CN118011305A - 一种电子式电能表 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电子式电能表，包括：取样模块与处理模块连接，处理模块与输出模块和通信模块连接，计量模块与输出模块连接，显示模块与计量模块和处理模块连接，电源模块与处理模块、计量模块以及显示模块连接，检测模块作用在取样模块、处理模块、输出模块、计量模块、显示模块、电源模块和通信模块上，进行检测与故障诊断。本发明通过内置的检测模块实现对电子式电能表的检测，无需人为借助外接装置进行检测，减少了电子式电能表故障检测的繁琐程度，在及时发现电子式电能表故障的同时还能够确定故障位置，从而使得相关人员能够及时针对故障位置采用补救措施，减小了电子式电能表故障带来的影响。

Description

一种电子式电能表

技术领域

本发明涉及电能表技术领域，特别涉及一种电子式电能表。

背景技术

电能表是用来测量电能的仪表，又称电度表，火表，千瓦小时表，指测量各种电学量的仪表，是安装在公共场所的集中表箱中用于统计所使用的电量。

目前，电能表只能用来测量电能，如果不人为采用外接检测装置针对其进行检测则无法发现其故障以及故障位置，不仅麻烦，而且在出现故障时也无法及时发现，因此，本发明提出一种电子式电能表，不仅能够实现对输出信号的实时电能监测与计量，还通过内置的检测模块实现对电子式电能表的检测，无需人为借助外接装置进行检测，减少了电子式电能表故障检测的繁琐程度，在及时发现电子式电能表故障的同时还能够确定故障位置，从而使得相关人员能够及时针对故障位置采用补救措施，减小了电子式电能表故障带来的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电子式电能表，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电子式电能表，包括：取样模块、处理模块、计量模块、输出模块、显示模块、电源模块、通信模块和检测模块；

所述取样模块，用于采用取样电路进行电压和电流取样，得到电压取样信号和电流取样信号；

所述处理模块，用于针对电压取样信号和电流取样信号采用数字乘法器进行乘法运算与信号处理，得到输出信号；

所述输出模块，用于将输出信号进行脉冲输出；

所述计量模块，用于针对输出信号进行输出数据计量，得到输出计量数据；

所述显示模块，用于针对输出信号的特征和输出计量数据进行显示呈现；

所述电源模块，用于针对电子式电能表进行内部供电；

所述通信模块，用于通过接口连接终端设备，实现与终端设备之间的通信传输；

所述检测模块，用于针对取样模块、处理模块、输出模块、计量模块、显示模块、电源模块以及通信模块进行检测，诊断故障。

优选地，所述显示模块包括：第一显示单元和第二显示单元，所述第一显示单元采用脉冲指示灯进行显示，当电表采样计量每采样一个脉冲时，脉冲指示灯点亮一次；所述第二显示单元针对输出信号进行数据信息呈现，包括：LCD显示器、显示控制中心和编程设置小单元，所述LCD显示器分为多个显示区域块，进行不同数据信息呈现，所述编程设置小单元，用于通过编程针对LCD显示器呈现的内容进行编辑设置，所述显示控制中心，用于获取与确定显示数据信息，并根据编程设置小单元中得到的编辑设置针对显示数据信息进行显示处理，得到显示数据呈现结果，然后按照显示数据呈现结果利用LCD显示器呈现出来。

优选地，所述电源模块采用电源管理系统进行电能供应，保障处理模块、计量模块以及显示模块的运行，所述电源管理系统包括两种电能获取模式，一种是直接接入电源，一种是通过电池进行电能供应。

优选地，所述处理模块包括：第一信号处理单元、数字乘法器和第二信号处理单元；所述第一信号处理单元针对电压取样信号和电流取样信号分别进行信号处理，得到电压取样处理信号和电流采样处理信号；所述数字乘法器将电压取样处理信号和电流采样处理信号分别作为乘数和被乘数进行瞬时值相乘，得到乘法运算结果信号；所述第二信号处理单元针对乘法运算结果信号进行低带滤波处理与数频转换，得到脉冲频率信号，确定输出信号。

