CN111257608B - 多芯智能电能表的同步处理方法及多芯智能电表 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电能表技术领域，具体涉及多芯智能电能表的同步处理方法及多芯智能电表。包括：确定目标多芯智能电表处于正常工作模式，提取管理芯系统时间以及上一次电能处理时间，并读取所述目标多芯智能电表中计量芯上一次基础冻结时间；根据管理芯系统时间、上一次电能处理时间以及目标多芯智能电表中计量芯上一次基础冻结时间之间的关系，进行管理芯与计量芯的电能同步。根据不同的工作模式选择对应的同步方式，其中还需要根据所设定的管理芯系统时间、上一次电能处理时间以及目标多芯智能电表中计量芯上一次基础冻结时间之间的关系进行电能同步，从而保证电能数据的准确性，减少同步误差，使费率扣费准确。

Description

多芯智能电能表的同步处理方法及多芯智能电表

技术领域

本发明涉及电能表技术领域，具体涉及多芯智能电能表的同步处理方法及多芯智能电表。

背景技术

智能电能表是记录用电信息的工具，其主要用于度量用户的用电信息；例如，按照费率电能来对用户收取电费。然而，智能电表又是通过管理芯和计量芯进行处理使其能够进行同步处理，从而保证所度量用户的用电信息的准确。

在现有技术中，管理芯是根据预设的时间表数据进行查询，并进行数据同步；由于使用的是预设的时间表数据，因此在进行同步处理时，仍然存在计算误差的可能，并使其产生扣费不准确。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种多芯智能电能表的同步处理方法及多芯智能电表，以解决电能数据不同步所导致的扣费不准确的问题。

根据第一方面，本发明实施例提供一种多芯智能电能表的同步处理方法，包括：

确定目标多芯智能电表处于正常工作模式，提取管理芯系统时间以及上一次电能处理时间，并读取所述目标多芯智能电表中计量芯上一次基础冻结时间；

根据所述管理芯系统时间、上一次电能处理时间以及所述目标多芯智能电表中计量芯上一次基础冻结时间之间的关系，进行管理芯与所述计量芯的电能同步。

通过获取工作模式，并根据不同的工作模式选择对应的同步方式，其中还需要根据所设定的管理芯系统时间、上一次电能处理时间以及所述目标多芯智能电表中计量芯上一次基础冻结时间之间的关系进行电能同步，从而保证电能数据的准确性，减少同步误差，使费率扣费准确。

结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，所述根据所述管理芯系统时间、上一次电能处理时间以及所述目标多芯智能电表中计量芯上一次基础冻结时间之间的关系，进行管理芯与所述计量芯的电能同步，包括：

当管理芯电能处理时间等于所述计量芯基础冻结时间，且管理芯系统时间滞后于计量芯基础冻结时间时；把所述计量芯的当前电能累加入管理芯对应的当前总电能，同时获取管理芯当前时间所处费率，将对应的电能累加入管理芯对应的当前费率电能；当累积完成后更新管理芯电能计量时刻及电能为计量芯获取的当前电能对应时刻；

当管理芯电能处理时间比计量芯基础冻结时间的时间差小于误差时间，且管理芯系统时间滞后于计量芯基础冻结时间时；所述管理芯电能计量从计量芯获取的计量芯基础冻结电能进行电能计量；

当所述管理芯电能处理时间比计量芯基础冻结时间的时间差小于误差时间，且管理芯系统时间超前于计量芯基础冻结时间时；需要计量芯补做一次基础冻结数据进行电能计量，其中，基础冻结数据包括计量芯获取的计量芯基础冻结电能进行电能计量。

通过对不同情况下管理芯电能处理时间和计量芯基础冻结时间的时间差进行分析处理以保证能够应对不同情况下误差问题，保证电能数据计量的准确性。

结合第一方面，在第一方面第二实施方式中，所述根据所述管理芯系统时间、上一次电能处理时间以及所述目标多芯智能电表中计量芯上一次基础冻结时间之间的关系，进行管理芯与所述计量芯的电能同步，包括：

当所述管理芯电能处理时间与计量芯基础冻结时间的时间差差值大于误差时间时，所述管理芯系统时间不小于从计量芯获取的计量芯的当前电能时间：但是计量芯当前电能时间小于计量芯基础冻结电能时间，还包括：

根据管理芯电能处理时间，获取该时间对应时段的起止时间；

通过所获取的起止时间，获取计量芯该时间区间内的最后一条基础冻结记录的冻结时间，根据冻结时间获取计量芯的基础冻结电能数据；

管理芯根据获取时段内的计量芯基础冻结时间及冻结电能数据，将电能累计入管理芯对应的当前总电能及该时段所处费率的费率电能；

更新管理芯电能处理时间为计量芯基础冻结时间及电能；

判断管理芯电能处理时间是否等于计量芯基础冻结时间；

若管理芯电能处理时间等于计量芯基础冻结时间，则电能同步完成；

若管理芯电能处理时间不等于计量芯基础冻结时间，则重复更新管理芯电能处理时间为计量芯基础冻结时间及电能。

结合第一方面，在第一方面第四实施方式中，所述根据所述管理芯系统时间、上一次电能处理时间以及所述目标多芯智能电表中计量芯上一次基础冻结时间之间的关系，进行管理芯与所述计量芯的电能同步，包括：当所述管理芯系统时间不小于从计量芯获取的计量芯的当前电能时间，且计量芯当前电能时间不小于或大于计量芯基础冻结电能时间，还包括：

