看看物联网（IoT）如何让电网更加智能

智能电网与能源参考设计
用于塑壳断路器 (MCCB) 的低功耗、低噪声模拟前端设计
高压 12V-400VDC 电流感测参考设计
用于 G3-PLC 电力线通信的模块上系统（CENELEC 频段）
我这周在浏览物联网 (IoT) 时，想仔细看看IoT将如何使电网更加智能（反之亦然），在整个基础设施和住宅内提供更多的信息，实现更佳的互联互通。通过IoT，用户、制造商和公共事业服务供应方将揭示一种全新的方法来管理设备，并最终节省资源和开销。让我们看一看世界上的智能电表将智能电网与你的住宅连接在一起的实现方式。
在全球都在关注能源管理和节能的当下，IoT将把智能电网的连接优势扩展到公共事业供应方所完成的配电、自动化和监视之外。住宅和楼宇内，管理系统的使用将帮助用户监视他们自己的用量并调整使用习惯。这些系统将最终通过在非高峰用电时间运行来自动调节，并且连接至传感器来监视用户数、光照条件以及更多参数。但是，这一切都源自一个更加智能和互连程度更高的电网。
智能电网使IoT成为现实的第一个关键步骤是大量采用智能仪表。目前已经连接了数百万个仪表，并且互连电网的势头仍在增长。然而，要发挥其最大潜能，智能电网的第一步是从机械电表向智能电子仪表的转变，其目的是建立仪表和公共事业供应方的双向通信。
美国的智能电子仪表的采用率接近50%，目前现场已经安装了数百万个电表，与电网互连并定期通信。从本质上说，电表正在将它们的功能从电能计量设备扩展成为双向通信系统。
现代的电子仪表必须符合特定的标准才能在智能电网和IoT中发挥如此关键的作用。首先，仪表需要在住所和楼宇中将能耗信息报告给公共事业单位。在美国，合适的解决方案是低功耗RF (LPRF) 通信，使用的是Sub-1 GHz网状网络。然而，根据国别和电网属性的不同，无线解决方案也许不是最佳选择，比如说在西班牙或法国等使用有线窄带正交频分复用 (OFDM) 电力线通信 (PLC) 的国家。没有放之四海而皆准的互联互通解决方案。使IoT成为现实需要更大量的产品组合，能够支持从有线到无线，而有时需要将二者结合起来。
第二，仪表需要通过住宅内显示器或网关将有用的能耗信息传送到屋内。这些信息使得用户相应地调整用电习惯并降低这方面的开销。在美国，ZigBee标准与智能能源应用系统组合使用。其他像英国或日本等国，正在评估Sub-1 GHz RF或PLC解决方案，以实现更大的覆盖范围，或者混合RF和PLC的组合实现。所以，本质上说，电表正在成为智能传感器，用于在住宅和楼宇内外进行双向通信的IoT，以网状网络的方式互连，同时将基本能量数据报告给公共事业单位。
此外，智能仪表需要支持诸如动态定价、需求响应、远程连接和断开、网络安全、无线下载和安装后升级等高级功能，这样的话，公共事业供应方也就没有必要为每个仪表都派遣一名技师了。
如你所见，智能电网在支持IoT方面发挥了关键作用—但这只是开始。将楼宇和住宅中的设备连接在一起是发挥智能电网全部优势的下一件要做的事，而很多创新型解决方案和便利化应用已经向用户提供。专用家庭能源网关、智能应用中心或能量管理系统将使用户更快地感受到互连电网和IoT所带来的益处。
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智能电网与能源参考设计
用于塑壳断路器 (MCCB) 的低功耗、低噪声模拟前端设计
高压 12V-400VDC 电流感测参考设计
用于 G3-PLC 电力线通信的模块上系统（CENELEC 频段）
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工作原理:红外抄表分近红外和远红外，两者都是将串口数据转成红外数据进行通讯，远红外是将串口的发送数据转成红外38K的载波数据，接收端接收到载波数据后将其转成串口数据发送给MCU等，一般国网使用的都是38K载波的远红外。

通讯方式：近红外需要贴表安装（通讯距离：0-2CM），远红外可以远距离（0-5米左右）

接口类型：USB转红外，485转红外，TTL转红外等，可点击以下链接了解详情。

USB转红外

485转红外

TTL转红外

USB转红外：

USB转红外

485转红外：

485转红外

TTL转红外

TTL转红外

随着芯片制造及物联网技术的发展，生活中很多计量收费的装置都随之发生了改变。电表、水表、燃气表以及暖气等都实现了数据的远程采集及控制。这样不仅大大节省了人工，同样对数据的处理和统计也更为精确化。