优选地，所述第一信号处理单元包括：电压信号处理支线和电流信号处理支线；所述电压信号处理支线采用A/D转换器针对电压取样信号进行A/D转换处理，得到电压取样处理信号；所述电流信号处理支线采用差放电路针对电流取样信号进行差放处理，得到电流第一处理信号，然后采用A/D转换器针对电流第一处理信号进行A/D转换处理，得到电流第二处理信号，接着针对第二处理信号进行相位校正和高通滤波处理，得到电流采样处理信号。

优选地，所述计量模块包括：统计单元、存储单元和计量单元；所述统计单元，用于针对输出模块的输出信号进行统计，得到输出信号统计信息；所述存储单元，用于存储正向计量规则、反向计量规则和输出计量数据；所述计量单元，用于分析输出信号统计信息，确定统计特征信息，并根据统计特征信息在正向计量规则或反向计量规则中进行计量规则匹配，得到目标计量规则，然后基于目标计量规则针对输出信号统计信息进行计量，得到输出计量数据。

优选地，所述检测模块包括：检测采集单元、故障诊断单元和检测设置单元；

所述检测设置单元，用于针对检测进行设置，确定检测范围和频率，得到检测设置信息；

所述检测采集单元，用于根据检测设置信息针对取样模块、处理模块、输出模块、计量模块、显示模块、电源模块以及通信模块进行信息采集，获得检测数据信息；

所述故障诊断单元，用于采用复合神经网络模型针对检测数据信息进行故障分析，判断是否存在故障，得到故障诊断结果。

优选地，所述故障诊断单元根据检测数据进行仿真模拟，并基于仿真模拟获取检测样本数据，采用复合神经网络模型针对检测样本数据进行检测分类结果，针对检测分类结果进行结果与误差率统计，确定是否存在故障，从而得到故障诊断结果。

优选地，所述复合神经网络模型在被采用之前还进行模型训练，包括：

获取训练样本数据；

针对复合神经网络模型进行网络初始化；

利用训练样本数据针对复合神经网络模型中的子网络分别进行训练，并获取分类误差；

计算权值，并基于分类误差进行权值调整，得到调整后的权值；

迭代循环，多次利用训练样本数据针对复合神经网络模型中的子网络分别进行训练，直至迭代次数达到预设阈值或者分类误差小于预设界值时，基于当前调整后的权值确定合成强分类函数，从而得到复合神经网络优化模型。

优选地，所述检测模块还包括预警提示单元，所述预警提示单元根据故障诊断结果在存在故障时进行警报提醒，并且基于故障位置进行提示。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明所述的电子式电能表的示意图；

图2为本发明所述的电子式电能表中显示模块的示意图；

图3为本发明所述的电子式电能表中显示模块的LCD显示器呈现示例图；

图4为本发明所述的电子式电能表中处理模块的示意图；

图5为本发明所述的电子式电能表中计量模块的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例提供了一种电子式电能表，包括：取样模块、处理模块、计量模块、输出模块、显示模块、电源模块、通信模块和检测模块；

所述取样模块，用于采用取样电路进行电压和电流取样，得到电压取样信号和电流取样信号；

所述处理模块，用于针对电压取样信号和电流取样信号采用数字乘法器进行乘法运算与信号处理，得到输出信号；

所述输出模块，用于将输出信号进行脉冲输出；

所述计量模块，用于针对输出信号进行输出数据计量，得到输出计量数据；

所述显示模块，用于针对输出信号的特征和输出计量数据进行显示呈现；

所述电源模块，用于针对电子式电能表进行内部供电；

所述通信模块，用于通过接口连接终端设备，实现与终端设备之间的通信传输；

所述检测模块，用于针对取样模块、处理模块、输出模块、计量模块、显示模块、电源模块以及通信模块进行检测，诊断故障。

如图1所示，上述技术方案中，取样模块与处理模块连接，处理模块与输出模块和通信模块连接，计量模块与输出模块连接，显示模块与计量模块和处理模块连接，电源模块与处理模块、计量模块以及显示模块连接，检测模块作用在取样模块、处理模块、输出模块、计量模块、显示模块、电源模块和通信模块上，针对取样模块、处理模块、输出模块、计量模块、显示模块、电源模块以及通信模块进行检测。

