一种居民用智能电表系统

文/施耐德电气中国有限公司上海分公司 余 刚 杨峥瑜 周 焱

目前中国5%的高收入家庭的用电量占到居民用电量的24%，10%的高用电量家庭消费了33%的居民用电。为了提倡节约用电和节能增效，特别是督促高用电量家庭节约用电，国家于2012年7月1日起，在全国范围内全面试行居民阶梯电价，取代传统的单一电价制度。

居民阶梯电价是指将现行单一形式的居民电价，改为按照用户消费的电量分段定价，用电价格随用电量增加呈阶梯状逐级递增的一种电价定价机制。

不同的省份在电费计算方面的政策各不相同，而且在每档用电量及对应单价、季节、结算周期、户数、是否贫困户等方面各有考虑，并且随着经济发展和社会进步，这些影响因素还会随时间变化更新，从而构成复杂的电费计算体系。

居民阶梯电价政策的提出，对消费者来说，就出现了下面两个新的需求：①电费计算信息的透明。电费分档计算，较传统的单一电价制度计算复杂，影响因素多，客户需要明白消费，计算信息透明；②用电量实时提醒功能。特别是用电量向上一档转变，单位电价改变时，有必要提醒用户注意节能增效。

这些新的需求，现有的电表并不能满足。而全球领先的能源管理专家施耐德电气，结合自身的优势，推出了智能电表系统。通过带通信功能的智能电表，将用电量信息传输给安装在手机、平板电脑等智能设备上的软件客户端，由软件客户端来完成电费计算显示和提醒功能。因此，经济灵活地解决了这两个问题。

本产品在普通电表的基础上，加入了通信功能。由蓝牙或其它无线通信模块，将测量记录的居民用电量信息传输给安装在智能手机、PAD、笔记本等设备上的客户端软件。客户端软件借助现有智能设备可实现诸多功能，而且还可以由客户自行设定、扩展、自动更新等。

这种新型智能电表的原理是MCU 对电表输出脉冲进行计数，通过软件换算成用电量数据并存储在内部存贮器中。待客户端通过无线网络提出数据需求申请，MCU 输出当前存储的用电量数据，再通过无线发送到客户端。如图1所示。

图1 智能电表原理框图

在尺寸外观上，施耐德电气在现有的18mm 电表的基础上，将其扩展到36mm。右边18mm 集成通信功能模块。同时，也可以在产品中加入指示灯，来区分指示现在用电量所处的等级。如图2所示。

图2 新型智能电表外观尺寸示例