摘要：资产全寿命周期管理作为一种先进的决策方法和管理理念，通过系统的规划设计、釆购检验、运行维护与报废清理等全过程的统筹管理，在满足使用需求和资产安全可靠运行的条件下，使资产在安全、能效、成本等方面达到整体的最优。电能表资产管理不仅包括对固定资产运行状态的日常维护管理，还包括对固定资产存量和分布状态的管理，并涉及到计量的准确性和可靠性。
关键词:智能电能表;全寿命周期;管理系统
前言：目前国家电网的智能电能表寿命周期管理基本上是从招标采购开始，而制造环节的相关监控管理还没有开展。建立从仪表设计、关键元件采购、制造过程、出厂检验等闭环的全寿命周期管理对电网企业资产管理有着实际的作用，同时也为电力需求侧管理和智能电能表可靠性评价体系的完善提供技术数据。
1.智能电能表及智能集抄系统介绍
1.1智能电表
智能电表是智能电网中重要的组成部分，智能电表可以通过用电信息采集系统完成采集并处理客户用电信息，然后通过通信技术把这些信息进行分析后再提供给用户以及企业，可以实现实时监控用电信息的目的，能够有效地防止偷电、漏电等现象。智能电表可以对电量、电费、缴费通知等小数据进行计量，还能够为大型企业和工业等用电大客户提供谐波计量、功率超限警告、变损计量等信息。
1.2集抄系统
集抄系统可以对电力数据进行实时采集和处理。无线传输网络、宽带通信网络、光纤通信和低压电力载波可以作为集抄系统的信息传输载体，使得集抄系统具有远程抄表、线损分析、数据采集、用电异常报警和预付费售电等功能。
智能集抄系统主要组成部分为：主站、数据传输通信信道、集中器、低压电力载波或总线、多个采集终端、RS485总线和多个电表。各组成部分介绍如下：
（1）主站：是一个计算机管理系统，可以定时抄录或随时抄录智能电表中的电量数据，能够将数据信息与集中器、采集终端进行交换。
（2）数据传输通信信道：由本地通信和远程通信信道组成。主站和集中器间的数据传输，以及主站和采集终端间的数据传输属于远程通信。智能电表和采集终端间的数据传输属于本地通信。
（3）集中器：连接主站和采集终端的中心连接设备，通过上行信道接收主站的指令，通过下行信道将命令发送到采集终端，可以向电表发送双向指令，能够设置和保存智能电表中相关的参数，将采集到的数据集中处理之后发送给主站，它是集抄系统中集中数据的核心设备。
（4）采集终端：存储和采集各个智能电表的电量信息，通过低压电力载波或总线将数据发送给集中器，并接收来自集中器的指令。
2.智能电能表全寿命周期管理系统
2.1智能电能表全寿命周期管理系统原理
ＲFID标签能够支持快速读写、移动识别、多目标识别、定位跟踪管理等功能。通过ＲFID技术解决方案，可以实现物品跟踪与信息共享，同时提高识别效率，该技术的发展为闭环智能电能表全寿命周期管理的实现提供了技术可能。
通过有源ＲFID芯片在仪表中的植入，赋予了智能电能表生命，可以在通电和非通电情况下，实现和仪表的实时数据连接，并将各个阶段的数据上传到云服务平台。利用ＲFID的防冲突机制实现多通道多标签同时读写，可实现智能电能表多参数设置、快速检测及校准、本地数据抄收、在线故障诊断。有源ＲFID数据存储容量大、实时处理能力强，具备一定距离的数据传输、接收能力。云平台的搭建有助于客户快速便捷地实现对智能电能表全寿命周期管理，能够实现智能电能表大量数据的实时采集、过滤提取、统计分析、查询报表等。
2.2ＲFID智能电能表设计
ＲFID智能电能表是以智能电能表为基础，加入ＲFID数据通信模块，以实现智能电能表的各项数据参数通过高频无线传输的目的。主要结构表现为：ＲFID模块通过I2C总线与主控模块相连，ＲFID模块包括ＲFID射频芯片与ＲFID射频天线。
