CN116299145B - 一种电能表的安全监控方法、装置及电能表 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电能表的安全监控方法、装置及电能表，涉及电力电网技术领域。本发明通过对电能表的内部温度进行监测，并基于各时刻的内部温度，计算当前时刻的温升和温度剧变程度，之后，基于内部温度、温升和/或温度剧变程度，对电能表的内部温度的变化态势进行预测，进而调整电能表的工作状态。如此，本发明可以基于电能表的内部温度、温升和/或温度剧变程度进行超前预测，避免电能表内部温度剧变导致的电能表故障问题，实现对电能表的安全监控。
Description
技术领域
本发明涉及电力电网技术领域，尤其涉及一种电能表的安全监控方法、装置及电能表。
背景技术
随着电能表的普及推广，现场电能表功能需求逐渐增加，单一的设计方式已无法满足市场技术需求，模组化物联电能表随之而生，并且通过对智能电能表的现场应用故障分析，壳体的密闭等级也与电能表故障息息相关。目前通用防护等级IP54，而且为提高产品使用寿命，防护等级有提高到IP6X的趋势。
但是，由于密闭的等级的提高，随之而来的是电表壳体内部温度的问题。壳体的内部温度突变（除外部环境外），端子的接线故障是重要原因。由于电能表现场安装工人的技能参差不齐，很多情况下用户侧的线路未能规范的接线，造成接线部位内阻较大，在长期持续流通大电流使用过程中，端子部分老化导致端子内阻更高，温度上升更加剧烈，壳体内部温度升高，对芯片的外部造成影响，对计量精度和使用寿命均有影响，而端子处的塑料也会因高温造成部分熔化，严重时会起火并造成严重灾难。
发明内容
本发明提供了一种电能表的安全监控方法、装置及电能表，能够对电能表内部温度进行超前监测，解决电能表内部温度剧变导致的电能表故障问题，实现对电能表的安全监控。
第一方面，本发明提供了一种电能表的安全监控方法，该方法包括：获取电能表在当前时刻和当前时刻之前多个时刻的内部温度；基于当前时刻和多个时刻的内部温度，计算当前时刻的温升和温度剧变程度；当前时刻的温升为当前时刻与当前时刻的上一时刻之间的温度差；温度剧变程度用于表征当前时刻之前温升的变化大小；基于当前时刻的内部温度、温升和/或温度剧变程度，确定电能表的内部温度的变化态势；基于电能表的内部温度的变化态势，调整电能表的工作状态，以实现对电能表的安全监控。
在一种可能的实现方式中，基于当前时刻和多个时刻的内部温度，计算当前时刻的温升和温度剧变程度，包括：基于当前时刻和多个时刻的内部温度，计算当前时刻的温升，当前时刻所处当前时段的上一时段中各时刻的温升，以及当前时刻所处当前时段的上一时段的前一时段的平均温度；基于上一时段的前一时段的平均温度，计算上一时段的预警温度；基于上一时段的前一时段的平均温度和上一时段的预警温度，计算上一时段的预警温升；基于上一时段中各时刻的温升和上一时段的预警温升，计算当前时刻的温度剧变程度。
在一种可能的实现方式中，基于当前时刻的内部温度、温升和/或温度剧变程度，确定电能表的内部温度的变化态势，包括：判断当前时刻的内部温度是否处于正常工作温度范围内，判断当前时刻的温升是否小于当前时刻所处当前时段的预警温升，和/或，判断当前时刻的温度剧变程度是否小于温度剧变阈值，得到判断结果；基于判断结果，确定电能表的内部温度的变化态势。
在一种可能的实现方式中，变化态势包括以下其中一项：温度正常，温升正常；温度正常，温升较快；温度较高，温升正常；以及温度较高，温升较快；基于判断结果，确定电能表的内部温度的变化态势，包括：若当前时刻的内部温度处于正常工作温度范围内，当前时刻的温升小于当前时刻所处当前时段的预警温升，且，当前时刻的温度剧变程度小于温度剧变阈值，则确定电能表的内部温度的变化态势为温度正常，温升正常；若当前时刻的内部温度处于正常工作温度范围内，且，当前时刻的温升大于或等于当前时段的预警温升，则确定电能表的内部温度的变化态势为温度正常，温升较快；若当前时刻的内部温度处于正常工作温度范围内，且，当前时刻的温度剧变程度大于或等于温度剧变阈值，则确定电能表的内部温度的变化态势为温度正常，温升较快；若当前时刻的内部温度高于正常工作温度范围的最高温度，当前时刻的温升小于当前时段的预警温升，且当前时刻的温度剧变程度小于温度剧变阈值，则确定电能表的内部温度的变化态势为温度较高，温升正常；若当前时刻的内部温度高于正常工作温度范围的最高温度，且，当前时刻的温升大于或等于当前时段的预警温升，则确定电能表内部温度的变化态势为温度较高，温升较快；若当前时刻的内部温度高于正常工作温度范围的最高温度，且，当前时刻的温度剧变程度大于或等于温度剧变阈值，则确定电能表内部温度的变化态势为温度较高，温升较快。
在一种可能的实现方式中，变化态势包括以下其中一项：温度正常，温升正常；温度正常，温升较快；温度较高，温升正常；以及温度较高，温升较快；基于电能表的内部温度的变化态势，调整电能表的工作状态，以实现对电能表的安全监控，包括：若电能表的内部温度的变化态势为温度正常，温升正常，则保持电能表的工作状态不变；若电能表的内部温度的变化态势为温度正常，温升较快，则生成第一报警信息，并将第一报警信息上报主站；第一报警信息用于提示电能表温升较快；若电能表的内部温度的变化态势为温度较高，温升正常，则基于预设补偿参数对电能表的计量数据进行温度补偿；若电能表的内部温度的变化态势为温度较高，温升较快，则对电能表的下游负载进行重合闸处理。
