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   1、感應(yīng)式表缺乏突破
    經(jīng)過近年來我國大面積城鄉(xiāng)電網(wǎng)的改造建設(shè)，我國感應(yīng)式表的技術(shù)和質(zhì)量已較剛起步有了明顯的提高。特別是根據(jù)國外先進(jìn)國家的經(jīng)驗，設(shè)計出了長壽命和亞長壽命感應(yīng)式電能表，并制定了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。但與國外知名品牌相比，我國的感應(yīng)式電能表還有一定的差距，主要表現(xiàn)為性能一致性較差、材料質(zhì)量問題和關(guān)鍵工藝技術(shù)得不到解決等。
    2、電子式表技術(shù)更新較快
    居民用表功能不斷增強(qiáng)。幾年來的城鄉(xiāng)居民一戶一表改造工程中，電子式電能表得以大面積的推廣使用，并得到用戶的廣泛認(rèn)可，至2005年，國內(nèi)的電子式電能表用量已經(jīng)超過感應(yīng)式表。普通民用電子式電能表的使用壽命能夠確保15年甚至20年以上。而供電部門對電子式電能表的要求不滿足于僅僅具有計量功能，他們對居民用表的功能要求也在不斷增強(qiáng)。集成了諸多功能的新型居民用表其硬件上已經(jīng)和多費(fèi)率表、預(yù)付費(fèi)表、載波表等幾無差異。功能的增強(qiáng)極大地提升了供電部門對居民用電的現(xiàn)代化管理，新型居民用電子式電能表更為將來實現(xiàn)大規(guī)模自動抄表提供了基礎(chǔ)。
    多費(fèi)率表發(fā)展較快。從2000年上海開始率先大規(guī)模使用多費(fèi)率表以來，多費(fèi)率表得到了很多經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)而電力緊張的地區(qū)供電部門的青睞，中國一下子成為世界上居民用多費(fèi)率表數(shù)量最大的國家，居民用多費(fèi)率表的技術(shù)因此也得以迅速提高和發(fā)展。伴隨著市場對功能和性能需求的不斷的增強(qiáng)，居民用多費(fèi)率表的技術(shù)也歷經(jīng)了好幾代的沿革，特別是和多費(fèi)率表特點相關(guān)的顯示方式、實時時鐘精度、通信手段、通信規(guī)約等都有了長足的發(fā)展，主要生產(chǎn)廠商的產(chǎn)品技術(shù)成熟、質(zhì)量穩(wěn)定可靠。隨著用電管理和節(jié)能的需求，多費(fèi)率表將得到更多用戶的青睞。
    工商業(yè)用表多功能化成趨勢。早在本世紀(jì)初，電子式電能表就已經(jīng)取代感應(yīng)式表，成為工商業(yè)用表的主流，而近幾年來三相多功能表的需求更呈明顯上升趨勢，這主要是因為電力系統(tǒng)在不斷擴(kuò)展三相多功能表的應(yīng)用領(lǐng)域，不僅如此，三相多費(fèi)率表、三相組合表的需求量也明顯增大，并且功能上已經(jīng)和三相多功能表較為接近，可歸為其一類。目前普通國產(chǎn)多功能表的功能和性能已和進(jìn)口表不相上下，而性價比明顯優(yōu)于進(jìn)口表，0.2S級國產(chǎn)表也已得到批量使用，諧波下計量、通信手段、網(wǎng)絡(luò)化管理等功能雖然不斷發(fā)展，但目前國產(chǎn)多功能表通信規(guī)約種類繁多，互不兼容，可靠性還需進(jìn)一步加強(qiáng)。
    預(yù)付費(fèi)表逐步趨于完善。預(yù)付費(fèi)表在經(jīng)過幾年的沉寂后，從2006年起有明顯復(fù)蘇的跡象，這一方面是由于供電部門加大對欠費(fèi)用戶的管理力度，使市場需求再次升溫，另一方面也是由于經(jīng)過制造廠多年來的不斷改進(jìn)，特別是對IC卡部分硬件和軟件的改進(jìn)，使用了CPU卡和非接觸式卡等最新技術(shù)，以及技術(shù)條件的統(tǒng)一，使預(yù)付費(fèi)表的性能尤其是安全性和可靠性方面已逐步趨于完善，與此同時，內(nèi)置繼電器的質(zhì)量和容量也有明顯改善。
