CN108414830A - 具有非侵入式电力线路故障判断功能的双芯智能电表 - Google Patents
具有非侵入式电力线路故障判断功能的双芯智能电表 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108414830A CN108414830A CN201810113341.8A CN201810113341A CN108414830A CN 108414830 A CN108414830 A CN 108414830A CN 201810113341 A CN201810113341 A CN 201810113341A CN 108414830 A CN108414830 A CN 108414830A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- core
- metering
- management
- power
- module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R22/00—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters
- G01R22/06—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electronic methods
- G01R22/10—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electronic methods using digital techniques
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
Abstract
本发明涉及一种具有非侵入式电力线路故障判断功能的双芯智能电表，包括计量芯、管理芯、通信模块和电源模块；计量芯与用户电网相连接，并分别与管理芯和本地用电管理系统相通信，用于对用户电网的用电情况进行计量和计费并记录所产生数据、进行故障判断、向本地用电管理系统和管理芯上报故障判断结果；管理芯与上级用电管理系统相通信，用于管理和显示计量芯上报的数据、向上级用电管理系统上报基于数据而产生的用电信息；通信模块用于实现计量芯与本地用电管理系统的通信和管理芯与上级用电管理系统的通信；电源模块为计量芯、管理芯和通信模块供电。本发明采用双核心架构，能够降低软件设计难度，从而提高软件的可靠性，提高智能电表的性能。
Description
技术领域
本发明属于电力检测技术领域，涉及一种智能电表，尤其是一种具有非侵入式电力线路故障判断功能的双芯智能电表。
背景技术
现有的智能电表方案均采用“单MCU+采样计量芯片”的单芯模式，由采样计量芯片负责对电网采样并发出对应的电能脉冲，由MCU进行电量累加并计费，同时MCU还负责实现电能表的其他功能。该模式的智能电表容易产生软件漏洞，而从现场运行情况来看，近年来单纯由于智能电表硬件引起的故障已非常少见，大多数故障问题的来源即为软件设计存在的漏洞。因此，需要一种能够提高软件可靠性的智能电表。
发明内容
本发明的目的是提供一种易于软件设计，从而可以使软件产生漏洞的可能性降低，提高软件可靠性的具有非侵入式电力线路故障判断功能的双芯智能电表。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种具有非侵入式电力线路故障判断功能的双芯智能电表，与用户电网相连接，所述具有非侵入式电力线路故障判断功能的双芯智能电表包括计量芯、管理芯、通信模块和电源模块；
所述计量芯与所述用户电网相连接，所述计量芯分别与所述管理芯和本地用电管理系统相通信，所述计量芯用于对所述用户电网的用电情况进行计量和计费并记录所产生数据、采用非侵入式电力线路故障判断方法进行故障判断、向所述本地用电管理系统和所述管理芯上报故障判断结果；
所述管理芯与上级用电管理系统相通信，所述管理芯用于管理和显示所述计量芯上报的数据、向所述上级用电管理系统上报基于所述数据而产生的用电信息；
所述通信模块用于实现所述计量芯与所述本地用电管理系统的通信和所述管理芯与所述上级用电管理系统的通信；
所述电源模块为所述计量芯、所述管理芯和所述通信模块供电。
优选的，所述计量芯包括与所述用户电网相连接并采集用电参数的采样计量芯片、与所述采样计量芯片相连接的计量MCU、与所述计量MCU通信的计量存储器、用于提供时钟信号的时钟电路、与所述计量MCU相连接的计量通信子模块，所述计量通信子模块分别与所述管理芯、所述通信模块相通信。
优选的，所述管理芯包括管理MCU、与所述管理MCU通信的管理存储器、与所述管理MCU相连接的显示器、与所述管理MCU相连接的管理通信子模块，所述管理通信子模块分别与所述计量芯、所述通信模块相通信。
优选的，所述管理芯还包括与所述管理MCU相连接的红外通信模块。
优选的，所述通信模块包括RS485模块、与所述RS485模块相连接并用于发送信号的上行模块、与所述RS485模块相连接并用于接收信号的下行模块、CPU卡，所述CPU卡用于控制所述RS485模块、所述上行模块和所述下行模块。
优选的，所述电源模块包括交流电源和在所述交流电源失效时提供电能的电池。
优选的，所述电源模块与所述计量芯、所述管理芯、所述通信模块之间设置有用于切换所述交流电源和所述电池的电源管理模块。
