我国电工仪器仪表开始形成国际竞争力

hbzhan内容导读：电工仪器仪表是以电磁测量与控制技术为基础，以现代电子技术、现代信息处理技术为手段，结合现代测控技术的基础性、普遍性性质，研究各类静态和动态的、直接或间接的电磁参量测量与控制仪器仪表及系统为主体的一门工程性学科，是仪器科学与技术学科的重要分支，并形成了电工仪器仪表行业。

我国电工仪器仪表行业经过五十多年的发展已经形成了门类齐全，具有较强科研实力，全球规模的产业集群。现有骨干企业700余家，员工16万多人，产销能力超过2亿台，工业总产值290亿元人民币以上；其中电能表、便携式数字万用表产销量居世界，且多数具有自主知识产权，是国产率高的行业之一，目前出口率超过15%，是一个具有极强国际竞争力的行业。

电工仪器仪表按GB/T4754-2002国民经济行业分类，属于门类C：制造业；大类41：仪器仪表及文化、办公用机械制造业；中类411：通用仪器仪表制造；小类4112：电工仪器仪表制造。根据GB/T4754-2002国民经济行业分类中C4112电工仪器仪表制造及国家标准电工仪器仪表产品型号编制方法，电工仪器仪表制造业包括：电能表、自动抄表系统（不含表）、电力负荷管理系统、电磁参数测量仪器仪表、电磁参量分析与记录装置、配电系统电气安全检测与分析装置、电源装置、标准与校验设备、扩大量限装置、电力自动化仪表及系统、非电量电测仪表及装置、其他电工仪器仪表产品共12类。

电工仪器仪表行业主要服务范围涉及到国民经济与国防建设的各个领域，主要市场包括：电力、冶金、交通、矿山、石油化工、轻工机械等行业，以及教育、科学试验、军事工程、宇航技术、医疗卫生、环境保护、标准计量等领域，电力系统的需求量约占电工仪器仪表产品市场的80%以上，对电工仪器仪表产品的需求起着决定性作用，特别是2009年国家电网公司全面启动统一坚强智能电网建设，作为连接电网与用户的重要节点，智能电能表的作用举足轻重，成为实现智能电网“信息化、自动化、互动化”特征基础的关键环节和先行者，实施统一招投标，政策的改变，直接影响了电能表行业的发展空间及走向，对中国电能表产业的推动，具有极其重要的意义。

1、电磁量测量与分析仪表

电磁量测量与分析仪表，包括电磁量测量仪表和电磁量分析与记录装置两大类。电磁量测量仪表包括：安装式仪表、便携式模拟仪表、51/2位及以下数字仪表（含便携式）、51/2位以上数字仪表、精密仪器、测磁仪器等六类；电磁量分析与记录装置包括：模拟示波器、数字示波器、手持示波器、其他示波器、频谱分析仪、逻辑分析仪、记录仪器、附件与配件。

均属量大面广的产品，是各行各业发展的基础手段和必备的工具，一直是我国电工仪器仪表行业的优势产品之一。电磁测量分析仪表包括电磁参数测量仪表和电磁参量分析与记录装置，这两类产品正从模拟测量技术向数字测量技术转化。数字式安装仪表、数字多用表、数字磁强计、数字示波器发展迅速，数字化、系统化、智能化和图形化已成为主流趋势。

电磁参数测量仪表是电工仪器仪表行业的传统产品，它分现场用仪表和实验室用仪表。现场用仪表需用量很大，而实验室用仪表使用场合就相对很小。其占主导产量的是安装式仪表和便携式仪表。便携式仪表主要有万用表和钳形表。从近几年的发展形势来看，便携式仪表的数字化需求越来越大。传统式电磁参数测量仪表是指针式仪表，由于科学技术的飞速发展，数字仪表逐渐进入了主流市场。安装式仪表和便携式仪表属于监测或测量仪表，度不需要很高，用户对这类仪表的数字化程度渴求不是很强，所以长期以来指针式仪表始终还占有一定的市场份额。对于安装式仪表来说，由于数字化电力监控系统逐渐推广，特别是大中型工商业电力用户和公共场所对电力负荷管理装置的需求，数字安装仪表将有很大的市场前景。

1）安装式仪表

主要用于在线监测电量参数与状态指示，近几年在数字化、智能化、仪用接口、标准化、系列化、通用化上有了很大的发展，中低端产品出现了严重过剩，但模拟指示仪表的直观性和趋势性显示方面是数字仪表很难代替的，这也是模拟指示仪表在今天仍会占有一定的市场份额的主要原因。随着智能电网建设的逐渐深入，此类产品的市场需求将会逐渐减少，它将被智能化设备所替代（如数字化变电站），并且这些智能化设备的可靠性指标远高于传统的电磁参数测量仪表，从而会导致在变电环节安装式仪表的使用量逐年减少。

为了迎合市场需求的变化，数字式安装式仪表发展非常迅猛，它不仅具备电参量的测量功能，还可以实现对电参量的分析、诊断、控制、保护，并带模拟量输出和标准通信接口。为适应用户不同的安装结构及特点，可分嵌入式和导轨式两种。在不同的应用场合，根据不同功能，可简可繁，随机组合。

