簡介
智慧型電錶智慧型電錶行業的背景或許是投資者在思考這一問題時首先需要把握的：隨著中國提出建設國家智慧型電網概念之後，與之直接配套的智慧型電錶開始成為關注的焦點。智慧型電能表是一種新型電能表，相對以往的普通電能表，除具備基本的計量功能外，智慧型電能表是全電子式電能表，帶有硬體時鐘和完備的通信接口，具有高可靠性、高安全等級以及大存儲容量等特點，完全符合中國未來發展“節能環保”的要求。
定義
智慧型電錶是智慧型電網的智慧型終端，它已經不是傳統意義上的電能表，智慧型電錶除了具備傳統電能表基本用電量的計量功能以外，為了適應智慧型電網和新能源的使用它還具有用電信息存儲、雙向多種費率計量功能、用戶端控制功能、多種數據傳輸模式的雙向數據通信功能、防竊電功能等智慧型化的功能，智慧型電錶代表著未來節能型智慧型電網最終用戶智慧型化終端的發展方向。隨著智慧型電網的日益發展，世界各國對於智慧型化用戶終端的需求也日益增大，據統計，在未來5年，隨著智慧型電網在世界各國的建設，智慧型電錶在全球安裝的數量將高達2億隻。同樣，在中國，隨著國家堅強智慧型電網建設的進展，作為用戶端的智慧型電錶的需求也會大幅度地增長，保守的預計，市場將會有1.7億隻左右的需求。美國政府為升級本國電網的撥款中，就有一部分專門用於在未來3年致使13%的美國家庭(1800萬戶家庭)能裝上智慧型電錶。在歐洲，義大利及瑞典已經完成先進計量基礎設施的部署，將所有普通電錶更換為智慧型電錶。法國、西班牙、德國和英國預計在未來10年內完成也將完成智慧型電錶的全面推廣和套用。
發展
作為經濟刺激計畫的一部分，國家電網在2009年7月確定了智慧型電網的發展規劃。2009-2011年為規劃試點階段，重點完成堅強智慧型電網的整體規劃，開展關鍵性、基礎性、共用性技術研究，進行技術和套用試點;2012-2015年為全面建設階段，加快特高壓電網和城鄉配電網建設，初步形成智慧型電網運行控制和互動服務體系;2016-2020年為引領提升階段，全面建成統一的“堅強智慧型電網”。
2009年8月和2010年2月，國家電網公司先後啟動了第一批9項和第二批12項試點工程。這些試點工程的開展為“十二五”期間堅強智慧型電網的全面建設，打下了良好基礎。
根據規劃，“十二五”期間，國家電網公司電網智慧型化投資的總額為2861.1億元，年均投資為572.2億元，較“十一五”250億元的年均投資大幅翻番，涉及到發電、輸電、變電、配電、用電及調度等六個環節。隨著智慧型電網建設的展開，智慧型化投資將明顯增加，二次設備投資占比將由目前的不足5%提升至12%-15%。
我國智慧型電網進入了全面建設階段，對智慧型電錶產生了巨大的市場需求。
目前，國家電網已經連續多年對智慧型電錶進行招投標採購。根據《中國智慧型電錶行業發展前景與投資預測分析報告前瞻》顯示，2012年，國家電網對智慧型電錶的招標量達到7588.69萬隻，完成了規劃量的138%，同比增長12.17%。前瞻網認為，這種增長主要源於政府從2012年4月開始大規模投資基礎設施建設，以及全國7月份全面實施階梯電價制度。預計智慧型電錶採購活動將保持增長勢頭，未來三年安裝速度將加快。
工作原理
