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。
2.2关于平台化设备管理
不同工况、工艺与设计之间存在的误差通常会引发设备运行风险，因为之前实时监控数据并不完善，致使评估设备状态较为落后，并且因为大量的人为因素，基本上不具备预见性。这就需要对设备运行监管体系进行强化，熟练掌握设备的变化和健康情况，及时对设备进行预防性维护，确保设备处于最佳状态，有利于对在降低运行风险的基础上对生产效率进行有效提高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆首先需要具备科学系统的评价体系，该评价主要涵盖了整体系统评价、实时分析指标以及准确评估健康情况等，在改造数字化和装备信息化生产环节不断加快生产力度，从而营造智能化、高效化以及两化有效融合的发展趋势；其次是智能点巡检，点检人员的任务是从特有设备中登录巡检系统后完成任务的，该工作也是在这一设备中的管理后台上传相应数据，实现全面后台管理；在预测性检修过程中需要对运行设备主要部位的状态和存在的故障隐患进行监测和诊断，在设备状态基础上对未来发展趋势进行预测，从而根据预测内容进行针对性的计划和部署实施。预测性检修计划与点巡检、设备运行情况和维修记录、成本控制、人员培训、应急抢修等环节密切相关。
2.3关于泛在电力物联网设备的创新与研发
对于泛在电力物联网而言，首要任务就是将信息感知功能有效的发挥出来，换言之，就是需要将不同的传感设备部署在不同的目标区域中，对不同的人或者实物进行对应的实时感知。但是因为电力系统本身的规模实在是过于的庞大，且结构也十分的复杂，因此需要部署的传感设备数量就比较多。基于这样的情况，就需要将传感设备进行简化，而且关于传感设备的成本也需要进一步的控制，尽可能的降低其功能上的消耗以及高度的集中化，同时要充分利用无线通信功能，以此来减少线路之类的基础网路架构的部署需求量。只有这样，才能够有效的控制电力系统物联网在构建阶段的成本与困难，从而实现诸多物联网设备与电力系统之间的无缝衔接集成。
2.4制造工艺提升。
为了进一步加强可靠性，在保证整表外形尺寸不变的前提下，新一代智能电能表内部采用无软线焊接的设计理念，同时计划取消电能表弱电辅助端子以提升整表耐压等级，为泛在电力物联网的基础设施建设提供质量保障。综上，新一代智能电能表采用多芯模组化的设计理念，计量单元与管理单元是新一代电能表的基础组成部分，两者在物理层实现隔离相对独立，同时配备上下行通信模块以及各类业务应用模块，非计量模可独立升级，各类业务应用模块可灵活配置，在保障计量功能准确可靠的前提下为未来所需要拓展的需求预留充足的空间，提高了电能表的兼容性和可扩展性，力求在下一个十年内继续引领国际电能表的发展水平。
2.5实时嵌入式操作系统在电能表中的技术应用
在泛在电力物联网的发展过程中，无论是手机电表还是主站电表，其管理功能部分都将支撑未来多专业的业务需求，管理功能应具备程序模块化设计、业务可扩展、开源性架构平台、可在线升级等功能。新一代电能表的管理功能需要更强大的平台来承接泛在电力物联网下很多未知的业务需求，因此引入实时嵌入式操作系统来满足电能表所需能力成为必然。利用操作系统搭建完整的架构平台，开发适用电能表基础内核、内核组件及应用APP平台；利用SVC系统调用技术、MPU保护技术、程序模块化设计、虚拟文件系统、tickless技术等手段来提升电能表在泛在电力物联网下的业务应用能力。
结语
新一代智能电能表的功能定位和设计思路，新一代智能电能表将以能源路由器的形式，计量功能与管理功能相互独立，非计量模可独立升级，实现设备数据的感知、采集和控制，以满足不同业务需求、不同系统体系，有力支撑泛在电力物联网建设。
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论文作者:吴婷
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年14期
论文发表时间:2019/12/2
标签：电能表论文; 电力论文; 设备论文; 功能论文; 新一代论文; 智能论文; 技术论文; 《当代电力文化》2019年14期论文;