上述技术方案中，电源模块针对处理模块、计量模块以及显示模块进行电能供应，使得处理模块、计量模块以及显示模块在电子式电能表工作时，处理模块、计量模块以及显示模块能够进行运行，电子式电能表工作时，取样模块通过采用取样电流分别进行电压取样和电流取样，得到电压取样信号和电流取样信号，然后由处理模块针对电压取样信号和电流取样信号采用数字乘法器进行乘法运算与信号处理，得到输出信号，接着通过输出模块将输出信号脉冲输出，同时采用计量模块针对输出模块输出的输出信号进行输出数据计量，得到输出计量数据，显示模块针对处理模块得到输出信号以及计量模块得到的输出计量数据进行显示呈现；通过通信模块采用接口输向接口连接的终端设备，实现与终端设备之间的通信传输；此外，检测模块针对取样模块、处理模块、计量模块、输出模块、显示模块、电源模块以及通信模块进行自检，获取取样模块、处理模块、计量模块、输出模块、显示模块、电源模块、通信模块的检测信息，并基于检测信息进行故障诊断。

上述技术方法中，通信模块中的接口包括红外接口和485接口，终端设备包括：PC机、掌上电脑等。

上述技术方案中，取样模块包括：电压取样单元和电流取样单元，电压取样单元采用分压器和电压互感器输入方式获取电压取样信号，电流取样单元利用互感技术和分流技术实现电流数据收集，获取电流取样信号。

上述技术方案中，通信模块采用接口输向接口连接的终端设备，实现与终端设备之间的通信传输时，针对传输的信息进行加密处理，得到加密传输信息，并基于加密传输信息确定加密传输信息核验确定信息，然后将加密传输信息与加密传输信息核验确定信息成对进行传输，其中，将加密传输信息与加密传输信息核验确定信息成对进行传输时，加密传输信息与加密传输信息核验确定信息分别作为两个数据包按照预设传输间隔进行传输。

上述技术方案通过电子式电能表实现对电能测量，能够针对输出的电能进行实时监测，使得在电能传输量大和电能传输量小的情况下都能够保障电能输出，而且计量准确，避免电子式电能表计量误差大导致费用等其它方面的误差，进而减少计量误差带来的损失。通过取样模块实现对电压和电流的分别取样，使得处理模块能够基于电压采集信号和电流采集信号进行乘法运行以及信号处理，保障了输出信号的品质，使得输出电能能够更加符合需求，避免输出信号不稳定带来的不良影响，而且通过计量模块实现对输出信号的输出数据计量，明确输出电能的多少，实现对输出信号的统计，方便进行输出电能衡量，并且通过电源模块实现对电子式电能表内部的供电，保障了处理模块、计量模块以及显示模块的运行，使得在电子式电能表工作时，处理模块、计量模块以及显示模块能够及时运转，发挥处理模块、计量模块以及显示模块在电子式电能表中的作用，从而保障电子式电能表的运行，还通过通信模块实现电子式电能表与终端设备之间的通信传输，使得能够将电子式电能表中的数据传输到电力部门或者获取得到电力部门针对电子式电能表的指示，还利用检测模块实现了电子式电能表的内置故障检测，使得基于电子式电能表内部的检测模块就能够诊断电子式电能表故障，无需借助外接检测设备，减少了电子式电能表故障检测的繁琐程度，不仅能够及时发现电子式电能表故障，避免电子式电能表故障带来的损失，还能够更加容易得到电子式电能表故障原因。此外，在通信模块通过针对传输的信息进行加密处理，提高传输的安全性，而且通过基于加密传输信息确定加密传输信息核验确定信息，使得在接口或者终端设备能够针对传输信息进行核验确定，为传输的信息提供双重保障，避免传输的信息被破坏或者篡改。