智慧型電錶正在快速發展的電錶類別，傳統的智慧型電錶用戶持IC卡到供電部門交款購電，供電部門用售電管理機將購電量寫入IC卡中，用戶持IC卡在感應區刷非接觸式IC卡（簡稱刷卡，下同），即可合閘供電，供電後將卡拿走。當表內剩餘電量等於報警電量時，拉閘斷電報警（或蜂鳴器報警），此時用戶在感應區刷卡即可恢復供電；當剩餘電量為零時，自動拉閘斷電，用戶必須再次持卡交費購電，才可以恢復用電。而新型的智慧型電錶以實現銀行及網路供電，用戶可通過電力公司營業視窗，合作銀行、第三方代售電機構及網路進行購電，極大的方便了用戶，以北京網銀購電為例，
1、登入銀行網站，點擊“分行特色”下“電費”。
2、點擊左側“智慧型表購電”。
3、輸入客戶編號，點擊確定。
4、核對客戶信息，點擊確定。
5、輸入購電金額，點擊確定。如需查詢，點擊左側“查詢”。
6、核對客戶信息與繳費信息，並選擇“繳費卡號”。
7、確認繳費信息，並插入銀行U盾，輸入密碼，點擊確定。
8、購電成功。如需發票，請於三個月內至工行網點或自助機具補打發票。
主要類型
IC卡電錶
介紹具有多種防竊電功能，起動電流小、無潛動、寬負荷、低功耗，誤差曲線平直、長期運行時穩定性好，
外形美觀、體積小、重量輕、安裝方便。
準確度高：全電子式設計，內置進口專用晶片，精度不受頻率、溫度、電壓，高次諧波影響。
長壽命 ：採用SMT技術，最佳化的電路設計，整機出廠後無需調整電路。
功耗低：採用低功耗設計，降低電網線損。
預購電量；IC卡傳遞數據，實現數據回讀，包括：回讀總電量，剩餘電量，表內累積購電量，總購電次數等信息。
儲存表常數、初始值、用戶住址、姓名等信息。
超負荷報警斷電、剩餘電量報警，提醒用戶及時購電。
技術參數：採用長壽命基表，延長使用周期
精度等級為2級
電流量程；
5（20）A 5（30）A 10（40）A 20（80）A
功耗：≤1W
2、準確度等級：1.0級，符合GB/T17215-1998、IEC1036-1996
3、電流規格： 5(20)A，5(30)A，10(40)A，20(80)A
4、額定電壓：AC220V
5、額定頻率：50Hz
6、起動電流：0.4%Ib
7、功耗：≤1W
8、環境工作條件：-20℃～+55℃，相對濕度不超過85%（溫度+25℃）
9、抗電磁干擾能力強，可在惡劣電力環境下運行
10、強化工藝控制，獨特工藝保證，高可靠性設計
智慧型電度表
分三相四線和三相三線兩種，用於有功電能的計量場合，由用戶交費購電輸入表中，電錶才能供電。一戶一表一卡，卡互不通用，憑卡用電，具有預收電費、自動抄表、防竊電、卡中電量用完後自動拉閘斷電等功能。同時，用戶的購電信息實行微機管理，方便地進行查詢、統計、收費及列印票據等。本產品採用了最先進的IC卡技術和SMT工藝以及專用電能計量晶片和單片微型計算機為核心部件的全電子設備，各項技術指標符合GB/T18460的技術要求。主要功能1、預付費功能：預收電費，剩餘電量為零時自動拉閘斷電。
2、合閘拉閘方式：內附開關和外附控電開關兩種規格。
3、記憶功能：斷電情況下表內數據可保存10年。
4、顯示功能：雙顯示，計度器顯示累計用電量，LED顯示器顯示剩餘電量及其它信息。
5、能夠檢測出普通電錶無法檢測的流量（例如插座、接線板等等）。準確計費。
6、智慧型調價模式可以針對用電過多的用戶進行智慧型調價，以達到節能減排的作用。 技術指標1、準確度等級：1.0級，基本誤差、起動、潛動符合國標要求。
2、電流規格：2.5(10)A 5(20)A 10(40)A 20(80)A 30(120)A