从计量芯获取的当前电能更新管理芯对应的当前总电能；

根据当前系统时间获取该时间所处费率，将计量芯获取的当前电能累计入管理芯对应的费率电能；

更新管理芯电能处理时间及对应的电能数据。

当所述管理芯电能处理时间与计量芯基础冻结时间的时间差差值大于误差时间，管理芯系统时间不小于从计量芯获取的计量芯的当前电能时间，通过更新总电能和累计费率电能以及更新电能数据的方式，保证所累计电能的能够使管理芯数据和计量芯数据同步，从而保证所累计的结果能够进行准确计费。利用计量芯的冻结数据，对冻结数据进行判断累计到管理芯数据中从而进一步保证在进行数据同步时的准确性，从而保证所统计/计量的电能费率准确。

结合第一方面，在第一方面第四实施方式中，所述管理芯电能计量从计量芯获取的计量芯基础冻结电能进行电能计量，包括：

将计量芯基础冻结电能累计入管理芯对应的当前总电能；

再把计量芯基础冻结电能累计入管理芯对应的当前费率电能，并更新同步管理芯电能处理时间及对应电能；其中，费率是根据计量芯基础冻结时间获取的对应费率；

触发管理芯分钟变化的冻结时间完成管理芯的分钟冻结、小时冻结，或，周期性冻结。

从计量芯中提取数据给管理芯数据，计量芯为实时计量数据，而管理芯数据是需要通过计量芯提供的数据进行统计计量，因此通过从计量芯中更新管理芯数据以保证数据能够进行准确同步电能数据，保证数据累计的准确性。

结合第一方面，在第一方面第五实施方式中，所述计量芯补做一次基础冻结数据，包括：

将计量芯基础冻结电能累计入管理芯对应的当前总电能；

再把计量芯基础冻结电能累计入管理芯对应的当前费率电能；

更新同步管理芯电能处理时间及对应电能。

通过把基础冻结电能累计入当前总电能，在通过计量芯基础冻结电能累计入管理芯对应的当前费率电能，以减小同步误差，计量芯计量的数据与管理芯计量数据能够同步统一，保证计量数据的准确性。

结合第一方面，在第一方面第六实施方式中，所述方法还包括：

当所述目标多芯智能电表为上电模式时，读取所述计量芯的时钟信息；基于所述计量芯的时钟信息，进行管理芯与所述计量芯的电能同步。

结合第一方面，在第一方面第七实施方式中，所述基于所述计量芯的时钟信息，进行管理芯与所述计量芯的电能同步，包括：

当管理芯的时钟信息与计量芯的时钟信息不一致时，将所述计量芯电能数据累计到管理芯相应的总及费率电能进行电能同步；

当管理芯的时钟信息与计量芯的时钟信息一致时，进入电能同步。

在上电模式中，是直接通过读取计量芯的实时计量时间来进行管理芯电能同步，从而保证电能数据同步，费率扣费准确。

结合第一方面，在第一方面第八实施方式中，还包括：

当管理芯上1次电能处理时间与计量芯上2次电能处理时间相等时；根据计量芯上1次基础冻结时间获取该时间对应的费率，并将计量芯上1次基础冻结电能累积到管理芯相应的总及费率电能，之后更新管理芯上1次电能处理时间和电能数据为计量芯上1次基础冻结时间及电能数据，完成电能表从掉电到上电时刻的电能同步。

根据第二方面，本发明实施例提供了一种多芯智能电表，包括：

上述第一方面的管理芯；

计量芯，所述计量芯与所述管理芯通信连接。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种多芯智能电能表的同步处理方法的流程图；

图2为本发明可选实施例提供的一种多芯智能电能表的同步处理方法的部分流程图A；

图3为本发明可选实施例提供的一种多芯智能电能表的同步处理方法的部分流程图B；

图4为本发明可选实施例提供的一种多芯智能电能表的同步处理方法的部分流程图C；

图5为本发明可选实施例提供的一种多芯智能电能表的同步处理方法的部分流程图D；

图6为本发明实施例提供的一种多芯智能电能表结构框图；

附图标记

1-管理芯；2-计量芯；3-系统电源。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围，其中，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

根据本发明实施例提供的一种多芯智能电能表的同步处理方法，如图1所示，包括：

S1，确定目标多芯智能电表处于正常工作模式，提取管理芯系统时间以及上一次电能处理时间，并读取所述目标多芯智能电表中计量芯上一次基础冻结时间；

可选的，工作模式包括：正常工作模式和上电模式；

可选的，提取管理芯系统时间以及上一次电能处理时间，并读取所述目标多芯智能电表中计量芯上一次基础冻结时间需要通过管理芯进行获取，其中，管理芯系统时间可以是通过计量芯获取时钟及电能数据从而实现数据同步。

S2，根据所述管理芯系统时间、上一次电能处理时间以及所述目标多芯智能电表中计量芯上一次基础冻结时间之间的关系，进行管理芯与所述计量芯的电能同步。通过管理芯获取计量芯中的数据，统计计量芯与管理芯的电能，实现电能同步，保证费率扣费准确。