在一种可能的实现方式中，若电能表的内部温度的变化态势为温度较高，温升较快，则对电能表的下游负载进行重合闸处理，包括：若电能表的内部温度的变化态势为温度较高，温升较快，则断开电能表的下游开关，以使电能表的下游负载断电；并开始计时，得到计时时长；若计时时长大于预设时长，则闭合电能表的下游开关，为电能表的下游负载供电，并更新记录的电能表的重合闸次数；若记录的电能表的连续重合闸次数大于设定次数，则断开电能表的下游开关，生成第二报警信息，并将第二报警信息上报主站；第二报警信息用于指示电能表待检修。
在一种可能的实现方式中，基于当前时刻的内部温度、温升和/或温度剧变程度，确定电能表的内部温度的变化态势之前，还包括：获取当前时刻所在当前时段中各时刻的电流值；基于当前时刻所在当前时段中各时刻的电流值，计算当前时段的平均电流；基于当前时段的平均电流和上一时段的预警温度，确定当前时段的温度剧变阈值。
在一种可能的实现方式中，基于当前时刻和多个时刻的内部温度，计算当前时刻的温升和温度剧变程度之后，还包括：获取预设的极限预警温升和极限温度剧变阈值；若当前时刻的温升大于极限预警温升，和/或，当前时刻的温度剧变程度大于极限温度剧变阈值，则对电能表的下游负载进行重合闸处理。
在一种可能的实现方式中，方法还包括：记录电能表在连续多个时段的平均电流和平均温度；基于连续多个时段的平均电流，以及电能表的工作电流与工作温度之间的映射关系，得到与连续多个时段的平均电流对应的标准工作温度；若在连续多个时段中，平均温度与标准工作温度之间的差值绝对值均大于设定阈值，则生成第三报警信息，并将第三报警信息上报主站，第三报警信息用于指示电能表待检修。
第二方面，本发明实施例提供了一种电能表的安全监控装置，包括：通信单元，用于获取电能表在当前时刻和当前时刻之前多个时刻的内部温度；处理单元，用于基于当前时刻和多个时刻的内部温度，计算当前时刻的温升和温度剧变程度；当前时刻的温升为当前时刻与当前时刻的上一时刻之间的温度差；温度剧变程度用于表征当前时刻之前温升的变化大小；基于当前时刻的内部温度、温升和/或温度剧变程度，确定电能表的内部温度的变化态势；基于电能表的内部温度的变化态势，调整电能表的工作状态，以实现对电能表的安全监控。
在一种可能的实现方式中，处理单元，具体用于基于当前时刻和多个时刻的内部温度，计算当前时刻的温升，当前时刻所处当前时段的上一时段中各时刻的温升，以及当前时刻所处当前时段的上一时段的前一时段的平均温度；基于上一时段的前一时段的平均温度，计算上一时段的预警温度；基于上一时段的前一时段的平均温度和上一时段的预警温度，计算上一时段的预警温升；基于上一时段中各时刻的温升和上一时段的预警温升，计算当前时刻的温度剧变程度。
在一种可能的实现方式中，处理单元，具体用于判断当前时刻的内部温度是否处于正常工作温度范围内，判断当前时刻的温升是否小于当前时刻所处当前时段的预警温升，和/或，判断当前时刻的温度剧变程度是否小于温度剧变阈值，得到判断结果；基于判断结果，确定电能表的内部温度的变化态势。
在一种可能的实现方式中，变化态势包括以下其中一项：温度正常，温升正常；温度正常，温升较快；温度较高，温升正常；以及温度较高，温升较快；处理单元，具体用于若当前时刻的内部温度处于正常工作温度范围内，当前时刻的温升小于当前时刻所处当前时段的预警温升，且，当前时刻的温度剧变程度小于温度剧变阈值，则确定电能表的内部温度的变化态势为温度正常，温升正常；若当前时刻的内部温度处于正常工作温度范围内，且，当前时刻的温升大于或等于当前时段的预警温升，则确定电能表的内部温度的变化态势为温度正常，温升较快；若当前时刻的内部温度处于正常工作温度范围内，且，当前时刻的温度剧变程度大于或等于温度剧变阈值，则确定电能表的内部温度的变化态势为温度正常，温升较快；若当前时刻的内部温度高于正常工作温度范围的最高温度，当前时刻的温升小于当前时段的预警温升，且当前时刻的温度剧变程度小于温度剧变阈值，则确定电能表的内部温度的变化态势为温度较高，温升正常；若当前时刻的内部温度高于正常工作温度范围的最高温度，且，当前时刻的温升大于或等于当前时段的预警温升，则确定电能表内部温度的变化态势为温度较高，温升较快；若当前时刻的内部温度高于正常工作温度范围的最高温度，且，当前时刻的温度剧变程度大于或等于温度剧变阈值，则确定电能表内部温度的变化态势为温度较高，温升较快。
在一种可能的实现方式中，变化态势包括以下其中一项：温度正常，温升正常；温度正常，温升较快；温度较高，温升正常；以及温度较高，温升较快；处理单元，具体用于若电能表的内部温度的变化态势为温度正常，温升正常，则保持电能表的工作状态不变；若电能表的内部温度的变化态势为温度正常，温升较快，则生成第一报警信息，并将第一报警信息上报主站；第一报警信息用于提示电能表温升较快；若电能表的内部温度的变化态势为温度较高，温升正常，则基于预设补偿参数对电能表的计量数据进行温度补偿；若电能表的内部温度的变化态势为温度较高，温升较快，则对电能表的下游负载进行重合闸处理。
在一种可能的实现方式中，处理单元，具体用于若电能表的内部温度的变化态势为温度较高，温升较快，则断开电能表的下游开关，以使电能表的下游负载断电；并开始计时，得到计时时长；若计时时长大于预设时长，则闭合电能表的下游开关，为电能表的下游负载供电，并更新记录的电能表的重合闸次数；若记录的电能表的连续重合闸次数大于设定次数，则断开电能表的下游开关，生成第二报警信息，并将第二报警信息上报主站；第二报警信息用于指示电能表待检修。
