智能电能表是一种新式电能表，相对以往的一般电能表，除具有根本的计量功用外，智能电能表是全电子式电能表，带有硬件时钟和齐备的通讯接口，具有高牢靠性、高安全等级以及大存储容量等特色，完全契合我国未来开展“节能环保”的要求。跟着智能电网的日益开展，世界各国关于智能化用户终端的需求也日益增大，跟着智能电网在世界各国的建造，作为用户端的智能电表的需求也会大幅度地增加。因而，智能电表的安全牢靠性和失功率变得尤为重要。
现在，市道上有一些安全牢靠性估计软件，例如：美国的牢靠性与修理性剖析软件Relex Studio，电子五所开发的牢靠性修理性保证性工程软件等，可是这些软件都不是针对智能电表专门进行估计的软件。本软件首要参阅Telcordia SR-332估计手册，在Labview中规划了了一款专门适用于智能电能表的牢靠性寿数估计软件体系,Telcordia SR-332是从贝尔通讯研究中心开展起来用于评价电子设备牢靠性的估计办法，是现在最通用的商用电子产品MTTF的权威性职业规范。
相较于其他智能电表寿数估计软件，本文规划的依据Labview的智能电表寿数估计软件的界面愈加直观，易操作，而且本软件针对智能电表在不同环境温度作业时别离进行寿数估计。
1 电能表寿数牢靠性预估理论模型
图1 牢靠性寿数核算流程图
软件在电能表安全寿数预估中，参阅了Telcordia SR-332估计手册中的电子元器材供货商供给的失功率数据，首要来自核算机和电信职业。Telcordia SR-332是由贝尔实验室提出，当时最为通用的商用电子产品MTBF权威性职业规范。软件中的失功率核算模型为：
式中， 为运用环境下的作业失功率; 为通用稳态失功率; 为质量影响因子; 为电应力因子; 为温度影响因子; 为作业失功率的规范差; 为通用稳态失功率的规范差。其核算流程图如图1所示。
Telcordia SR-332估计手册中元器材的失功率和规范差遵守伽马散布。经过核算得到电能表体系的失功率
和体系规范差 后，由伽马散布的逆运算可求得置信度水平为90%的体系失功率 。伽马散布的形状参数 和规范参数 表达式别离如下：
体系的P%的置信度水平记作 ，则其核算由下公式如下：
体系的P%的置信度水平记作 ，则其核算由下公式如下：
一般工程牢靠性估计中，失功率的置信度水平一般取为90%。则经过上公式核算便可得到置信度水平为90%体系的失功率为 ，此值即为估计得到的体系的固有失功率MTTF。
本软件在牢靠性理论和Telcordia SR-332估计手册的基础上，提出电表出产厂家的出产工艺及规划影响因子 ，并提出依据出产工艺及规划影响因子的电能表寿数牢靠性估计函数。
在牢靠性工程中，出产工艺及规划影响因子归于环境因子的一种。环境因子是一个非常重要的参数，它表征相同产品在不同严格度等级的环境中失效快慢的程度。电子设备的环境因子K可界说为：电子设备在某种环境(称环境Ⅰ)下的失功率与实验室条件(称环境Ⅱ)下失功率之比：
一般环境Ⅰ较为严格，即环境因子一般大于1。
图2 运算流程图考虑电能表出产厂家的出产工艺及规划影响因子，引入了环境因子 (1≤ ≤1.2)。据环境因子的界说，本软件提出的依据出产工艺及规划影响因子的电能表体系的失功率应为：
式中 为考虑了出产工艺及规划影响因子时的体系实践失功率; 为未考虑出产工艺及规划影响因子时的估计得到的体系的固有失功率;一般体系的实践失功率要大于体系的固有失功率，即 。
所以归纳考虑电能表的各种影响因子，本课题初次提出依据出产工艺及规划影响因子的电能表寿数牢靠性估计函数：
2 预估软件规划
2.1软件数据流图
软件在进行智能电表的牢靠性寿数估计时，安全寿数估计流程图如图2所示。
详细核算过程如下：
1) 针对智能电表的不同模块，新建单元项;
2) 在单元中输入该单元的各个器材个数;
3) 核算每个单元中器材的根本失功率和规范差;
4) 依据每个单元的根本失功率和规范差，估计整表的牢靠性寿数。
2.2软件各模块规划