通过获取工作模式，并根据不同的工作模式选择对应的同步方式，根据所设定的管理芯系统时间、上一次电能处理时间以及所述目标多芯智能电表中计量芯上一次基础冻结时间之间的关系进行电能同步，从而保证电能数据的准确性，减少同步误差，使费率扣费准确。

根据本发明可选实施例提供的一种多芯智能电能表的同步处理方法，包括：

当管理芯电能处理时间等于所述计量芯基础冻结时间，且管理芯系统时间滞后于计量芯基础冻结时间时；把所述计量芯的当前电能累加入管理芯对应的当前总电能，同时获取管理芯当前时间所处费率，将对应的电能累加入管理芯对应的当前费率电能；当累积完成后更新管理芯电能计量时刻及电能同步为计量芯获取的当前对应时刻及电能。

其中，管理芯电能处理时间可以是通过计量芯进行时间同步的某个具体时刻的时间。

在管理芯系统时间滞后于计量芯基础冻结时间的情况下，进行计量芯的当前电能累加入管理芯对应的当前总电能，从而使管理芯电能和计量芯当前计量电能数据保持一致，从而保证所记录的数据趋向一致，从而实现管理芯和计量芯之间的数据同步，保证其计量的准确性。

当管理芯电能处理时间和计量芯基础冻结时间之间的时间差小于预定时间，且管理芯系统时间滞后于计量芯基础冻结时间时；所述管理芯电能计量从计量芯获取的计量芯基础冻结电能进行电能计量，如图2所示，包括以下步骤：

S31，将计量芯基础冻结电能累计入管理芯对应的当前总电能；将预设的冻结时间间隔的电能数据加入管理芯对应的总电能数据，例如：在T时刻，其电能数据为X，把其电能数据X加入对应的总电能数据中，设总电能数据为Y，最后其当前电能数据为X+Y。

S32，再把计量芯基础冻结电能累计入管理芯对应的当前费率电能，并更新同步管理芯电能处理时间及对应电能；其中，费率是根据计量芯基础冻结时间获取的对应费率；同时获得当前电能数据，再把其电能数据累计当前的费率电能中，再对电能数据进行更新从而保证管理芯数据和计量芯数据的一致性。

S33，触发管理芯分钟变化的冻结时间完成管理芯的分钟冻结、小时冻结，或，周期性冻结。

在管理芯电能处理时间比计量芯基础冻结时间的时间差小于误差时间，且管理芯系统时间滞后于计量芯基础冻结时间的情况下，管理芯累计计量芯电能进行电能数据计量更新，以保证在存在时间误差时，管理芯中所计量的数据的准确性。

当所述管理芯电能处理时间比计量芯基础冻结时间的时间差小于误差时间，且管理芯系统时间超前于计量芯基础冻结时间时；需要计量芯补做一次基础冻结数据进行电能计量，其中，基础冻结数据包括计量芯获取的计量芯基础冻结电能进行电能计量。

具体的，计量芯补做一次基础冻结数据进行电能计量，如图3所示，包括：

S34，将计量芯基础冻结电能累计入管理芯对应的当前总电能；可以是将实时计量的时间间隔数据记录的电量累加进管理芯总电量中。

S35，再把计量芯基础冻结电能累计入管理芯对应的当前费率电能；就是需要把时间间隔数据记录的电量信息计算到用电信息上。

S36，更新同步管理芯电能处理时间及对应电能。

其中，基础冻结电能是计量芯实时计量数据；计量芯对用电电能进行实时统计，之后反馈给管理芯数据，管理芯数据进行统计从而保证电能数据的同步。

通过补做一次基础冻结数据，能够保证电能数据的一致性，从而保证费率扣费准确。

可选的，计量芯补做一次基础冻结数据进行电能计量可以是根据管理芯系统时间与计量芯上1次基础冻结时间两者差值补做管理芯费率电能。

此外，本发明所提供的实施例，通过管理芯系统时间、上一次电能处理时间以及所述目标多芯智能电表中计量芯上一次基础冻结时间之间的关系，进行管理芯与所述计量芯的电能同步还包括：

当所述管理芯电能处理时间与计量芯基础冻结时间的时间差差值大于误差时间时，所述管理芯系统时间不小于从计量芯获取的计量芯的当前电能时间：但是计量芯当前电能时间小于计量芯基础冻结电能时间，执行如图4所示的步骤：