3、電錶常數：1600imp/kWh 800imp/kWh
4、功耗<1.0W
5、非接觸式（射頻）IC卡專利技術：採用世界上最先進的射頻IC卡及基站技術，全密封、非接觸，防潮、防水、防攻擊、防竊電、抗磁、抗干擾性能好。
6、數據表決糾錯技術：表內每個數據存放在五處，若萬一數據出錯，則另外幾處可對其進行糾錯，從而作到數據絕對可靠，萬無一失。
特點
1、不需要人工抄表，有利於現代化管理。IC卡電錶的使用避免人工抄表上門收費給客戶帶來的諸多不便，且歷史購電數據均可以保存，便於客戶查詢。
2、充分體現了電力的商品屬性。實行先買電後用電 ，客戶可以根據自己的實際需要有計畫地購電、用電，不會因欠費而發生滯納金，增加不必要的開支。
3、解決了收費難的問題。能很好地解決零散居民客戶、臨時用電客戶、經常欠費客戶的收費問題。
4、IC卡電錶具有多種防竊電功能，起動電流小、無潛動、寬負荷、低功耗，誤 差曲線平直、長期運行時穩定性好，外形美觀、體積小、重量輕、安裝方便。準確度高：全電子式設計，內置進口專用晶片，精度不受頻率、溫度、電壓高次諧波影響。
5、長壽命 ：採用SMT技術，最佳化的電路設計，整機出廠後無需調整電路。
6、功耗低：採用低功耗設計，降低電網線損。
7、預購電量;IC卡傳遞數據，實現數據回讀，包括：回讀總電量，剩餘電量，表內累積購電量，總購電次數等信息。
8、儲存表常數、初始值、用戶住址、姓名等信息。
9、超負荷報警斷電、剩餘電量報警，提醒用戶及時購電。
10、技術參數：採用長壽命基表，延長使用周期。
主要功能特點
1、報警功能：當剩餘電量小於報警電量時，電錶常顯剩餘電量提醒用戶購電
2、數據保護：數據保護採用全固態積體電路技術，斷電後數據可保持10年以上
3、電量提示：當表中剩餘電量等於報警電量時，跳閘斷電一次，用戶需插入IC卡，可恢復供電，用戶此時應及時購電。
4、自動斷電：當電能表中剩餘電量為零時，電能表自動跳閘，中斷供電，用戶此時應及時購電。
5、回寫功能：電能卡可將用戶的累計用電量、剩餘電量、過零電量回寫到售電系統中便於管理部門的統計管理。
6、用戶抽檢功能：售電軟體可提供數據抽檢用電量並根據要求提供優先抽檢的用戶序列
7、電量查詢：插入IC卡依次顯示總購電量、購電次數、上次購電量、累計用電量、剩餘電量
8、防竊電功能：一表一卡不可複製，邏輯加密。有效防止技術性竊電。
9、過壓保護功能：當實際用電負荷超過設定值時，電錶自動斷電，插入用戶卡，恢復供電。
10、低功耗：採用最新設計和SMT先進生產工藝。
安裝及使用方法
智慧型電錶1 打開電能表端鈕盒蓋，然後按接線圖連線各端鈕接線，接通電源。
2 用戶將預購電量IC卡按卡上箭頭方向(金屬觸點面向左)插入表內，顯示器首先顯示F1而後顯示本次所購電量，再穩定顯示F2而後顯示器顯示原剩餘電量加上新購電量之和為當前剩餘電量，此時可取下IC卡，顯示熄滅。(如表中剩餘電量低於顯示報警電量時顯示器常亮，表中原剩餘電量與購電卡中電量之和大於9999kWh時，卡內電量不被輸入電錶，仍保存在卡內。)
3 當用戶用電時，脈衝指示燈會隨之閃亮。
4 預付費電錶在正常使用過程中，自動對所購電量作遞減計算。當電能表內剩餘電量小於20度時，顯示器顯示當前剩餘電量提醒用戶購電。當剩餘電量等於10度時，停電一次提醒用戶購電，此時用戶需將IC卡插入電能表一次恢復供電。當剩餘電量為零時，停止供電。
