随着现代电子技术、通信技术和计算机技术的飞速发展，越来越多的新技术应用于自动抄表系统，他们能够降低设备成本，提高可靠性、准确性和抄表效率，已展现出了十分广阔的应用前景。电子式电能表及其与抄表主机的通讯是电能自动抄表系统的关键所在。 目前的电能计量方案中，采用专用集成电路的方案所占的比重越来越大，作为国产电能计量芯片的代表，ATT7022B价格和性能上都超过了国外同类产品；随着自动抄表系统越来越倾向于利用电力线通信，一种基于电力配电网络的双向工频通信技术在国外得到了长足发展，该技术使得成本更加低廉，能够实现跨台区通信，传输距离远，抗干扰能力强，而不需要任何辅助设备。 本文首先详细分析了我国的自动抄表系统发展状况。然后针对电力部门对高精度表的实际需求，设计了一种基于国产电能计量芯片ATT7022B和低功耗单片机MSP430F449的防窃电多功能电能表，完成了包括以计量电路为核心的硬件电路设计，并以IAR Workbench为集成开发环境设计了电能表的软件系统。从最基本的电路模型入手，结合变压器模型，应用时域检差法，详细地分析了双向工频通信系统调制信号的产生原理和传输过程，利用Simulink对其相关理论进行了仿真验证，分析了双向工频通信系统在我国实现具体应用所存在的问题和提出了解决方案。