如图2所示，本发明提供的一个实施例中，所述显示模块包括：第一显示单元和第二显示单元，所述第一显示单元采用脉冲指示灯进行显示，当电表采样计量每采样一个脉冲时，脉冲指示灯点亮一次；所述第二显示单元针对输出信号进行数据信息呈现，包括：LCD显示器、显示控制中心和编程设置小单元，所述LCD显示器分为多个显示区域块，进行不同数据信息呈现，所述编程设置小单元，用于通过编程针对LCD显示器呈现的内容进行编辑设置，所述显示控制中心，用于获取与确定显示数据信息，并根据编程设置小单元中得到的编辑设置针对显示数据信息进行显示处理，得到显示数据呈现结果，然后按照显示数据呈现结果利用LCD显示器呈现出来。

上述技术方案中，LCD显示器具有两种显示模式，一种是按键显示，一种是自动循环显示，自动循环显示的时间间隔通常设置在5—20S内，一般情况下，按键显示操作30S或者自动循环一个周期后LCD无连续操作时，LCD显示器则会进入睡眠状态，当LCD显示器在处于睡眠状态时，可以通过按键方式唤醒LCD显示器，LCD显示器进入睡眠状态的条件也可以根据需求自行设置调整。

上述技术方案中，LCD显示器分为多个显示区域块，如图3所示，通常用于显示用电量、当前费率状态、电池是否欠压指示、是否允许编程设置、用电时间段、功率反向指示、通信状态等，其电能值的基本单位是kWh，数值显示位数为8位。

上述技术方案中，LCD显示器包含背光模式，当电子式电能表工作时，LCD显示器启动背光模式，当电子式电能表在预设时间内无按键操作或者在预设数目个自动轮显周期后，自动关闭背光模式，在这里，预设时间以及预设数目可以自行进行设置，例如：60S内无按键操作，两个自动轮显周期等。

上述技术方案通过显示模块能够将电子式电能表的状态和数据信息全部呈现出来，使得能够更直观的反应电子式电能表中更多信息，而且在第二显示单元中，通过LCD显示器不仅能够呈现显示数据信息，还能够通过编码设置小单元利用编码针对LCD显示器进行显示设置，方便且高效，并且在第二显示单元中，还能够通过LCD显示器的两种显示模式在保障显示模块呈现的前提下节省LCD显示器针对电能的消耗，节省资源。

本发明提供的一个实施例中，所述电源模块采用电源管理系统进行电能供应，保障处理模块、计量模块以及显示模块的运行，所述电源管理系统包括两种电能获取模式，一种是直接接入电源，一种是通过电池进行电能供应。

上述技术方案中，电能管理系统分为两个部分，一部分是基于直接介入电源的情况下形成的内部电能供应电路，一部分是基于电池形成的内部电能供应电路。

上述技术方案通过两种电能获取模式使得电能管理系统无法利用电池向处理模块、计量模块以及显示模块输送电能时，可以通过直接接入电源从而向处理模块、计量模块以及显示模块输送电能，或者在无法通过直接接入电源从而向处理模块、计量模块以及显示模块输送电能时，可以利用电池向处理模块、计量模块以及显示模块输送电能，保障了处理模块、计量模块以及显示模块对电能的需求，保障了处理模块、计量模块以及显示模块的电能需求，使得电源模块中的电能管理系统在任何情况都能够向处理模块、计量模块以及显示模块输送电能，进而保障电子式电能表能够正常工作。

本发明提供的一个实施例中，所述处理模块包括：第一信号处理单元、数字乘法器和第二信号处理单元；所述第一信号处理单元针对电压取样信号和电流取样信号分别进行信号处理，得到电压取样处理信号和电流采样处理信号；所述数字乘法器将电压取样处理信号和电流采样处理信号分别作为乘数和被乘数进行瞬时值相乘，得到乘法运算结果信号；所述第二信号处理单元针对乘法运算结果信号进行低带滤波处理与数频转换，得到脉冲频率信号，确定输出信号。