5 一表一卡，用戶每次新購電量後，只能插入自己的電錶輸入一次有效電量。
6 預付費電錶顯示器通常不亮，如果用戶需要檢查剩餘電量，可以將IC卡插入電錶，則顯示F1購買電量顯示零、F2剩餘電量，拔卡顯示熄滅。
7 用戶每次將IC卡插入預付費電錶，電錶都將用戶用電情況全部返寫在IC卡上，用戶下次購電時，售電管理系統讀取IC卡數據匯總並檢查用戶是否合法用電。用電檢查人員也可以使用檢查卡，檢查用戶用電情況。
8 供電管理部門根據實際情況設定用戶的最大用電負荷。當實際用電負荷超過設定值時，停止供電，電錶顯示器顯示“E2”，提醒用戶減少用電負荷，用戶需將IC卡插入電錶後恢復供電。
市場需求
電能表的發展經歷了由感應式向電子式的發展，現在智慧型電網的發展將推動電能表由電子式向智慧型電錶的轉變。根據我國智慧型電網戰略規劃，“十二五”期間是智慧型電網的全面建設階段，主要目標是加快特高壓電網和城鄉電網建設，初步形成智慧型電網運行控制和互動服務體系，其中用電環節的重點是建設智慧型用電信息的採集和管理系統，而智慧型電錶則是實現這一 系統的關鍵部分。
隨著國網智慧型電網建設的全面鋪開，智慧型電錶的存量更換在國網的強力推動下全面啟動。需要指出的是，民用表數量占據整個智慧型電錶市場的絕大部分，我們對國記憶體量表市場規模的估算僅就民用表市場進行，工商業用表沒有加以考慮，也因此我們的考慮相對保守。
從整個市場存量需求方面考慮，根據國家統計局的數據，按第六次人口普查每戶3.1人計算，城鎮人口約6.7億，共2.16億戶，農村7億人口，共2.26億戶。假設每戶需要一個電錶，則存量需求約4.4億隻。增量方面，2011年城鎮和農村新建住房面積分別為9.49億和10.26億平方米，按人均31.6和34.1平方米分別計算，新增住房1940萬套，按照一戶一表並且每年新增住房面積不下降計算，未來每年預計新增約2000萬塊電錶。
按照國家電網5年全部完成更換的規劃，若存量電錶以5年為更新周期，則每年新安裝加存量更新對智慧型電錶需求可達1億隻左右，需求總體穩定。
目前國內智慧型電錶的更換工作主要由國網主導。根據國網2010年的規劃，為了滿足國內智慧型電錶更換需求，國網將在2014年之前完成2.22億隻智慧型電錶的安裝標工作，實現直供直管區域內的用戶的全覆蓋。而實際的招標進度遠遠超出了國網每年初公布的計畫，目前已經招標1.92億隻，其中智慧型電錶約為1.84億隻。
我國業內人士認為，到2020年，我國將成為驅動亞洲智慧型電能表市場迅猛突起的中堅氣力。這種展望並不是空穴來風，早在2010年提出，在將來五年內，將實現2.4億隻智慧型電能表的安置、利用。而且，今天傳統電能表市場已從高速增加期進入過度增加期，全部行業合作加倍劇烈，行業成本率降低。與此同時，智慧型電網為電能表市場注入新的活氣，市場無望大幅增加。
在2011年時，國家電網公司經營地區約莫有3.4億戶家庭。如全籠蓋，國家電網公司至2015年需累計投標4.2億隻智慧型電錶。此中，都會家庭需安置1.89億隻智慧型電錶，屯子家庭需安置2.31億隻智慧型電錶。有專家估計，將來幾年智慧型電錶的微弱增加態勢還將持續，而我國智慧型電錶出口量也將延續回升。今朝我國智慧型電錶在西北亞和中東等地出口表現最為凸起，南美也將成為出口新的增加地域。