    自動抄表技術(shù)發(fā)展頗具前景。90年代中后期，部分地區(qū)的電力部門開始了較大規(guī)模的低壓電力線載波技術(shù)的應(yīng)用，但由于倉促上馬，使用化效果較差。近幾年來，隨著通信技術(shù)的不斷進(jìn)步以及電力市場應(yīng)用的需要，國內(nèi)自動抄表技術(shù)水平取得了長足的進(jìn)步。特別是GSM/GPRS和CDMA通信技術(shù)已在大客戶抄表和管理系統(tǒng)中得到大量使用并取得了成功，低壓電力線載波技術(shù)也已逐步被越來越多的電力部門所采納，效果基本令人滿意，而短距離無線抄表也在居民抄表尤其是三表集抄和農(nóng)村居民抄表中得到應(yīng)用和推廣。
    3、各類電能表的技術(shù)存在的主要問題
    （1）感應(yīng)式表
    與國外知名品牌相比，我國的感應(yīng)式電能表還有一定的差距，主要表現(xiàn)為：
    性能一致性較差。具體表現(xiàn)為數(shù)據(jù)的重復(fù)性和一致性較差。我國感應(yīng)式電能表的自動化生產(chǎn)水平不高，加工方式大多還是以人工為主，由于在生產(chǎn)過程中人工的介入過多，產(chǎn)品性能難以保證高度一致性，同時也加大了生產(chǎn)管理的難度。
    材料質(zhì)量問題得不到解決。感應(yīng)式電能表要在壽命期內(nèi)保證計量準(zhǔn)確可靠，必須保證結(jié)構(gòu)上的長期穩(wěn)定，電能表的關(guān)鍵零部件要有足夠的各種惡劣環(huán)境的適應(yīng)能力，這就要求感應(yīng)式電能表的轉(zhuǎn)動元件有充分的耐磨特性，磁性材料有長期穩(wěn)定的磁特性等要求。由于我國材料工業(yè)水平與發(fā)達(dá)國家仍有較大差距，因此企業(yè)如何檢測、選用關(guān)鍵元器件（如磁推軸承、阻尼磁鋼等），也是目前需要解決的問題。
    關(guān)鍵工藝技術(shù)得不到解決。除了較為周全的設(shè)計以及選用合格的材料，感應(yīng)式電能表要達(dá)到長壽命還必須有可靠的加工工藝。線圈的繞制、鐵芯的沖壓鉚制、石墨軸承的制作、磁推軸承的老化等也是必須解決的課題。
    （2）電子式表
    顯示器。顯示器是電表的重要部件，原來使用機(jī)械計度器時，計度器就有一定比率的卡字和錯位的概率，而在防竊電要求較高時，其抗磁場干擾差的弱點更容易受到不法用戶的攻擊，雖然可以采用增加止逆裝置防止倒轉(zhuǎn)，增加電機(jī)屏蔽罩厚度減弱磁場干擾的影響，但不能從根本上解決問題。采用液晶顯示器后解決了上述問題，但部分廠家采用的液晶顯示器質(zhì)量參差不齊，特別是在紫外線照射、高溫高濕、低溫情況下容易出現(xiàn)問題。
    軟件可靠性。電子式電能表的顯著特點是各廠家使用的硬件越來越接近，而越來越多的功能通過軟件來實現(xiàn)，因此軟件的可靠性很大程度上決定了電表本身的可靠性。硬件的質(zhì)量可以依據(jù)本身的技術(shù)參數(shù)和指標(biāo)及通過相關(guān)的試驗來驗證它的性能和質(zhì)量的可靠性，而軟件的可靠性在最終產(chǎn)品上沒有很好的手段可以很快地檢驗出來，正常的各種試驗情況下，軟件也許都運(yùn)行正常，但在一些干擾或異常情況下，如果軟件對這些情況考慮不周，就會容易出現(xiàn)問題。