随着对电气参数测量量的增多，这类仪表不再仅是测量仪表，已经扩展为监控仪表、保护仪表，并已广泛用于电力负荷管理系统（即工矿企业和建筑楼宇的能源管理系统）和电气火灾监控装置。随着国民经济发展和节能减排的推进，数字式安装式仪表将会得到较大力度地推广和应用。

2）便携式模拟仪表

便携式模拟仪表包括万用表、钳形表、兆欧表，是一种量大面广的工具，在国民经济各个领域无所不在，特别是万用表在工业、民用上有着广泛的应用领域，属大批量生产的产品，是各行各业发展的基础手段和必备工具，它既是传统的产品又是高新技术产品，近几年需量有所增加。

3）数字仪表

近年来，我国的数字仪表技术发展很快，目前我国年数字万用表的生产能力达到上千万台，特别是中低档数字万用表的产量占世界总产量的80％，居世界。2009年虽然受全球经济危机的影响，但对出口量影响不是很大，同比下降了百分之十点几。2010年数字仪表的出口有较大的回升。可是我们的中数字仪表技术还与发达国家产品差距很大，特别是产品我们还是依赖于进口。

4）示波器

示波器包括：模拟示波器、数字示波器、手持示波器、其他示波器、附件与配件等，广泛用于国民经济的各个领域，也是应用广泛的仪器产品之一。示波器是利用电子示波管的特性，将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像，显示在荧光屏上以便测量的电子测量仪器。它是观察实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果必不可少的重要仪器。示波器分模拟和数字两种，数字化是示波器及记录仪器发展的主要趋势，目前国内外的主要制造商均以生产数字示波器与记录仪器为主。

目前虚拟数字示波器发展迅速，它便携、小巧，更加方便用户使用，带宽可选择及其高性能

的参数能满足不同用户的需求，成为有前途的产品。目前，MSO混合信号示波器和FPGA内置的逻辑分析技术正在抢占传统逻辑分析仪的市场。

电磁参量分析与记录装置正朝着更加简单易用、多功能、小型化方向发展。国内市场稳中有升，进出口差距的增长幅度不大。

2、电磁参量测量与分析仪表领域的主要技术与产品发展趋向

1）多功能：在数字采样技术、嵌入式微处理器、大规模集成电路和传感器发展的带动下，电磁测量分析仪表正向着一机多用发展，嵌入式操作系统、多参数（包括可以转换为电量的非电量）测量、瞬间信号动态捕捉与实时监测、数据记录与存储等功能成为主要趋势。

2）系统化：无线、红外、USB、485等接口技术的引入，使电磁测量分析仪表可以随时随地接入计算机、总线、互联网等各类系统，而作为系统终端进行电量或非电量的采样、测量、传输、分析、处理、存储与显示等。

3）智能化：随着嵌入式微处理器、大规模集成电路及软件的发展，自动测量对象识别、自动量程切换、智能数据处理与存储、自动网络接入适应、故障自珍、报警、记录与保护、使用环境自适应等正在成为标配。

4）全信息显示：实时监测技术与彩色液晶显示器的发展，带来了电磁测量分析仪表显示方式的革命，从过去的指针显示、数字显示、图形化显示正向“全信息显示”发展，它可同时显示所需要的多种信息。全信息显示使现场测量与分析技术有了飞跃式的发展。

5）低功耗与环境适应性：低功耗是便携式产品研究的重点，功耗决定了产品的使用时间及可用性，同时对温度、湿度、防水和偶然跌落等的环境适应能力也是便携式产品竞争的主要指标之一。

6）高精度：随着集成芯片制造技术、数字采样技术和微处理器速度的提高，便携式仪表的高准确度、高分辨率测量的研究已成为主要方向。

7）过载自动保护、故障自诊、记录与报警。

8）专用芯片：数字万用表的发展主要依赖于集成芯片技术的进步，便携式产品的核心技术就是集成芯片，多功能、低功耗、高可靠、高精度、低成本、小体积、嵌入式微处理器及接口将成为专用芯片的主要发展方向。

9）目前虚拟数字示波器发展迅速，它便携、小巧更加方便用户使用，带宽可选择及其高性能的指标能满足不同用户的需求，成为有前途的产品。MSO混合信号示波器和FPGA内置的逻辑分析技术正在抢占传统逻辑分析仪的市场。电磁参量分析与记录装置正朝着更加简单易用、多功能、小型化方向发展，国内市场稳中有升，出口不断增加。

3、电能质量分析

随着国民经济和电力工业的飞速发展，用电负荷日趋复杂化和多样化，具有非线性、冲击性、不平衡特征负荷设备的广泛应用，导致电网的波形产生严重畸变，使得谐波、电压波动闪变、频率波动、三相不平衡、暂时过电压和瞬态过电压、电压凹陷与短时间间断等现象频发。其结果是经常造成电气、电子控制装置的失灵，使重要的生产过程中断，经济损失巨大；影响到电网的安全可靠运行，可导致较大面积的停电事故；引起配电线路的传输效率下降，损耗增大，并干扰电力载波通讯系统和电力线附近公用通信系统的工作；使电力监测与计量表计的误差急剧增大，不利于电网的商业化运营。电能质量的好坏直接关系着国民经济的总体效益，对电能质量的管理和电力污染的治理工作是势在必行。