S41，根据管理芯电能处理时间，获取该时间对应时段的起止时间；

S42，通过所获取的起止时间，获取计量芯该时间区间内的最后一条基础冻结记录的冻结时间，根据冻结时间获取计量芯的基础冻结电能数据；

S43，管理芯根据获取时段内的计量芯基础冻结时间及冻结电能数据，将电能累计入管理芯对应的当前总电能及该时段所处费率的费率电能；

S44，更新管理芯电能处理时间为计量芯基础冻结时间及电能；

S45，判断管理芯电能处理时间是否等于计量芯基础冻结时间；

S46，若管理芯电能处理时间等于计量芯基础冻结时间，则电能同步完成；

S47，若管理芯电能处理时间不等于计量芯基础冻结时间，则重复更新管理芯电能处理时间为计量芯基础冻结时间及电能。

当所述管理芯系统时间不小于从计量芯获取的计量芯的当前电能时间，且计量芯当前电能时间不小于或大于计量芯基础冻结电能时间，执行如图5所示的步骤：

S51，从计量芯获取的当前电能更新管理芯对应的当前总电能；

S52，根据当前系统时间获取该时间所处费率，将计量芯获取的当前电能累计入管理芯对应的费率电能；

S53，更新管理芯电能处理时间及对应的电能数据。

可选的，目标多芯智能电表的工作模式处于上电模式时，需要读取所述计量芯的时钟信息；并基于所述计量芯的时钟信息，进行管理芯与所述计量芯的电能同步。

具体的，基于所述计量芯的时钟信息，进行管理芯与所述计量芯的电能同步，包括：

当管理芯的时钟信息与计量芯的时钟信息不一致时，将所述计量芯电能数据累计到管理芯相应的总及费率电能进行电能同步；

当管理芯的时钟信息与计量芯的时钟信息一致时，进入电能同步。

在上电模式中，是直接通过读取计量芯的实时计量时间来进行管理芯电能同步，从而保证电能数据同步，费率扣费准确。

可选的，本发明所提供的实施例，还可以是当管理芯上1次电能处理时间与计量芯上2次电能处理时间相等时；根据计量芯上1次基础冻结时间获取该时间对应的费率，并将计量芯上1次基础冻结电能累积到管理芯相应的总及费率电能，之后更新管理芯上1次电能处理时间和电能数据为计量芯上1次基础冻结时间及电能数据，完成电能表从掉电到上电时刻的电能同步。

可选的，本发明中的冻结数据是采用计量芯整分点冻结数据作为管理芯该时刻点相应的冻结数据，以确保数据一致。

可选的，本发明补做费率电能计量是根据管理芯费率区间查找；例如：直接取一个费率的最后一个时刻点的基础冻结电能，此方法补做电能计量准确且速度快，且补做1天的费率电能计量数据最多读取14次。

根据本发明实施例提供的一种多芯智能电能表的同步处理装置，如图6所示，可以是包括以上所述的管理芯1，也就是上述所提出的管理芯；计量芯2，其中计量芯2与所述管理芯1通信连接。

可选的，多芯智能电能表的同步处理装置中管理芯1和计量芯2可以包括SPI通讯接口，以供所述计量芯的MCU与管理芯的MCU通信。

可选的，利用通信总线进行信号传递把计量芯2发送给管理芯(管理芯2)进行数据叠加累计，然后在管理芯(管理芯2中)更新累计数据，从而是实现数据同步，进而保证费率扣费准确。

本发明可选实施例提供的一种多芯智能电表，如图6所示，包括：

管理芯1；其中管理芯包括：管理芯控制器连接通信接口(USB、RS485)、负荷控制器、第一存储器、电费计量卡、停抄电池、ESAM安全模块、上行模块及下行模块；用以实现除电能计量之外的电能管理以及适用于可选实施例中的任意一种同步处理方法。

其中，管理芯控制器用于接收、发送及管理电量、电费数据；上行模块和下行模块用于传输通过计量芯所传输的数据；停抄电池用于在主电源断电后向计量芯提供电源；电费计量卡用于电量计算与电费的扣除；第一存储器用于存储管理芯所控制、处理的数据；(例如：用电量)；负荷控制器用于实现负荷控制；ESAM安全模块用于对数据进行加密解密、双向身份认证、访问权限控制、通信线路保护、临时密钥导出及数据文存储等功能；通信接口用于进行计量芯和与其特征设备之间的数据传输与交换。

其中，使用负荷控制器可以达到均衡地使用电力负荷，提高电网运行的经济性、安全性作用。所使用的通信接口可以是USB、RS485，通信方式可以是有线、无线，或，串口通信和红外通信，其中红外通信需要使用红外传感器。使用ESAM安全模块保证多芯智能电表的数据安全。

计量芯2，其中计量芯与管理芯连接；实现电能计量以及适用于上述可选实施例中的任意一种同步处理方法。

计量芯2包括：计量芯控制器连接第二存储器、通信接口(但RS485)、时钟电路(时钟电池、RCT、超级电容)以及计量芯片；时钟电路包括有时钟电池和超级电容连接时钟芯片；计量芯片连接有电流，和，电压采样芯片；

其中，计量芯2控制器通过时钟电路进行计时，第二存储器用于存储计量数据；计量芯片用于把电流，和，电压采样芯片所采集到的用电线的模拟信号转换成数字信号，并对数字信号进行计量，最后把计量结果发送到计量芯控制器中；计量芯控制器通过通信接口进行数据交换传输。

此外，本发明实施例还提供了一种多芯智能电表，如图6所示，其中包括系统电源3为计量芯2和管理芯1进行供电，计量芯2和管理芯1之间通过串行通信接口(SPI)进行数据传输。

可选实施例

本可选实施例，如图1-6所示，包括：

首先判断所述智能电能表外电源是否处于上电工作模式；

若工作模式处于上电模式，则多芯智能电表执行以下步骤：

步骤一，管理芯接收计量芯同步信号后，管理芯首先获取计量芯的时钟信息，

步骤二，若读取成功，则获取计量芯当前电能、上1次基础冻结电能及上2次基础冻结电能，与管理芯当前系统时钟及管理芯上1次电能处理时间及电能数据进行比较,包括：

1)管理芯上1次电能处理时间与计量芯上2次电能处理时间相等

首先根据计量芯上1次基础冻结时间获取该时间对应的费率，并将计量芯上1次基础冻结电能累积到管理芯相应的总及费率电能。然后更新管理芯上1次电能处理时间和电能数据为计量芯上1次基础冻结时间及电能数据，完成电能表从掉电到上电时刻的电能同步。其中，执行一次同步操作，包括：