优选的，所述具有非侵入式电力线路故障判断功能的双芯智能电表包括能够开闭的外壳，所述计量芯还用于对所述外壳进行开盖检测。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明采用双核心架构，能够降低软件设计难度，从而可以尽量避免软件出现漏洞，提高软件的可靠性，提高智能电表的性能。
附图说明
附图1为本发明的具有非侵入式电力线路故障判断功能的双芯智能电表的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。
实施例一：一种与用户电网相连接的具有非侵入式电力线路故障判断功能的双芯智能电表，包括计量芯、管理芯、通信模块和电源模块。该具有非侵入式电力线路故障判断功能的双芯智能电表还包括能够开闭的外壳，计量芯、管理芯、通信模块和电源模块均设置于外壳内。
计量芯的输入端与待检测的用户电网相连接，可以利用电流互感器、电压互感器等器件来实时采集用户电网的电流和电压等参数。计量芯还分别与管理芯和本地用电管理系统相通信。该计量芯的功能包括：用于对用户电网的用电情况进行计量和计费并记录所产生数据、采用非侵入式电力线路故障判断方法进行故障判断、向本地用电管理系统和管理芯上报故障判断结果。
管理芯不仅与计量芯相通信，还与上级用电管理系统相通信。管理芯用于管理和显示计量芯上报的数据、向上级用电管理系统上报基于数据而产生的用电信息。
通信模块分别与计量芯、管理芯、本地用电管理系统、上级用电管理系统相通信，从而用于实现计量芯与本地用电管理系统的通信和管理芯与上级用电管理系统的通信。
计量芯包括采样计量芯片、计量MCU、计量存储器、时钟电路和计量通信子模块。采样计量芯片与用户电网相连接，从而能够从电流互感器、电压互感器等器件采集用户电网的用电参数。计量MCU与采样计量芯片相连接，采样计量芯片采集得到的用电参数传输给计量MCU，则在计量MCU中实现对用户电网的用电情况进行计量和计费、采用非侵入式电力线路故障判断方法进行故障判断。计量存储器与计量MCU通信，则计量MCU计量和计费所产生的数据传输给计量存储器进行记录。计量通信子模块一方面与计量MCU相连接，另一方面分别与管理芯和通信模块相连接，从而可以实现计量芯的计量MCU向管理芯或继而利用通信模块向本地用电管理系统上报故障判断结果。时钟电路用于为计量MCU提供所需的时钟信号。此外，计量芯还用于对外壳进行开盖检测，可以设置与计量MCU相连接的开盖检测模块。
管理芯包括管理MCU、管理存储器、显示器、管理通信子模块。管理通信子模块分别与计量芯、通信模块相通信，从而管理MCU利用管理通信子模块获得计量芯上报的数据并进行管理而产生用电信息，这些数据还送入与管理MCU相连接的显示器进行显示，以及送入与管理MCU通信的管理存储器中进行存储。且管理芯的管理MCU通过管理通信子模块和通信模块实现向上级用电管理系统上报基于数据而产生的用电信息。此外，管理芯还包括与管理MCU相连接的红外通信模块。
通信模块包括RS485模块、与RS485模块相连接并用于发送信号的上行模块、与RS485模块相连接并用于接收信号的下行模块以及CPU卡。CPU卡分别与RS485模块、上行模块和下行模块相连接，从而用于控制RS485模块、上行模块和下行模块。则当计量芯与本地用电管理系统通信时，CPU卡控制下行模块由计量芯获得数据信息，再由上行模块向本地用电管理系统发送该数据信息。当管理芯与上级用电管理系统通信时，CPU卡控制下行模块由管理芯获得数据信息，再由上行模块向上级用电管理系统发送该数据信息。
电源模块用于为计量芯、管理芯和通信模块供电，其包括交流电源和在交流电源失效时提供电能的多块电池。电源模块与计量芯、管理芯、通信模块之间还设置有用于切换交流电源和电池的电源管理模块。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种具有非侵入式电力线路故障判断功能的双芯智能电表，与用户电网相连接，其特征在于：所述具有非侵入式电力线路故障判断功能的双芯智能电表包括计量芯、管理芯、通信模块和电源模块；
所述计量芯与所述用户电网相连接，所述计量芯分别与所述管理芯和本地用电管理系统相通信，所述计量芯用于对所述用户电网的用电情况进行计量和计费并记录所产生数据、采用非侵入式电力线路故障判断方法进行故障判断、向所述本地用电管理系统和所述管理芯上报故障判断结果；
所述管理芯与上级用电管理系统相通信，所述管理芯用于管理和显示所述计量芯上报的数据、向所述上级用电管理系统上报基于所述数据而产生的用电信息；
所述通信模块用于实现所述计量芯与所述本地用电管理系统的通信和所述管理芯与所述上级用电管理系统的通信；
所述电源模块为所述计量芯、所述管理芯和所述通信模块供电。
2.根据权利要求1所述的具有非侵入式电力线路故障判断功能的双芯智能电表，其特征在于：所述计量芯包括与所述用户电网相连接并采集用电参数的采样计量芯片、与所述采样计量芯片相连接的计量MCU、与所述计量MCU通信的计量存储器、用于提供时钟信号的时钟电路、与所述计量MCU相连接的计量通信子模块，所述计量通信子模块分别与所述管理芯、所述通信模块相通信。
3.根据权利要求1所述的具有非侵入式电力线路故障判断功能的双芯智能电表，其特征在于：所述管理芯包括管理MCU、与所述管理MCU通信的管理存储器、与所述管理MCU相连接的显示器、与所述管理MCU相连接的管理通信子模块，所述管理通信子模块分别与所述计量芯、所述通信模块相通信。