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当ＲFID天线接收到外界读写设备发来的读写指令时，判断该指令是否与本台电能表相关，如果不相关，不采取任何操作，如果相关，则按照该指令查询相应的信息，再通过ＲFID天线将信息发送到外部读写设备。
此外，ＲFID芯片自有协议及相应的存储空间高效利用，也是ＲFID智能电能表的研究重点。为整合信息节约存储空间，ＲFID芯片内部数据区根据功能要求分为参数区、电量数据存储、制造环节信息存储区。参数区保存如下数据:生产厂商、表号、规格、出厂日期等。电量数据存储保存如下数据:当前组合有功总、供电电压、供电电流、费率时段等。制造环节信息存储区保存如下数据:保存制造工序各环节的所有信息。
2.3系统主要结构
（1）生产制造流程全过程管理
在仪表制造所有环节设置ＲFID读写系统，使得制造设备与产品(ＲFID智能电能表)之间能够实时沟通，全面管控产品的装配、老化、校验、检验、仓储、维修等环节的总体情况。实现智能电能表在智能制造流程中的自动定位，工序状态设置、自动流程管理等。
（2）基于ＲFID无线通信的自动校验装置
校验装置与智能电能表摒弃传统的ＲS485和红外通讯方式，采用ＲFID射频识别技术实现电能表和检定装置的通信，进行电能表的校准和检验。每台智能电能表在生产完成后，其内部的ＲFID芯片都有一个全球唯一识别码，检定装置通过ＲFID无线读写设备依次完成每台电能表的准确度校准。校表和检验数据通过自动检表装置的ＲFID通道传入被检电能表ＲFID芯片，为电力用户验收比对提供依据。最后，将电能表相关检测数据传至云平台。
（3）ＲFID智能电能表本地数据抄收系统
普通电能表的现场抄收是基于红外设备，局限性较多，操作不便利。ＲFID智能电能表在进行本地抄收时，无需像红外抄表一样固定位置，只需通过电能表内置的ＲFID天线(有效距离为5米)自动识别读写装置并实现数据传输。系统通过智能手机采用蓝牙转ＲFID模式进行数据读写，并通过手机网络上传到云服务平台，实现云平台一体化管理。整个现场抄收工作更简单、更快捷、并能实现多表集抄。
（4）云平台管理系统
完整的智能电能表全寿命周期管理系统，是物联网中的ＲFID技术、智能电能表和云平台系统的有机结合，包括智能电能表的设计、制造、检测、校准、仓储管理、现场运行、维修记录以及报废处理等等。可实现智能电能表全寿命周期各个阶段的数据追踪溯源。
云平台管理系统包括云平台运行评估系统和大数据云平台系统。云平台运行评估系统对电能表整个运行工况进行状态评估，并根据评估状态采取相应的措施。实时获取智能电能表在实际环境中相关数据，结合系统中标准表法和现场周期检验得到的误差数据，综合评估复杂的电网实际运行环境对智能电能表准确性、可靠性的影响，对其进行综合评价。通过分析状态量构成及权重，制定状态评价标准，从而建立运行状态评估方法，并在此基础上提出电能表检修策略。
2.4远程监控实现
集抄系统当中，其中中继器对供电线路的半径较大客户会把抄录数据传送于集中器，然后通过集中器上行传输，把采集数据传送于集抄系统。用户能够把手机、平板、电脑等设备利用无线通信系统和集抄系统相连接，达到接收用电信息的目的，完成远程监控。如果运行中出现了异常情况，可及时通知相关电力部门，从而节约用电检查的时间。
结束语：
文中运用ＲFID技术与网络云平台，构建了智能电能表从生产制造到维修报废的全寿命周期管理系统。本系统对加强电网企业的电力需求侧管理及智能电能表可靠性评价体系的完善具有重要作用。
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论文作者:马林
论文发表刊物:《电力设备》2017年第6期
论文发表时间:2017/6/14
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