上述技术方案中，第一信号处理单元与数字乘法器的输入端连接，数字乘法器输出端与第二信号处理单元连接。

上述技术方案中，数字乘法器将电压取样处理信号和电流采样处理信号中的任意一个作为乘数，另一个作为被乘数。

上述技术方案中，数字乘法器在将电压取样处理信号和电流采样处理信号进行瞬时值相乘时，将电压取样处理信号和电流采样处理信号的瞬时值相乘，输出一个与该时间段内的平均功率成正比的数字量，得到乘法运算结果信号。

上述技术方案中，第二信号处理单元在进行数频转换时，将低带滤波处理后的乘法运算结果信号变换成与被计量电能平均功率成比例的频率脉冲信号。

上述技术方案通过第一信号处理单元、数字乘法器和第二信号处理单元实现处理模块针对电压取样信号和电流取样信号的处理，使得电子式电能表能够持续稳定输出，保障了电子式电能表的输出，避免电子式电能表输出不稳定带来的损耗。

如图4所示，本发明提供的一个实施例中，所述第一信号处理单元包括：电压信号处理支线和电流信号处理支线；所述电压信号处理支线采用A/D转换器针对电压取样信号进行A/D转换处理，得到电压取样处理信号；所述电流信号处理支线采用差放电路针对电流取样信号进行差放处理，得到电流第一处理信号，然后采用A/D转换器针对电流第一处理信号进行A/D转换处理，得到电流第二处理信号，接着针对第二处理信号进行相位校正和高通滤波处理，得到电流采样处理信号。

上述技术方案中，电压信号处理支线和电流信号处理支线同时针对电压取样信号和电流取样信号进行信号处理。

上述技术方案通过电压信号处理支线和电流信号处理支线实现对电压取样信号和电流取样信号的优化，减低电压取样信号和电流取样信号的干扰，使得电压取样信号和电流取样信号标准化，为数字乘法器的处理提供便捷，而且通过将第一信号处理单元分为电压取样信号和电流取样信号实现对电压取样信号和电流取样信号的同步处理，使得在电压电流取样之后能够同时分别针对电压取样信号以及电流取样信号进行处理，避免电压取样信号和电流取样信号的处理时间差较大导致数字乘法器中出现信号混乱，从而降低数字乘法器在进行乘法运算时，电压取样处理信号和电流采样处理信号不匹配概率，保障数字乘法器进行乘法运算的有效性和准确性。

如图5所示，本发明提供的一个实施例中，所述计量模块包括：统计单元、存储单元和计量单元；所述统计单元，用于针对输出模块的输出信号进行统计，得到输出信号统计信息；所述存储单元，用于存储正向计量规则、反向计量规则和输出计量数据；所述计量单元，用于分析输出信号统计信息，确定统计特征信息，并根据统计特征信息在正向计量规则或反向计量规则中进行计量规则匹配，得到目标计量规则，然后基于目标计量规则针对输出信号统计信息进行计量，得到输出计量数据。

上述技术方案中，统计单元与计量单元连接，计量单元还与存储单元连接。

上述技术方案中，正向计量规则和反向计量规则均是根据分时计量标准确定的计量规则，按照时间段、总、尖、峰、平、谷电能量形成计量规则。

上述技术方案中，计量单元在得到输出计量数据之后针对输出计量数据进行归纳存储，例如：按照日存储、按星期存储或者按月份存储等等。

上述技术方案中，统计特征信息包括：计量类型、统计时间，等等。计量单元在根据统计特征信息在正向计量规则或反向计量规则中进行计量规则匹配时，根据计量类型确定是在正向计量规则中进行目标计量规则匹配还是在反向计量规则中进行目标计量规则匹配，然后再在正向计量规则或反向计量规则中根据统计时间确定目标计量规则。