4.根据权利要求3所述的具有非侵入式电力线路故障判断功能的双芯智能电表，其特征在于：所述管理芯还包括与所述管理MCU相连接的红外通信模块。
5.根据权利要求1所述的具有非侵入式电力线路故障判断功能的双芯智能电表，其特征在于：所述通信模块包括RS485模块、与所述RS485模块相连接并用于发送信号的上行模块、与所述RS485模块相连接并用于接收信号的下行模块、CPU卡，所述CPU卡用于控制所述RS485模块、所述上行模块和所述下行模块。
6.根据权利要求1所述的具有非侵入式电力线路故障判断功能的双芯智能电表，其特征在于：所述电源模块包括交流电源和在所述交流电源失效时提供电能的电池。
7.根据权利要求6所述的具有非侵入式电力线路故障判断功能的双芯智能电表，其特征在于：所述电源模块与所述计量芯、所述管理芯、所述通信模块之间设置有用于切换所述交流电源和所述电池的电源管理模块。
8.根据权利要求1所述的具有非侵入式电力线路故障判断功能的双芯智能电表，其特征在于：所述具有非侵入式电力线路故障判断功能的双芯智能电表包括能够开闭的外壳，所述计量芯还用于对所述外壳进行开盖检测。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810113341.8A CN108414830A (zh) | 2018-02-05 | 2018-02-05 | 具有非侵入式电力线路故障判断功能的双芯智能电表 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810113341.8A CN108414830A (zh) | 2018-02-05 | 2018-02-05 | 具有非侵入式电力线路故障判断功能的双芯智能电表 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108414830A true CN108414830A (zh) | 2018-08-17 |
Family
ID=63127157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810113341.8A Pending CN108414830A (zh) | 2018-02-05 | 2018-02-05 | 具有非侵入式电力线路故障判断功能的双芯智能电表 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108414830A (zh) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108761160A (zh) * | 2018-08-20 | 2018-11-06 | 贵州电网有限责任公司 | 一种电能表法制计量和非法制功能硬件分离结构 |
| CN109901091A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-06-18 | 广西电网有限责任公司南宁供电局 | 一种可远程诊断的电容电感测试仪 |
| CN110108932A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-08-09 | 宁波三星医疗电气股份有限公司 | 一种双芯电能表 |
| CN110133338A (zh) * | 2019-05-16 | 2019-08-16 | 国网重庆市电力公司电力科学研究院 | 一种双芯电能表及显示方法 |
| CN111722009A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-09-29 | 宁波三星医疗电气股份有限公司 | 一种模组化电能表及该电能表的数据互换方法 |
| CN112034247A (zh) * | 2020-07-17 | 2020-12-04 | 宁波三星医疗电气股份有限公司 | 一种电能表的故障录波方法及其电能表 |
| CN112098713A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-12-18 | 宁波三星医疗电气股份有限公司 | 电能表运行控制方法 |
| CN112255454A (zh) * | 2020-06-02 | 2021-01-22 | 青岛鼎信通讯股份有限公司 | 一种满足ir46要求的管理芯方案设计 |
| CN112305305A (zh) * | 2020-02-21 | 2021-02-02 | 贵州电网有限责任公司 | 一种模组化电能表双芯之间隔离处理系统 |
| CN112698068A (zh) * | 2020-12-08 | 2021-04-23 | 烟台科大正信电气有限公司 | 一种满足端子座温度监测的物联网模组化电能表 |
| CN112994964A (zh) * | 2019-12-16 | 2021-06-18 | 浙江正泰仪器仪表有限责任公司 | 智能电表双芯间通信仿真系统 |
| CN112986674A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-06-18 | 内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司 | 一种带双芯结构的三相智能电表 |