电表的分类与工作原理

早期使用的是纯机械的电表，也叫感应式电表。是使用电磁感应原理采集电流电压，通过机械齿轮的传动带动计数，最终显示用电量的。其内部主要由电流线圈、电压线圈、铝盘、永磁铁、机械计数装置、接线端子等几个部分组成。其中电压线圈并接在负载回路中，这个线圈的匝数较多，并且线径细；电流线圈串接在负载回路中，它的线圈匝数很少，并且线径粗。通过这两个线圈所产生的磁通，共同作用在铝盘上。由于这两个线圈的作用，就会使铝盘产生涡流，使铝盘转动，在永磁体的阻尼作用下，会使铝盘匀速转动，在蜗杆及齿轮的带动下，使计数装置计数，显示电量。

感应式电表由于使用的是机械装置进行计量，机械装置会因环境因素（如温度）而产生影响。所以这种电表的稳定性和计量精度相对较差，并且每个电表在出厂时会存在磁路及机械结构的差异，所以需要加入一些补偿措施，长时间的运输及振动后，也需要进行调校。

这种电表在计量时需要带动铝片旋转，产生的功耗较大，并且无法防止窃电等非正常使用行为，需要人工定期抄表，这一点也会大大增加了工作量及用电量统计的时间。所以这种电表现在基本上已经淘汰了。

电子式电表相比感应式电表，计量精度有所提高并且受环境影响较小，校准容易，计量精确也不会因为运输中的振动等因素造成影响，由于使用了芯片计量方式，本身的功耗也会降低，并且这种电表可以加入窃电等非正常使用的检测。虽然这种电表在很多方面优于感应式电表，但仍然需要人工抄表，对用电量进行统计。

这种电表相比普通电子式代表，由于增加了预充值的费控系统，就可以有效地对用户的用电行为进行控制，如欠费时的断电，用电异常行为的断电控制等等。由于采用预付费的方式，无需进行人工抄表，并且在用户进行读卡机充值 *** 作时，会通过IC卡将电表内的数据上传到充值 *** 作的平台，这样就可以对用户的用电量及用电行为进行统计。

随着预付费电表节省了人工抄表的麻烦，但预充值仍然需要人工 *** 作，并且为了安全，这种充值 *** 作只能通过授权部门进行，所以，使用中仍然会有不方便的地方。

智能电表的数据远传及控制信号传输方式有很多种，比如店电力载波、公网传输等等，使用后者居多，也相对稳定。电表的数据采集接口一般为RS485，会根据区域的划分将小区域内（比如一个单元）的电表通过RS485进行并接。由数据集中器对区域内的电表的数据进行采集及处理，并通过公网（如GPRS）将汇集的数据上传到电力部门的服务器，由服务器后台软件对数据进行处理及分析后，除了作为电力部门的监管外，还会将用电量及费用信息通过信息等方式推送给用户。只能电表除了可以远程采集用电信息外，同样可以对用电行为进行监管和控制，当出现异常用电行为时，可以通过远程控制的方式进行断电，并且在后台软件发出提醒，通知管理部门。

智能电表的使用不仅仅省去了人工抄表及预充值所带来的工作量，而且实现了用电数据采用、统计，以及缴费的便捷化。足不出户就可以通过手机查询用电情况、进行缴费。生活中，不仅仅电表实现了智能化，燃气、暖气、水表同样实现了智能化的采集与控制。相信随着智能控制及物联网技术的不断发展，人们的生活会越来越便捷高效。

朋友们好，我是电子及工控技术，我来回答这个问题。随着技术的发展，越来越多的新 科技 应用在生活中的各个方面，现在不仅是电表的计量收费是远程控制，就连家里的水费、煤气费等都实行了远程监控，并且费用都由银行代扣了。今天我们来聊聊现在的智能电表是如何进行远程控制的。

以前电表需要抄表的原因

我小时后还很清楚的记得家里用的都是带转动铝盘的感应式电能表，家里打开的开的用电器越多那个铝盘转的就越快，每到月底就有电工师傅来家里把电表上的数字抄写在本子上，通过一通计算后就算出了这个月所花的电费。后来由于上学选择了电类专业学了才知道这个电表工作过程的来龙去脉。

