其核心功能包括:精確計量有功/無功電能、電壓、電流、功率因數(shù)等參數(shù);支持多時段(通常4–8個費率時段)自動切換;具備事件記錄(如斷電、開蓋、過載)、遠程抄表、遠程控制(通斷電)、負荷監(jiān)控及異常報警等智能化特性。
1、計量模塊
核心功能:完成電能的高精度計量,支持分時計量與多參數(shù)采集。
關鍵組件:
高精度計量芯片:如ADE7755、RN8209等,通過電壓/電流采樣電路實時監(jiān)測用戶用電數(shù)據(jù),誤差率≤0.5%,滿足IEC 62053國際標準。
時鐘芯片:內置高精度RTC(實時時鐘),為分時計量提供時間基準,確保時段切換誤差<1秒/天。
存儲器:包括Flash存儲器(存儲歷史數(shù)據(jù))和EEPROM(存儲電表參數(shù)),支持斷電數(shù)據(jù)保存≥10年。
2、通信模塊
核心功能:實現(xiàn)電表與電力公司主站系統(tǒng)的雙向數(shù)據(jù)傳輸。
關鍵組件:
本地通信接口:
紅外接口:用于現(xiàn)場調試與數(shù)據(jù)讀取。
RS-485接口:連接集中器,支持多電表組網(wǎng)通信。
遠程通信模塊:
4G-Cat1/NB-IoT模塊:通過移動網(wǎng)絡實現(xiàn)遠程抄表與控制。
電力線載波(PLC)模塊:利用電力線傳輸數(shù)據(jù),適用于無移動信號場景。
3、控制與處理模塊
核心功能:執(zhí)行費率切換、數(shù)據(jù)計算與邏輯控制。
關鍵組件:
微控制器(MCU):如STM32F系列,負責數(shù)據(jù)處理、時段判斷與通信協(xié)議解析。
繼電器:控制電表通斷,支持遠程拉合閘功能。
電源管理電路:將交流電轉換為直流電,為各模塊供電,并具備過壓/欠壓保護功能。
4、顯示與交互模塊
核心功能:提供用戶直觀的用電信息展示與操作接口。
關鍵組件:
液晶顯示屏(LCD):顯示累計電量、剩余金額、當前費率、電壓/電流等參數(shù)。
按鍵或觸摸屏:支持用戶查詢歷史數(shù)據(jù)、設置參數(shù)(如報警閾值)。
指示燈:通過不同顏色(如紅/綠)提示電表狀態(tài)(如正常/故障)。
5、安全模塊
核心功能:保障數(shù)據(jù)安全與電表防篡改。
關鍵組件:
加密芯片:采用AES-128/256算法對通信數(shù)據(jù)進行加密,防止數(shù)據(jù)截獲與篡改。
鉛封與防拆開關:物理防拆設計,一旦電表被非法開啟,立即觸發(fā)報警并記錄事件。
電磁兼容(EMC)設計:通過濾波電路與屏蔽罩抑制電磁干擾,確保計量穩(wěn)定性。
