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摘要：自动计量装置是从水表或能量计量装置自动收集消耗、诊断和状态数据，并将这些数据传输到中央数据库进行计费、故障排除和分析的技术。这项技术主要节省公用事业机构定期前往每个物理位置读取仪表的费用。
关键词：基于计量自动化系统；计量装置；故障判断规则
基于计量自动化系统的计量装置是计费可以基于接近实时的消耗，而不是基于过去或预测的消耗的估计。这种及时的信息与分析相结合可以帮助公用事业提供商和客户更好地控制电能的使用和生产、燃气的使用或水的消耗。AMR技术包括基于电话平台（有线和无线）、射频（RF）或电力线传输的手持、移动和网络技术。
1.计量装置故障判断
1.1触摸技术
使用基于触摸的AMR，抄表器携带手持计算机或带有棒或探针的数据采集设备。该设备通过触摸或放置读数探头到触摸板中封闭的读数线圈附近，自动从仪表收集读数。当按钮被按下时，探头向触摸模块发送询问信号以收集仪表读数。设备中的软件将序列号与路由数据库中的序列号匹配，并保存仪表读数，以便以后下载到计费或数据收集计算机。由于抄表员仍需到抄表现场，这有时被称为“现场”AMR。另一种形式的联系人读取器使用标准化的红外端口来传输数据。协议在制造商之间通过ANSI C12.18或IEC 61107等文件进行标准化。
1.2 AMR Hosting
AMR Hosting是一种后台解决方案，允许用户通过互联网跟踪的电力、水或燃气消耗。所有数据几乎实时收集，并通过数据采集软件存储在数据库中。用户可以通过web应用程序查看数据，并且可以使用各种在线分析工具来分析数据，例如绘制负载分布图、分析关税成分以及验证公用事业账单。
1.3 手持AMR
在手持AMR中，抄表器携带带有内置或连接的接收器/收发器（射频或触摸）的手持计算机，以从具有AMR能力的仪表收集抄表。这有时被称为“旁走”抄表，因为抄表员在通过抄表路线时会经过安装抄表的位置。手持计算机也可用于手动输入读数，而不使用AMR技术作为替代，但这将不支持使用电子仪表读数准确读取的详尽数据。
1.4 移动式
移动式或“免下车”抄表是指在车辆中安装读数装置的地方。抄表器驱动车辆，抄表器自动采集抄表数据。通常，对于移动抄表，抄表设备包括GPS和测绘软件提供的导航和测绘功能。使用移动抄表，一般情况下，读取器不必按照任何特定的路线顺序读取电表，而只需驱动服务区，直到读取完所有电表。组件通常由笔记本电脑或专有计算机、软件、RF接收器/收发器和外部车辆天线组成。
2.计量电表故障自动检测原理
在进行高精度多参数电表微小故障进行检测过程中，能够对电表运行状态的观测向量给予直观的反映，并通过构建电表运行数据统计监测模型来实现对不同时刻电表运行的变量指数以及通过多加权移动处理后所得到的平均变量值进行计算，同时还需要对主元空间上所产生的电表数据投影矩阵进行计算，并对高精度多参数电表微小故障特征进行有效的提取，这样一来就可以实现对计量电表故障的自动检测。具体步骤如下：
因此，供电计量电表故障可以借助上述原理来对其参数进行检测，从而准确判断出故障的位置。
3.基于计量自动化系统的计量装置故障判断
计量装置故障判断是电力工程的一个分支，它通过将故障部分与电网的其余部分隔离，来保护电力系统免受故障的影响。保护方案的目的是通过仅隔离故障部件，同时尽可能多的网络仍在运行，来保持电力系统的稳定。因此，保护方案必须以非常务实和悲观的方式应用于清除系统故障。用于保护电力系统免受故障影响的设备称为保护设备。
3.1计量自动化系统的组成
保护系统通常包括五个部分：电流和电压互感器，将电力系统的高压和电流降低到便于继电器处理的水平；检测故障并启动跳闸或断开命令的保护继电器；基于继电器和自动重合闸命令打开/关闭系统的断路器；系统断电时提供电源的电池。
通信通道，用于分析线路远端的电流和电压，并允许远程跳闸设备。对于配电系统的部件，保险丝能够检测和断开故障。每个部分都可能出现故障，如绝缘故障、输电线路跌落或断裂、断路器操作不正确、短路和开路。安装保护装置的目的是保护资产，确保能源的持续供应。