在一种可能的实现方式中，通信单元，还用于获取当前时刻所在当前时段中各时刻的电流值；处理单元，还用于基于当前时刻所在当前时段中各时刻的电流值，计算当前时段的平均电流；基于当前时段的平均电流和上一时段的预警温度，确定当前时段的温度剧变阈值。
在一种可能的实现方式中，通信单元，还用于获取预设的极限预警温升和极限温度剧变阈值；处理单元，还用于若当前时刻的温升大于极限预警温升，和/或，当前时刻的温度剧变程度大于极限温度剧变阈值，则对电能表的下游负载进行重合闸处理。
在一种可能的实现方式中，处理单元，还用于记录电能表在连续多个时段的平均电流和平均温度；基于连续多个时段的平均电流，以及电能表的工作电流与工作温度之间的映射关系，得到与连续多个时段的平均电流对应的标准工作温度；若在连续多个时段中，平均温度与标准工作温度之间的差值绝对值均大于设定阈值，则生成第三报警信息，并将第三报警信息上报主站，第三报警信息用于指示电能表待检修。
第三方面，本发明实施例提供了一种电能表，所述电能表包括存储器和处理器，该存储器存储有计算机程序，所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序执行如上述第一方面以及第一方面中任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面以及第一方面中任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
本发明实施例提供一种电能表的安全监控方法、装置及电能表，该方法通过对电能表的内部温度进行监测，并基于监测的各时刻的内部温度，计算当前时刻的温升和温度剧变程度，之后，基于内部温度、温升和/或温度剧变程度，对电能表的内部温度的变化态势进行预测，进而调整电能表的工作状态，减少电能表内部温度剧变导致的电能表故障问题，实现对电能表的安全监控。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种电能表的安全监控方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的一种电能表的安全监控装置的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种电能表的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
在本发明的描述中，除非另有说明，“/”表示“或”的意思，例如，A/B可以表示A或B。本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。此外，“至少一个”“多个”是指两个或两个以上。“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念，便于理解。
此外，本申请的描述中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或模块，而是可选的还包括其他没有列出的步骤或模块，或可选的还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。
相关技术中，电能表的防护等级提高，电能表的内部温度检测难度升高。端子接线故障等原因导致电能表故障损坏几率升高。
为解决该技术问题，本发明实施例提供一种电能表的安全监控方法，基于电能表的内部温度、温升和/或温度剧变程度进行预测，确定电能表的内部温度的变化态势，进而调整电能表的工作状态，实现电能表的安全监控，减少电能表的端子故障导致的电能表故障损坏的问题。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图通过具体实施例来进行说明。
如图1所示，本发明实施例提供一种电能表的安全监控方法。该安全监控方法包括步骤S101-S104。
S101、获取电能表在当前时刻和当前时刻之前多个时刻的内部温度。
作为一种可能的实现方式，本发明实施例可以逐一时刻对电能表的内部温度进行记录，得到电能表在当前时刻和当前时刻之前多个时刻的内部温度。其中，上述多个时刻可以根据实际情况确定，例如当前时刻之前一分钟内多个时刻，或者当前时刻之前两分钟内多个时刻等。这里，本实施例可以每一秒记录一次电能表的内部温度。
S102、基于当前时刻和多个时刻的内部温度，计算当前时刻的温升和温度剧变程度。
本申请实施例中，当前时刻的温升为当前时刻与当前时刻的上一时刻之间的温度差。温度剧变程度用于表征当前时刻之前温升的变化大小。
作为一种可能的实现方式，本发明实施例可以基于步骤S1021-S1024，计算得到当前时刻的温升和温度剧变程度。
S1021、基于当前时刻和多个时刻的内部温度，计算当前时刻的温升，当前时刻所处当前时段的上一时段中各时刻的温升，以及当前时刻所处当前时段的上一时段的前一时段的平均温度。
示例性的，本发明实施例可以基于如下公式，确定当前时刻所处当前时段中各时刻的温升。
；
其中，为当前时段中第n个时刻的内部温度，/>为当前时段中第n-1个时刻的内部温度，/>为当前时段中第n个时刻的温升。
示例性的，本发明实施例可以基于如下公式，确定当前时刻所处当前时段的上一时段中各时刻的温升。
；
其中，为上一时段中第n个时刻的内部温度，/>为上一时段中第n-1个时刻的内部温度，/>为上一时段中第n个时刻的温升。
