CN106771574A - 一种单相智能电表及其实现方法 - Google Patents

一种单相智能电表及其实现方法 Download PDF

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Abstract

本发明的目的是提供一种单相智能电表及其实现方法。根据本发明的技术方案，所述单相智能电表包括微控制器单元MCU、存储器、时钟芯片RTC、告警指示灯、故障指示灯、与所述故障指示灯对应的继电器、红外通讯模块、通信接口模块、开关量检测模块、电力线载波模块、开关电源以及计量芯片。其特征在于所述单相电表还包括：电子墨水显示模块、掉电检测电路。本发明的优点在于无需为LCD显示屏和时钟芯片RTC提供专门的独立电源，并且能够有效地避免由于独立电源出现问题而导致的电表故障。

Description

一种单相智能电表及其实现方法
技术领域
本发明涉及电能计量仪表领域，尤其涉及一种单相智能电表及其实现方法。
背景技术
目前普遍使用的智能电表中都带有一块锂电池，其主要作用是在电表失电情况下继续维持液晶屏(本文以下简称LCD)的显示及时钟芯片(以下简称RTC)的计时功能。电表的使用要求不但明确了它在工作状态下可通过LCD来显示电表内的用电信息，并通过RTC来确定电表的内部时钟，而且要求在失电时电表仍然能够通过LCD显示相应的用电信息，同时在电力恢复时能够基于当前的时钟准确进行电力计量。出于以上的需要，目前普遍采用电池为LCD以及RTC提供额外的独立电源，以保证其在电力中断时仍能正常工作。
图1示意了根据现有技术实现的一种单相智能电表的结构示意图。根据图1所示，单相智能电表包含微控制器(以下简称MCU)、存储器芯片、LCD模块(包括显示屏以及驱动芯片)、时钟芯片RTC及用于给LCD和RTC供电的电池，同时还包括了指示灯、继电器、红外通讯模块、通信接口模块(如RS-485)、开关检测模块、电力线载波模块、开关电源及计量芯片等。在该单相智能电表方案中，需要由电池在电表失电状态下为LCD和RTC进行供电，以确保其正常的显示和计时功能。
但是电池的采用存在一定的问题：
1.电池有一定的使用寿命，并不环保；
2.电池对于存贮和使用环境有较高的要求；
3.电池可能具有消防安全隐患；
4.电池的供电可靠性关系到电表能否正常工作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种单相智能电表及其使用方法。
根据本发明的一个方面，提供了一种单相智能电表，其中所述单相智能电表包括包括微控制器(101)、存储器(103)、时钟芯片(104)、告警指示灯(105)、故障指示灯(106)、与所述故障指示灯(106)对应的继电器(107)、红外通讯模块(108)、通信接口模块(110)、开关检测模块(109)、电力线载波模块(113)、开关电源(114)以及计量芯片(115)；其特征在于，所述单相电表还包括：
-电源掉电检测电路(111)；其中，所述电源掉电检测电路(111)用于检测所述单向智能电表是否失电；
-电子墨水显示模块(102)；其中，所述电子墨水显示模块(102)用于显示所述时钟芯片(104)提供的时钟信息，以及与该时钟信息相对应的、由所述计量芯片(115)提供的用电信息。
根据本发明的一个方面，还提供了一种所述单向智能电表的使用方法，其中，所述方法包括以下步骤：
-当所述掉电检测电路(111)检测到失电状态时，所述电子墨水显示模块(102)获取所述时钟芯片(104)中当前的时钟信息和所述计量芯片(114)中当前的用电相关信息并进行显示；所述存储器(103)保存当前的所述时钟信息和所述用电相关信息；
-当电力恢复时，微控制器(101)从存储器(103)中读出在断电时刻保存的所述用电相关信息，以复原断电时刻的运行环境；所述微控制器(101)基于所接收到的来自上位机下发的授时命令，控制所述时钟芯片(104)进行同步对时，以使时钟芯片(104)基于对时后的时钟信息恢复计时操作；计量芯片(114)恢复计量操作；所述电子墨水模块(102)基于所述时钟芯片(104)当前的时间信息和所述计量芯片(114)当前的用电相关信息来更新显示内容。
根据本发明的方案，其优点在于：
1.通过采用电子墨水显示屏替代LCD显示屏。由于电子墨水屏仅在更新显示内容时才需要用电，而在静止显示时无需耗电，所以它在失电后能维持显示内容不变，从而在断电期间也能够继续被读取。
2.通过增加电源掉电检测电路，微控制器芯片MCU一旦检测到电源掉电，依靠电表内电容的储电量，立即将当前的时钟信息及对应的用电信息输出至电子墨水屏显示，同时将运行环境的上下文信息(如累计的电度量等)保存至存储器。
3.在电表失电后，电表的计量、通讯功能等功能都停运，也无需电表时钟进行计时。电力恢复后，电表的计量、通讯功能恢复，电度量在原基础上进行累加，同时上位机(如主站、集中器、手持终端等)通过通讯接口对电表进行同步对时，时钟芯片恢复正常的系统时钟，整个电表即可正常工作。