2.2.1软件主体
LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器(NI)公司研制开发的，不同其他核算机言语选用依据文本的言语发生代码，LabVIEW运用的是图形化修改言语G编写程序，发生的程序是框图的方式。LabVIEW作为虚拟仪器技术开发的领军者，在该平台上规划的人机交互界面更为简练、牢靠、契合用户的运用习气。依据电能表牢靠性寿数估计手册Telcordia SR-332，电子元器材的失功率可分为不同温度，本软件依据智能电表的实践运用环境，首要考虑了30度和40度两种作业温度环境的状况，因而本软件的规划依据此，别离对这两种状况下的电能表牢靠性寿数进行预估。本文所规划的软件首要由三大部分构成，一共有十二个核算单元可供核算运用。榜首部分是环境温度为30°时的六个核算单元，其间包括每个单元的λ90%和其牢靠寿数所占总电能表失功率的百分比，第二部分是环境温度为40°时的六个核算单元，第三部分是整个电能表的总失功率和牢靠寿数的成果显现。其主面板如图3所示。
图3 智能电表牢靠性寿数估计软件主面板2.2.2元器材和单元模块
本文规划的软件共有12个核算单元，每个单元中包括13类器材。在运用本软件进行寿数预估时，只需输入每类器材的个数，软件则依据Telcordia SR-332估计手册的核算规范和核算公式，快速精确地核算出每个单元的单元失功率和规范差。
以榜首单元为例，如图4所示，每个单元中共包括13个器材模块，别离为电阻、电容、电感、继电器、光电子器材、晶体管、开关器材、连接器、微波元件、二极管、%&&&&&%、杂项、其他器材。在单元模块的程序面板规划中，选用INVGAMMA函数模块、事情环节、while环节等嵌套运算，先核算出单元的根本失功率和规范差，再依据一切运用单元的失功率和规范差，运用伽马散布和置信度水平，核算出整个智能电表的牢靠寿数年限。程序面板如图5所示。
图4 1#单元模块
器材模块为单元模块的子模块，在该模块中列出了相应器材的一切常用类型类别，在运用软件核算过程中，对应相应类别的器材，输入相应的器材个数，即可核算出该类器材的根本失功率，以用于单元模块失功率的核算。以电容模块为例，如图6所示，电容模块中共列出20种不同类型的电容，进行寿数估计时，输入被测智能电表的单元模块中所含有的相应类型的电容个数，得到电容模块的根本失功率和规范差，数据回来上级单元模块，用以核算整个单元模块的失功率和规范差。
图6 %&&&&&%单元模块
3电能表牢靠性估计实例
本文对某电表公司出产的DTZY71型三相费控智能电能表，规范为“三相、3×5(60)A、3×220/380V、50Hz、有功1.0级”，如图7所示;DTSI532型三相四线电子式载波电能表，如图8所示，规范为“三相、3×5(60)A、3×220/380V、50Hz、有功1.0级，600imp/kwh”;DDZY71型单相费控智能电能表，如图9所示，规范为“单相、5(60)A、220V、50Hz、1200imp/kWh、2.0级”。
图7 DTZY71样表相片 图8 DTSI532样表相片 图9 DDZY71样表相片
首要，计算出电能表中各类器材的元件个数，依据Telicordia SR-332估计手册相应规范，选用环境温度为30℃时的1至6#单元模块，别离输入每单元中相应器材的个数，核算出各类器材的根本失功率和根本规范差。核算出每个单元的总失功率、规范差和 ，回来主面板，核算出整表失功率和 ，继而得出每单元 所占整表的份额。再由安全牢靠寿数核算公式估计得出该表的安全牢靠寿数年限，成果如表1所示。
表1 智能电表牢靠寿数估计成果列表
4 定论
本规划以Telicordia SR-332估计手册为规范，在Labview平台上规划了一款智能电表安全估计寿数软件，经过友爱的图形界面操作，对智能电表的牢靠性寿数进行快速、精确的估计，对智能电表的逐步遍及有着广泛的工程实用价值。