    通信規(guī)約。目前國內(nèi)的電子式電能表無論采用何種通信接口，一般都遵循DL/T 645-1997《多功能電能表通信規(guī)約》。隨著電力部門現(xiàn)代化管理的不斷發(fā)展，現(xiàn)有的DL/T 645規(guī)約已在很多方面不能適應(yīng)電表功能的需求，生產(chǎn)廠家由于新功能的需要都對DL/T 645規(guī)約進(jìn)行了擴(kuò)展，但各個廠家之間互不兼容，也沒有進(jìn)行統(tǒng)一備案管理；各地方電力部門由于本地本部門現(xiàn)代化管理的需要以及發(fā)展，也對DL/T 645規(guī)約進(jìn)行了擴(kuò)展，而且時時會進(jìn)行更新。由于對通信規(guī)約缺少統(tǒng)一規(guī)劃和管理，目前的通信規(guī)約已經(jīng)非?；靵y，導(dǎo)致都是采用DL/T 645規(guī)約的各個廠家的電表不能互聯(lián)互通，同一地區(qū)不同時期的電表不能互聯(lián)互通，再加上各個電表生產(chǎn)廠家、采集裝置制造廠家、系統(tǒng)軟件商對DL/T 645規(guī)約的理解也存在偏差，還有可能導(dǎo)致“即使采用完全相同的通信規(guī)約也不能互聯(lián)互通”的情況發(fā)生。
    諧波下計量。當(dāng)電網(wǎng)上有諧波源存在時，諧波負(fù)荷會引起電網(wǎng)波形的非線性畸變。諧波情況下用戶側(cè)的電能可分為基波輸入電能、諧波輸入電能和諧波輸出電能，而線性負(fù)載用戶消耗的應(yīng)該只是基波輸入電能，不應(yīng)計入諧波輸入電能，使用戶多交錢；當(dāng)負(fù)載是非線性時，負(fù)載通常會產(chǎn)生諧波輸出電能，這時用戶還會在產(chǎn)生污染時反而少交錢。目前除了部分廠家采用DSP技術(shù)的自有電能計量算法可以對諧波下準(zhǔn)確計量外，采用數(shù)字乘法器的大部分專用計量芯片無法對諧波用戶進(jìn)行準(zhǔn)確計量。這在居民用戶計量上通常沒有問題，但在諧波產(chǎn)生比較大的工業(yè)計量上會帶來較大的不公正性。
    多功能表的功能定義。隨著多功能表技術(shù)的不斷發(fā)展，供電部門用戶對多功能表的功能要求也越來越多，除了需要更多標(biāo)準(zhǔn)的各種計量數(shù)據(jù)和參變量外，提出了更多有關(guān)電能質(zhì)量檢測的功能要求，如光針對電壓質(zhì)量的就有斷相、過壓、欠壓、失壓、全失壓、電壓不平衡、電壓畸變率、電壓合格率等，但很多這些功能沒有明確的定義，或者各個用戶的定義會有不同，造成了同樣一個功能要針對不同的用戶進(jìn)行不同的改變，如果不盡快制定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一定義，將會造成多功能表功能越來越混亂，不利于多功能表技術(shù)的進(jìn)步。
    電力線載波技術(shù)的可靠性。由于低壓配電網(wǎng)的覆蓋面最廣，遍布每家每戶各個角落，哪里有電表網(wǎng)絡(luò)就已延升到哪里，因此是居民自動抄表最方便、最經(jīng)濟(jì)的通信信道，而且沒有月租費(fèi)。但由于我國低壓電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、缺乏規(guī)劃、電網(wǎng)污染嚴(yán)重等原因，造成了電力線載波信號衰減十分嚴(yán)重、信噪比下降十分大的局面，雖然目前的PLC技術(shù)有了較大的進(jìn)步，通信成功率大為提高，并在一些地方的試點中小國已經(jīng)比較理想，但大面積推廣中載波技術(shù)的可靠性還有待進(jìn)一步驗證。
    電能表行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢與重點。
    4、電子式電能表全面替代感應(yīng)表
    電子式電能表之所以能取代感應(yīng)表而成為市場的寵兒，有諸多的優(yōu)勢：①可靠性：精度長時間不變、無須輪校、無安裝、運(yùn)輸影響等；②準(zhǔn)確度：寬量程、寬功率因數(shù)、啟動靈敏、防潛可靠等；③功能：可實行集中抄表、多費(fèi)率、預(yù)付費(fèi)、防竊電、多功能等；④性價比：性價比高、可預(yù)留擴(kuò)展功能、受原材料漲價影響小等。
