CN117289199A - 一种电能计量采集方法、系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于采集电能表计量信息领域，特别涉及一种电能计量采集方法、系统，解决了电能表误差测试准确性不高的问题。本电能计量采集方法，包括以下步骤：S1：中央处理端发送测试命令至电能表测试模块，其中发送测试命令的节点时机包括欲进行电能采集的节点和其他测试节点；S2：电能表测试模块控制连接电能表和负载输入单元并形成通信，在负载输入单元提供多组不同负载值的条件下，测试电能表；S3：中央处理端将电能表误差值△W与预设误差允许范围进行比较分析，判断是否可以发送采集命令至电能采集模块；S4：电能采集模块采集电能计量信息，并发送回中央处理端，完成电能计量数据的采集。实现了电能表误差测试更加准确的效果。
Description
技术领域
本发明属于采集电能表计量信息领域，特别涉及一种电能计量采集方法、系统。
背景技术
随着科技的发展，依托通讯技术的发展，电能表的计量数据信息采集抄送越来越自动化，通过系统自动采集电能表相关计量信息，并发送至服务器，即可完成电能计量数据的采集，成本低、快速、省力。
专利号为CN108877187B的专利公开了一种智能电能表计量信息采集方法及系统，在智能电能表计量信息采集前，先进行智能电能表计量信息的快速测试，保证智能电能表计量信息的正确性和可靠性，再通过创新的采集方法最大限度地减少由于通信故障导致的智能电能表计量信息丢失。
上述现有技术中，对电能表的快速测试容易发生测试偶然性的问题，即测试结果不一定准确。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种电能计量采集方法。
本发明的另一目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了电能计量采集系统。
为了实现创新本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种电能计量采集方法，包括以下步骤：
S1：中央处理端发送测试命令至电能表测试模块，其中发送测试命令的节点时机包括欲进行电能采集的节点和其他测试节点，减少电能表误差测试的偶然性；
S2：电能表测试模块控制连接电能表和负载输入单元并形成通信，在负载输入单元提供多组不同负载值的条件下，测试电能表，通过比对负载-电能标准模型，计算得到多组电能表误差值△W，并发送至中央处理端；
S3：中央处理端将电能表误差值△W与预设误差允许范围进行比较分析，当各组误差值均在预设误差允许范围内时，发送采集命令至电能采集模块；
S4：电能采集模块采集电能计量信息，并发送回中央处理端，完成电能计量数据的采集。
在上述的电能计量采集方法中，所述的步骤S1中，其他测试节点包括人为预设的时间节点，具体上包括但不限于上一次电能计量采集完成十五天后的时间节点。
其他测试节点是其他未进行电能采集的时间节点，主要为了减少出现电能表恰好在测试时候正常，其他时候不正常的可能性，减少误差测试的偶然性，具体的时间可以通过人为预设，由系统在相应时间节点自动运行，由于电能计量采集多以一个月为单位，可预设两次之间，约上次采集后十五日之后的时间节点。
在上述的电能计量采集方法中，所述的步骤S1中，其他预设节点包括中央处理端根据电能计量采集节点的记忆数据预测得到的时间节点，具体上包括但不限于上次电能计量采集完成后，经过1/2倍系统记忆中的上两次相邻电能计量采集节点的间隔时长的时间节点，使两次电能计量采集节点之间有进行电能表测试。
其他预设节点通过系统根据电能采集习惯计算得到，大约在两次电能计量采集时间点的中间节点。
在上述的电能计量采集方法中，所述的步骤S2中，负载输入单元提供包括电压、电流和相位的负载值，所述的负载值包括低负载和高负载情况下的至少2组，电能表测试对应得到2组电能表误差值△W1和△W2，分别对应低负载和高负载情况。