第一步，管理芯读取计量芯的时钟信息；

第二步，将管理芯的时钟信息与计量芯的时钟信息作比对：

若管理芯的时钟信息与计量芯的时钟信息不一致，将计量芯电能数据累计到管理芯相应的总及费率电能。

若管理芯的时钟信息与计量芯的时钟信息一致，判断智能电能表是否处于外电源有电正常运行模式。

若智能电能表是处于外电源有电正常运行模式，管理芯从计量芯获取时钟及电能数据，根据所述管理芯与计量芯之间电能时间以及系统时间的关系，进行管理芯将所述当前总及费率电能的计量，同时在整分时刻触发管理芯的分钟变化消息已完成与分钟变化相关的冻结，如分钟冻结等功能，保证计量芯与管理芯同一时刻的冻结记录中的电能数据一致。

此外，在执行上述步骤中还需要对管理芯电能计量进行电能计量从而保证其记录数据的准确性。

通过多芯智能电表的工作模式选择，对应不同情况下的同步方式，从而保证费率扣费准确。

可选的，采用所述管理芯上1次电能处理时间等于计量芯上1次基础冻结时间，且管理芯系统时间滞后于计量芯上1次基础冻结时间，还包括：

在管理芯与计量芯电能同步时，采用从计量芯获得的当前电能，将计量芯的当前电能累加入管理芯对应的当前总电能。同时获取管理芯当前时间所处费率，将对应的电能累加入管理芯对应的当前费率电能。累计完成后更新管理芯上1次电能计量时刻及电能为计量芯获取的当前电能及对应时刻。

可选的，管理芯上1次电能处理时间比计量芯上1次基础冻结时间的时间差小1分钟，且管理芯系统时间滞后于计量芯上1次基础冻结时间，还包括：

管理芯电能计量采用从计量芯获取的计量芯上1次基础冻结电能进行电能计量，包括：

首先将计量芯上1次基础冻结电能累计入管理芯对应的当前总电能；

之后将计量芯上1次基础冻结电能累计入管理芯对应的当前费率电能，此时费率根据计量芯上1次基础冻结时间获取对应费率，确保电能计入管理芯正确的费率电能，并更新管理芯上1次电能处理时间及对应电能；

最后触发管理芯分钟变化相关任务，完成管理芯的分钟冻结、小时冻结等周期性冻结，保证同一时刻计量芯基础冻结中的电能数据与管理芯分钟冻结、小时冻结等周期性冻结中的电能数据一致。

可选的，管理芯上1次电能处理时间比计量芯上1次基础冻结时间的时间差小1分钟，且管理芯系统时间超前于计量芯上1次基础冻结时间，还包括：

管理芯系统时间超前于计量芯上1次基础冻结时间，该工况为智能电能表时间相历史方向修改，计量芯补做一次基础冻结数据。所述管理芯电能计量采用从计量芯获取的计量芯上1次基础冻结电能进行电能计量，其步骤包括：

首先将计量芯上1次基础冻结电能累计入管理芯对应的当前总电能；

之后将计量芯上1次基础冻结电能累计入管理芯对应的当前费率电能，此时费率根据计量芯上1次基础冻结时间获取对应费率，确保电能计入管理芯正确的费率电能，并更新管理芯上1次电能处理时间及对应电能；

可选的，管理芯上1次电能处理时间与计量芯上1次基础冻结时间的时间差差值大于1分钟，还包括以下工作状态：

状态一,管理芯系统时间不小于从计量芯获取的计量芯的当前电能时间，但是计量芯当前电能时间小于计量芯上1次基础冻结电能时间。计量芯正常运行，而管理芯运行不正常，表现为：管理芯在线升级、管理芯异常等。在这种状态下，读取计量芯历史基础冻结电能数据，管理芯根据计量芯历史的基础冻结数据进行电能同步处理步骤包括：

步骤一，根据管理芯上1次电能处理时间，获取该时间对应时段的起止时间；

步骤二，根据时段起止时间，获取计量芯该时间区间内的最后一条基础冻结记录的冻结时间，根据冻结时间获取计量芯的基础冻结电能数据；

步骤三，管理芯根据获取的时段内的计量芯基础冻结时间及电能冻结数据，将电能累计入管理芯对应的当前总电能及该时段所处费率的费率电能；更新管理芯上1次电能处理时间为计量芯基础冻结时间及电能；

步骤四，判断管理芯上1次电能处理时间是否等于计量芯上1次基础冻结时间：否则重复步骤2、步骤3；是则执行步骤5；

步骤五，完成此电能同步后退出。

状态二，管理芯系统时间不小于从计量芯获取的计量芯的当前电能时间，且计量芯当前电能时间不小于计量芯上1次基础冻结电能时间。此状态是对多芯智能电能表时间向未来方向修改。这种情况下管理芯根据计量芯当前电能数据进行电能同步处理步骤包括：

步骤一，将从计量芯获取的当前电能更新管理芯对应的当前总电能；

步骤二，根据当前系统时间获取该时间所处费率，将计量芯获取的当前电能累计入管理芯对应的费率电能；

步骤三，更新管理芯上1次电能处理时间及对应的电能数据。

状态三，管理芯系统时间不小于从计量芯获取的计量芯的当前电能时间，但是计量芯当前电能时间大于计量芯上1次基础冻结电能时间。此状态的多芯智能电能表时间向未来方向修改。这种情况下管理芯根据计量芯当前电能数据进行电能同步处理步骤包括：

