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新一代智能电能表支撑泛在电力物联网技术研究
摘要：随着信息技术的不断发展与进步，物联网技术在这一背景下的不断更新
壮大，并以其优势特点被广泛应用到电网行业中。这两者的有效结合让实质为多
传感器的电力系统升级转化为物联网系统，并在大数据背景和信息化发展的形势
下使物联网技术得到进一步优化与创新，因此电力系统在这一基础上使其高效性、
安全性、智能性得到一定程度提升。智能电能表作为电力物联网感知层末端重要
的传感设备，其技术功能被赋予更多的要求。新一代智能电能表既要兼顾传统计
量功能又要考虑泛在电力物联网环境下业务的需求，其技术发展方向是保证感知
层设备智能化升级、实现业务终端全连接、提升边缘智能水平的关键。本文基于
IR46 国际标准，从电能表的计量特性、电能表功能多元化发展方向、实时嵌入式
操作系统应用等多角度，探讨新一代智能电能表的技术发展方向。
关键词:泛在电力物联网(UPIoT);新一代智能电能表;功能定位与设计;应用场景
分析
引言
物联网技术作为新时代中蓬勃发展的核心科技，正处于勇敢应对这一挑战的
技术前沿，物联网技术能够通过泛在的感知技术，为电力系统带来更为灵活的动
态感知、实时通信、智能控制以及信息安全等等功能型技术，也能够不断的提高
电力系统在运行过程中的智能控制与智能调度的能力，让不同类型的能源实现更
有效的互动，从而将电力系统从一个单纯的电力传输媒介，转化成具有智能化的
信息一体化的基础设备。在未来，通过泛在感知技术，我们的电力系统将变得更
加安全、更加可靠、更加具有可持续性。
1 有效创建泛在电力物联网的重要价值与意义探究
智能化能源系统的发展方向之一就是能源互联网，能源互联网的特征有通信、
感知以及部件运用控制、智能化云端决策，而具有神经系统这一功能的则是泛在
电力物联网。神经系统涵盖了中枢和周边两种神经系统，周边神经系统在人体全
身范围内都有覆盖，与内脏和皮肤紧密相连，而中枢神经系统的职责与功能则是
协调、决策与感知。电网的智能化管理、运行和调配与中枢神经系统较为一致，
泛在电力物联网本身就是一个周边神经系统，其本身的计量、传感以及测量等功
能都是由大量神经末梢来实现的，其次还具有一定的控制功能、传输采集通信、
智能化边缘计算等性能。
2 新一代智能电能表功能定位与设计
2.1 设计思路
表计由多个模组及单元组成，各模组及单元之间通过高速总线传输数据，保
障数据传输的有效性。基表为计量芯模块，承担法制计量相关工作，实现电量数
据的采集与冻结;管理芯模块负责各项管理功能，包括显示、电费管理、蓝牙交互、
开关控制等功能，并且管理、调度、转发各扩展模组的业务需求及数据;上行通信
模块负责同新一代采集终端进行交互，可以支持 HPLC 或双模(HPLC+微功率无线)
通信，不同通信方式的模块可互换，并且如需通过载波方式同下行智能设备通信
时，该模块可扩展下行(载波通信)通信功能;扩展模块可与管理芯模块及计量芯模
块进行数据交互，可定义为非载波方式的下行通信模块或满足泛在电力物联网各
应用场景的功能模块。各模块之间相互隔离，独立工作。