摘要：智能电能表以功能丰富、扩展灵活、接口多样等诸多优点，在电网的稳定、安全运行中发挥着重要的作用。虽然智能电能表经过更新换代，在可靠性方面已经大幅度提升了，但由于其内部电子元件较多，加上运行环境的复杂性，导致故障率仍然高居不下，且故障种类繁多，故障产生的原因也越来越多样化，时常会影响电网的正常运行，并带来一定的经济损失。对此，本文分析了智能电能表的工作原理及组成，探讨了常见故障，并提出了故障处理措施，以供参考。
关键词：智能电能表；故障；处理措施
1智能电能表的工作原理及组成
1.1智能电能表的工作原理
智能电能表作为一种计量设备，硬件主要由以下几个部分组成：电源采样部分、计量芯片、微处理器部分以及其他用于输出显示和通信的部分。具体的工作原理主要是对交流电流和电压的采样测量后，送至电能的计量单元，由计量芯片进行相关数据的统计，然后由数据处理单元将其转换成相关的脉冲信号传送给微处理器，最后，由微处理器根据各时段及阶梯计费标准来实现分时累加，最后得到各用户的用电总量和总价，并将结果保存到相关的存储设备当中。
1.2智能电能表的组成
一个完整的智能电能表主要由电源部分、微处理器部分、液晶显示输出部分、通信功能部分、采样功能部分以及计量芯片等组成。其中，电源部分主要由交流电源和后备电源组成，其中交流电源的主要功能是完成高低电压的转换、智能电能表和智能电网的电气隔离，而后备电源的功能主要是维持智能电能表的时钟显示和解决断电发生瞬间的微处理器供电问题。微处理器部分主要由单片机完成，单片机作为一种集成电路芯片，集成了CPU、内存以及内外部的总线，另外，还有相关外部设备的接口也被集成到了单片机上，主要的功能是实现算术、逻辑方面的运算，各种信号接口的转换，数字模拟信号的输入和输出，以及其他的相关的功能需求。液晶显示部分则主要用来显示智能电能表的相关信息，比如时间、电量的计量等。通信功能部分主要是通过红外传输、无线接口以及RS-485，通用分组无线服务技术等通信方式来实现抄表数据的传输。采样功能部分主要是对电源的电压及电流进行采样，主要的采样途径有直接采样和互感器采样两种。计量芯片部分是智能电能表的核心部件，其集成度越来越高，体积也是越来越小，但是功能却越来越强大。
2智能电能表中的常见故障
2.1烧表故障
智能电表烧表的情况一般都是在运行时产生的，一旦出现烧表的状况，智能电能表没有办法正常运转，那么计量结果也就失去了它的准确性。产生烧表故障的原因有以下两点：1）智能电能表内部电源电路故障烧坏，导致内部系统电源失效，智能电能表计量模组无法正常工作；2）线路板的工艺如果不够优质，可能会造成短路，而且在接线安装时接线端钮盒的螺丝如果没拧到位，用户长时间超负荷的使用就会造成烧表的故障，这也是人为因素造成的隐患。
2.2电池故障
通常，智能电能表使用的电池是锂电池。如果电池在使用时出现故障，就不能为智能电能表提供稳定运行的电源。引起这种故障的主要原因包括：电池的电量全部耗尽、长期使用而没有及时更换、安装电池时出现错误的操作、电池质量不合格等等。
2.3显示屏与背光故障
显示屏故障主要表现为正常连接状态下，液晶显示屏不能显示状态，整个显示过成长出现异常现象，比如：屏淡、闪烁等。背光故障主要表现为背光不明亮、背光颜色差距以及背光开关失去控制等等，导致这种故障出现的原因是由于背光电路缺焊、连焊或者错焊造成的。
2.4费控故障
费控故障主要是指智能电能表在运行过程中的计费功能在灵敏性和准确性上出现问题。具体表现为，远程费控结果与实际费用产生数值不符，或者费用计量的身份验证环节出现问题，都有可能影响费用控制环节的准确性和可靠性。
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2.5通信故障
