Analyse af almindelige årsager til driftsfejl i smarte elforbrugsregulatører

Med den fortsatte udvikling af intelligente netværk bliver intelligente elforbrugsregninger stadig mere udbredt, og forskellige typer driftsfejl i intelligente regninger optræder ofte i energimålingsarbejde. Denne artikel analyserer årsagerne til fejl i intelligente regninger og foreslår passende løsninger, ved at bruge flere eksempler på faktiske driftsfejl.

1. Sort skærm
Sort skærm refererer til en strømforsynet regning uden visning, hvilket er den mest almindelige fejl i feltopererede intelligente regninger. Når man fjerner og tester disse defekte regninger, viser det sig, at kondensatoren på position C2 på DCDC-underpladen er skadet, spændingsreguleringschippen på strømforsyningspladen er brændt, eller UN's nulledning har løst sig. Årsagerne til denne sort skærm-fejl analyseres som følger: øjeblikkelig overspænding på kredsløbet (som f.eks. lynnedslag eller fluktuationer i strømnettet) eller højere harmonier, der opstår i komplekse driftsmiljøer, kan skade kondensatorer og forårsage, at spændingsreguleringschipper brænder; ukorrekt operation, der ikke følger produktionsprocessen, kan resultere i dårlig loddning eller løsning af nulledningen.

2. Forvirret visning
Forvirret visning refererer til fænomenet, hvor LCD-skærmen på en intelligent elforbrugsregning viser manglende streger. Mulige årsager inkluderer dårlig loddning ved LCD-pinnerne eller, at regningen er installeret udenfor og udsat for langvarig høj temperatur fra solstråler. For eksempel viste et firma tre-fase intelligent regning total fremadgående aktiv effekt som 702,610.88 kWh, topperiode-effekt som 700,451.96 kWh, topperiode-effekt som 700,987.42 kWh, fastpris-effekt som 700,551.59 kWh, og lavperiode-effekt som 700,619.91 kWh. Under normale forhold skulle total fremadgående aktiv effekt være lig med summen af top-, toppriode-, fastpris- og lavperiode-effekter. Dog var dette ikke tilfældet for denne regning. De sidste otte cifre i stregkoden, der blev vist på LCD-skærmen, var 75517684, mens de på pladen var 05517684.

Dette indikerer, at LCD-visningen havde manglende streger—hvor tallet "0" blev forkert vist som "7", hvilket bekræfter en forvirret visningsfejl. Når regningen blev læst på stedet med en håndbaseret regningslæser, blev total fremadgående aktiv effekt registreret som 002,610.88 kWh, top-effekt som 000,451.96 kWh, toppriode-effekt som 000,987.42 kWh, fastpris-effekt som 000,551.59 kWh, og lavperiode-effekt som 000,619.91 kWh. Summen af individuelle periodelæsninger svarede til det samlede, hvilket yderligere bekræftede forvirret visningsdiagnosen. Den primære årsag til denne fejl blev bestemt som langvarig udsættelse for høj temperatur fra solstråler pga. regningens installation udenfor.

3. Uevne til at læse energidata
Denne fejl henviser typisk til, at symbolerne "←" (der indikerer omvendt strøm) vises i det nederste venstre hjørne af LCD-skærmen, med total fremadgående aktiv effekt, der vises som nul, og omvendt aktiv effekt, der viser en ikke-nul værdi. Undersøgelser viste, at den primære årsag var forkert ledning af regningen, og den faktiske energiforbrugsværdi var lig med læsningen af omvendt aktiv effekt. Efter korrektion af ledningsfejlen genoptog regningen sin normale funktion.

4. Lav batterispænding
Enfase- og tre-fase intelligente elforbrugsregninger er udstyret med interne klokkebatterier, der strømforsyner den interne klokkechip. Tre-fase regninger har også et batteri til aflæsning under strømnedsbrydelse, beliggende bag programmeringsdøren på regningspanelet. Når en lav batterispændingsfejl opstår, bliver regningens alarmlys konstant tændt, og et lavspændingssymbol vises på LCD. På-stedshåndtering involverer fjernelse af sigilleringen fra panelets dør, åbning af døren, tagning af batteriet ud, og måling af spændingen mellem dens positive og negative poler ved hjælp af en DC-voltmeter. Hvis spændingen opfylder specifikationer, skal batteriet geninstallereres og justeres for at sikre god kontakt; hvis spændingen er under den nominerede værdi, skal batteriet erstattes.

5. Hurtig registrering (overregistrering)
En brugers enfase-intelligent regning viste en pludselig stigning i energilæsningen. På-stedstest med en kalibreringsinstrument viste, at regningen lå inden for acceptable fejlgrænser. Laboratorietest efter fjernelse bekræftede også, at regningen opfyldte standarder, men før-kalibreringslæsningen var 4,505.21 kWh, og efter-kalibreringslæsningen var 4,512.32 kWh—hvilket indikerede, at 7.111 kWh blev registreret under testen, mens en typisk enfase-regning-forbrug kun er ca. 1 kWh. Dette bekræftede fejlen "hurtig registrering."
Analyse viste, at CPU-strømforsyningsspændingen var betydeligt højere end den designede 5V, hvilket forårsagede abnormale læs/skriv-operationer på I2C-bussen. Yderligere undersøgelse af strømforsyningskredsløbet identificerede en skadet kondensator C2. Mulige årsager til skade på kondensator inkluderer øjeblikkelige høje spændinger fra netfluktuationer eller lynnedslag, samt højere harmonier fra komplekse elektriske miljøer.

6. Sammenfattende analyse
Intelligente elforbrugsregninger er multifunktionelle enheder, der strækker sig ud over grundlæggende energimåling til at inkludere informationsspejring og -behandling, reel tids-overvågning, automatisk kontrol, og datainteraktion. De opfylder behovene for energimåling, markedsføringsledelse, og kundeservice. Deres primære funktion er dog præcis energimåling, som skal være både præcis og stabil. Derfor er det, ud over at fuldt ud udnytte energihenter-systemer til at overvåge operativ status og anormale begivenheder for intelligente regninger, essentielt at analysere rodårsårsagerne til regningsfejl og aktivt implementere forbedringsforanstaltninger.

Baseret på analyse af driftsfejlfald, summeres de primære årsager til regningsfejl som følger:

(1) Miljøindflydelse, herunder elektromagnetisk støj, harmonier, høj spænding, lynnedslag, statisk ladning, ekstrem temperatur og fugtighed, højfrekvence elektromagnetiske felter, og hurtige transiente elektromagnetiske pulser (EFT).

(2) Dårlig komponentkvalitet, herunder batterier, CPU'er, LCD-skærme, relæer, varistorer, kondensatorer, målingschips, spændingsreguleringschips, klokkechips, kristaller, 485-optokoppler-dioder, og bærer kommunikationsmoduler.

(3) Softwarefejl, herunder systemnedbrud, pludselige ændringer i energivisning, og klokkefejl.

(4) Produktionsspørgsmål, herunder substandard loddningsteknikker fra regningsfabrikant (som fører til kolde eller løse loddninger) og forkert ledning under installation af strømforsyningsselskaber.

For at imødegå disse fejlårsager kan følgende foranstaltninger træffes:

(1) Styrk valg af komponenter for at sikre, at intelligente regninger fungerer pålideligt, selv under ekstreme miljøforhold.

(2) Forbedr softwaretest for at forbedre softwares evne til at forebygge fejl og modstå støj.

(3) Forbedr kvalitetskontrol af produktion, effektiv overvågning og evaluering af både intern montering og på-sted-installation.