显然，通过本发明的实现方案，无需为显示屏和时钟芯片提供专门的独立电源(如电池等)，与现有技术相比更加节能环保，并且能够有效地避免因独立电源出现问题而导致的电表故障。
附图说明
通过参照以下二种附图所示的智能电表结构示意图实例所作的详细描述，本发明的改进、优点将更一目了然。
图1为根据现有技术的一种单相智能电表的结构示意图
图2为根据本发明的一种无需电池的单相智能电表的结构示意图
附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
下面结合附图2对本发明的一个具体实例方案作进一步的详细描述。
根据图2所示的单向智能电表包括微控制器(101)、存储器(103)、时钟芯片(104)、告警指示灯(105)、故障指示灯(106)、与所述故障指示灯(106)对应的继电器(107)、红外通讯模块(108)、通信接口模块(110)、开关检测模块(109)、电力线载波模块(112)、开关电源(113)以及计量芯片(114)。
其中，该单向智能电表还包括电源掉电检测电路(111)和电子墨水显示模块(102)，其中，所述电源掉电检测电路(111)用于检测所述单向智能电表是否失电，所述电子墨水显示模块(102)用于显示所述时钟芯片(104)提供的时钟信息，以及与该时钟信息相对应的、由所述计量芯片(114)提供的用电信息。
优选地，时钟芯片104可采用带温度补偿功能的实时时钟芯片，内部集成32.768kHz温度补偿晶体振荡器，带有I2C总线接口，可用于各种需要高精度时钟的场合。
优选地，存储器103采用Flash存储芯片，其具有掉电后仍能长期保持存储的信息，访问速度高，易于擦除和重写并且功耗小的特点。
其中，电子墨水显示模块102包括电子墨水显示屏和驱动模块，它用来显示当前时钟，以及与当前时钟对应的用电信息。
其中，所述用电信息包括计量芯片(114)已累计的电度量信息。
当所述电源掉电检测电路(111)检测到失电状态时，所述电子墨水显示模块(102)获取所述时钟芯片(104)中当前的时钟信息和所述计量芯片(114)中当前的用电相关信息并进行显示；所述存储器(103)保存当前的所述时钟信息和所述用电相关信息。
具体地，微控制器(101)获取由时钟芯片(104)生成的时钟信息，以及由计量芯片(114)生成的用电相关信息，电子墨水显示模块(102)通过微控制器(101)，获得时钟信息和用电相关信息并进行显示，存储器(103)通过微控制器(101)获得时钟信息和用电相关信息并保存。
当电力恢复时，微控制器(101)从存储器(103)中读出在断电时刻保存的用电相关信息，以复原断电时刻的运行环境；所述微控制器(101)基于所接收到的来自上位机下发的授时命令，控制所述时钟芯片(104)进行同步对时，以使时钟芯片(104)基于对时后的时钟信息恢复计时操作；计量芯片(114)恢复计量操作；所述电子墨水模块(102)基于所述时钟芯片(104)当前的时间信息和所述计量芯片(114)当前的用电相关信息来更新显示内容。
其中，所述上位机包括以下任一种：
1)电力调度主站；
2)集中器；
3)手持抄表终端。
掉电检测电路(111)一旦检测到掉电，依靠电表内部电容的储电量，立即将当前的时钟信息及对应的用电信息输出至电子墨水屏显示，同时把该时钟信息和用电相关信息保存至Flash存储器。由于电子墨水屏仅在更新显示内容时才需要用电，而在静止显示时无需耗电，它在失电后能维持显示内容不变。在整个断电期间，电表停运，其内部的计量信息不会发生改变，从而也没有刷新电子墨水屏显示内容的需求。即使没有额外的电池供电，电子墨水屏也能正常显示电表掉电时刻的用电信息，只要没有新的刷新操作，它会长期保持不变。
电源恢复后，电表的微控制器MCU从Flash存储器中读出在断电时刻保存的时钟信息和用电相关信息，复原断电时刻的运行上下文环境；电子墨水模块在通电后，其显示内容能按照用户要求进行更新显示；通信(如红外通讯模块(108)、通信接口模块(110)等)、计量功能(如计量芯片(114)等)也立即重新启动，对于新产生的电度量在原值基础上进行累加；若电表具备有线通信方式，则通信一旦连接成功，电表作为下位机(Slaver)，接收来自上位机(Master)向其下发的授时命令，控制时钟芯片(104)进行同步对时并恢复计时操作，以使得电表在新的时钟下进行工作。另外，当电表不具备有线通信方式时，可利用手持抄表终端就地对电表进行授时。
显然，利用本发明所述的方案，在不改变电表原使用要求的前提下，针对电池原来的作用，及去除电池而会引发的问题，提出了一种现实可行的解决方案。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一、第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (6)