    計量性能要求進(jìn)一步增強(qiáng)
    隨著電子式電能表技術(shù)的不斷進(jìn)步，有更多的用戶關(guān)注電表的量程、輕載準(zhǔn)確度、低功率因數(shù)準(zhǔn)確度、起動靈敏度、防潛動可靠性，以及諧波下計量的準(zhǔn)確性等特性。他們要求：①寬量程：8-10倍率成為越來越多用戶的選擇，甚至要求20倍率；②高精度：精度和起動電流的實際要求達(dá)到該等級50%或更高的水平；③影響量要求更高：影響量的要求更加苛刻，特別是各種干擾的影響量，如外磁場；④電壓、電流、功率、功率因數(shù)等實時參數(shù)要有更高的精度要求；⑤非線性下計量準(zhǔn)確：不僅是有功，還包括無功。
    三相多功能表的計量性能進(jìn)一步突破
    由于國家電網(wǎng)的大規(guī)模改造和建設(shè)，以及伴隨著國民經(jīng)濟(jì)增長大用戶數(shù)量的急劇擴(kuò)大，高端三相多功能表得到更加廣泛地應(yīng)用。特別是國產(chǎn)0.2S 級表的逐步使用，使電力用戶比以往更加關(guān)注電能計量的相關(guān)算法，特別是非線性工況下的計量算法，他們越來越注重的有：①諧波工況下能同時提供雙方向的有無功基波、諧波、總電量等數(shù)據(jù)；②諧波工況下無功計量的準(zhǔn)確性；③瞬態(tài)負(fù)荷的準(zhǔn)確計量。④諧波分析功能及其實用性；⑤更準(zhǔn)確的狀態(tài)判斷和記錄，特別是各種瞬態(tài)、暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)的參數(shù)；⑥量程和精度的進(jìn)一步擴(kuò)展；⑦通信手段的多樣化、網(wǎng)絡(luò)化和可互換性。
    液晶顯示器加速替代字輪計度器
    液晶顯示器之所以能獲得越來越多的客戶的認(rèn)可，主要是因為：①液晶顯示器的可靠性和壽命得到行業(yè)的普遍認(rèn)可；②液晶顯示器能顯示更多信息（漢字提示、多排顯示等）；③液晶顯示器比字輪計度器更能防竊電；④集中抄表數(shù)據(jù)和人工讀表數(shù)據(jù)的一致性要求；⑤液晶顯示器功耗低，可以停電時顯示；⑥液晶顯示器在黑暗中還可以采用背光顯示。
    今后液晶顯示器發(fā)展的趨勢和重點是確保其質(zhì)量，提高使用壽命，確保能達(dá)到電表整機(jī)的壽命要求，特別是在抗紫外線照射、高溫高濕、低溫等方面進(jìn)一步提高。
    防竊電要求進(jìn)一步加強(qiáng)
    隨著竊電方式的更加多樣化和隱蔽化，對電能表防竊電的要求也越來越高，機(jī)械表對此已越來越力不從心，電子式電能表則表現(xiàn)出了強(qiáng)大的優(yōu)勢。
    目前竊電的方式主要有：干擾計量元件，更改接線方式（如圖1為單相電能表單線竊電方式示意圖），打開表蓋更改內(nèi)部線路或數(shù)據(jù)等。而這些都將要求電子式電能表在防竊電方面向以下一些方向發(fā)展：①加強(qiáng)計量元件的屏蔽或選用抗干擾能力更強(qiáng)的計量元件；②加強(qiáng)異常接線的檢測能力和記錄，如提高電流不平衡檢測的靈敏度；③提供更多備用計量數(shù)據(jù)，如三相表提供分相計量功能，單相表提供單線計量功能等；④加強(qiáng)外殼結(jié)構(gòu)，使電表難以被打開，或者打開后表面有明顯痕跡，并有永久性記錄；⑤更多種類和次數(shù)的異常事件記錄功能。
    具有通信接口尤其是RS485接口成為趨勢
    隨著抄表到戶的逐步實施以及電力部門的體制改革，自動抄表成為用戶強(qiáng)烈的需求，因此越來越多地要求電表配備通信接口。目前的通信方式在一個或幾個方面或多或少存在一些問題，無法全面滿足用戶的要求。而電表配備RS485接口具有成熟和性價比的優(yōu)勢，適合未來采用更新、更好的通信技術(shù)，因此成為用戶目前較為理想的選擇而逐漸成為標(biāo)準(zhǔn)配置。