上述技术方案通过计量模块实现对电子式电能表电能输出情况的计量，不仅能够准确确定输出电能，还能够针对输出情况结合不同的计量规则进行计量，提高电子式电能表计量的灵活性，使得电子式电能表更加智能化，能够更加直观的得到最终输出计量数据，准确率高，还不容易出错，并且不需相关人员再基于输出信号统计信息进行再次计算，节省了人力消耗。

本发明提供的一个实施例中，所述检测模块包括：检测采集单元、故障诊断单元和检测设置单元；

所述检测设置单元，用于针对检测进行设置，确定检测范围和频率，得到检测设置信息；

所述检测采集单元，用于根据检测设置信息针对取样模块、处理模块、输出模块、计量模块、显示模块、电源模块以及通信模块进行信息采集，获得检测数据信息；

所述故障诊断单元，用于采用复合神经网络模型针对检测数据信息进行故障分析，判断是否存在故障，得到故障诊断结果。

上述技术方案中，检测范围分为局部检测和整体检测。

上述技术方案中，检测采集单元根据检测设置信息针对取样模块、处理模块、输出模块、计量模块、显示模块、电源模块以及通信模块进行信息采集时，如果检测范围是局部检测，则只针对局部检测的目标位置进行信息采集，如果检测范围是整体检测，则针对取样模块、处理模块、输出模块、计量模块、显示模块、电源模块以及通信模块进行同步信息采集。

上述技术方案中，复合神经网络模型是将多个单一BP神经网络作为弱分类器，多次迭代训练得到的强分类器。

上述技术方案通过检测模块实现电子式电能表的自检，使得电子式电能表能够基于自身的检测模块及时发现故障，而且通过检测设置单元不仅能够限定检测模块定期自检的频率，还能够限定局部检测还是整体检测，提高了检测模块的灵活性，并且故障诊断单元采用复合神经网络模型进行故障分析，不仅诊断效率高，还不太容易出错。此外，故障模块是电子式电能表内置的一部分，使得无需借助外接设备也能够针对电子式电能表实现故障检测与诊断，方便便捷。

本发明提供的一个实施例中，所述故障诊断单元根据检测数据进行仿真模拟，并基于仿真模拟获取检测样本数据，采用复合神经网络模型针对检测样本数据进行检测分类结果，针对检测分类结果进行结果与误差率统计，确定是否存在故障，从而得到故障诊断结果。

上述技术方案中，故障诊断单元根据检测数据进行仿真模拟时，根据检测数据建立电子式电能表仿真模型，基于电子式电能表仿真模型结合检测数据进行仿真模拟。

上述技术方案中，复合神经网络模型包括多个子网络。

上述技术方案通过进行仿真模拟从而可以基于电子式电能表仿真模型得到检测样本数据，不仅为故障诊断提供数据支撑，还能够在存在故障时能够基于电子式电能表仿真模型确定故障位置，从而可以使得相关人员能够更加高效针对故障位置采取补救措施，避免电子式电能表带来更多损失。

本发明提供的一个实施例中，所述复合神经网络模型在被采用之前还进行模型训练，包括：

获取训练样本数据；

针对复合神经网络模型进行网络初始化；

利用训练样本数据针对复合神经网络模型中的子网络分别进行训练，并获取分类误差；

计算权值，并基于分类误差进行权值调整，得到调整后的权值；

迭代循环，多次利用训练样本数据针对复合神经网络模型中的子网络分别进行训练，直至迭代次数达到预设阈值或者分类误差小于预设界值时，基于当前调整后的权值确定合成强分类函数，从而得到复合神经网络优化模型。

上述技术方案中，预设阈值和预设界值是可以根据需求进行调整的。

上述技术方案中，迭代次数从零开始，每利用训练样本数据针对复合神经网络模型中的子网络分别进行训练一次，其迭代次数加一。

上述技术方案中，子网络的数目可以两个也可以是多个。

上述技术方案通过进行模型训练实现对复合神经网络模型的优化，降低复合神经网络模型的误差，使得采用复合神经网络模型针对检测数据信息进行故障分析时，得到的故障诊断结果更加准确。