对于感应系电能表它是由驱动元件产生转动力矩去驱动铝盘转动，这个铝盘的转动圈数由计算用电度数的机构去计数，那么这种感应系电能表最后就要通过计数器会最终显示出家庭所用的电量，由于以前技术所限电能表只能显示数据而无法进行远距离传输数据，必须要人工抄表。

随着技术的发展，在本世纪初电能表有又前进了一步，大家都普遍使用了电子式电能表。这种电子式电表它的好处是灵敏度高，所以给用户的感觉是换上电子式仪表好像比感应式仪表跑的度数多了，还有一点是使用电子式电能表降低了电能表本身的能量消耗，小时候看到电工师傅去抄表时最后都要多加2度3到3度电，这可能是因为感应式仪表的自身消耗功率大的缘故吧！

具有预付费功能的电子式电能表

具有远程控制功能的费控智能电表的控制过程

随着技术的发展，特别是近年来网络技术的普及现在家里的煤气表、水表和电表等都采用了网络的联网技术。再加上现在的电能表比前面讲的电子式电能表在功能上增添了许多新功能，特别是为了满足网络通信的需要现在的电表都具有红外通信接口、RS485数据通信接口和载波通信接口等多种网络接口，在DL/T645通用的通信协议下可以支持通信远程拉合闸控制。

因此通过网络技术加上这种具有集电能计量、费用控制、监控等功能于一身的智能化测量电表，两者结合后通过RS485通信和远红外通信等就可以将用户的用电量和用电信息数据采集存储起来然后通过网络传送到供电部门的远程预付费能耗管理系统中进行实施监控管理。

无线网络的自动抄表系统的展望

大家好，很高兴能回答这个问题。

随着现在 科技 的不断进步与发展，人们的日常生活也不断的提升。由于现在5G时代的到来，打造更让人舒适的智慧城市被国家提上了日程。所以传统的电表已经跟人民的生活方式相违背，因此，智能电表在全国各地甚至一些偏僻的农村都在使用着，大大方便了我们老百姓的日常生活。

实时计费、远程传输控制等是智能电表的重要特点。关于智能电表是怎么远程控制的，下面我就给大家简单的讲解一下。 远程控制系统主要有智能电表、电表数据采集器和安装在电脑上的远程控制软件构成。

智能电表控制系统示意图

1、智能电表是远程控制系统的终端设备，是实现远程控制的基础 ，是完全区别于传统电表的。智能电表依托A/D转换器或者计量芯片对用户电流、电压开展实时采集，经由微处理器开展分析处理计算后，进一步将电量等内容经由通信、显示等方式予以输出。 具有RS-485及红外通讯接口，与外接设备进行通信，进行数据交换。

2、电表无线采集器。 智能电表的RS-485的通信接口连接到电表采集器上，采集器上插入一张手机卡，可以同时完成多个智能电表的数据采集，运行存储并通过内部手机卡的GPRS将数据发送给后台服务器，主要是完成向上一级的数据传送。

3、后台服务器的远程管理系统。 远程管理系统把发送过来的电表数据进行统计处理分析，根据用户不同的需求进行个性化设计功能，主要实现对电表的远程控制、远程抄表、远程充值、报表打印等 *** 作，并对整个系统的运行状态进行监视、管理、储存、记录等。

智能电表系统顺应 科技 发展潮流，有利于现代化管理，国家电网的传统电表的改革，实现了惠民又惠利。 但是也有老百姓担心，现在的智能电表既然可以远程控制欠费停电，可不可以远程控制电表加速？ 欢迎大家在下方评论，谢谢！