    對通信接口的要求也進(jìn)一步提高，如抗靜電、抗雷擊浪涌的指標(biāo)，抗人為攻擊的能力等。與此同時，載波通信由于采用電力系統(tǒng)固有網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)特優(yōu)勢，也一直受到廣泛的重視，并且在抗干擾能力以及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等方面得到進(jìn)一步的發(fā)展。三相多功能表以及配電終端等產(chǎn)品，需要傳輸更多的通信數(shù)據(jù)和要求更高的通信成功率，而公網(wǎng)無線很好地滿足了這樣的要求，因而得到越來越多的采用。
    電力線載波應(yīng)用增速加快
    隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展以及自動抄表成為用戶強(qiáng)烈的需求的雙重力量推動，特別是越來越多的用戶已經(jīng)選擇了具有RS485接口的電表，其下一步的計劃必然是集中抄表，而電力線載波仍然是用戶最期望的抄表手段，因此國內(nèi)外廠商甚至是大公司對電力線載波通信技術(shù)的研究都投入了更多的力量，并且在抗衰減、抗噪聲、抗失真、發(fā)送效率、接收靈敏度以及網(wǎng)絡(luò)功能等多個方面都取得了不少進(jìn)展。電表廠商也不斷優(yōu)化其軟硬件設(shè)計，電力線載波的可靠性在不斷提高，并且在很多現(xiàn)場應(yīng)用中取得了成功。電力線載波技術(shù)的發(fā)展趨勢的各種技術(shù)綜合運(yùn)用，各項指標(biāo)全面發(fā)展，在保證通信可靠性的同時，進(jìn)一步會加入數(shù)據(jù)安全功能。
    實時時鐘及相關(guān)功能需求不斷增加
    近幾年來，多費(fèi)率表的使用在不斷地擴(kuò)大，特別是在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)如上海、江蘇等地區(qū)增長迅速。2005年，多費(fèi)率表已經(jīng)占據(jù)電子式電能表20%左右的份額。而在普通表方面，隨著液晶顯示和通信接口的廣泛使用，實時時鐘及相關(guān)功能也被更多地要求。
    實時時鐘及相關(guān)功能迅速增長的原因主要有：①多費(fèi)率表的廣泛使用，尤其是單相多費(fèi)率表的廣泛使用；②月末電量結(jié)算、線損統(tǒng)計的準(zhǔn)確性、一致性要求；③各種事件記錄的要求，如本地操作記錄，異常事件存儲、遠(yuǎn)程命令記錄等。多費(fèi)率表的實時時鐘的準(zhǔn)確度跟電費(fèi)的準(zhǔn)確性直接相關(guān)，因而精度要求很高，因此越來越多的用戶要求采用溫度補(bǔ)償，以達(dá)到全溫度范圍內(nèi)的高精度。而對于普通表來說，出于成本的考慮，可以允許使用MCU軟件時鐘。
    模塊化設(shè)計成趨勢
    電力市場這幾年技術(shù)進(jìn)步較快，改造力度較大，因而對電能表的技術(shù)更新速度也提出了更高的要求，而各個地方的技術(shù)條件針對自身的管理特點，會有不同的技術(shù)要求，因此每種電表又會有各種不同的版本，這更要求電表生產(chǎn)廠商對單個電表的開發(fā)速度要有明顯提高，而又能保證產(chǎn)品的高可靠性。
    為了更好地解決這一矛盾，模塊化設(shè)計將成為趨勢。無論是硬件還是軟件都能采用模塊化設(shè)計，將技術(shù)相對成熟和標(biāo)準(zhǔn)的部分進(jìn)行封裝入庫，如計量模塊、電源模塊、RS485模塊、RTC模塊、顯示模塊、繼電器控制模塊、IC卡模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊等，這些模塊都已經(jīng)經(jīng)過內(nèi)部嚴(yán)格測試、批量生產(chǎn)和現(xiàn)場使用的驗證。當(dāng)設(shè)計一個新的產(chǎn)品時，開發(fā)人員只需要將精力集中于產(chǎn)品的新模塊、新功能的開發(fā)，以及模塊的集成上，這樣既有效縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，又能提高產(chǎn)品設(shè)計的可靠性。