示例性的，本发明实施例可以基于如下公式，确定当前时刻所处当前时段的平均温度。
；
其中，为当前时段的平均温度，/>为当前时段第i个时刻的内部温度。
示例性的，本发明实施例可以基于如下公式，确定当前时刻所处当前时段的上一时段的前一时段的平均温度。
；
其中，为前一时段的平均温度，/>为前一时段第i个时刻的内部温度。
S1022、基于上一时段的前一时段的平均温度，计算上一时段的预警温度。
在一些实施例中，预警温度表示温升较快时的温度阈值。当前时段的预警温度表示若当前时刻的内部温度达到当前时刻所在当前时段的预警温度时，电能表的温升较快。上一时段的预警温度表示若上一时段的任一时刻的内部温度达到上一时段的预警温度时，上一时段的温升较快。
示例性的，本发明实施例可以基于如下公式，确定上一时段的预警温度。
；
其中，为上一时段的预警温度，/>为上一时段的前一时段的平均温度，/>为第一系数，/>为第二系数，/>为第三系数。
在一些实施例中，第一系数、第二系数/>和第三系数/>为预先设定的初始值。示例性的，第一系数/>可以为0.03，第二系数/>可以为0.2，第三系数/>可以为0.3。假设上一时段的前一时段的平均温度/>为25℃，则上一时段的预警温度/>为31.25℃。
在另一些实施例中，本发明实施例可以预先构建第一温度序列和第二温度序列。其中，第一温度序列为电能表的工作温度范围内的各个温度。示例性的，第一温度序列中的各温度值可以按从小到大的顺序排列。第二温度序列为与第一温度序列对应的预警温度构成的集合。第二温度序列中的温度值与第一温度序列中的温度值一一对应。
之后，本发明实施例可以基于第一温度序列和第二温度序列进行数据拟合，得到第一系数、第二系数/>和第三系数/>。
在另一些实施例中，本发明实施例可以获取电能表工作过程中的历史温度数据，基于历史温度数据，计算电能表在各时刻的秒温升；并选取秒温升大于预设秒温升的多个时刻；以多个时刻中每一时刻的前一时刻的温度值为，以每一时刻的温度值的1.5倍为，进行数据拟合，得到第一系数/>、第二系数/>和第三系数/>，从而实现根据电能表的运行状况重新确定第一系数/>、第二系数/>和第三系数/>的取值。
S1023、基于上一时段的前一时段的平均温度和上一时段的预警温度，计算上一时段的预警温升。
示例性的，本发明实施例可以基于如下公式，确定上一时段的预警温升。
；
其中，为上一时段的预警温升，/>为上一时段的预警温度，/>为上一时段的前一时段的平均温度，m为上一时段中时刻数量。
S1024、基于上一时段中各时刻的温升和上一时段的预警温升，计算当前时刻的温度剧变程度。
示例性的，本发明实施例可以基于如下公式，确定当前时刻的温度剧变程度。
；
其中，为当前时刻的温度剧变程度，/>为上一时段的预警温升，/>为上一时段中第n个时刻的温升，这里以一个时段取60次温度为例，59表示一个时段内59次温升。
S103、基于当前时刻的内部温度、温升和/或温度剧变程度，确定电能表的内部温度的变化态势。
本申请实施例中，变化态势包括以下其中一项：温度正常，温升正常；温度正常，温升较快；温度较高，温升正常；以及温度较高，温升较快。
作为一种可能的实现方式，本发明实施例可以先判断上述当前时刻的内部温度是否处于正常工作温度范围内，判断当前时刻的温升是否小于当前时刻所处当前时段的预警温升，和/或，判断当前时刻的温度剧变程度是否小于温度剧变阈值，得到判断结果，进而，基于判断结果，确定电能表的内部温度的变化态势。其中，判断结果包括当前时刻的内部温度的判断结果、当前时刻的温升的判断结果和/或当前时刻的温度剧变程度的判断结果。
可选地，本实施例基于判断结果，确定电能表的内部温度的变化态势时，可以基于步骤S1031-S1036实现。
S1031、若当前时刻的内部温度处于正常工作温度范围内，且，当前时刻的温升小于当前时刻所处当前时段的预警温升，且，当前时刻的温度剧变程度小于温度剧变阈值，则确定电能表的内部温度的变化态势为温度正常，温升正常。
在一些实施例中，温度剧变阈值可以为设定值，也可以根据电能表的内部温度的变化情况计算确定。
示例性的，本发明实施例可以通过步骤A1-A3，计算当前时段的温度剧变阈值。
A1、获取当前时刻所在当前时段中各时刻的电流值。
A2、基于当前时刻所在时段中各时刻的电流值，计算当前时段的平均电流。
示例性的，本发明实施例可以基于如下公式，确定当前时段的平均电流。
；
其中，为当前时段的平均电流，/>为当前时段第i个时刻的电流值。
A3、基于当前时段的平均电流和上一时段的预警温度，确定当前时段的温度剧变阈值。
示例性的，本发明实施例可以基于如下公式，确定当前时段的温度剧变阈值。
其中，为当前时段的温度剧变阈值，/>为/>的函数，/>与/>成反比，/>为上一时段的预警温度，
需要说明的是，可以表示为/>，本申请对/>的表达形式，不做限定。
S1032、若当前时刻的内部温度处于正常工作温度范围内，且，当前时刻的温升大于或等于当前时段的预警温升，则确定电能表的内部温度的变化态势为温度正常，温升较快。
需要说明的是，当前时刻的内部温度处于正常工作温度范围内时，当前时刻的温度大于或等于预警温度，或，当前时刻的温升大于或等于当前时段的预警温升，或，当前时刻的温度剧变程度大于或等于温度剧变阈值，均表示电能表的内部温度的温升较快，本发明实施例可以对内部温度，温升和温度剧变程度进行检测计算，确定电能表的内部温度的温升情况。