传统的电表在进行电费管理过程中需要专门的工作人员进行抄表，所以要想集中进行电表的管理首先要进行电表的智能化改造，即形成了现在的 智能电表 。

所谓 智能化 ，就是通过计算机技术和通信技术的应用，使电表拥有一个智能化的芯片核心，具有计量电能的用量、时间以及费用等一些主要功能的电表。

智能电表应用现状

从结构上来说，我国的智能化电表主要可以分为两大类，一种是 机电一体的电表 ，另一种是 全电子电表 。

机电一体电表 ，就是在原来的电表上面加装一些特定的机械部件，使电表能够完成简单的智能化要求，这样做不仅能够降低改造的成本，还具有便于安装的优势。

全电子电表 ，选用单片机的技术和专门的测量方式来集成电路，在准确度方面表现很好，还能有效避免出现被偷电的状况，同时电表自身功率的消耗较低所以有很高的可靠性。

智能电表工作原理

智能电表抄表系统 实际上是一种信息采集和处理系统，其 工作原理 是利用计算机网络，对电力的使用情况进行自动记录和信息收集，进而进行集中处理。

其工作时的主要功能包括信息的收集与处理， 远程控制与监测 ，对线损情况的分析和预测，以及发现危险后的报警等。

其主要结构可以分为三个部分， 信息采集部分 ， 信息传输部分 以及 信息处理部分 ，几个部分相互结合，共同发挥系统的作用。

题主提到的 远程控制方式 主要涉及的是信息传输部分，即通信通道，就是将采集到的数据向管理系统进行传输的通道。就目前而言，通信通道使用的类型包括 GPRS 、 CDMA 、 PSTN 等信息传输平台，随着技术的发展， 光纤 也逐渐得到应用，且以耗能低、通信距离远、使用期限长的优点，得到了迅速发展。

电力系统基于上述通信通道便可实现对用户智能电表的远程控制与监测，实现用户用电相关信息的收集和集中管理。

[1] GPRS (General Packet Radio Service)，即通用无线分组业务，是一种基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的、广域的无线IP连接。

[2] CDMA (Code Division Multiple Access)，即码分多址，利用码序列相关性实现的多址通信。

[3] PSTN (Public Switched Telephone Network)，即公共交换电话网络，一种常用旧式电话系统，也即我们日常生活中常用的电话网。

我们这是和网络连接上的，电力公司在电脑前统计电量，是后付费方式实行定量阶梯电价，到了时间电量统计好了通过微信和张贴告知，付费可通过yhk，现金，微信，支付宝都可以支付。

现在的智能电度表，具有计量准确度高，户与户之间计量互不干扰。集中安装集中管理的优势。智能电表通常应用在电能管理系统中，包括计算机、通讯管理机、打印机等设备在内的集成系统。该系统主要分为三层，底层的是智能电度表。中间层为通讯管理机，上层为客户端pc，服务器及相关外设（如打印机、短信猫等），他可以通过计算机实施远程监控，实施远程设置远程查看工作状态、违规记录和远程分合闸、抄表、时空、负空、费控等功能。

十年之前电表都还是机械电表，需要人工抄表底示数来算电量和电费，现在只需要通过电脑就可以远程抄表，电量和电费的计算在电能表中直接实现。那么智能电表是如何实现的呢？

电能表

电能表可以分为机械式（感应式）电能表和电子式电能表。

机械式电能表是运用了电磁感应的原理。（具体原理就不细说了）

这种电能表只能进行测量电能，而且电表容量小，精确度不高。

简单的电子式电能表相对来说比机械电能表要功能多、精度高。

由于 科技 发展的太快，简单的电子式电能表还没推广运用，费控表就开始普及了。

费控电能表是在测量电能的基础上，加上了数据存储、传输、交互和电量电费的计算等功能。

如何控制费控电能表

费控表可以分为本地费控和远程费控表，功能其实是差不多的，只是在有些数据的计算和传输上不一样。

费控表中有载波模块，通过电力线载波通信传输数据，总集中器根据需要采集所有费控表中已存储的数据，集中器再通过GPRS信号传输给采集数据的系统。

传输是相互的，采集数据的系统也可以向费控表下发指令，比如停电指令 。

停电指令：当你欠费时，系统平台会下发到集中器停电指令，集中器再传输给费控表，费控表接收指令后动作，断开开关。

现在交费和电费查询只需要在手机的app上就可以。

这样的发展更加有利于我们的生活，交费更加方便，电费查询更加清楚，安全更加有保障。

科技 在发展，各种电子设备每年都在更新换代，效率更加便捷，功能更加强大。十年后的电表不知道会是怎样的，期待！

我是漫步者2020，喜欢学习电器和电方面的知识，希望我的回答对你有帮助！

喜欢就关注一下，我会把我学习到的知识分享给大家！

本人从事电力行业，还算了解，现在电网的智能化程度很高了，大到无人值守变电站，机器人值守变电所，配网自动化系统等。小到家用电表的集抄系统，现在的智能电表都带通讯接口的，每个电表箱内都装有集抄器，把所有电表的通讯线接到集抄器，集抄起装GPRS手机卡，无线通讯到供电公司集抄总站，电表的数据就会传上去。电表也具备4摇功能，遥测、遥信、摇控、摇调。电费欠费可以自动停电，续费可以自动复电。我们通过手机关注所在省份电网微信公众号，输入户号就可以查询每天的用电量，还可以对比去年同期用电量等等，功能很强大，信息很准确！

