CN206710480U - 一种低功耗智能电表 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低功耗智能电表，包括数据采集计量单元，数据处理控制单元，电子墨水屏显示单元，通讯单元；所述数据采集计量单元设于智能电表内并用于获取智能电表的时间、电能流量信息的数据，其中包括有电能计量器和内部时钟；所述电能计量器包括电磁感应式计量器、脉冲信号计量器、电子式计量器的其中之一。本实用新型在不供电情况下能够长时间保持显示信息，不需要背光源，省去了背光源的消耗，减少了智能电表中电池能量消耗，达到更低功耗的效果。

Description

一种低功耗智能电表

技术领域

本实用新型涉及电子屏显示电表用电量和计量的智能电表，特别是一种低功耗智能电表。

背景技术

目前市面上电子屏显示的智能电表采用的屏均为液晶屏，简称液晶屏智能电表。液晶屏智能电表一般由电池供电，具有通过流体计量传感器对电能量进行计量，采用液晶屏电子显示，按照产品功能对用户电能进行计量及控制，自动完成阶梯电费，存储电表数据等功能；使用电池供电，对智能电表功耗要求特别严格；

目前使用液晶屏智能电表，存在以下不足或缺陷：

1、液晶屏智能电表为降低功耗，平时液晶屏不显示，在用户通过触发（刷卡或按钮等方式）时才显示一次数据，不方便用户对用电量等的查看；

2、液晶屏在不显示数据时也要消耗电池电量，造成智能电表整体功耗高的情况，不节能；

3、特别是在智能电表出现故障时，由于液晶显示屏不显示故障前的用电总量等信息，现场更换故障电表时，无法确定客户的用电量并进行结算，从而会造成用户和电表管理部门之间因现场无法确定用电量而引起消费纠纷，限制了目前无机械表盘电子电表的推广应用。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺点，本实用新型的目的是提供功耗低、长久显示电表数据信息的一种低功耗智能电表的显示方法。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种低功耗智能电表，其中，包括：

数据采集计量单元，设于智能电表内并用于获取智能电表的时间、电能流量信息的数据，其中包括有电能计量器和内部时钟；所述电能计量器包括电磁感应式计量器、脉冲信号计量器、电子式计量器的其中之一；

所述电磁感应式计量器利用电磁感应原理，主要由电压线圈、电流线圈、铝盘、永久磁铁、计度器等器件构成。其工作原理为：根据电磁感应原理，电表通电时，在电流线圈和电压线圈产生电磁场，在铝盘上形成转动力矩，通过传动齿轮带动计度器计数，电流电压越大，转矩越大，计数越快，用电越多，所述计度器再通过模数转换记录于数据采集计量单元中。

所述脉冲信号计量器利用电子电路/芯片来测量电能；用分压电阻或电压互感器将电压信号变成可用于电子测量的小信号，用分流器或电流互感器将电流信号变成可用于电子测量的小信号，利用专用的电能测量芯片将变换好的电压、电流信号进行模拟或数字乘法，并对电能进行累计，然后输出频率与电能成正比的脉冲信号；脉冲信号再经过模数转换记录于数据采集计量单元中。

所述电子式计量器运用模拟或数字电路得到电压和电流向量的乘积，然后通过模拟或数字电路实现电能计量功能。其电能的测量完全靠电子线路和电子模块来完成，得到电能信息再通过模数转换记录于数据采集计量单元中。

数据处理控制单元，与数据采集计量单元连接并接收获取的数据，其中包括有对比模块和驱动单元；

电子墨水屏显示单元，用于显示获取的数据，其中包括电源模块、显示处理端和显示反馈电路，所述电源模块与驱动单元连接，所述显示反馈电路与数据处理控制单元连接，所述显示处理端采用电子墨水显示屏；

通讯单元，用于智能电表中数量采集计量单元获取的数据抄收，并通过总线或无线的连接方式与后台管理中心连接。

一种低功耗智能电表的显示方法，包括：

获取数据采集计量单元收集的数据，其中，所述数据采集计量单元包括以下至少之一：对电表中电能流量信息采集的电能计量器、对电表读数时间信息进行采集的内部时钟；

所述电能计量器，用于获取经过智能电表的电能流量信息；

所述内部时钟，用于确认故障时的日期。

判断所述数据是否符合显示条件，符合显示条件的所述数据做显示处理，不符合显示条件的所述数据做内部存储处理；

所述显示处理，根据电能流量信息和电表读数时间信息在电子墨水屏显示单元上使用不同标识来展示所述数据。

所述显示处理，主要由所述数据处理控制单元获取数据采集计量单元采集的数据，所述数据通过对比模块进行对比处理，符合显示条件的，由驱动单元驱动电子墨水屏显示单元的电源模块与显示处理端导通供电，所述数据处理控制单元送显示读数数据信息或时间数据信息到显示处理端，在数据送显示完成后，显示反馈电路启动，所述数据处理控制单元控制驱动单元切断对电子墨水显示单元的电源模块与显示处理端的供电开关。

