2021年10月8日消息，近期停电限电的新闻层出不穷，用电负荷高和节能减排等原因均致使了能源紧张的情况。面对这样的挑战，做出限电政策，自然就需要对能源用量做出精确的评估。这就是智能表计的优势之一，解放人力，实现远程抄表。然而智能表计的实现方式却有异同，有的倾向于直接切换为物联网表，有的则试图引入AI技术。

物联网“换”新表

在不少人看来，换成更智能的物联网表才是打造智能抄表网络的关键。目前越来越多的城市开始在公共服务领域建设物联网，比如利用NB-IoT与云服务厂商打造智能抄表业务，水务、燃气、电网的企业借助云+管+端的智能表来传输使用信息，不仅方便用户实时查询，也给了资源供应企业更好的管理运营手段。

过去传统的抄表方式需要人力手动抄表，效率极低。在与NB-IoT网络和云平台结合后，不仅可以实现低功耗和海量连接，还能以大数据做好精细化运营，做到故障调查监控和分区压力调节等操作，避免出现用电、用水紧张的情况。

除了NB-IoT外，基于WI-SUN这样的协议做智能表计也已经相当常见。以Silicon Labs的EFR32FG12为例，这颗无线SoC采用了Arm Cortex M4的内核，不仅支持WI-SUN、M-BUS等通用协议，也支持专有协议。除了必不可少的低功耗特性外，EFR32FG12的1024 kB FLASH和256 kB RAM也确保了后续的OTA表计升级支持。

对于智能抄表这样的应用来说，接入的设备量是相当大的，因此传统的IPV4池不足以支持其大规模扩张，而WI-SUN通过支持IPV6，可以提供大量的地址资源。

AI“改装”抄表

接入物联网表的方式固然部署起来相对简单，但也对设备改造提出了很高的要求，尤其是水表这样的表计，况且当前的物联网表也并不便宜。要想将过去机械式的表改成电子式，必须要考虑到供电和无线传输等问题，尤其是采用PLC技术实现的自动抄表。

随着深度学习、云计算和芯片的发展，人工智能成了半导体各行各业追捧的技术热点，然而由于诸多AI应用都要用到高性能芯片，所以在一些边缘或本地化部署上，人工智能的出场率并不高。

如今不少厂商开始研究如何把AI做进低功耗的本地端，在嵌入式设备或是基于MCU等处理能力不高的设备中引入人工智能技术。通过加装或改装模组的方式，利用图像传感器摄像将图片转化为数字，再借助NB-IoT等无线传输方式发送数据，这样的话就不需要去替换现有的设备。这些视觉识别与图像识别的技术，都是部署在本地端的AI算法，将传统机械表变成智能表，这种改装的方式大幅降低了成本、提升了效率。

这种方案用到的芯片虽然算力不高，但也必须满足简单视觉算法的的支持。以嘉楠科技的堪智K210为例，该芯片采用了了64位的双核RISC-V CPU，算力达到1TOPS，但功耗仅有300mW。该芯片搭载了嘉楠自研的核心神经网络加速器KPU，方便在本地处理器机器视觉任务。嘉楠科技称这种“无创”改造的设计，成本仅有传统智能表计的四分之一。

然而多数厂商并没有开发人工智能算法的能力，除了直接采用芯片厂商的识别算法方案之外，往往会直接用到其他AI厂商的方案。以百度的飞桨开发工具PaddleX为例，PaddleX首先利用目标检测模型检测出图像中的标记，再使用语义分割模型将表计的指针和刻度分割，得到表计大概的数字图像。接着对该图像进行腐蚀，将环状表盘展开为矩形图像，再转换为一维数组，并对刻度均值做二值化处理，根据指针的相对位置和预知的量程来计算标记的实际读数。

智能抄表，让数据来“跑腿”

一手扛着梯子、一手拿着抄表本、肩上背着工具包，早上五六点出门、晚上八九点到家，这是老李原来的日常工作。老李是毕节某供电所的一名配电营业工，多年来每到抄表日都要带着工具挨家挨户去抄表。老李回想起以往工作的点滴，他说：“那时每天要走几十公里路、抄两三百个表，风吹日晒、狗追虫咬都是常事。”

但2017年贵州电网启动建设了“计量自动化系统”，这一切发生了改变。“自从有了智能电表，我只需动动手指就能实现‘秒抄’，吹着空调就把活给干了”。老李的眼里再次泛起了光，在数字化赋能下，如今他和同事不出门就能收到辖区内所有电表数据。

提及科技带来的便利，老李颇为感慨：“计量系统‘解放’了我们的双手双脚，现在打开电脑点击一下鼠标，几秒钟便可得到每家的用电数据。”

2018年，在计量自动化系统支撑下，贵州电网开展“智能电表、低压集抄双覆盖”攻坚战。也正是在那一年里，朗新科技集团（300682.SZ）正式与贵州电网开展合作，为贵州省开发建设了这套电网的“智慧大脑”。在朗新科技“能源数字化”能力加持下，全新的“抄、核、收”模式具备“集中自动抄表+集中自动核算+集中自动发行”功能，消除了人工抄表费时、费力、不精准等弊端，使电费抄核管理更精益、集约、智能。

与此同时，计量自动化系统还能远程分析电表数据，帮助贵州电网掌握客户用电信息，一旦发现异常便能及时抢修，全力保障居民客户用电。目前，该系统支撑贵州地区超56万计量终端、约1690万用户，平均自动抄表率高达99.5%，兑现了贵州电网让居民从“用上电”到“用好电”的服务承诺。

数字化，让电力技术人员各个“火眼金睛”

朗新科技开发的贵州电网计量自动化系统是以电能量数据采集及应用为主的自动化系统，除了智能电表数据采集分析，还具备计量装置监测、计量运维管理、电能量数据集中管理等功能，是全线支撑业务、全面服务基层的“多面手”。

“三相负荷不平衡，会导致线损增加，严重的还会造成超载断相故障。”通过电能量数据在线监测平台，贵州铜仁玉屏供电局城区供电所副所长宋晶晶查看10千伏新岐线胡家沟台区三相负载情况时，发现B相负载率为15%，稍低于A相和C相。她立刻组织现场工作人员开展工作，把新增的5户电表安装在B相上，让三相负荷保持在平衡状态。宋晶晶表示，有了自动化系统和在线监测平台就像有了“火眼金睛”，大小故障都能快速发现解决，有效提升了供电服务能力和线损管控质量。

计量自动化系统助力线损精益化管理，通过分区域、分电压等级、分线路、分台区的线损异常分析与管理，推动贵州电网持续降损。截至2020年底，贵州电网综合线损率已降至4.79%，逐步接近先进发达地区。

结语

这两种智能抄表方式均有各自的优势，更适合对不同的场景进行调研后再确定方案。比如对于某些缺乏外挂环境、表计位于公共区域的情况，就更适合进行新表的更换，比如现在大部分电气表计。而某些需要低成本高效率安装或是改装入户困难的情况，例如室内的水表等，则更适合AI加装的方案。

除了表计本身之外，水务和电网等供应商往往都要与云平台合作，做好抄表数据的管理与存储，云平台也会协力打造基于抄表数据的智能应用，比如开发App、支持在线缴费和查询等。而对于这些已经投入大成本进行改装的供应商来说，这些数据未来是否有更多的增值空间，还待对商业模型的进一步挖掘，但智能抄表绝对是必行的一步。

文章来源： 电子发烧友，朗新科技