S1033、若当前时刻的内部温度处于正常工作温度范围内，且，当前时刻的温度剧变程度大于或等于温度剧变阈值，则确定电能表的内部温度的变化态势为温度正常，温升较快。
S1034、若当前时刻的内部温度高于正常工作温度范围的最高温度，且，当前时刻的温升小于当前时段的预警温升，且当前时刻的温度剧变程度小于温度剧变阈值，则确定电能表的内部温度的变化态势为温度较高，温升正常。
S1035、若当前时刻的内部温度高于正常工作温度范围的最高温度，且，当前时刻的温升大于或等于当前时段的预警温升，则确定电能表的内部温度的变化态势为温度较高，温升较快。
S1036、若当前时刻的内部温度高于正常工作温度范围的最高温度，且，当前时刻的温度剧变程度大于或等于温度剧变阈值，则确定电能表内部温度的变化态势为温度较高，温升较快。
S104、基于电能表的内部温度的变化态势，调整电能表的工作状态，以实现对电能表的安全监控。
作为一种可能的实现方式，本发明实施例可以基于步骤S1041-S1044，调整电能表的工作状态。
S1041、若电能表的内部温度的变化态势为温度正常，温升正常，则保持电能表的工作状态不变。
S1042、若电能表的内部温度的变化态势为温度正常，温升较快，则生成第一报警信息，并将第一报警信息上报主站；第一报警信息用于提示电能表温升较快。
S1043、若电能表的内部温度的变化态势为温度较高，温升正常，则基于预设补偿参数对电能表的计量数据进行温度补偿。
S1044、若电能表的内部温度的变化态势为温度较高，温升较快，则对电能表的下游负载进行重合闸处理。
示例性的，本发明实施例可以基于步骤A1-A3，对电能表的下游负载进行重合闸处理。
A1、若电能表的内部温度的变化态势为温度较高，温升较快，则断开电能表的下游开关，使电能表的下游负载断电；并开始计时，得到计时时长。
A2、若计时时长大于预设时长，则闭合电能表的下游开关，为电能表的下游负载供电，并更新记录的电能表的重合闸次数。
A3、若记录的电能表的连续重合闸次数大于设定次数，则断开电能表的下游开关，生成第二报警信息，并将第二报警信息上报主站；第二报警信息用于指示用户电能表待检修。
其中，上述预设时长10秒或5秒。上述设定次数可以为3次或5次。本申请不做限定。
本发明提供一种电能表的安全监控方法，通过对电能表的内部温度进行监测，并基于各时刻的内部温度，计算当前时刻的温升和温度剧变程度，之后，基于内部温度、温升和/或温度剧变程度，对电能表的内部温度的变化态势进行预测，进而调整电能表的工作状态。如此，本发明可以基于电能表的内部温度、温升和/或温度剧变程度进行超前预测，避免电能表内部温度剧变导致的电能表故障问题，实现对电能表的安全监控。
示例性的，假设当前时刻之前各时段的时长为1分钟，本发明实施例每秒种对内部温度进行检测。
第一分钟，本发明实施例每秒检测电能表的实时电流和实时温度，并基于第一分钟内每秒的实时温度，计算第一分钟的平均温度和每秒的秒温升。之后，基于第一分钟内每秒的实时电流，计算第一分钟的平均电流。
第二分钟，本发明实施例每秒检测电能表的实时电流和实时温度，并基于第二分钟内每秒的实时温度，计算第二分钟的平均温度和每秒的秒温升。之后，基于第二分钟内每秒的实时电流，计算第二分钟的平均电流。并基于第一分钟的平均温度，计算第二分钟的预警温度；基于第二分钟的预警温度和第一分钟的平均温度，计算第二分钟的预警温升。
第三分钟，本发明实施例每秒检测电能表的实时电流和实时温度，并基于第三分钟内每秒的实时温度，计算第三分钟的平均温度和每秒的秒温升。之后，基于第三分钟内每秒的实时电流，计算第三分钟的平均电流。并基于第三分钟的平均温度，计算第三分钟的预警温度；基于第三分钟的预警温度和第二分钟的平均温度，计算第三分钟的预警温升。最后，基于第二分钟每秒的秒温升和第二分钟的预警温升，计算当前时刻的温度剧变程度，基于第二分钟的预警温度和第三分钟的平均电流，确定当前时段的温度剧变阈值。
如此，在第三分钟，本发明实施例可以比较当前时刻的实时温度和预警温度，当前时刻的温升和预警温升，当前时刻的温度剧变程度和温度剧变阈值，得到电能表的内部温度的变化态势，对电能表的内部温度进行超前预测，在温升过高，或者，温度剧变程度较大时，对电能表的工作状态进行调节，实现电能表的安全监控。
需要说明的是，本发明实施例可以实时监测电能表的内部温度，在当前时刻（第三分钟的任一时刻），基于当前时刻之前多个时刻的温度数据（第一分钟各时刻的温度数据、第二分钟各时刻的温度数据和第三分钟各时刻的温度数据），对电能表当前时刻的内部温度的变化态势进行预测，实现安全监控。
可选地，在步骤S102之后，本发明实施例提供的电能表的安全监控方法还可以通过步骤S201-202，实现电能表的超前预测。
S201、获取预设的极限预警温升和极限温度剧变阈值。
在一些实施例中，极限预警温升表示电能表可能存在故障的温升阈值。
在一些实施例中，极限温度剧变阈值表示电能表可能存在故障的温度剧变阈值。
S202、若当前时刻的温升大于极限预警温升，和/或，当前时刻的温度剧变程度大于极限温度剧变阈值，则对电能表的下游负载进行重合闸处理。
需要说明的是，温升大于极限预警温升，和/或，温度剧变程度大于极限温度剧变阈值，表示电能表存在温度上升剧烈的情况，电能表可能出现端子接线故障等情况，也可能存在负载短路的情况。本发明实施例可以立即对电能表的下游负载进行重合闸处理，减缓端子的损坏进度，避免端子故障对电能表整体的影响，并消除负载短路对电能表的影响，实现电能表的安全监控。