1.一种单相智能电表，其中所述单相智能电表包括包括微控制器(101)、存储器(103)、时钟芯片(104)、告警指示灯(105)、故障指示灯(106)、与所述故障指示灯(106)对应的继电器(107)、红外通讯模块(108)、通信接口模块(110)、开关检测模块(109)、电力线载波模块(112)、开关电源(113)以及计量芯片(114)；其特征在于，所述单相电表还包括：
-掉电检测电路(111)；其中，所述掉电检测电路(111)用于检测所述单向智能电表是否失电；
-电子墨水显示模块(102)；其中，所述电子墨水显示模块(102)用于显示所述时钟芯片(104)提供的时钟信息，以及与该时钟信息相对应的、由所述计量芯片(114)提供的用电信息。
2.根据权利要求1所述的单相智能电表，当所述掉电检测电路(111)检测到失电状态时，所述电子墨水显示模块(102)获取所述时钟芯片(104)中当前的时钟信息和所述计量芯片(114)中当前的用电相关信息并进行显示；所述存储器(103)保存当前的所述时钟信息和所述用电相关信息。
3.根据权利要求1所述的单相智能电表，当电力恢复时，微控制器(101)从存储器(103)中读出在断电时刻保存的用电相关信息，以复原断电时刻的运行环境；所述微控制器(101)基于所接收到的来自上位机下发的授时命令，控制所述时钟芯片(104)进行同步对时，并基于对时后的时钟信息恢复计时操作；控制计量芯片(114)恢复计量操作；并控制所述电子墨水模块(102)基于所述时钟芯片(104)的新的时钟信息和所述计量芯片(114)的新的用电相关信息来更新显示内容。
4.根据权利要求3所述的单向智能电表，其中，所述上位机包括以下任一种：
-电力调度主站；
-集中器；
-手持抄表终端。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的单向智能电表，其中，所述用电相关信息包括当前所累计的电度量信息。
6.一种单向智能电表的使用方法，其中，所述单向智能电表如权利要求1至5中任一项所示，其中，所述方法包括以下步骤：
-当所述掉电检测电路(111)检测到失电状态时，所述电子墨水显示模块(102)获取所述时钟芯片(104)中当前的时钟信息和所述计量芯片(114)中当前的用电相关信息并进行显示；所述存储器(103)保存所述时钟信息和所述用电相关信息；
-当电力恢复时，微控制器(101)从存储器(103)中读出在断电时刻保存的所述用电相关信息，以复原断电时刻的运行环境；所述微控制器(101)基于所接收到的来自上位机下发的授时命令，控制所述时钟芯片(104)进行同步对时，以使时钟芯片(104)基于对时后的时钟信息恢复计时操作；计量芯片(114)恢复计量操作；所述电子墨水模块(102)基于所述时钟芯片(104)当前的时间信息和所述计量芯片(114)当前的用电相关信息来更新显示内容。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108597203A (zh) * 2018-04-30 2018-09-28 高飞 一种远程电力抄表系统结构
CN112946562A (zh) * 2021-02-07 2021-06-11 南方电网数字电网研究院有限公司 双芯智能电表的掉电保护方法、装置和双芯智能电表
CN113133773A (zh) * 2021-03-09 2021-07-20 聚融医疗科技(杭州)有限公司 一种掉电保护医用超声设备辅助诊断系统及方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080224892A1 (en) * 2007-03-16 2008-09-18 I-Conserve, Llc System and method for monitoring and estimating energy resource consumption
US20080224890A1 (en) * 2007-03-15 2008-09-18 Floyd Stanley Salser Remote module for utility meters
WO2009097400A1 (en) * 2008-02-01 2009-08-06 Energy Hub System and method for home energy monitor and control
CN201773129U (zh) * 2010-08-25 2011-03-23 浙江恒业电子有限公司 2.0级单相载波远程费控智能电能表
CN102466742A (zh) * 2010-11-18 2012-05-23 思博自控股份公司 电度表
CN202404153U (zh) * 2011-12-23 2012-08-29 内蒙古正安恒泰电力科技有限公司 单相锰铜分流器采样式预付费宽量程电能表
CN102830255A (zh) * 2012-08-23 2012-12-19 王金泽 一种具有用电故障监测保护功能的智能电能表
CN102901851A (zh) * 2011-07-25 2013-01-30 南京能瑞自动化设备股份有限公司 具有rs485控制信号输出的单相远程费控智能电能表
CN202929103U (zh) * 2012-11-21 2013-05-08 利尔达科技有限公司 单相远程费控电能表