所述数据处理控制单元通过控制驱动单元对电子墨水显示单元供电、信息传递等控制，向电子墨水显示屏传输更新的用电总量、更新数据时间等信息；电子墨水屏显示出用电总量、更新数据时间，并在电子墨水显示屏更新完数据后，控制电子墨水显示单元供电开关断开，这样，电子墨水显示单元将不消耗电量，达到能量消耗更小、功耗更低的效果，在不改变显示信息状态下，无需电源模块供电即可长时间保持显示数据信息内容。

作为本实用新型的进一步改进：还包括设定所述显示条件，其中，所述显示条件用于判断以下至少之一：电能流量信息变化差值范围、校准时间范围。

作为本实用新型的进一步改进：所述电能流量信息变化差值范围，用于符合环境温度信息阈值范围的所述电能流量信息判断，所述电能流量信息变化的差值超出电能流量信息变化差值范围，所述数据做显示处理。

所述校准时间范围，用于符合环境温度信息阈值范围的所述读数时间信息判断，所述读数时间信息的差值超出校准时间范围，所述数据做显示处理。

所述电能计量器获取电能流量信息的用电量为L1，上次用电量为L0，所述内部时间获取读数时间信息的时间为H1，上次数据更新时间为H0，设定电能流量变化差值范围Lref，校准时间范围为Href；

首先，判定当前获取的用电量L1与上次测量用电量L0之间差值是否达到设定电能流量信息变化差值范围Lref，若比较测量用电量差值|L1-L0|大于等于Lref，则所述数据处理控制单元控制驱动单元对电子墨水屏显示单元供电，传输更新用电量数据和时间信息，并使用本次测量值L1替换L0，H1替换H0；

若比较测用电量差值|L1-L0|小于Lref，将进一步检测|H1-H0|是否大于Href，判定当前测量时间H1与上次测量时间值H0之间差值是否达到设定Href，若比较测量时间差值|H1-H0|小于Href，不做显示处理，并保持上次存储结果，若比较测量时间差值|H1-H0|大于等于Href，做显示处理，所述数据处理控制单元控制驱动单元对电子墨水显示单元供电，传输更新时间信息，并使用本次测量值H1替换H0。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型由于所述电子墨水显示屏在不供电情况下能够长时间保持显示信息，在获取电能流量信息与上次存储的用电量数据差值达到设定的电能流量信息变化差值范围Lref值或获取读数时间信息与上次存储更新时间值差值达到设定的校准时间Href值，电子墨水显示屏更新屏显数据信息，因此能量消耗较少；而且所述电子墨水显示屏不需要背光源，省去了背光源的消耗，因此与现有液晶屏智能电表中使用的液晶屏相比，减少了智能电表中电池能量消耗，达到更低功耗的效果。

电子墨水显示屏在不供电情况下可持续显示，且本实用新型通过在数据变化后进行通电刷新数据的方式更新显示内容，解决了行业中液晶屏智能电表通常情况下不显示，只能在刷卡时显示或按键时显示等方式降低功耗，用户在查看电表用量时不方便问题；不但更加减少能量的消耗，增加电池使用寿命，而且能持续显示，解决液晶屏智能电表中遗留的查看电表用电量不方便的问题。

电子墨水显示屏在不供电情况下可持续显示6年时间，本实用新型利用电子墨水显示屏无需供电显示优点，使得智能电表在发生故障时持续显示，解决液晶智能电表因故障无法显示用电量数据、智能电表发生无法恢复当时用电量数据的问题，从而解决用户和电表管理部门之间因用电量不明确而引起的交易双方纠纷问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的结构示意图。

图3为电子墨水显示屏的显示信息。

图4为本实用新型的显示方法流程示意图。

具体实施方式

现结合附图说明与实施例对本实用新型进一步说明：

参考图1，一种低功耗智能电表，其中，包括：

数据采集计量单元，设于智能电表1内并用于获取智能电表的温度、时间、电能流量信息的数据，其中包括电能计量器和内部时钟，

数据处理控制单元，与数据采集计量单元连接并接收获取的数据，其中包括有对比模块和驱动单元；

电子墨水屏显示单元，用于显示获取的数据，其中包括电源模块、显示处理端2和显示反馈电路，所述电源模块与驱动单元连接，所述显示反馈电路与数据处理控制单元连接，所述显示处理端采用电子墨水显示屏；所述数据处理控制单元通过驱动单元导通和断开电子墨水显示单元的电源模块与显示处理端，根据电能流量信息和电表读数时间信息在电子墨水屏显示单元上使用不同标识来展示所述数据。电子墨水显示单元在不改变显示数据信息状态下，无需供电，可长时间保持显示数据信息内容。

