發(fā)布時(shí)間：2020-12-15 03:25

　　在強(qiáng)無線電干擾下智能電能表會(huì)出現(xiàn)計(jì)量負(fù)誤差甚至喪失計(jì)量功能等現(xiàn)象,強(qiáng)無線電干擾撤除后,智能電能表能恢復(fù)正常計(jì)量,這種竊電行為十分隱蔽且無法取證,給電力企業(yè)帶來重大經(jīng)濟(jì)損失。在分析電磁干擾對(duì)電子線路影響的基礎(chǔ)上,研究了強(qiáng)無線電干擾導(dǎo)致智能電表程序跑飛而喪失計(jì)量功能,以及計(jì)量芯片參考電壓源漂移而導(dǎo)致計(jì)量出現(xiàn)負(fù)誤差的機(jī)理。并通過強(qiáng)無線電干擾對(duì)智能電表影響的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了理論研究結(jié)果的正確性。研究結(jié)果表明,強(qiáng)無線電干擾下,一方面智能電表CPU(central processing unit)程序跑飛,看門狗電路反復(fù)復(fù)位,智能電表喪失計(jì)量功能;另一方面,智能電表印刷線路板的布線耦合無線電信號(hào),產(chǎn)生感應(yīng)電壓,使計(jì)量芯片模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊參考電壓上升,造成轉(zhuǎn)換結(jié)果偏低導(dǎo)致電能計(jì)量出現(xiàn)負(fù)誤差,實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)參考電壓由2.4 V上升至2.8 V時(shí),引起計(jì)量負(fù)誤差高達(dá)26.6%。該研究成果對(duì)智能電表的防竊電設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義。 

【文章來源】：武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2020年11期 北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

傳輸線對(duì)射頻信號(hào)的耦合示意圖

圖1 傳輸線對(duì)射頻信號(hào)的耦合示意圖通常，可近似認(rèn)為干擾源在電子設(shè)備PCB電子線路小范圍內(nèi)的電磁波為平面波，平面波在該處產(chǎn)生的電場(chǎng)為均勻電場(chǎng)[13]，故根據(jù)天線設(shè)計(jì)理論有

智能電表主要由微控制器（central processing unit,CPU）、計(jì)量芯片以及液晶顯示等輔助電路構(gòu)成，由計(jì)量芯片采集用戶線路負(fù)載上的電壓和電流，計(jì)算出實(shí)時(shí)的電壓、電流及電功率等電量參數(shù)，由微控制器CPU讀取和顯示并定時(shí)經(jīng)由無線傳輸模塊傳送給營銷系統(tǒng)。電表內(nèi)部電路采用PCB多層電路板設(shè)計(jì)，由于元器件布局需要，PCB電路板中很多線路布線范圍較廣、線路較長，且形成類似天線陣子的圓形或半圓形結(jié)構(gòu)[14]。圖3所示為某智能電表PCB電路板中某信號(hào)線的布線圖，該線路類似一根立式天線。由以上分析可知，這種信號(hào)線極易耦合外部無線電干擾信號(hào)，并產(chǎn)生干擾電壓信號(hào)Uz，該信號(hào)造成原有信號(hào)畸變，從而影響智能電表計(jì)量性能，產(chǎn)生計(jì)量誤差或喪失計(jì)量功能。通過對(duì)智能電表內(nèi)部的電路及核心模塊的分析可知，其易受無線電干擾影響的模塊器件主要是CPU（或單片機(jī)）和計(jì)量芯片，下面針對(duì)無線電干擾對(duì)這2個(gè)模塊器件的影響分別進(jìn)行分析探討。


本文編號(hào)：2917563