步骤一，将从计量芯获取的当前电能更新管理芯对应的当前总电能；

步骤二，根据当前系统时间获取该时间所处费率，将计量芯获取的当前电能累计入管理芯对应的费率电能；

步骤三，更新管理芯上1次电能处理时间及对应的电能数据。

可选的，管理芯无法正确获取计量芯电能数据的情况，还包括：

管理芯获取计量芯的电能数据失败，或者获取的计量芯当前电能时间不可信，则管理芯不进行电能计量，保持管理芯原有电能数据不变；

管理芯获取计量芯的电能数据小于管理芯当前总电能数据，则管理芯不进行电能计量，保持管理芯原有电能数据不变；

可选的，在计量芯异常的情况下，管理芯将会主动上报计量故障，以便用电采集系统及早发现计量故障问题并及时解决问题。

可选的，管理芯可以从在线升级、系统时间修改、管理芯工作异常等工况恢复后进行电能处理。

可选的，在数据同步中可以采用所述非易失存储器中的电能数据刷新管理芯的电能数据。

可选的，管理芯主要完成计费、费控，、显示、事件记录等功能；计量芯主要完成基础数据的计量，包括正、反向电能和当前时钟等功能。

通过计量芯和管理芯在不同情况下的累计电能方式，从而使得计量芯和管理芯进行同步，保证电能数据的一致性，从而保证计算费率的准确性。

本发明提供的一种可选的实施方式，包括以下步骤：

步骤一，判断多芯智能电能表的工作模式，主要分为有电正常运行模式和上电模式：

步骤二，确定工作模式为正常有电运行模式，其多芯智能电表的管理芯上1次电能处理时间与计量芯上1次基础冻结时间差值不大于1分钟时，有两种情况需要进行处理：

当管理芯上1次处理电能时刻的分钟数与计量芯上1次基础冻结电能时刻相同时，此时管理芯电能计量取计量芯当前电能。

当管理芯上1次处理电能时刻的分钟数比计量芯上1次基础冻结电能小1，此时管理芯电能计量芯采用计量芯上1次基础冻结电能进行电能计量。

步骤三，若管理芯上1次电能处理时间与计量芯上1次基础冻结时间差值大于1分钟，说明管理芯异常情况或者系统时钟被修改。

而在管理芯在线升级、管理芯从异常中恢复、时间相未来方向修改等异常情况时，需要根据计量芯的基础冻结电能将相应电能计入管理芯对应的总电能及费率电能；当多芯智能电能表系统时钟向历史方向修改，在此种情况下计量芯基础冻结电能选择当前系统时间而是选择修改前时间，在这段时间内管理芯电能按照计量芯当前电能进行计量。

通过对工作模式进行判断，在对管理芯和计量芯进行累计，在针对不同情况，进行数据同步，保证数据一致信号。

可选实施例

本可选实施例提供多芯电能表的同步处理方法，如图1-5所示，包括：

步骤S1，判断智能电能表是否处于外电源有电正常运行模式；

步骤S2，否则，判断智能电能表是否处于上电工作模式；

步骤S3，若是，管理芯接收计量芯的上电同步信号后，首先进行时钟同步，之后获取计量芯的当前电能、上1次基础冻结电能及上2次基础冻结电能，将计量芯电能同步到管理芯当前总电能及对应的费率电能：

步骤S31，判定管理芯上1次电能处理时间是否等于计量芯上2次基础冻结电能时间：

步骤S32，若是，此时计量芯上1次基础冻结电能为智能电能表掉电时不做的一次冻结，管理芯直接按照上1次计量芯基础冻结电能进行电能同步，同时更新管理芯上1次电能处理时间；

步骤S33，否则，计量芯上2次基础冻结电能冻结时间大于管理芯上1次，根据管理芯上1次电能处理时间，获取该时间所处的时段的起止时间及所采用的费率，然后获取计量芯该时间段最后一个基础冻结电能进行电能同步；

步骤S34，判断步骤S33所采用的同步的基础冻结电能时间是否到电能表当前系统时间，否则继续步骤S33，是则退出该流程；

步骤S4，若是，智能电能表处于正常运行状态，执行智能电能表正常运行状态下的电能同步流程。判断管理芯上1次电能同步时间是否与计量芯上1次基础冻结时间相同：

步骤S5，若是，则取计量芯当前电能计入管理芯当前总电能，获取当前所处费率，将计量芯当前电能与上1次管理芯记录电能的差值计入对应的费率电能，同时更新管理芯上1次电能处理时间及电能数值；

步骤S6，否则，则判断管理芯上1次电能处理时间比计量芯上1次基础冻结时间分钟数是否小1分钟：

步骤S7，若是，管理芯上1次电能处理时间比计量芯上1次基础冻结时间小1分钟，此时用计量芯上1分钟基础冻结电能数据更新管理芯总及对应的费率电能，同时更新上1次管理芯电能处理时间为计量芯上1次基础冻结时间，电能数值为上1次基础冻结的电能；触发管理芯分钟变化任务，进行管理芯分钟冻结、小时冻结等周期性冻结，确保同一时刻管理芯冻结中的电能数据与计量芯基础冻结中的电能数据一致；