    通信規(guī)約需要統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)
    現(xiàn)行的DL/T 645-1997《多功能電能表通信規(guī)約》已經(jīng)有近10年的歷史了，在很多方面規(guī)約內(nèi)容之后，不能適應(yīng)電表功能的需求，因而用戶和廠家對新數(shù)據(jù)項定義各種自定義規(guī)約，造成數(shù)據(jù)標(biāo)識的沖突和混亂，規(guī)約資源的利用率低，同時規(guī)約的解釋不明確，造成理解上的差異。因此，無論電力部門用戶還是生產(chǎn)廠家，都希望盡快對電表的通信規(guī)約進(jìn)行修訂和完善，在新一代的通信規(guī)約中還要考慮新技術(shù)、新功能的適用性和今后規(guī)約擴(kuò)展的管理。
    制造企業(yè)及行業(yè)部門的應(yīng)對措施
    重視對計量技術(shù)的研究和驗證
    電表的核心功能是計量，因此生產(chǎn)廠商要重視對計量技術(shù)的研究，特別是高端計量技術(shù)的研究，要掌握自有的電能算法，不能因為電表的其他諸多功能而忽視了電表核心技術(shù)的進(jìn)步。行業(yè)部門要在如何驗證電表算法的準(zhǔn)確性上下功夫，并制定出相關(guān)的行業(yè)乃至國家標(biāo)準(zhǔn)。
    加強(qiáng)重要部件的可靠性及驗證方法的研究
    液晶顯示器、電池等重要部件影響著電子式電能表壽命的進(jìn)一步提高，因此廠家要對如何提高其可靠性和壽命加以研究。行業(yè)部門要研究制定出驗證這些部件的實效模型及其驗證方法。
    可靠性第一，成本第二
    制造廠商要重視軟硬件的可靠性設(shè)計，充分考慮電表運(yùn)行環(huán)境的復(fù)雜程度，硬件設(shè)計上要有充分的裕度和保護(hù)，軟件設(shè)計上要有充分的冗余和糾錯，測試上要有充分的設(shè)備和方法。電力部門用戶不能光追求價格低和交貨快，要為廠家在可靠性設(shè)計上留有足夠的成本空間，在可靠性測試上留有足夠的時間。
    加強(qiáng)對通信技術(shù)的研究和應(yīng)用
    電表的核心是取得準(zhǔn)確及時的計量數(shù)據(jù)，因此生產(chǎn)廠商要加強(qiáng)對通信新技術(shù)的研究和應(yīng)用，包括本地通信技術(shù)和遠(yuǎn)程通信技術(shù)，如電力線載波、短距離無線、移動通信、有線和無線網(wǎng)絡(luò)等。行業(yè)部門要積極對新的通信技術(shù)加以應(yīng)用和支持。
    加強(qiáng)規(guī)范化設(shè)計，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)
    生產(chǎn)廠商在積極推進(jìn)新產(chǎn)品的同時還應(yīng)加強(qiáng)規(guī)范化設(shè)計，將成熟的功能模塊逐步標(biāo)準(zhǔn)化，才能保證新產(chǎn)品設(shè)計的質(zhì)量和速度。行業(yè)部門應(yīng)加強(qiáng)對標(biāo)準(zhǔn)的重視和研究，適時地推出和改進(jìn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)各個廠家產(chǎn)品的兼容性，這樣才能充分避免風(fēng)險，使電表行業(yè)規(guī)范、競爭、有序地發(fā)展。