CN106970252A - 一种智能电能表 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能电能表。现有的电能表一旦出现硬件或者软件故障，只能更换整个电能表来保障电力计量工作顺利进行；此外，若想扩展升级管理单元的功能，也只能更换新表。本发明的智能电能表包括法制计量单元和管理单元，所述的法制计量单元包括第一微处理芯片，所述的管理单元包括第二微处理芯片，所述的第一微处理芯片与第二微处理芯片通过接口连接；所述的第一微处理芯片获取电量数据后，并按设定的时间间隔保存当前电量数据；所述的第二微处理芯片通过接口从第一微处理芯片获取设定时间间隔保存的电量数据并进行结算。本发明能提高电能表法制计量单元的准确性和可靠性，支持管理单元的功能扩展。
Description
技术领域
本发明涉及电能表领域，尤其是一种智能电能表。
背景技术
目前，我国电能表均为一体化设计，硬件和软件设计比较固化，采用单微处理芯片，即电能表的法制计量单元和管理单元的功能通过同一个微处理芯片实现。法制计量单元主要负责电能表有功、无功和时针等数据的计量；除法制计量单元之外的部分统称为管理单元。由于采用单微处理芯片设计，电能表一旦出现硬件或者软件故障，只能更换整个电能表来保障电力计量工作顺利进行，这样会造成资源的浪费。此外，随着现有用电市场对电能表的功能需求越来越多，如多费率电价和分段计价等计费措施的实施，若想扩展升级管理单元的功能，也只能更换新表。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有电能表法制计量单元和管理单元的功能通过同一个微处理芯片实现且管理单元无法升级的状况提供一种法制计量单元与管理单元各自采用微处理芯片且管理单元可扩展升级的智能电能表。
为此，本发明采用的技术方案为：一种智能电能表，包括法制计量单元和管理单元，所述的法制计量单元包括第一微处理芯片，所述的管理单元包括第二微处理芯片，所述的第一微处理芯片与第二微处理芯片通过接口连接；
所述的第一微处理芯片获取电量数据后，并按设定的时间间隔保存当前电量数据；所述的第二微处理芯片通过接口从第一微处理芯片获取设定时间间隔保存的电量数据并进行结算。
进一步地，为了提高第一微处理芯片与第二微处理芯片之间的传输速率，第一微处理芯片与第二微处理芯片之间采用SPI接口连接，第二微处理芯片作为主SPI，第一微处理芯片作为从SPI。
进一步地，所述的法制计量单元还包括计量芯片、时钟芯片、存储器、RS485接口和电池；该计量芯片、时钟芯片、存储器、RS485接口和电池均与所述的第一微处理芯片相连接，由第一微处理芯片负责控制法制计量单元的各部分；所述的计量芯片对电能数据进行计量，转为电量数据。
进一步地，计量芯片分别与电压采样电路和电流采样电路相连接，计量芯片对电压采样电路和电流采样电路采集到的电能数据进行计量，转为电量数据。
进一步地，所述的计量芯片集成在第一微处理芯片上。
进一步地，所述的管理单元还包括LCD显示器、通讯模块、存储模块和电池；所述的LCD显示器、通讯模块、存储模块和电池均与第二微处理芯片相连接，由第二微处理芯片负责控制管理单元的各部分。
现有的智能电能表均采用单MCU设计，法制计量单元和管理单元的功能都通过一个MCU实现。本发明将法制计量单元和管理单元进行分离，法制计量单元由第一微处理芯片负责，管理单元由第二微处理芯片负责。将法制计量单元和管理单元进行分离具有如下优点：
1、管理单元发生故障，无需更换整个电能表，只需更换管理单元即可，节省了维护成本。
2、第一微处理芯片与第二微处理芯片各自独立运行，互不干扰，保证了法制计量单元的准确性、安全性和可靠性。
附图说明
图1为本发明的原理框图。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
图1示出了本发明的一种实施方式，它由法制计量单元和管理单元组成，法制计量单元由第一微处理芯片、计量芯片、时钟芯片、存储器、RS485接口和电池组成，该计量芯片、时钟芯片、存储器、RS485接口和电池均与第一微处理芯片相连接，计量芯片与电压采样电路和电流采样电路相连接，计量芯片对电压采样电路和电流采样电路采集到的电能数据进行计量，转为电量数据，法制计量单元的各部分由第一微处理芯片负责协调控制，所述的第一微处理芯片获取电量数据后，并按1分钟间隔保存当前电量数据。
管理单元由第二微处理芯片、LCD显示器、通讯模块、存储模块和电池组成，该LCD显示器、通讯模块、存储模块和电池均与第二微处理芯片相连接。管理单元的各部分由第二微处理芯片负责管理和控制。所述的第二微处理芯片从第一微处理芯片获取每分钟保存的电量数据并进行结算。
第一微处理芯片与第二微处理芯片连接采用SPI接口连接，第二微处理芯片作为主SPI，第一微处理芯片作为从SPI。采用SPI接口，传输速率较快，可靠性高。
本发明将法制计量单元与管理单元分离，法制计量单元由第一微处理芯片负责，管理单元由第二微处理芯片负责，第一微处理芯片与第二微处理芯片之间采用SPI接口连接。将法制计量单元与管理单元隔离后，管理单元发生故障，无需更换整个电能表，只需更换管理单元即可，节省了维护成本。第一微处理芯片与第二微处理芯片各自独立运行，互不干扰，保证了法制计量单元的准确性、安全性和可靠性。将法制计量单元与管理单元隔离后，可在保证计量准确性不受影响的前提下，对管理单元的功能进行扩展、升级。
对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。
Claims (6)
1.一种智能电能表，包括法制计量单元和管理单元，其特征在于，
所述的法制计量单元包括第一微处理芯片，所述的管理单元包括第二微处理芯片，所述的第一微处理芯片与第二微处理芯片通过接口连接；
所述的第一微处理芯片获取电量数据后，并按设定的时间间隔保存当前电量数据；所述的第二微处理芯片通过接口从第一微处理芯片获取设定时间间隔保存的电量数据并进行结算。
2.根据权利要求1所述的智能电能表，其特征在于：所述的第一微处理芯片与第二微处理芯片之间采用SPI接口连接，第二微处理芯片作为主SPI，第一微处理芯片作为从SPI。
3.根据权利要求1所述的智能电能表，其特征在于：所述的法制计量单元还包括计量芯片、时钟芯片、存储器、RS485接口和电池；该计量芯片、时钟芯片、存储器、RS485接口和电池均与第一微处理芯片相连接，由第一微处理芯片负责控制法制计量单元的各部分；所述的计量芯片对电能数据进行计量，转为电量数据。
4.根据权利要求3所述的智能电能表，其特征在于：所述的计量芯片分别与电压采样电路和电流采样电路相连接，计量芯片对电压采样电路和电流采样电路采集到的电能数据进行计量，转为电量数据。
5.根据权利要求3所述的智能电能表，其特征在于：所述的计量芯片集成在第一微处理芯片上。
6.根据权利要求1所述的智能电能表，其特征在于：所述的管理单元还包括LCD显示器、通讯模块、存储模块和电池，该LCD显示器、通讯模块、存储模块和电池与第二微处理芯片相连接，由第二微处理芯片负责控制管理单元的各部分。
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