本发明提供的一个实施例中，所述检测模块还包括预警提示单元，所述预警提示单元根据故障诊断结果在存在故障时进行警报提醒，并且基于故障位置进行提示。

上述技术方案中，预警提示单元根据故障诊断结果在不存在故障时，不做任何响应。

上述技术方案中，警报提醒是声音提醒，提示是语音或者文字提示。

上述技术方案中，基于故障位置进行提示时，通过如下步骤确定故障位置提示信息：

调取电子式电能表仿真模型，并将电子式电能表仿真模型等比缩小后进行图像处理，得到电子式电能表结构图像；

在故障诊断结果中提取故障位置，得到故障位置信息；

基于故障位置信息在电子式电能表结构图像中进行定位，锁定故障位置，并针对故障位置进行突出显示；

在进行故障位置突出显示后的电子式电能表结构图像中确定主提示图像，并将主提示图像作为封面与其它进行故障位置突出显示后的电子式电能表结构图像一同作为故障位置提示信息进行提示。

上述技术方案中，基于故障位置进行提示时，还可以提示调整，包括：

获取提示调整信息；

针对故障位置提示信息进行图像关系分析，得到故障位置提示信息中电子式电能表结构图像之间的空间关联关系；

根据提示调整信息在空间关联关系中进行目标匹配，确定目标电子式电能表结构图像；

将目标电子式电能表结构图像更新主提示图像，并将更新主提示图像后的故障位置提示信息进行提示。

上述技术方案通过预警提示单元使得在电子式电能表存在故障时，及时通知相关人员，从而使得相关人员能够尽快针对故障位置采取补救措施，进而降低电子式电能表故障带来的影响。此外，在确定故障位置提示信息时，通过调取电子式电能表仿真模型使得能够基于电子式电能表进行提示，方便相关人员快速找到故障位置，并且将电子式电能表仿真模型等比缩小后进行图像处理，有效减小故障位置提示信息的占用空间大小，避免故障位置提示信息空间过大导致传输出错或者显示不全面等现象发生，此外，通过进行提示调整提高故障位置进行提示的灵活性，也方便相关人员在不同电子式电能表结构图像中进行故障位置核实。

本领域技术人员应当理解的是，本发明中的第一、第二仅仅指的是不同应用阶段而已。

本领域技术客户员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种电子式电能表，其特征在于，包括：取样模块、处理模块、计量模块、输出模块、显示模块、电源模块、通信模块和检测模块；

所述取样模块，用于采用取样电路进行电压和电流取样，得到电压取样信号和电流取样信号；

所述处理模块，用于针对电压取样信号和电流取样信号采用数字乘法器进行乘法运算与信号处理，得到输出信号；

所述输出模块，用于将输出信号进行脉冲输出；

所述计量模块，用于针对输出信号进行输出数据计量，得到输出计量数据；

所述显示模块，用于针对输出信号的特征和输出计量数据进行显示呈现；

所述电源模块，用于针对电子式电能表进行内部供电；

所述通信模块，用于通过接口连接终端设备，实现与终端设备之间的通信传输；

所述检测模块，用于针对取样模块、处理模块、输出模块、计量模块、显示模块、电源模块以及通信模块进行检测，诊断故障。

2.根据权利要求1所述的电子式电能表，其特征在于，所述显示模块包括：第一显示单元和第二显示单元，所述第一显示单元采用脉冲指示灯进行显示，当电表采样计量每采样一个脉冲时，脉冲指示灯点亮一次；所述第二显示单元针对输出信号进行数据信息呈现，包括：LCD显示器、显示控制中心和编程设置小单元，所述LCD显示器分为多个显示区域块，进行不同数据信息呈现，所述编程设置小单元，用于通过编程针对LCD显示器呈现的内容进行编辑设置，所述显示控制中心，用于获取与确定显示数据信息，并根据编程设置小单元中得到的编辑设置针对显示数据信息进行显示处理，得到显示数据呈现结果，然后按照显示数据呈现结果利用LCD显示器呈现出来。