近年來，在低碳經濟、綠色節能及可延續成長思惟的鞭策下，若何進一步進步電網服從，踴躍應答環境挑釁，進步供電靠得住性和電能品質，美滿電力用戶辦事，順應加倍關閉的動力及電力市場化環境必要，對將來電網的成長提出了更高的請求。智慧型電網的觀點應運而生並成為環球電力行業配合研究和探究的熱門。
我國在智慧型電網上的投資將刺激智慧型電錶的成長。有關數據表白，我國將在2020年建成籠蓋天下的智慧型電網，而且已投入了4萬億民眾幣用於底子辦法建設。智慧型電錶投資是國家電網公司智慧型電網投資中配電關鍵的緊張構成。按照國家電網公司的智慧型電網建設計畫，2011~2015年智慧型化投資總量將跨越2800億元，到2020年，智慧型化投資總量將到達3841億元，此中配電關鍵占比將跨越20%。
在履歷了兩年試點後，“十二五”時代，我國智慧型電網迎來周全建設，國家電網公司計畫投資2萬億，“十三五”國家電網還將投資1.7萬億，終極完成剛強智慧型電網。海內行業將面對一個每一年跨越50億元範圍的市場，這對智慧型電錶製作企業更是龐大的鞭策，智慧型電錶製作企業將成為充實受益於智慧型電網建設的排頭兵。
將來10年，環球智慧型電錶安置量將增長約4倍。停止本年底，環球智慧型電錶安置數目將到達2.51億隻，估計2015年這一數字將翻一番，回升至5.35億隻，到2020年無望到達約10億隻的範圍。
實際上，智慧型電能表產物儲藏著龐大的市場空間，但在推行利用進程中，不論中外都並不是風平浪靜。在華立儀表團體股分有限公司總裁郭峻峰看來，最底子的是尚未激起終極消耗者的內涵需要。電能表財產是個永久的財產，每一個單元只需用電，就得裝電能表，並且客戶群也比力牢固。但它又是一個關係企業長處的計量計費產物，產物立異遭到必定的限定，智慧型電錶的市場培養也是必要一個承認的進程。
有業內人士闡發以為，受環球環境影響，我國智慧型電錶市場將來幾年將迎來大成長。不論是普通用戶仍是專用奇蹟供給商，節能減排都是存眷要點，是以我國智慧型電錶財產就更具吸收力。
跟著我國智慧型電網進入大範圍建設階段，加大對智慧型電網終真箇建設工程同樣成為其配套成長確當務之急，此中智慧型電錶成長在此環境下，將進入一個高速成長時代。
校時、數據管理等功能，擁有可靠、直觀、簡便、廉價的各種優點。
紅外通信
原理
紅外波段中900nm-1000nm是紅外通信常用的波段，而940nm是用的最多的波段，發射裝置將二進制信號高頻調製後通過紅外線發射管IR333發射出去，被紅外線接收器PT333接收，再解調為原來的信息。這就是紅外通信的過程。其中調製方式有脈寬調製（通過改變脈衝寬度調製信號PWM）和脈時調製（通過改變脈衝串口之間時間間隔調製信號PPM）兩種，我們採用PPM脈時調節方式。
電路圖
紅外線發射是利用單片機SSU7301的串列數據傳送口TXD(P3.1)控制驅動三極體BG1進行二進制數據“0”和“1”的傳輸(數據由串列傳送緩衝器SBUF中送出)，以及利用P3.4口控制驅動三極體BG2進行高頻38.4kHz調製（高頻驅動信號由定時器/計數器T0的方式2自動重裝模式產生），從而可靠地實現了紅外發射管D1在傳輸數據“0”時進行高頻紅外發射和數據“1”時被截止的發射功能。狀態關係見表1。
採用51系列單片機，億光生產超毅電子供應的紅外接收器和紅外發射管，以及單片機串列口、2個定時器/計數器可以有效地實現紅外通信功能。
