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IR46智能电表“双芯”溯源和设计理念

来源:时间:2018.07.17 04:42

随着政府承诺执行国际法定计量组织的IR46国际建议,更高要求的双芯(管理芯、计量芯)智能电表进入行业视线,目前总体来看电能表需求增长缓慢,不少人行业人士认为IR46智能电表会是电表行业的另一个增长点, 而IR46智能电能表的设计方案、相关检测等事宜都在“神秘”进展中,尚未有对外公布的版本,取得第一手行业信息无疑可以早做准备。


据说,符合IR46要求的JJF1245《安装式电能表型式评价大纲》修订版可能在2019年重新发布实施哦。IR46电表有何神秘之处呢?设计理念又有什么不同?

那么为什么要做成“双芯”呢?

关注IR46智能电表动态的行业人士会把IR46智能电表叫做“双芯”智能电表,一个是管理芯,主要涉及功能的更新等,一个是计量芯,保障电表的计量功能稳定不受影响。


关于“双芯”其实有很多考量

01

国际方面。智能电表的"双芯",源于国际法制计量组织(OIML)发布的IR46电能表国际建议:电表的法制计量功能与管理功能的软件需分离。据说,早期,欧盟有两种观点:逻辑分离,采用"双核"芯片实现软件分离。或物理分离,采用两块单芯片进行软件分离。最终,选用物理分离模式。国内,凡出口欧盟或南美的电表企业,已经有多年的"双芯"电表设计生产经验,可供借鉴。


02

从智能电表检测角度分析。没错,虽然目前还没有应用,但是一旦开始应用,检测是必须跟上的,一定要全方位考虑。IR46里简单提了一句,计量部分和功能部分要相对独立,但是怎么独立,怎么去检测,还是没有提的,如果按照MID认证这种方式,在文件里声明计量芯和管理芯是独立的,由厂家去研发,这样对于检测机构来说可能风险非常大,如何检测计量部分和功能部分相互独立不受影响就是很大的一个问题,所以行业专家想何不做成两个芯,相对独立,一个芯专门做计量功能,第二部分利用基础的数据,比如电流数据、电压数据,去做功能的运算。这样检测起来两部分相对独立,检测也压力相对更小。


03

从应用需求和功能升级角度。对于目前的智能电能表,不管是运行部门,或者电价政策制定部门都提出了更多的需求。举个例子, 2015年江苏提出了‘天气电价’的概念,简单讲就是根据天气预报预测的天气,制定第二天的电价。可以想象,这样的话电费就是完全不固定的,比如说当温度达到35°,就开始应用阶二的电价。这样的需求相当于要求智能电表可以随时或者高频率的更改费率,显然现在的智能电表是无法达到的。当然目前我们对未来电能表的功能需求并不明确,但是我们也不能因为功能不明确,为了新的要求,然后把现有这批表换了,加上前面有IR46的铺垫,计量是完全分离的,那完全可以把功能芯做得更强大一点,通过认证或者表的升级来提高表的功能的升级。

IR46 "双芯"智能电表设计理念

行业专家张春晖在“智能(高级)终端:电表行业由量测技术拓展至智能化控制补偿产品产业化开发应用的创新课题”一文中提到了这方面的内容。


下面内容,录用于国网«基于ir46理念的"双芯"智能电表设计方案»

•计量芯功能要求

计量芯作为法制计量部分,功能不能升级。计量芯设计的重点要求:独立性,数据可追溯,数据准确可靠,时钟要安全。


•管理芯功能要求

管理芯采用模组化设计方案(显示,通信,负荷曲线,费控,事件等模块独立设计);升级数据下载,采用数据加密+链路认证方式;识别新程序与参数是否匹配;下载与更新,不影响计量芯正常工作


对于IR46智能电表的看法是,今后几年,国网智能计量体系的发展,主要推进新一代采集系统的构建,研究采用通信,计算,物联网等现代化技术为主攻方向。其中的新一代国网表,采用"双芯"化。"双芯"直接通过spi接口进行数据交换,实现法制计量功能与非计量功能相互独立。新一代国网表的电能计量功能,与国网现行2013年版智能电表企业标准相同,计量芯功能不允许软件升级。

此外,IR46智能电表,还考虑了数据存储量、电池等的问题

现在的表只能支持60次的冻结,62次的日冻结,还有254次的整点冻结,这样现场信息量肯定是不够的,后续如果希望可以存储更长时间更高频率的数据,比如说希望可以存储一年15分钟一次的数据,那电能表存储数据量一定要加大。


另外我们大家都知道,现在智能表做了很多其他的更新,例如电池外置,双芯电能表也考虑做电池外置的设计,便于更换电池。


当然,设计方案变化,据悉IR46智能电表检测也有很多变化。首先通用要求有很大的变化;软件的评测标准也在研究中,参考国网2016年牵头编制的智能电能表软件评测的一个企业标准;还提出了无功电能表的要求;特殊要求和安全要求参照了国标--新IEC62053-31;当然功能这块会重新定制检测方案。


总的来讲,IR46智能电表不只是简单的将计量芯和管理芯分离,而是从功能和性能上整体要求提升,这时候考验的不只是企业的生产规模,更是对企业产品品质的要求提升,生产力落后可能是最大的制约问题,相信到时候电表市场又是一番风起云涌。