以前的电表需要抄表，现在的智能电表又是怎么远程控制的？

智能电表不论控制，你电表卡里显示没钱了就断电了。简单的很也不用抄表。你不买电，就没电供应你一用。

以前的电表是人工抄表。现在的电表它是采用信息化的管理方式。每个表有一个新品。类似于人的身份z。这个芯片记录了电表的参数。通过网络直接收集到供电部门。减少了人工成本。减少了误差。

符合国 家电网公司计量中心检测标准的单相、三相智能电能表及配套的集中器、采集器。也可以为用户提供包括采用标准IC卡、CPU卡、红外卡、射频卡等各类接口的“水、电、气、热一卡通”方案，实现预付费式、后付费式、或阶梯计费式、复费率式等各种收费管理模式；还可以为用户提供基于电力线载波、M-BUS总线、485总线、LoRa无线、GPRS/CDMA物联网、NB-IOT物联网等远程无线通讯方式的“水、电、气、热仪表的解决方案”，与我公司的有线远传仪表、无线远传仪表、物联网远传仪表等各类网络化智能表计，构成完整的自动抄表系统，实现全自动抄表收费管理。

你好，智能水表的类型有很多，就以无线远传水表lora为例，它的部分功能包括：

1、电子控制部分采用加密协议,保证数据安全性；

2、抄表成功率高，一次性抄表成功率能达到99%及以上；

3、具有分阶梯计费功能，能够满足国家推行的阶梯水价直读；

4、无线远传水表（LoRa）采用间隙工作超低功耗电路设计,电池寿命≥6年；

5、完全适用于新小区项目、乡镇供水不集中及无法布线的旧城老小区改造项目；

6、实现抄表出户，从根本上解决抄表效率低下的问题，安装不需要布线，施工简单便捷；

7、无线远传水表（LoRa）的基表与电子部分是采用机电分离技术分体设计，可拆卸，便于维护更换；

8、采用LoRa无线直序扩频技术,通信稳定，增强通信距离，一致性好，确保物联网水表能够远距离通讯；

9、高速的数据通信,远程集中抄表速度很快，单只水表数据抄取所用时间≤1秒，无线远程抄表速度是用时最少的。

智能电表和普通电表的工作原理是一样（建议百度，更详细），无非是多了数显和其他的一些功能罢了，至于远程控制就是后台系统利用控制电源（一般是直流）增加控制电路，实现对当前智能电表的基本控制和后台读数、记录台账等等，也是非常简单的

智能电表区别于传统电表，IC卡电表就是它能联网，可以远程抄表。远程抄表是智能电表最跟本意义。至于怎么实现远程抄表，智能电表在具体实施花样比较多。

一、

最大量的国电采用的电力载波表，通过电线连到采集器，采集器通过GPRS上传读数到远抄服务器，所以国家电网居民用户基本上可通过掌上电力查看自己家每一天的用电量。提供这解决方案与产品的厂家大都直接跟国电合作。

二、

第二大量的就是大型建筑里用的走485总线连网的智能电表，通过485总线连上采集器，采集器再转换成TCP/IP接网线直接上远抄服务器。提供这个系统的厂家比较多比如杭州古鸽信息，广州柏诚，直接面向建筑做集成。

三、

就是当前青年公寓，白领公寓，酒店式公寓采用比较多wifi电表，这种电表直接连上公寓里的wifi上远抄服务器，当然还有gprs电表，这种都使用在智能电表使用量不大的情况下。这种使用量直接可以网上买电表自己装上，再通过app就能直接使用。

第四就是未来真正的物联网智能电表，NB-IoT电表，这是华为与运营商正在主推还未成熟的产品。就是智能电表通过NB-IoT网络直接连远抄服务器。

当前发展更好的，有互联网企业介入这一块，比如杭州古鸽信息的租付通产品（>