可选的，在步骤S201之后，本发明实施例还可以对当前时刻的温度剧变程度大于极限温度剧变阈值的连续次数进行统计，若连续次数大于设定次数，则确定电能表存在端子故障，直接断开电能表的下游开关，并向用户发送电能表故障的指示信息，指示用户尽快维修该电能表。
可选地，本发明实施例提供的电能表的安全监控方法还可以通过步骤S301-303，实现电能表的超前预测。
S301、记录电能表在连续多个时段的平均电流和平均温度。
S302、基于连续多个时段的平均电流，以及电能表的工作电流与工作温度之间的映射关系，得到与连续多个时段的平均电流对应的标准工作温度。
S303、若在连续多个时段中，平均温度与标准工作温度之间的差值绝对值均大于设定阈值，则生成第三报警信息，并将第三报警信息上报主站。
在一些实施例中，第三报警信息用于指示电能表待检修。
需要说明的是，连续多个时段的平均电流与标准工作温度之间的差值绝对值均大于设定阈值，表示电能表在工作过程中，内部温度整体偏高，可能存在电能表中端子损坏故障或者其他故障，需要用户对该电能表进行检修。本发明实施例生成并向主站发送第三报警信息，指示维修人员对电能表进行检修，消除电能表可能存在的故障隐患，保证电能表正常工作，实现电能表的安全监控。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
以下为本发明的装置实施例，对于其中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的方法实施例。
图2示出了本发明实施例提供的一种电能表的安全监控装置的结构示意图。该安全监控装置400包括通信单元401和处理单元402。
通信单元401，用于获取电能表在当前时刻和当前时刻之前多个时刻的内部温度。
处理单元402，用于基于当前时刻和多个时刻的内部温度，计算当前时刻的温升和温度剧变程度；当前时刻的温升为当前时刻与当前时刻的上一时刻之间的温度差；温度剧变程度用于表征当前时刻之前温升的变化大小；基于当前时刻的内部温度、温升和/或温度剧变程度，确定电能表的内部温度的变化态势；基于电能表的内部温度的变化态势，调整电能表的工作状态，以实现对电能表的安全监控。
在一种可能的实现方式中，处理单元402，具体用于基于当前时刻和多个时刻的内部温度，计算当前时刻的温升，当前时刻所处当前时段的上一时段中各时刻的温升，以及当前时刻所处当前时段的上一时段的前一时段的平均温度；基于上一时段的前一时段的平均温度，计算上一时段的预警温度；基于上一时段的前一时段的平均温度和上一时段的预警温度，计算上一时段的预警温升；基于上一时段中各时刻的温升和上一时段的预警温升，计算当前时刻的温度剧变程度。
在一种可能的实现方式中，处理单元402，具体用于判断当前时刻的内部温度是否处于正常工作温度范围内，判断当前时刻的温升是否小于当前时刻所处当前时段的预警温升，和/或，判断当前时刻的温度剧变程度是否小于温度剧变阈值，得到判断结果；基于判断结果，确定电能表的内部温度的变化态势。
在一种可能的实现方式中，变化态势包括以下其中一项：温度正常，温升正常；温度正常，温升较快；温度较高，温升正常；以及温度较高，温升较快；处理单元402，具体用于若当前时刻的内部温度处于正常工作温度范围内，当前时刻的温升小于当前时刻所处当前时段的预警温升，且，当前时刻的温度剧变程度小于温度剧变阈值，则确定电能表的内部温度的变化态势为温度正常，温升正常；若当前时刻的内部温度处于正常工作温度范围内，且，当前时刻的温升大于或等于当前时段的预警温升，则确定电能表的内部温度的变化态势为温度正常，温升较快；若当前时刻的内部温度处于正常工作温度范围内，且，当前时刻的温度剧变程度大于或等于温度剧变阈值，则确定电能表的内部温度的变化态势为温度正常，温升较快；若当前时刻的内部温度高于正常工作温度范围的最高温度，当前时刻的温升小于当前时段的预警温升，且当前时刻的温度剧变程度小于温度剧变阈值，则确定电能表的内部温度的变化态势为温度较高，温升正常；若当前时刻的内部温度高于正常工作温度范围的最高温度，且，当前时刻的温升大于或等于当前时段的预警温升，则确定电能表内部温度的变化态势为温度较高，温升较快；若当前时刻的内部温度高于正常工作温度范围的最高温度，且，当前时刻的温度剧变程度大于或等于温度剧变阈值，则确定电能表内部温度的变化态势为温度较高，温升较快。
在一种可能的实现方式中，变化态势包括以下其中一项：温度正常，温升正常；温度正常，温升较快；温度较高，温升正常；以及温度较高，温升较快；处理单元402，具体用于若电能表的内部温度的变化态势为温度正常，温升正常，则保持电能表的工作状态不变；若电能表的内部温度的变化态势为温度正常，温升较快，则生成第一报警信息，并将第一报警信息上报主站；第一报警信息用于提示电能表温升较快；若电能表的内部温度的变化态势为温度较高，温升正常，则基于预设补偿参数对电能表的计量数据进行温度补偿；若电能表的内部温度的变化态势为温度较高，温升较快，则对电能表的下游负载进行重合闸处理。
在一种可能的实现方式中，处理单元402，具体用于若电能表的内部温度的变化态势为温度较高，温升较快，则断开电能表的下游开关，以使电能表的下游负载断电；并开始计时，得到计时时长；若计时时长大于预设时长，则闭合电能表的下游开关，为电能表的下游负载供电，并更新记录的电能表的重合闸次数；若记录的电能表的连续重合闸次数大于设定次数，则断开电能表的下游开关，生成第二报警信息，并将第二报警信息上报主站；第二报警信息用于指示电能表待检修。