通信故障，要是指智能电能表的信息传输和数据采集环节。由于它的内部线路和信息反馈与接收环节出现问题而出现无法及时通信，从而延误相关信息的反馈与采集。引发这一故障的原因主要是智电能表内发挥通信作用的结构出现运行异常。
3智能电能表中常见故障的解决对策
3.1烧表故障处理
要确保电表在应用前和应用中保持一个良好稳定的状态，则在电表产品生产完毕后投入应用前或者应用中，技术人员应当结合智能电表的性质和应用原理，从技术层面加强个人的技术能力，从而掌握先进有效的电表校验技术[4]，并从思想意识上重视电表校验工作，确保应用科学的方法及时完成电表装置的日常校验工作。另外，对智能电能表的结构和造型进行严格控制，确保应用科学的方法完成接线操作，避免接线误差或者规范性的问题引发烧表问题。
3.2电池故障处理
电池故障的产生与电池本身质量有密切关系。因此，基于解决电池故障的目标，采购人员应当在电池选购上把握其质量水平，选择应用持续性和耐久性都良好的电池类型。可以通过专业检测方法检测电池的实际性能和状态，确保其处在一个质量合格的参数范围内，以便为其实际应用中功能的发挥提供保障。另外，电池质量的控制与电池本身的日常检修和保养也有一定关系。技术人员和保养维修人员应当针对电池的应用状态做好日常检验，确保其处在良好运行和应用状态下。
3.3显示屏与背光故障处理
关于这一问题，可实施检验的主要切入点包括两个方面。第一，应用万用表设备，检验电能表的电池参数，查看显示与背光的问题是否是由电池的缺压问题造成的。一旦产生缺压问题，则智能电能表显示屏会由于压力和电量供应不足而在屏幕显示的环节出现异常。第二，针对电能表显示屏自身进行检验，确保显示屏本身的质量不存在问题。如果检验得出显示屏出现质量问题，则应当及时更换显示屏，确保其正常运行。
3.4费控故障处理
费控问题的产生，实际上与传输电路的质量有密切关系。因此，在排查费控问题产生的原因时，应当重视对电路系统的检查，必要时借助继电器设备对整个电路进行故障检测，确保发挥费控作用的整个智能电表的各个环节均不存在电路系统故障。如果由于身份验证方面的因素导致费控系统运行异常，则应当及时检查控制身份验证功能的相关芯片。当确定是由于芯片结构功能异常影响智能电能表的费用控制数值时，则应当更换；当检验发现芯片出现反差问题时，则应当及时将其调整到适当的运行状态。此外，要及时关注身份验证的密钥状态。密钥是关系身份验证环节是否能够顺利执行的一个核心环节，所以需要保证两者的一致性，以减低费控故障的发生概率。
3.5通信故障处理
通信问题的处理要求技术人员针对承担信息通信功能的线路和设备进行检验和把关，确保其设备本身不存在问题，并且确保通信信息的传输状态维持在一个相对稳定的状态。如果发现相关的设备出现被损坏等问题，则应当及时处理或者更换相应设备。
结语
综述，在智能化电能表应用中，不同的故障类型，其引发原因和故障表现有所差异。维修和检验电能表的技术人员应当注重自身技术能力的提高，从而确保各项检验和安装工作切实按照规定的技术操作流程实施，保证智能电能表的应用效果，并同步实现其长期运行中的稳定性和安全性目标，更好地为用户提供服务。
参考文献
[1]张建,李宏杰,郑宇光.智能电能表常见故障原因及处理分析[J].现代信息科技,2018,2(07):48-50.
[2]吴骏超.智能电能表主要故障分析与对策[J].电子技术与软件工程,2018(13):225.
[3]尹凯.浅谈降低智能电能表故障率的措施[J].广西电业,2018(06):48-49.
论文作者:何颖,冯祖强,余杰
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/12/9
标签：电能表论文; 智能论文; 故障论文; 电池论文; 功能论文; 电表论文; 通信论文; 《电力设备》2019年第15期论文;