步骤S8，否则，管理芯上1次电能处理时间比计量芯上1次基础冻结时间的差值大于1分钟，则将计量芯当前电能计入管理芯当前总电能，同时根据当前管理芯所处费率进行管理芯费率电能计量。同时更新管理芯上1次电能处理时间为计量芯当前电能时间及当前电能数据；

在此基础上，更进一步的，管理芯与计量芯电能同步还包括：

步骤S35，管理芯获取计量芯电能数据失败，则计量芯工作异常或者管理芯与计量芯之间SPI通信异常，此时管理芯记录并主动上报计量芯工作异常事件：

管理芯时钟同步失败则采用管理芯内部的RTC作为系统时钟，管理芯获取计量芯当前电能数据、上1次基础冻结电能数据及上2次基础冻结电能数据失败，则管理芯不进行电能计量，保持原有管理芯总及费率电能不变；

管理芯获取计量芯当前电能数据、上1次基础冻结电能数据及上2次基础冻结电能数据正确，但是与管理芯当前及上1次电能处理电能逻辑判断不对，则舍弃本次计量芯电能数据，保持管理芯原有总及费率电能数据不变。

通过此方法，有效保障了多芯智能电能表在外电源有电正常运行期间的管理芯的电能数据与计量芯的电能数据保持的一致，在无法成功获取计量芯的电能时，保持原管理芯的总及费率电能数据不变，并主动上报计量故障并记录计量故障发生时刻及发生时刻的关键电能数据，以便用电采集系统及时获取故障信息，并尽早解决故障。

优选的，多芯智能电能表在运行模式下，当管理芯的MCU获取不到计量芯的秒脉冲时，管理芯获取设置于管理芯的时钟振荡器产生的秒脉冲，进行累加。

可选实施例

本可选实施例提供多芯电能表的同步处理方法装置，如图6所示，包括：

上电时刻管理芯1与计量芯2之间的电能同步及管理芯的电能同步；

管理芯1的MCU，收到计量芯2的上电同步信号后，首先同步时钟信息，然后获取计量芯2上1、上2次基础冻结电能数据，进行管理芯1总及费率电能数据同步；

计量芯2的MCU，收到同步信号后，作为上电时钟及电能同步信号，触发同步任务；

优选的，本实施例中多芯电能表的管理芯1与计量芯2电能同步处理装置中，还包括在同一个冻结时间点，管理芯2分钟冻结、小时冻结等周期性冻结中的电能数据与计量芯2基础冻结中的电能数据必须一致的同步方法。

优选的，本实施例中多芯电能表的管理芯1与计量芯2电能同步处理装置中，管理芯1和计量芯2均包括SPI通讯接口，以供计量芯1的MCU与管理芯2的MCU通信，如此设计，在计量芯1和管理芯2作为独立的功能单元完成各自功能的同时，在有需要的情况下，二者能通过通信建立连接，传递通信数据。

优选的，本实施例中多芯电能表的管理芯1与计量芯2电能同步处理装置，在管理芯1内部设置一个上1次管理芯1电能处理时刻及对应电能的存储，保证管理芯1费率电能每次计入为计量芯2获取电能与管理芯1上1次处理电能之间的差值，避免已经计入费率电能的数值重复累计入管理芯的费率电能；

设置智能电能表系统时钟的情况，管理芯1与计量芯2关于冻结的处理方式不同，出现管理芯1上1次电能处理时间与计量芯2上1次基础冻结时间不一致的情况，针对这类特殊处理，判断管理芯1当前时间、上1次电能处理时间及计量芯2当前电能时间、上1、上2次基础冻结时间之间的逻辑关系，管理芯根据不同的逻辑组合进行不同的电能计量处理。

根据上述给出的可选实施例，其实施例具有如下优点：

1.电能表上电后，计量芯完成上电初始化任务给出上电同步信号，管理芯利用上电同步信号，管理芯在上电接收到同步信号后，首先进行计量芯的时钟信息与管理芯的时钟信息同步；之后进行管理芯与计量芯的电能同步处理。

2.本发明提供的多芯智能电能表的电能处理方法及装置，管理芯的MCU在获取不到计量芯的当前电能数据、上1次基础冻结电能数据及上2次基础冻结电能数据时，会对数据的合法性进行判断。合法性判断结合管理芯当前系统时间、当前电能及上1次电能处理时间及电能数据，结合计量芯电能数据进行逻辑判断，确保管理芯电能与计量芯精准同步，并保证同一个时间点的管理芯分钟冻结、小时冻结等周期性冻结与计量芯的基础冻结中的电能数据保持一致。

3.针对计量芯与管理芯分离的特点，对于计量芯或者管理芯不能正常工作的异常情况进行处理：计量芯计量异常的情况下，为保证电能计量的准确性，此时智能电能表的管理芯不进行电能计量，但是主动上报计量故障，以便用电采集系统尽早发现解决问题；而对于管理芯故障，计量芯仍然能够正常工作的情况，计量芯保证其计量的正确性，待管理芯从异常中恢复后，管理芯自动与计量芯进行电能同步，保证费率电能计量的准确。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.多芯智能电能表的同步处理方法，其特征在于，包括：