接入测试时，负载输入单元提供至少两组负载值，包括低负载状态和高负载状态，满足对低负载、高负载状态均有检测，避免出现比如低负载状态正常，高负载状态误差较大的问题，误差检测更准确。
在上述的电能计量采集方法中，步骤S3后还包括步骤S3’：计算△W1和△W2的差值得到△W0，△W0=△W1-△W2，当△W0在预设误差允许范围外时，中央处理端的显示交互单元显示提示电能表存在较大跳动误差。
S3’中，△W0用于附加检测电能表的跳动误差，避免出现在低负载或者高负载情况下的电能表误差值均处于预设误差允许范围内，但两电能表误差值的差值却超出预设误差允许范围的情况，即一个误差为偏大一个为偏小，而差值较大的情况，此时中央处理端的显示交互单元会作出相应的显示提示，虽然在实际电能计量中，误差会相互抵消，总体上的电能计量误差仍在允许范围内，但不得不承认，电能表存在较大的跳动误差，有必要检查教正确定原因，尽早排出可能出现的重大误差问题，当然不阻止本次的电能计量采集。
在上述的电能计量采集方法中，所述的步骤S2还包括：将其他测试节点测得的电能表误差值△W发送至中央处理端并存储，参与下次电能计量采集前步骤S3的分析判断，并作为判断依据。
其他测试节点由于距电能采集节点较远，不立即参于至是否发送电能采集命令的判断分析中，需暂时存储，供后续调用，用以作为电能采集节点之间电能表误差是否正常的判断依据。
在上述的电能计量采集方法中，步骤S2中的负载-电能标准模型的建立过程具体为：标准电能表在负载输入单元预设的各组负载值条件下，经过单位设定时间，得到相应的电能数据信息。
负载-电能标准模型作为电能表测试比对标准，表征的是无误差的电能表在相应的负载值输入单位时间后，电能计量数据的变化值，电能表测试得到的实际计量数据经过与负载-电能标准模型的比对，可快速确定存在的误差。
在上述的电能计量采集方法中，所述的步骤S4后还包括步骤S5：通过本次采集的电能计量数据和上一次采集的电能计量数据做差得到用电量，将用电量与历史用电量平均值或设定值进行比对分析，当差值大于设定阈值时，做出相应的交互提醒，并由管理人员决定是否将本次采集数据加入历史用电量平均值的计算调用库中。
步骤S5用于对本次采集周期的用电量情况进行检查，当用电量与历史平均值或者设定值差距较大时，对管理人员做出相应的提醒，特别是用电量异常高时，管理人员可通过用电量的异常情况对用电网络或者用电习惯进行检查，有助于及时发现问题，减少不必要的损失。对于异常的用电量数据，管理人员可选择是否加入后续的用电量平均值计算中，保证用电量平均值尽可能代表正常用电情况。
一种电能计量采集系统，可适用上述的电能计量采集方法，包括电能表、中央处理端、电能表测试模块、电能采集模块，所述的中央处理端连接电能表测试模块、电能采集模块并形成通信，所述的电能表连接电能表测试模块、电能采集模块。
电能表实现具体的电能计量功能，中央处理端用于发出信号指令、计算分析、接收数据、信息交互、数据存储，电能表测试模块用于测试电能表误差，电能采集模块具体进行电能计量信息的采集。
在上述的电能计量采集系统中，所述的中央处理端包括数据记忆存储单元、误差计算分析单元、信号接收发送单元、计量数据接收单元、用电量校核计算单元和显示交互单元，其中，所述的误差计算分析单元用于建立负载-电能标准模型，并比对测试中电能表的实际电能变化，计算分析测试电能表误差。
在上述的电能计量采集系统中，所述的电能表测试模块包括通信连断控制单元和负载输入单元，所述的通信连断控制单元用于控制负载输入单元与电能表的通信连接或断开。
其中数据记忆存储单元、误差计算分析单元、信号接收发送单元、计量数据接收单元、显示交互单元、通信连断控制单元、用电量校核计算单元、负载输入单元、电能表、电能采集模块的具体架构原理为现有技术，此处不再过多赘述。