在一种可能的实现方式中，通信单元401，还用于获取当前时刻所在当前时段中各时刻的电流值；处理单元402，还用于基于当前时刻所在当前时段中各时刻的电流值，计算当前时段的平均电流；基于当前时段的平均电流和上一时段的预警温度，确定当前时段的温度剧变阈值。
在一种可能的实现方式中，通信单元401，还用于获取预设的极限预警温升和极限温度剧变阈值；处理单元402，还用于若当前时刻的温升大于极限预警温升，和/或，当前时刻的温度剧变程度大于极限温度剧变阈值，则对电能表的下游负载进行重合闸处理。
在一种可能的实现方式中，处理单元402，还用于记录电能表在连续多个时段的平均电流和平均温度；基于连续多个时段的平均电流，以及电能表的工作电流与工作温度之间的映射关系，得到与连续多个时段的平均电流对应的标准工作温度；若在连续多个时段中，平均温度与标准工作温度之间的差值绝对值均大于设定阈值，则生成第三报警信息，并将第三报警信息上报主站，第三报警信息用于指示电能表待检修。
图3是本发明实施例提供的一种电能表的结构示意图。如图3所示，该实施例的电能表500包括：处理器501、存储器502以及存储在所述存储器502中并可在所述处理器501上运行的计算机程序503。所述处理器501执行所述计算机程序503时实现上述各方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S101-S104。或者，所述处理器501执行所述计算机程序503时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如，图2所示通信单元401和处理单元402的功能。
示例性的，所述计算机程序503可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器502中，并由所述处理器501执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序503在所述电能表500中的执行过程。例如，所述计算机程序503可以被分割成图2所示通信单元401和处理单元402。
所称处理器501可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列 (Field-Programmable Gate Array，FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器502可以是所述电能表500的内部存储单元，例如电能表500的硬盘或内存。所述存储器502也可以是所述电能表500的外部存储设备，例如所述电能表500上配备的插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card，SMC），安全数字（Secure Digital，SD）卡，闪存卡（Flash Card）等。进一步地，所述存储器502还可以既包括所述电能表500的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器502用于存储所述计算机程序以及所述终端所需的其他程序和数据。所述存储器502还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、随机存取存储器（RandomAccess Memory，RAM）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种电能表的安全监控方法，其特征在于，包括：
获取电能表在当前时刻和当前时刻之前多个时刻的内部温度；
基于所述当前时刻和所述多个时刻的内部温度，计算当前时刻的温升和温度剧变程度；所述当前时刻的温升为当前时刻与当前时刻的上一时刻之间的温度差；所述温度剧变程度用于表征当前时刻之前温升的变化大小；
基于当前时刻的内部温度、温升和/或温度剧变程度，确定所述电能表的内部温度的变化态势；
基于所述电能表的内部温度的变化态势，调整电能表的工作状态，以实现对电能表的安全监控；
所述基于所述当前时刻和所述多个时刻的内部温度，计算当前时刻的温升和温度剧变程度，包括：
基于所述当前时刻和所述多个时刻的内部温度，计算当前时刻的温升，当前时刻所处当前时段的上一时段中各时刻的温升，以及当前时刻所处当前时段的上一时段的前一时段的平均温度；基于所述上一时段的前一时段的平均温度，计算上一时段的预警温度；基于所述上一时段的前一时段的平均温度和所述上一时段的预警温度，计算所述上一时段的预警温升；基于所述上一时段中各时刻的温升和所述上一时段的预警温升，计算所述当前时刻的温度剧变程度。
2.根据权利要求1所述的电能表的安全监控方法，其特征在于，所述基于当前时刻的内部温度、温升和/或温度剧变程度，确定所述电能表的内部温度的变化态势，包括：
判断所述当前时刻的内部温度是否处于正常工作温度范围内，判断所述当前时刻的温升是否小于所述当前时刻所处当前时段的预警温升，和/或，判断所述当前时刻的温度剧变程度是否小于温度剧变阈值，得到判断结果；
基于所述判断结果，确定所述电能表的内部温度的变化态势。
3.根据权利要求2所述的电能表的安全监控方法，其特征在于，所述变化态势包括以下其中一项：温度正常，温升正常；温度正常，温升较快；温度较高，温升正常；以及温度较高，温升较快；