3.根据权利要求1所述的电子式电能表，其特征在于，所述电源模块采用电源管理系统进行电能供应，保障处理模块、计量模块以及显示模块的运行，所述电源管理系统包括两种电能获取模式，一种是直接接入电源，一种是通过电池进行电能供应。

4.根据权利要求1所述的电子式电能表，其特征在于，所述处理模块包括：第一信号处理单元、数字乘法器和第二信号处理单元；所述第一信号处理单元针对电压取样信号和电流取样信号分别进行信号处理，得到电压取样处理信号和电流采样处理信号；所述数字乘法器将电压取样处理信号和电流采样处理信号分别作为乘数和被乘数进行瞬时值相乘，得到乘法运算结果信号；所述第二信号处理单元针对乘法运算结果信号进行低带滤波处理与数频转换，得到脉冲频率信号，确定输出信号。

5.根据权利要求1所述的电子式电能表，其特征在于，所述第一信号处理单元包括：电压信号处理支线和电流信号处理支线；所述电压信号处理支线采用A/D转换器针对电压取样信号进行A/D转换处理，得到电压取样处理信号；所述电流信号处理支线采用差放电路针对电流取样信号进行差放处理，得到电流第一处理信号，然后采用A/D转换器针对电流第一处理信号进行A/D转换处理，得到电流第二处理信号，接着针对第二处理信号进行相位校正和高通滤波处理，得到电流采样处理信号。

6.根据权利要求1所述的电子式电能表，其特征在于，所述计量模块包括：统计单元、存储单元和计量单元；所述统计单元，用于针对输出模块的输出信号进行统计，得到输出信号统计信息；所述存储单元，用于存储正向计量规则、反向计量规则和输出计量数据；所述计量单元，用于分析输出信号统计信息，确定统计特征信息，并根据统计特征信息在正向计量规则或反向计量规则中进行计量规则匹配，得到目标计量规则，然后基于目标计量规则针对输出信号统计信息进行计量，得到输出计量数据。

7.根据权利要求1所述的电子式电能表，其特征在于，所述检测模块包括：检测采集单元、故障诊断单元和检测设置单元；

所述检测设置单元，用于针对检测进行设置，确定检测范围和频率，得到检测设置信息；

所述检测采集单元，用于根据检测设置信息针对取样模块、处理模块、输出模块、计量模块、显示模块、电源模块以及通信模块进行信息采集，获得检测数据信息；

所述故障诊断单元，用于采用复合神经网络模型针对检测数据信息进行故障分析，判断是否存在故障，得到故障诊断结果。

8.根据权利要求7所述的电子式电能表，其特征在于，所述故障诊断单元根据检测数据进行仿真模拟，并基于仿真模拟获取检测样本数据，采用复合神经网络模型针对检测样本数据进行检测分类结果，针对检测分类结果进行结果与误差率统计，确定是否存在故障，从而得到故障诊断结果。

9.根据权利要求7所述的电子式电能表，其特征在于，所述复合神经网络模型在被采用之前还进行模型训练，包括：

获取训练样本数据；

针对复合神经网络模型进行网络初始化；

利用训练样本数据针对复合神经网络模型中的子网络分别进行训练，并获取分类误差；

计算权值，并基于分类误差进行权值调整，得到调整后的权值；

迭代循环，多次利用训练样本数据针对复合神经网络模型中的子网络分别进行训练，直至迭代次数达到预设阈值或者分类误差小于预设界值时，基于当前调整后的权值确定合成强分类函数，从而得到复合神经网络优化模型。

10.根据权利要求1所述的电子式电能表，其特征在于，所述检测模块还包括预警提示单元，所述预警提示单元根据故障诊断结果在存在故障时进行警报提醒，并且基于故障位置进行提示。