| CN113676788A (zh) * | 2021-07-27 | 2021-11-19 | 北京市腾河电子技术有限公司 | 一种电力用采系统的端侧架构及采用其的电力用采系统 |
| CN114764959A (zh) * | 2021-01-13 | 2022-07-19 | 辽宁思凯科技股份有限公司 | 一种双芯智能水表 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106125035A (zh) * | 2016-08-03 | 2016-11-16 | 宁波三星医疗电气股份有限公司 | 双芯电能表时钟同步的方法 |
| CN106443164A (zh) * | 2016-08-25 | 2017-02-22 | 中国电力科学研究院 | 一种电能分类计量过程中暂态与稳态事件的监测方法 |
| CN106443102A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-02-22 | 宁波三星医疗电气股份有限公司 | 一种用于双芯电能表的电源分配系统 |
| CN106501599A (zh) * | 2016-10-17 | 2017-03-15 | 国家电网公司 | 双芯电能表数据交换有效性确定方法及系统及双芯电能表 |
| CN106532908A (zh) * | 2016-10-17 | 2017-03-22 | 中国电力科学研究院 | 一种双芯电能表及其电源控制方法 |
| CN106569853A (zh) * | 2016-11-02 | 2017-04-19 | 宁波三星医疗电气股份有限公司 | 双芯电能表软件升级测试方法 |
| CN106771424A (zh) * | 2015-11-25 | 2017-05-31 | 湖南开磷雁峰塔涂料有限公司 | 涂料生产机房的防强磁的多功能三相电表 |
-
2018
- 2018-02-05 CN CN201810113341.8A patent/CN108414830A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106771424A (zh) * | 2015-11-25 | 2017-05-31 | 湖南开磷雁峰塔涂料有限公司 | 涂料生产机房的防强磁的多功能三相电表 |
| CN106125035A (zh) * | 2016-08-03 | 2016-11-16 | 宁波三星医疗电气股份有限公司 | 双芯电能表时钟同步的方法 |
| CN106443164A (zh) * | 2016-08-25 | 2017-02-22 | 中国电力科学研究院 | 一种电能分类计量过程中暂态与稳态事件的监测方法 |
| CN106501599A (zh) * | 2016-10-17 | 2017-03-15 | 国家电网公司 | 双芯电能表数据交换有效性确定方法及系统及双芯电能表 |
| CN106532908A (zh) * | 2016-10-17 | 2017-03-22 | 中国电力科学研究院 | 一种双芯电能表及其电源控制方法 |
| CN106443102A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-02-22 | 宁波三星医疗电气股份有限公司 | 一种用于双芯电能表的电源分配系统 |
| CN106569853A (zh) * | 2016-11-02 | 2017-04-19 | 宁波三星医疗电气股份有限公司 | 双芯电能表软件升级测试方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 付家才 等: "《电子式电能表的研究与应用》", 31 March 2008 * |
| 刘明杰 等: "新一代智能电能表的发展探讨", 《电测与仪表》 * |
| 姚力: "基于OIML R46 国际建议的智能电表设计", 《电测与仪器》 * |
| 徐登伟: "《电能计量实用技术问答》", 30 June 2013 * |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108761160A (zh) * | 2018-08-20 | 2018-11-06 | 贵州电网有限责任公司 | 一种电能表法制计量和非法制功能硬件分离结构 |
| CN109901091A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-06-18 | 广西电网有限责任公司南宁供电局 | 一种可远程诊断的电容电感测试仪 |
| CN110108932A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-08-09 | 宁波三星医疗电气股份有限公司 | 一种双芯电能表 |
| CN110133338A (zh) * | 2019-05-16 | 2019-08-16 | 国网重庆市电力公司电力科学研究院 | 一种双芯电能表及显示方法 |
| CN112994964B (zh) * | 2019-12-16 | 2023-11-14 | 浙江正泰仪器仪表有限责任公司 | 智能电表双芯间通信仿真系统 |