与现有技术相比，
1.本发明的电能计量采集方法对电能表误差测试更合理，通过设立多组不同的变量负载值，实现不同负载值情况的电能表误差测试，测试结果更准确；
2.除却电能采集前的节点，另设时间节点进行电能表误差测试，降低误差测试的偶然性；
3.通过计算两组电能表误差值的差值，进行电能表跳动误差的分析，有利于尽早发现电能表可能存在的问题，降低电能表出现较大误差的可能性；
4.建立负载-电能标准模型，通过对比电能表测试结果与负载-电能标准模型，可快速得出存在的电能表误差值；
5.通过计算该采集周期中的用电量，将其与历史平均值比对分析，及时发现该周期用电量的情况，有助于提醒管理人员用电网络或用电习惯中存在问题，及时止损；
6.管理人员可选择异常用电量数据是否加入后续历史用电量平均值计算调用库中，有效保证历史用电量平均值尽可能代表正常用电情况。
附图说明
图1是本电能计量采集方法的流程示意图；
图2是本电能计量采集系统的简易示意图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
具体实施例如图1、2所示，本电能计量采集方法，包括以下步骤：
S1：中央处理端发送测试命令至电能表测试模块，其中发送测试命令的节点时机包括欲进行电能采集的节点和其他测试节点，减少电能表误差测试的偶然性；
S2：电能表测试模块控制连接电能表和负载输入单元并形成通信，在负载输入单元提供多组不同负载值的条件下，测试电能表，通过比对负载-电能标准模型，计算得到多组电能表误差值△W，并发送至中央处理端；
S3：中央处理端将电能表误差值△W与预设误差允许范围进行比较分析，当各组误差值均在预设误差允许范围内时，发送采集命令至电能采集模块；
S4：电能采集模块采集电能计量信息，并发送回中央处理端，完成电能计量数据的采集。
优化的，在本实施例的步骤S1中，其他预设节点包括中央处理端根据电能计量采集节点的记忆数据预测得到的时间节点，具体上包括但不限于上次电能计量采集完成后，经过1/2倍系统记忆中的上两次相邻电能计量采集节点的间隔时长的时间节点，使两次电能计量采集节点之间有进行电能表测试。
具体而言，其他预设节点通过系统根据电能采集习惯计算得到，大约在两次电能计量采集时间点的中间节点。换句话说，假定本次电能采集时间节点为Tn，上次电能采集时间节点为Tn-1，上上次电能采集时间节点为Tn-2，则此处的其他预设节点为[Tn-1+0.5·（Tn-1-Tn-2）]。
优化的，步骤S2中，负载输入单元提供包括电压、电流和相位的负载值，负载值包括低负载和高负载情况下的2组，电能表测试对应得到2组电能表误差值△W1和△W2，分别对应低负载和高负载情况。
换句话说，接入测试时，负载输入单元提供两组负载值，包括低负载状态和高负载状态，满足对低负载、高负载状态均有检测，避免出现比如低负载状态正常，高负载状态误差较大的问题，误差检测更准确。
优化的，步骤S3后还包括步骤S3’：计算△W1和△W2的差值得到△W0，△W0=△W1-△W2，当△W0在预设误差允许范围外时，中央处理端的显示交互单元显示提示电能表存在较大跳动误差。
换句话说，在步骤S3’中，△W0用于附加检测电能表的跳动误差，避免出现在低负载或者高负载情况下的电能表误差值均处于预设误差允许范围内，但两电能表误差值的差值却超出预设误差允许范围的情况，即一个误差为偏大一个为偏小，而差值较大的情况，此时中央处理端的显示交互单元会作出相应的显示提示，虽然在实际电能计量中，误差会相互抵消，总体上的电能计量误差仍在允许范围内，但不得不承认，电能表存在较大的跳动误差，有必要检查教正确定原因，尽早排出可能出现的重大误差问题，当然不阻止本次的电能计量采集。
优化的，步骤S2还包括：将其他测试节点测得的电能表误差值△W发送至中央处理端并存储，参与下次电能计量采集前步骤S3的分析判断，并作为判断依据。
