一種居民用智能電表系統(tǒng)

文/施耐德電氣中國(guó)有限公司上海分公司 余 剛 楊崢瑜 周 焱

目前中國(guó)5%的高收入家庭的用電量占到居民用電量的24%，10%的高用電量家庭消費(fèi)了33%的居民用電。為了提倡節(jié)約用電和節(jié)能增效，特別是督促高用電量家庭節(jié)約用電，國(guó)家于2012年7月1日起，在全國(guó)范圍內(nèi)全面試行居民階梯電價(jià)，取代傳統(tǒng)的單一電價(jià)制度。

居民階梯電價(jià)是指將現(xiàn)行單一形式的居民電價(jià)，改為按照用戶消費(fèi)的電量分段定價(jià)，用電價(jià)格隨用電量增加呈階梯狀逐級(jí)遞增的一種電價(jià)定價(jià)機(jī)制。

不同的省份在電費(fèi)計(jì)算方面的政策各不相同，而且在每檔用電量及對(duì)應(yīng)單價(jià)、季節(jié)、結(jié)算周期、戶數(shù)、是否貧困戶等方面各有考慮，并且隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，這些影響因素還會(huì)隨時(shí)間變化更新，從而構(gòu)成復(fù)雜的電費(fèi)計(jì)算體系。

居民階梯電價(jià)政策的提出，對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，就出現(xiàn)了下面兩個(gè)新的需求：①電費(fèi)計(jì)算信息的透明。電費(fèi)分檔計(jì)算，較傳統(tǒng)的單一電價(jià)制度計(jì)算復(fù)雜，影響因素多，客戶需要明白消費(fèi)，計(jì)算信息透明；②用電量實(shí)時(shí)提醒功能。特別是用電量向上一檔轉(zhuǎn)變，單位電價(jià)改變時(shí)，有必要提醒用戶注意節(jié)能增效。

這些新的需求，現(xiàn)有的電表并不能滿足。而全球領(lǐng)先的能源管理專家施耐德電氣，結(jié)合自身的優(yōu)勢(shì)，推出了智能電表系統(tǒng)。通過(guò)帶通信功能的智能電表，將用電量信息傳輸給安裝在手機(jī)、平板電腦等智能設(shè)備上的軟件客戶端，由軟件客戶端來(lái)完成電費(fèi)計(jì)算顯示和提醒功能。因此，經(jīng)濟(jì)靈活地解決了這兩個(gè)問(wèn)題。

本產(chǎn)品在普通電表的基礎(chǔ)上，加入了通信功能。由藍(lán)牙或其它無(wú)線通信模塊，將測(cè)量記錄的居民用電量信息傳輸給安裝在智能手機(jī)、PAD、筆記本等設(shè)備上的客戶端軟件?？蛻舳塑浖柚F(xiàn)有智能設(shè)備可實(shí)現(xiàn)諸多功能，而且還可以由客戶自行設(shè)定、擴(kuò)展、自動(dòng)更新等。

這種新型智能電表的原理是MCU 對(duì)電表輸出脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，通過(guò)軟件換算成用電量數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)在內(nèi)部存貯器中。待客戶端通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)提出數(shù)據(jù)需求申請(qǐng)，MCU 輸出當(dāng)前存儲(chǔ)的用電量數(shù)據(jù)，再通過(guò)無(wú)線發(fā)送到客戶端。如圖1所示。

圖1 智能電表原理框圖

在尺寸外觀上，施耐德電氣在現(xiàn)有的18mm 電表的基礎(chǔ)上，將其擴(kuò)展到36mm。右邊18mm 集成通信功能模塊。同時(shí)，也可以在產(chǎn)品中加入指示燈，來(lái)區(qū)分指示現(xiàn)在用電量所處的等級(jí)。如圖2所示。

圖2 新型智能電表外觀尺寸示例