| CN112994964A (zh) * | 2019-12-16 | 2021-06-18 | 浙江正泰仪器仪表有限责任公司 | 智能电表双芯间通信仿真系统 |
| CN112305305A (zh) * | 2020-02-21 | 2021-02-02 | 贵州电网有限责任公司 | 一种模组化电能表双芯之间隔离处理系统 |
| CN111722009A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-09-29 | 宁波三星医疗电气股份有限公司 | 一种模组化电能表及该电能表的数据互换方法 |
| CN111722009B (zh) * | 2020-05-29 | 2022-06-03 | 宁波三星医疗电气股份有限公司 | 一种模组化电能表及该电能表的数据互换方法 |
| CN112255454A (zh) * | 2020-06-02 | 2021-01-22 | 青岛鼎信通讯股份有限公司 | 一种满足ir46要求的管理芯方案设计 |
| CN112034247A (zh) * | 2020-07-17 | 2020-12-04 | 宁波三星医疗电气股份有限公司 | 一种电能表的故障录波方法及其电能表 |
| CN112098713A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-12-18 | 宁波三星医疗电气股份有限公司 | 电能表运行控制方法 |
| CN112698068A (zh) * | 2020-12-08 | 2021-04-23 | 烟台科大正信电气有限公司 | 一种满足端子座温度监测的物联网模组化电能表 |
| CN114764959A (zh) * | 2021-01-13 | 2022-07-19 | 辽宁思凯科技股份有限公司 | 一种双芯智能水表 |
| CN112986674A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-06-18 | 内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司 | 一种带双芯结构的三相智能电表 |
| CN113676788A (zh) * | 2021-07-27 | 2021-11-19 | 北京市腾河电子技术有限公司 | 一种电力用采系统的端侧架构及采用其的电力用采系统 |
| CN113676788B (zh) * | 2021-07-27 | 2024-03-19 | 北京市腾河电子技术有限公司 | 一种电力用采系统的端侧设备及采用其的电力用采系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108414830A (zh) | 具有非侵入式电力线路故障判断功能的双芯智能电表 | |
| CN101794480B (zh) | 一种预购电控制器 | |
| CN100557731C (zh) | 一种具有防窃电功能的电子式互感器 | |
| CN103472433B (zh) | 智能变电站电能计量二次系统虚负荷误差检测装置及方法 | |
| CN109142965A (zh) | 一种大数据融合配电网故障精确定位新方法及其装置 | |
| CN108877180A (zh) | 一种基于LoRa无线网络的智能抄表系统 | |
| CN202058289U (zh) | 用电信息采集终端检验装置 | |
| CN207652137U (zh) | 应用于物联网的智能配电终端及用电监控系统 | |
| CN110244548A (zh) | 一种基于gps/北斗双模授时的避雷器在线监测装置 | |
| CN207663026U (zh) | 一种电池测试系统 | |
| CN102694418A (zh) | 交流配电智能监控系统 | |
| CN201754291U (zh) | 单相电子式预付费双控电能表 | |
| CN209345178U (zh) | 一种便携式tmr终端检测装置 | |
| CN210895798U (zh) | 一种基于nb-iot的预付费导轨表 | |
| CN205120822U (zh) | 一种高压智能防窃电系统 | |
| CN203376412U (zh) | 一种基于ZigBee的线损实时监控装置 | |
| CN209570652U (zh) | 一种基于gps/北斗双模授时的避雷器在线监测装置 | |
| CN105203835A (zh) | 电网末端电压合格率监测统计方法 | |
| CN208125825U (zh) | 无线遥测核相装置 | |
| CN104049141A (zh) | 智能一体式多功能电能表对负载的控制方法 | |
| CN205404677U (zh) | 一种带有实时时钟的用电检查终端 | |
| CN204314381U (zh) | 一种新型电力损耗测量装置 | |
| CN105510703A (zh) | 城市电网配电计量系统 | |
| CN102306422A (zh) | 单相本地费控载波智能电能表 | |
| CN211627658U (zh) | 一种智能表费控自检装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180817 |