智能電表的功能模塊化

當前電能表方案普遍采用功能一體化設計。電能表計量模塊的性能容易受到其他部分軟硬件設計的影響，而其他功能的損壞或失效容易累及電能表的計量部分。因此，電能表一旦出現故障，只能進行整表更換，以保障電力計量工作的順利進行。這勢必增加了智能電能表的維護成本，也造成了嚴重的資源浪費。如果實現智能電能表的模塊化設計，就可以根據故障點，只對相應的故障模塊進行更換。這將大大降低地市電力公司的日常維護成本。

為了防止電能表程序遭到篡改，保證電能表計量功能的安全可靠，國家電網公司不允許電能表進行軟件的在線升級。隨著智能電能表在我國的全面鋪開，很多問題和需求涌現出來。為了解決舊問題，滿足新需求，國網公司只能通過修改標準的方式進行重新招標。各地市公司只能將所有已鋪設的電能表進行拆除，更換成新的電能表。這種更新換代方式不但周期長，成本高，還造成了大量的資源浪費，給國網公司帶來了極大的成本壓力和施工壓力。如果實現智能電能表的模塊化設計，就可以將電能表的計量部分和非計量部分設計成獨立的功能模塊。對非計量部分的功能模塊進行軟硬件的升級，并不會對核心的計量部分造成影響。這不僅保證了電能表計量功能的安全可靠，還滿足了居民用電過程中不斷變化的功能需求。

今后的電表設備將采用模組化結構。將由一個底座和一些更為靈活的通信部件、I/O配件、控制配件和模塊組成，功能可以實現定制。所有模塊全部可以替換、組合，實現不同的功能配置，滿足不同的需求。另外所有的部件、模塊都能做到即插即用，自動識別。

軟件方面將來也會實現模組化，基于一個統一的操作系統，保證智能化終端底層的軟件架構是一致的，才能保證智能終端軟件的一致性。

智能電表采用功能模塊化設計有以下優點：首先，只需通過更換部分功能模塊就可以實現電表的升級換代，而無需更換整個電表，擺脫傳統電表設計中因不可更改導致的成批調換、淘汰以及系統重構的缺陷；其次，由于功能的模塊化和結構的標準化，改變電力公司過于依賴某一電表廠家產品，并為規范電表的研發提供了可能；第三，可以通過現場或遠程升級更換故障模塊，提高可維護性并節省維護費用。

智能電表的接口一體化

電能表從老式的機械表到智能電能表演變過程涵蓋了電能表接口一體化的過程。目前智能電能表僅國家電網范圍內每年招標幾千萬只，數目是龐大的，涉及上百家表廠、芯片提供商、端口提供商，從研發設計到生產調試，再到現場安裝使用，如果沒有統一的標準將耗費巨大物力和人力，對于電力公司將增加巨大檢測成本，管理成本。對電力用戶來說種類繁多的接口也勢必影響使用體驗度和應用安全性。具有一體化接口的智能電能表實現了研發設計的標準化、生產檢定的自動化、庫房管理的標準化、實施安裝的統一化、抄讀付費的信息化。另外隨著水、電、氣、熱四表集抄方案的推進及物聯網技術的應用，接口一體化的智能電能表是適應信息時代的產物，符合智能硬件的智能化和信息化的特點，符合萬物互聯的市場需求。

在接口方面，未來將實現底座和模塊達到自動交互、自動識別的要求，實現通信協議的優化。基于它來實現功能定制，需要應用軟件的模型是統一的。基于這個模型，可以開發不同的功能模，以適應不同的需求。

未來通信接口轉換器也將具有通信模組化、多通信接口、即插即用、支持各種規約智能表計接入等特點。

通信接口轉換器的關鍵部件都是模塊化設計，可以支持多種通信技術，包括載波通信、微功率無線、lora，ZigBee，還有WiFi等多種通信技術。另外還擴展了包括M-Bus總線通用接口，485通信總線接口。配置了大量的模塊和支持不同通信技術的端口，可以保證通信速率，做到自適應。另外對于不同的通信設備，通信模塊可以過載保護和控制帶載能力。所有的模塊和設備終端的底座自動適應和匹配，不需要人為設置參數。

通信接口轉換器可以支持各種規約的智能表計接入，這也要求智能電表必須做到模塊化和一體化，才能有效地解決即插即用的要求。

智能電表的模塊化和一體化設計，將減少大量的資源浪費，減少電力公司的成本壓力和施工壓力。不僅減少電力公司的檢測成本和管理成本，對電力用戶來說也將提高用戶體驗和應用安全性。