换句话说，其他测试节点由于距电能采集节点较远，不立即参于至是否发送电能采集命令的判断分析中，需暂时存储，供后续调用，用以作为电能采集节点之间电能表误差是否正常的判断依据。
优化的，步骤S2中的负载-电能标准模型的建立过程具体为：标准电能表在负载输入单元预设的各组负载值条件下，经过单位设定时间，得到相应的电能数据信息。负载-电能标准模型作为电能表测试比对标准，表征的是无误差的电能表在相应的负载值输入后，电能计量数据的变化值，电能表测试得到的实际计量数据经过与负载-电能标准模型的比对，可快速确定存在的误差。
作为优化，所述的步骤S4后还包括步骤S5：通过本次采集的电能计量数据和上一次采集的电能计量数据做差得到用电量，将用电量与历史用电量平均值或设定值进行比对分析，当差值大于设定阈值时，做出相应的交互提醒，并由管理人员决定是否将本次采集数据加入历史用电量平均值的计算调用库中。
换句话说，步骤S5用于对本次采集周期的用电量情况进行检查，当用电量与历史平均值或者设定值差距较大时，对管理人员做出相应的提醒，特别是用电量异常高时，管理人员可通过用电量的异常情况对用电网络或者用电习惯进行检查，有助于及时发现问题，减少不必要的损失。对于异常的用电量数据，管理人员可选择是否加入后续的用电量平均值计算中，保证用电量平均值尽可能代表正常用电情况。
一种电能计量采集系统，包括电能表、中央处理端、电能表测试模块、电能采集模块，中央处理端连接电能表测试模块、电能采集模块并形成通信，电能表连接电能表测试模块、电能采集模块。
具体而言，电能表实现具体的电能计量功能，中央处理端用于发出信号指令、计算分析、接收数据、信息交互、数据存储，电能表测试模块用于测试电能表误差，电能采集模块具体进行电能计量信息的采集。
优化的，中央处理端包括数据记忆存储单元、误差计算分析单元、信号接收发送单元、计量数据接收单元、用电量校核计算单元和显示交互单元，其中，误差计算分析单元用于建立负载-电能标准模型，并比对测试中电能表的实际电能变化，计算分析测试电能表误差。电能表测试模块包括通信连断控制单元和负载输入单元，通信连断控制单元用于控制负载输入单元与电能表的通信连接或断开。
具体工作原理：在进行完成一次电能计量信息采集后，记作在Tn-1这个时间节点完成第（n-1）次的电能计量信息采集，在0.5倍的（Tn-1-Tn-2）的时长后，中央处理端发出测试命令，电能表测试模块接收命令，通信连断控制单元建立负载输入单元与电能表之间的连接通信，负载输入单元提供低负载、高负载的两组负载值，单位时间后，电能表计量得到电能计量信息，通过电能表测试模块发回数据至中央处理端的计量数据接收单元，由误差计算分析单元比对负载-电能标准模型分析得出电能表误差值△W1和△W2，另外，通过△W1-△W2计算得到△W0，并存储在数据记忆存储单元中，通信连断控制单元断开负载输入单元与电能表的连接通信，该次电能表误差测试完成，在下一次电能计量信息采集时间节点Tn时，再次进行电能表误差测试，得到电能表误差值△W1’、△W2’和△W0’，通过将△W1’、△W1’、△W1’、△W1’与预设误差允许范围比较分析，若均在范围内，则中央处理端发出采集命令，电能采集模块接收命令，进行电能表的计量信息进行采集，并回传至中央处理端，完成本次电能计量信息的采集；若存在至少一个电能表误差值超出预设误差允许范围，则中央处理端的显示交互单元提示电能表存在较大误差，待工作人员检查维修；同时，误差计算分析单元将△W0和△W0’与预设误差允许范围比对，若存在超出预设误差允许范围的情况，则显示交互单元发出电能表存在较大跳动误差的显示、提示；以待工作人员后续检查问题，不会作为是否发出采集命令的依据；若均在预设误差允许范围内，则无需额外动作。电能计量信息采集完毕后，传输至用电量校核计算单元，用电量校核计算单元另外调用上一次的电能计量数据，做差，得到本周期的用电量，另外用电量校核计算单元调用数据记忆存储单元中历史用电量，计算得出用电量平均值，然后比对本次的用电量和用电量平均值进行分析，并通过显示交互单元显示本周期的用电量情况，当差值超过设定阈值时，做出相应的提醒。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (7)