确定目标多芯智能电表处于正常工作模式，提取管理芯系统时间以及上一次电能处理时间，并读取所述目标多芯智能电表中计量芯上一次基础冻结时间；

根据所述管理芯系统时间、上一次电能处理时间以及所述目标多芯智能电表中计量芯上一次基础冻结时间之间的关系，进行管理芯与所述计量芯的电能同步；

其中，所述根据所述管理芯系统时间、上一次电能处理时间以及所述目标多芯智能电表中计量芯上一次基础冻结时间之间的关系，进行管理芯与所述计量芯的电能同步，包括：

当管理芯电能处理时间等于所述计量芯基础冻结时间，且管理芯系统时间滞后于计量芯基础冻结时间时，把所述计量芯的当前电能累加入管理芯对应的当前总电能，同时获取管理芯当前时间所处费率，将对应的电能累加入管理芯对应的当前费率电能；当累积完成后更新管理芯电能计量时刻及电能同步为计量芯获取的当前对应时刻及电能。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述管理芯系统时间、上一次电能处理时间以及所述目标多芯智能电表中计量芯上一次基础冻结时间之间的关系，进行管理芯与所述计量芯的电能同步，包括：

当管理芯电能处理时间和计量芯基础冻结时间的时间差小于误差时间，且管理芯系统时间滞后于计量芯基础冻结时间时；所述管理芯电能计量从计量芯获取的计量芯基础冻结电能进行电能计量；

当所述管理芯电能处理时间比计量芯基础冻结时间的时间差小于误差时间，且管理芯系统时间超前于计量芯基础冻结时间时；需要计量芯补做一次基础冻结数据进行电能计量，其中，基础冻结数据包括计量芯获取的计量芯基础冻结电能进行电能计量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述管理芯系统时间、上一次电能处理时间以及所述目标多芯智能电表中计量芯上一次基础冻结时间之间的关系，进行管理芯与所述计量芯的电能同步，包括：当所述管理芯电能处理时间与计量芯基础冻结时间的时间差的差值大于误差时间时，所述管理芯系统时间不小于从计量芯获取的计量芯的当前电能时间：但是计量芯当前电能时间小于计量芯基础冻结电能时间，还包括：

根据管理芯电能处理时间，获取该时间对应时段的起止时间；

通过所获取的起止时间，获取计量芯该时间区间内的最后一条基础冻结记录的冻结时间，根据冻结时间获取计量芯的基础冻结电能数据；

管理芯根据获取时段内的计量芯基础冻结时间及冻结电能数据，将电能累计入管理芯对应的当前总电能及该时段所处费率的费率电能；

更新管理芯电能处理时间为计量芯基础冻结时间及电能；

判断管理芯电能处理时间是否等于计量芯基础冻结时间；

若管理芯电能处理时间等于计量芯基础冻结时间，则电能同步完成；

若管理芯电能处理时间不等于计量芯基础冻结时间，则重复更新管理芯电能处理时间为计量芯基础冻结时间及电能。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述管理芯系统时间、上一次电能处理时间以及所述目标多芯智能电表中计量芯上一次基础冻结时间之间的关系，进行管理芯与所述计量芯的电能同步，所述管理芯系统时间不小于从计量芯获取的计量芯的当前电能时间，且计量芯当前电能时间不小于或大于计量芯基础冻结电能时间，还包括：

从计量芯获取的当前电能更新管理芯对应的当前总电能；

根据当前系统时间获取该时间所处费率，将计量芯获取的当前电能累计入管理芯对应的费率电能；

更新管理芯电能处理时间及对应的电能数据。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述管理芯电能计量从计量芯获取的计量芯基础冻结电能进行电能计量，包括：

将计量芯基础冻结电能累计入管理芯对应的当前总电能；

再把计量芯基础冻结电能累计入管理芯对应的当前费率电能，并更新同步管理芯电能处理时间及对应电能；其中，费率是根据计量芯基础冻结时间获取的对应费率；

触发管理芯分钟变化的冻结时间完成管理芯的分钟冻结、小时冻结，或，周期性冻结。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计量芯补做一次基础冻结数据，包括：

将计量芯基础冻结电能累计入管理芯对应的当前总电能；

再把计量芯基础冻结电能累计入管理芯对应的当前费率电能；

更新同步管理芯电能处理时间及对应电能。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述目标多芯智能电表为上电模式时，读取所述计量芯的时钟信息；

基于所述计量芯的时钟信息，进行管理芯与所述计量芯的电能同步。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于所述计量芯的时钟信息，进行管理芯与所述计量芯的电能同步，包括：

当管理芯的时钟信息与计量芯的时钟信息不一致时，将所述计量芯电能数据累计到管理芯相应的总及费率电能进行电能同步；

当管理芯的时钟信息与计量芯的时钟信息一致时，进入电能同步。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：

当管理芯上1次电能处理时间与计量芯上2次电能处理时间相等时；根据计量芯上1次基础冻结时间获取该时间对应的费率，并将计量芯上1次基础冻结电能累积到管理芯相应的总及费率电能，之后更新管理芯上1次电能处理时间和电能数据为计量芯上1次基础冻结时间及电能数据，完成电能表从掉电到上电时刻的电能同步。

10.一种多芯智能电表，其特征在于，所述多芯智能电表用于实现权利要求1-9中任一项所述的多芯智能电能表的同步处理方法；其中，所述多芯智能电表包括管理芯以及计量芯，所述计量芯与所述管理芯通信连接。

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