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080224890A1 (en) * 2007-03-15 2008-09-18 Floyd Stanley Salser Remote module for utility meters
US20080224892A1 (en) * 2007-03-16 2008-09-18 I-Conserve, Llc System and method for monitoring and estimating energy resource consumption
WO2009097400A1 (en) * 2008-02-01 2009-08-06 Energy Hub System and method for home energy monitor and control
CN201773129U (zh) * 2010-08-25 2011-03-23 浙江恒业电子有限公司 2.0级单相载波远程费控智能电能表
CN102466742A (zh) * 2010-11-18 2012-05-23 思博自控股份公司 电度表
CN102901851A (zh) * 2011-07-25 2013-01-30 南京能瑞自动化设备股份有限公司 具有rs485控制信号输出的单相远程费控智能电能表
CN202404153U (zh) * 2011-12-23 2012-08-29 内蒙古正安恒泰电力科技有限公司 单相锰铜分流器采样式预付费宽量程电能表
CN102830255A (zh) * 2012-08-23 2012-12-19 王金泽 一种具有用电故障监测保护功能的智能电能表
CN202929103U (zh) * 2012-11-21 2013-05-08 利尔达科技有限公司 单相远程费控电能表

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108597203A (zh) * 2018-04-30 2018-09-28 高飞 一种远程电力抄表系统结构
CN112946562A (zh) * 2021-02-07 2021-06-11 南方电网数字电网研究院有限公司 双芯智能电表的掉电保护方法、装置和双芯智能电表
CN112946562B (zh) * 2021-02-07 2023-02-24 南方电网数字电网研究院有限公司 双芯智能电表的掉电保护方法、装置和双芯智能电表
CN113133773A (zh) * 2021-03-09 2021-07-20 聚融医疗科技(杭州)有限公司 一种掉电保护医用超声设备辅助诊断系统及方法

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