通讯单元，用于智能电表中数量采集计量单元获取的数据抄收，并通过总线或无线的连接方式与后台管理中心连接。

一种低功耗智能电表的显示方法，包括：

获取数据采集计量单元收集的数据，其中，所述数据采集计量单元包括以下至少之一：对电表中电能流量信息采集的电能计量器、对电表读数时间信息进行采集的内部时钟。

所述电能计量器，用于获取经过智能电表的电能流量信息。

所述内部时钟，用于确认故障时的日期。

判断所述数据是否符合显示条件，符合显示条件的所述数据做显示处理，不符合显示条件的所述数据做内部存储处理；

所述显示处理，根据电能流量信息和电表读数时间信息在电子墨水屏显示单元上使用不同标识来展示所述数据。

实施案例：

如图2所示，电子墨水显示单元显示完成后，显示反馈电路将反馈至数据处理控制单元，数据处理控制单元的驱动单元断开电子墨水显示单元的供电开关，在不改变显示信息状态下，电子墨水屏无需供电，达到智能电表最低能量消耗的效果。

如图3所示，电子墨水显示屏的显示数据内容包括时间、用电总量数据，在长时间显示条件下，可尽可能减少刷屏次数，与液晶显示屏电表相比较，电子墨水屏电表在屏显示刷新方面，能量消耗较小，功耗较低。

如图4所示，一种低功耗智能电表的显示方法，包括

第一步：通过数据采集计量单元将当前电表用电量（L1）、时间数据（H1）采集至数据处理控制单元；

第二步：通过对比模块比较数据信息变化，当前测量用电总量数据（L1）与上次测量用电总量数据（L0）整数部分（数据值四舍五入）做差值，差值|L1-L0|大于等于设定电能流量变化差值范围Lref值，当前测量用电总量数据L1替换上次存储测量用电总量数据L0，当前测量时间值（H1）替换上次数据更新时间存储值（H0），并将电能流量信息和时间信息更新至电子墨水显示屏显示，更新显示后断开电子墨水显示单元的供电开关，结束整个处理过程；当前测量用电总量数据（L1）与上次测量用电总量数据（L0）整数部分（数据值四舍五入）做差值，差值|L1-L0|小于设定电能流量变化差值范围Lref值，将进一步比较时间参数；

第三步：当前测量时间值（H1）减去上次数据更新时间存储值（H0），|H1-H0|小于设定校准时间范围Href值，不做显示处理并结束整个处理过程；当前测量时间值（H1）减去上次数据更新时间存储值（H0），|H1-H0|大于等于设定校准时间范围Href值，当前测量时间值（H1）替换上次数据更新时间值（H0），并将时间信息更新至电子墨水显示屏，更新显示后断开电子墨水显示单元供电开关，结束整个处理过程。

本实施例提供一种低功耗智能电表的显示方法，由于所述电子墨水显示屏在不供电情况下能过长时间持续显示信息，而本实用新型实施例在采集数据变化或更新时间达到显示条件情况下才需要更新电子墨水显示屏显示信息，并且相对液晶屏智能电表而言，电子墨水显示屏电表无需背光源，省去了背光源的消耗，因此减少能量消耗；本实用新型在不供电情况下长时间持续显示，因此在智能电表电池没电或发生无法修复故障的情况下，能保持最后一次正确计量数据和时间，可以确定客户的用电量并进行结算，从而避免造成用户和电表管理部门之间因现场无法确定用电量而引起消费纠纷。

综上所述，本领域的普通技术人员阅读本实用新型文件后，根据本实用新型的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出其他各种相应的变换方案，均属于本实用新型所保护的范围。

Claims (2)

1.一种低功耗智能电表，其特征是，包括：

数据采集计量单元，设于智能电表内并用于获取智能电表的时间、电能流量信息的数据，其中包括有电能计量器和内部时钟；

数据处理控制单元，与数据采集计量单元连接并接收获取的数据，其中包括有对比模块和驱动单元；

电子墨水屏显示单元，用于显示获取的数据，其中包括电源模块、显示处理端和显示反馈电路，所述电源模块与驱动单元连接，所述显示反馈电路与数据处理控制单元连接，所述显示处理端采用电子墨水显示屏；

通讯单元，用于智能电表中数量采集计量单元获取的数据抄收，并通过总线或无线的连接方式与后台管理中心连接。

2.根据权利要求1所述的一种低功耗智能电表，其特征是：所述电能计量器包括电磁感应式计量器、脉冲信号计量器、电子式计量器的其中之一。