所述基于所述判断结果，确定所述电能表的内部温度的变化态势，包括：
若所述当前时刻的内部温度处于所述正常工作温度范围内，所述当前时刻的温升小于所述当前时刻所处当前时段的预警温升，且，所述当前时刻的温度剧变程度小于所述温度剧变阈值，则确定所述电能表的内部温度的变化态势为温度正常，温升正常；
若所述当前时刻的内部温度处于所述正常工作温度范围内，且，所述当前时刻的温升大于或等于所述当前时段的预警温升，则确定所述电能表的内部温度的变化态势为温度正常，温升较快；
若所述当前时刻的内部温度处于所述正常工作温度范围内，且，所述当前时刻的温度剧变程度大于或等于所述温度剧变阈值，则确定所述电能表的内部温度的变化态势为温度正常，温升较快；
若所述当前时刻的内部温度高于所述正常工作温度范围的最高温度，所述当前时刻的温升小于所述当前时段的预警温升，且所述当前时刻的温度剧变程度小于温度剧变阈值，则确定所述电能表的内部温度的变化态势为温度较高，温升正常；
若所述当前时刻的内部温度高于所述正常工作温度范围的最高温度，且，所述当前时刻的温升大于或等于所述当前时段的预警温升，则确定所述电能表内部温度的变化态势为温度较高，温升较快；
若所述当前时刻的内部温度高于所述正常工作温度范围的最高温度，且，所述当前时刻的温度剧变程度大于或等于所述温度剧变阈值，则确定所述电能表内部温度的变化态势为温度较高，温升较快。
4.根据权利要求1所述的电能表的安全监控方法，其特征在于，所述变化态势包括以下其中一项：温度正常，温升正常；温度正常，温升较快；温度较高，温升正常；以及温度较高，温升较快；
所述基于所述电能表的内部温度的变化态势，调整电能表的工作状态，以实现对电能表的安全监控，包括：
若所述电能表的内部温度的变化态势为温度正常，温升正常，则保持所述电能表的工作状态不变；
若所述电能表的内部温度的变化态势为温度正常，温升较快，则生成第一报警信息，并将所述第一报警信息上报主站；所述第一报警信息用于提示电能表温升较快；
若所述电能表的内部温度的变化态势为温度较高，温升正常，则基于预设补偿参数对所述电能表的计量数据进行温度补偿；
若所述电能表的内部温度的变化态势为温度较高，温升较快，则对所述电能表的下游负载进行重合闸处理。
5.根据权利要求4所述的电能表的安全监控方法，其特征在于，所述若所述电能表的内部温度的变化态势为温度较高，温升较快，则对所述电能表的下游负载进行重合闸处理，包括：
若所述电能表的内部温度的变化态势为温度较高，温升较快，则断开所述电能表的下游开关，以使所述电能表的下游负载断电；并开始计时，得到计时时长；
若所述计时时长大于预设时长，则闭合所述电能表的下游开关，为所述电能表的下游负载供电，并更新记录的所述电能表的重合闸次数；
若记录的所述电能表的连续重合闸次数大于设定次数，则断开所述电能表的下游开关，生成第二报警信息，并将所述第二报警信息上报主站；所述第二报警信息用于指示所述电能表待检修。
6.根据权利要求1所述的电能表的安全监控方法，其特征在于，所述基于当前时刻的内部温度、温升和/或温度剧变程度，确定所述电能表的内部温度的变化态势之前，还包括：
获取当前时刻所在当前时段中各时刻的电流值；
基于所述当前时刻所在当前时段中各时刻的电流值，计算当前时段的平均电流；
基于当前时段的平均电流和上一时段的预警温度，确定所述当前时段的温度剧变阈值。
7.根据权利要求1所述的电能表的安全监控方法，其特征在于，所述方法还包括：
记录所述电能表在连续多个时段的平均电流和平均温度；
基于所述连续多个时段的平均电流，以及所述电能表的工作电流与工作温度之间的映射关系，得到与所述连续多个时段的平均电流对应的标准工作温度；
若在所述连续多个时段中，所述平均温度与所述标准工作温度之间的差值绝对值均大于设定阈值，则生成第三报警信息，并将所述第三报警信息上报主站，所述第三报警信息用于指示所述电能表待检修。
8.一种电能表的安全监控装置，其特征在于，包括：
通信单元，用于获取电能表在当前时刻和当前时刻之前多个时刻的内部温度；
处理单元，用于基于所述当前时刻和所述多个时刻的内部温度，计算当前时刻的温升和温度剧变程度；所述当前时刻的温升为当前时刻与当前时刻的上一时刻之间的温度差；所述温度剧变程度用于表征当前时刻之前温升的变化大小；基于当前时刻的内部温度、温升和/或温度剧变程度，确定所述电能表的内部温度的变化态势；基于所述电能表的内部温度的变化态势，调整电能表的工作状态，以实现对电能表的安全监控；
所述处理单元，具体用于基于所述当前时刻和所述多个时刻的内部温度，计算当前时刻的温升，当前时刻所处当前时段的上一时段中各时刻的温升，以及当前时刻所处当前时段的上一时段的前一时段的平均温度；基于所述上一时段的前一时段的平均温度，计算上一时段的预警温度；基于所述上一时段的前一时段的平均温度和所述上一时段的预警温度，计算所述上一时段的预警温升；基于所述上一时段中各时刻的温升和所述上一时段的预警温升，计算所述当前时刻的温度剧变程度。
9.一种电能表，其特征在于，所述电能表包括存储器和处理器，该存储器存储有计算机程序，所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序执行如权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
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