智慧型電錶上裝的都是紅外接口，也是智慧型電能表中使用最為普遍的通信方式，能夠有效的實現抄表、編程、校時、數據管理等功能，擁有可靠、直觀、簡便、廉價的各種優點。
發展趨勢
智慧型電錶的產業體系更加完善
智慧型電錶屬於高科技產品，所以智慧型電錶的生產必須實現一體化，這樣才能夠全方位地對智慧型電錶產業進行控制和管理。智慧型電錶產業主要包括以下幾個生產環節：智慧型電錶結構和功能的設計、智慧型電錶的專業化製造、智慧型電錶產業化的推廣、智慧型電錶的售後維護、新技術的開發等，這些生產環節必須要進行合理化的管理，要結合其他產業的相關經驗進行經營管理。在智慧型電錶晶片的研發方面，要運用當前先進的技術，最好能夠形成核心技術價值，這樣才能使智慧型電錶產業具有長遠利益。
功能設定模組化
智慧型電能表的功能設定必須支持可更新或可寫入的理念，所以需以功能設定模組化為原則，不斷完善智慧型電能表的功能設定。在實際運用中根據智慧型電網運行情況，遠程設定或修改智慧型電錶的功能和方案，且要求所有功能均為獨立執行緒，互不干擾與影響，以確保穩定性與安全性，即無需更換整表，又消除了新技術推行的障礙。
接口一體化
電能表的檢測工作一直是繁雜的人力工種，而智慧型電能表必須改變現有的電能表檢測模式，去實現智慧型化和自動化的檢測方式。筆者認為智慧型電能表的弱電接口種類太多，在檢測過程需頻繁切換，導致了檢測勞動強度大、資源占用多、管理成本高、效率低下等問題，而且繁多的接口設定也不能保證電氣安全的可靠性，繼而影響到電能計量的準確性。
智慧型電網或高級量測體系的發展對智慧型電能表提出了越來越多的要求，大家可以看到這些要求是符合時代發展的趨勢，也對智慧型電能表的"智慧型"效應產生深遠影響。隨著新一批電能表輪換的開展，智慧型電能表的普及只是時間問題。既然是智慧型電能表，那么連同其細節也應該展現智慧型化，而現有的數據處理、模組設計、檢測方式、接口類型還不足以滿足對未來智慧型電能表的套用需求。未來的智慧型電能表無論從外形，還是使用，亦或是功能都應具備信息化、自動化、智慧型化等性能特徵，以便為智慧型電能表的普及提供更快捷的途徑。
需求增加
我國智慧型電網進入全面建設階段，對智慧型電錶產生了巨大的市場需求。截至2011年底，全國共約有41199萬戶家庭。
預計到2015年全國共約有45199萬戶家庭，如每戶都需安裝智慧型電錶，到2015年全國累計需安裝5.11億隻智慧型電錶，其中更換需求為0.59億隻。
2011年，國家電網公司經營區域大約有3.4億戶家庭。如全覆蓋，國家電網公司至2015年需累計招標4.2億隻智慧型電錶。
其中，城市家庭需安裝1.89億隻智慧型電錶，農村家庭需安裝2.31億隻智慧型電錶。
截至2012年底，國家電網公司已累計招標智慧型電錶1.84億隻。
預計到2013年與智慧型電網配套使用的智慧型電能表安裝數量將達到7.6億隻，到2020年智慧型電網將覆蓋全世界80%的人口。大規模的全球性智慧型電網建設將帶來智慧型電能表更廣闊的市場需求，也為我國智慧型電能表生產企業出口產品創造了良好的市場條件。
有專家預計，未來幾年智慧型電錶的強勁增長態勢還將延續，而我國智慧型電錶出口量也將持續上升。目前我國智慧型電錶在東南亞和中東等地出口表現最為突出，南美也將成為出口新的增長地區。
