由于我们对高效、低成本、环境可持续能源的需求不断增长以及智能技术的普及，高级计量基础设施 (AMI) 已成为更广泛发展中的关键技术便不足为奇。
AMI 是一种集成式固定网络系统，可实现公用事业公司和客户之间的双向通信。该系统可收集、存储、分析和呈现能源使用数据，以便公用事业公司实时监控电力、燃气和水的使用情况。
AMI 可帮助公用事业公司收集各类数据，包括篡改指示、定距数据、停电详细信息和电力质量，以及针对电表端点的特定高级功能。
例如，水务公司依靠 AMI 仪表来提供全面的流量数据。如果该数据表明出现过度用水模式，则可能表明存在泄漏，于是公司便可通知客户和/或进行必要的维修作业。
与传统的自动抄表 (AMR) 不同，AMI 的双向通信模型可实现更全面的数据收集，并帮助公司远程管理电表功能。在此，我们将讨论 AMI 系统的工作原理以及公司如何利用它们实现更高效、可持续的公用事业运营。
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高级计量基础设施由多个互连的组件组成。
AMI 系统的核心是智能电表（即数字煤气表、电表和水表），通常以一小时或更短的间隔时间来记录能源消耗情况。这些设备通常每天至少向公用事业公司发送一次数据。
通信网络是智能电表和 AMI 前端系统之间的双向通信的支柱。这种网络可能为无线或有线，具体取决于系统的具体拓扑。这些 AMI 网络会将数据从智能电表传输到前端系统（反之亦然），从而允许公用事业公司向电表发送命令（例如，远程断开/重新连接、固件更新等）。
通信网络可使用射频 (RF) 信号、蜂窝网络或宽带连接或是借助电力线路通信（其中的 AMI 仪表会通过电力线路传输数据）将使用信息传输到水、煤气和电力公共事业公司。
由于支持远程仪表管理，因此不仅可消除手动抄表的必要，还可在停电时实现更快的响应时间。
数据管理系统是收集、存储、处理和分析所有仪表数据的中央存储库。在此，来自智能电表的原始数据会转换为切实可行的洞察。公用事业公司可利用这些见解来改善运营，而客户可访问有关其能源使用情况的详细信息，从而帮助他们更有效地管理能源消耗。
AMI 系统的工作流程可分为以下几个关键阶段：
AMI 工作流程始于智能电表。安装在客户场所的智能计量系统可提供自动抄表功能，并定期将消耗数据发回公用事业公司。
AMI 前端系统可充当所有已安装智能电表所传入数据的中心。前端系统会验证该数据，进行初步处理，然后将其转发到仪表数据管理系统 (MDMS)。
MDMS 是让数据体现实际价值的地方。它可将原始数据转换为富有意义的信息，而公用事业公司可使用这些信息针对负荷预测、需求响应、配电自动化等方面做出明智决策。例如，电力公司可使用 AMI 电表数据来管理停电期间和停电后的变压器负载。
数据处理和分析不仅可让公用事业公司受益，也可让它们的客户受益。一旦公用事业公司获得所有必要的数据洞察后，它就会将这些洞察传递给客户，然后客户可通过客户门户和家用显示器按需访问详尽的能源使用信息。这种透明度可能会影响客户的决策，从而倡导节能行为，并使客户能更有效地管理能源成本。
如果即将停电，AMI 系统配备了停电管理功能，它可在断电前向受影响的智能电表发送“最后喘息”信号。此功能有助于公用事业公司在必要时快速发现并解决问题。
AMI 是一项颠覆性技术，它正在重新定义公用事业行业的格局。例如，截至 2021 年，电力公司已安装超 1.1 亿个 AMI 系统（几乎占所有电表安装量的 70%）1。但这项技术到底是如何利用的呢？其中部分示例包括：
AMI 加强了需求响应计划的实施，鼓励消费者在需求高峰期间减少能源使用，从而有助于平衡负载并防止停电。借助 AMI，公用事业公司可实时监控能源使用情况，并在需求过高时向客户发送信号以减少能源消耗。
如果发生停电，AMI 系统可自动检测并向公用事业公司报告相关停电情况，从而缩短停电持续时间并提高服务可靠性。此外，AMI 还可帮助公用事业公司查明停电位置，从而加快修复速度。
AMI 可为公用事业公司提供远程连接或断开服务功能，这在客户搬出或无法支付账单时尤其有用。此功能不仅可消除对现场进行实地访问，还有助于更快地重新连接服务和断开服务连接。
能源盗窃对很多公用事业公司来说都是一大问题。借助 AMI，公用事业公司可监控能源使用模式并检测可能表示发生盗窃的违规行为。例如，尽管场所在使用之中，但仪表在较长时间内记录的消耗量较低或完全没有消耗，则可能表示正在发生能源窃取。
如上所述，AMI 系统可帮助客户更有效地管理能源消耗。此外，公用事业公司还可使用 AMI 数据为客户提供个性化的节能提示和建议，从而进一步提升客户服务。
随着越来越多的消费者安装新电表和太阳能电池板等分布式可再生能源，AMI 可帮助公用事业公司有效管理资源。AMI 可提供太阳能等新能源的实时发电量数据，以便公司更好地将这些能源类型整合到电网中。
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脚注
1 美国安装了多少台智能电表，它们的拥有者是谁？，美国能源信息署，2022 年 11 月 8 日