开关设备是用于控制、保护和隔离电气设备的电气断开开关、保险丝或断路器的组合。开关在正常负载电流下是安全的，而保护装置在故障电流下是安全的。
3.2保护装置
保护继电器控制网络故障部分周围断路器的跳闸；自动操作，如自动重新关闭或系统重启
监控设备，用于收集系统上的数据以进行事件后分析。
虽然这些设备的运行质量，特别是保护继电器的运行质量一直是至关重要的，但是保护系统的不同部分需要考虑不同的策略。非常重要的设备可能有完全冗余和独立的保护系统，而小支线配电线路可能有非常简单的低成本保护。
防护装置有三部分：仪表变压器：电流或电位（CT或VT）；继电器；断路器。
具有这三个基本组件的受保护设备的优点包括安全性、经济性和准确性。安全性：仪表变压器产生与电力系统的电气隔离，从而为使用继电器的人员建立更安全的环境；经济性：继电器能够更简单、更小、更便宜地给定低级继电器输入；准确度：电力系统电压和电流由仪表变压器在大的工作范围内精确再现。
4.计量装置故障判断规则的应用
诊断包括在UUT的结构模型中定位物理故障。故障定位的精确度称为诊断分辨率。功能等效故障（FEF）无法区分。将所有故障划分为FEF的不同子集定义了最大故障分辨率。达到最大故障分辨率的测试称为完全故障定位测试。
UUT的修复通常包括替换一个被称为故障RU的可替换单元（RU），而不是准确识别安如内部的真正故障。用RU分辨率来描述这个过程。假设测试结果不允许区分两个可疑的RUs U1和U2。现在可以用一个好的RU替换这些RU中的一个，比如U1，然后返回测试实验。如果新的结果
是正确的，则错误的RU是替换的RU；否则就是剩下的U2了。这种程序我们称之为顺序诊断程序。
诊断过程通常是分层的，以自上而下的过程（系统在现场运行）或自下而上的过程（在系统制造期间）来执行。
在自上而下的方法（系统板集成电路）中，一级诊断可以处理“大型”RUs类板，也称为现场可更换单元。然后在维护中心测试故障板，以定位板上的故障部件（IC）。准确定位故障IC内部的故障也可能有助于改进其制造过程。
在自下而上的方法（ICs板系统）中，更高的级别仅由已经在更低级别测试的组件组装。这样做是为了使诊断和修理成本最小化，这随着检测到故障的水平而显著增加。
在制造中，最可能的故障是影响部件之间互连的制造误差；在现场，最有可能的故障是组件内部的物理故障（因为过去每个UUT都已成功测试）。了解最可能的故障类别有助于故障定位。
为了减少构建故障字典所涉及的大量计算工作量，在故障模拟中，将检测到的故障从模拟故障集中删除。因此，由相同向量首次检测到的所有故障将在故障表中产生相同的列向量，并且将被包括在相同的等效故障类别中。在这种情况下，测试实验可以在第一次测试失败后停止，因为没有使用以下测试提供的信息。这样的测试实验获得了较低的诊断分辨率。计算时间和诊断分辨率之间的折衷可以通过在k > 1次检测后丢弃故障来实现。
自适应测试不是像组合故障诊断那样以固定顺序应用整个测试序列，而是基于先前向量获得的结果来确定要应用的下一向量。如果T1失败，可能的故障是{ F2，F3 }。此时应用T2是浪费的，因为T2不能区分这些故障。自适应测试的使用可以大大减少定位故障所需的平均测试次数。
图1 诊断网络
5.结语
基于计量自动化系统的计量装置可以有效提供故障诊断的效率和质量。本文对计量自动化系统的特点和组成进行了分析，并探究了计量装置故障诊断规则的应用方法。
参考文献：
[1]陈树勇，宋书芳，李兰欣，沈杰.智能电网技术综述[J].电网技术，2016：86-87.
[2]张少华.从国外经验看我国电能计量的发展趋势[J].电网技术，2018：43-45.
论文作者:黄伯强
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/10/1
标签：故障论文; 电表论文; 抄表论文; 读数论文; 测试论文; 装置论文; 继电器论文; 《基层建设》2018年第27期论文;