1.一种电能计量采集方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：中央处理端发送测试命令至电能表测试模块，其中发送测试命令的节点时机包括欲进行电能采集的节点和其他测试节点；
S2：电能表测试模块控制连接电能表和负载输入单元并形成通信，在负载输入单元提供多组不同负载值的条件下，测试电能表，通过比对负载-电能标准模型，计算得到多组电能表误差值△W，并发送至中央处理端；
负载输入单元提供包括电压、电流和相位的负载值，所述的负载值包括低负载和高负载情况下的至少2组，电能表测试对应得到2组电能表误差值△W1和△W2，分别对应低负载和高负载情况；
S3：中央处理端将电能表误差值△W与预设误差允许范围进行比较分析，当各组误差值均在预设误差允许范围内时，发送采集命令至电能采集模块；
S3’：计算△W1和△W2的差值得到△W0，△W0=△W1-△W2，当△W0在预设误差允许范围外时，中央处理端的显示交互单元显示提示电能表存在较大跳动误差；
S4：电能采集模块采集电能计量信息，并发送回中央处理端，完成电能计量数据的采集；
S5：通过本次采集的电能计量数据和上一次采集的电能计量数据做差得到用电量，将用电量与历史用电量平均值或设定值进行比对分析，当差值大于设定阈值时，做出相应的交互提醒，并由管理人员决定是否将本次采集数据加入历史用电量平均值的计算调用库中。
2.根据权利要求1所述的电能计量采集方法，其特征在于，所述的步骤S1中，其他测试节点包括人为预设的时间节点，具体上包括但不限于上一次电能计量采集完成十五天后的时间节点。
3.根据权利要求1所述的电能计量采集方法，其特征在于，所述的步骤S1中，其他预设节点包括中央处理端根据电能计量采集节点的记忆数据预测得到的时间节点，具体上包括但不限于上次电能计量采集完成后，经过1/2倍系统记忆中的上两次相邻电能计量采集节点的间隔时长的时间节点，使两次电能计量采集节点之间有进行电能表测试。
4.根据权利要求1所述的电能计量采集方法，其特征在于，所述的步骤S2还包括：将其他测试节点测得的电能表误差值△W发送至中央处理端并存储，参与下次电能计量采集前步骤S3的分析判断，并作为判断依据。
5.根据权利要求1所述的电能计量采集方法，其特征在于，步骤S2中的负载-电能标准模型的建立过程具体为：标准电能表在负载输入单元预设的各组负载值条件下，经过单位设定时间，得到相应的电能数据信息。
6.一种电能计量采集系统，其特征在于，可适用权利要求1-5中任一项所述的电能计量采集方法，包括电能表、中央处理端、电能表测试模块、电能采集模块，所述的中央处理端连接电能表测试模块、电能采集模块并形成通信，所述的电能表连接电能表测试模块、电能采集模块。
7.根据权利要求6所述的电能计量采集系统，其特征在于，所述的中央处理端包括数据记忆存储单元、误差计算分析单元、信号接收发送单元、计量数据接收单元、用电量校核计算单元和显示交互单元，其中，所述的误差计算分析单元用于建立负载-电能标准模型，并比对测试中电能表的实际电能变化，计算分析测试电能表误差；
所述的电能表测试模块包括通信连断控制单元和负载输入单元，所述的通信连断控制单元用于控制负载输入单元与电能表的通信连接或断开。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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