[发明专利]一种将普通电能表改造成智能电表的方法与装置

权利要求书

1.一种将普通电能表改造成智能电表的方法，包括：

步骤1：将探头固定并对准普通电能表上反映电能量的窗口；所述探头连接一采集终端；

步骤2：所述探头感应所述电能表的电能图像；

步骤3：所述采集终端从所述探头读取电能图像，根据所述电能图像判断功率方向和计算电能增量、累积电能增量成为正反向表底、分时表底和阶梯表底、显示和预付费控制负荷，与外部数字设备相互通信。

2.如权利要求1所述的将普通电能表改造成智能电表的方法，所述电能表为机械电能表，所述电能图像为所述机械电能表的机械转盘的转向图像，其特征在于：

所述步骤2中，所述探头包括：发光管，其向所述机械电能表的机械转盘发射光；沿所述机械转盘正向旋转方向顺序布置的第一感光管和第二感光管，分别接收所述发射光被所述机械转盘反射的反射光，并根据反射光的强弱分别输出脉冲M1和脉冲M2；

所述步骤3中，所述采集终端根据脉冲M1超前或滞后脉冲M2判断功率方向，若M1超前于M2，则方向F＝1，否则，M1滞后于M2，则方向F＝-1，计算电能增量Δ＝1/C，其中，C为所述电能表常数。

3.如权利要求1所述的将普通电能表改造成智能电表的方法，所述电能表为机械电能表或脉冲电能表，所述电能图像为所述电能表的表底码轮图像，其特征在于：

所述步骤2中，所述探头包括图像传感器和照明灯；照明灯用于照亮表底码轮，图像传感器用于表底码轮图像的成像并输出代表表底码轮图像的数据；

所述步骤3中，所述采集终端包括图像识别器用于接收代表表底码轮图像的数据、识别表底码轮图像为表底数据W_S；采集终端根据当前表底数据W_Sk比上次表底数据W_Sk-1的大小判断功率方向，若W_Sk≥W_sk-1则方向F＝1，否则，方向F＝-1，计算电能增量Δ＝|W_sk-W_sk-1|。

4.如权利要求1-3中之一所述的将普通电能表改造成智能电表的方法，其特征在于：步骤3还包括电量累积步骤：

根据功率方向F和电能增量Δ，若F＝1，累积正向有功总表底W₊＝W₊+Δ、算术有功总表底W_S＝W_S+Δ、正向有功分时表底W_+Tk＝W_+Tk+Δ和剩余电费Y_Z＝Y_Z-Δ×C_+k；否则，F＝-1，则累积反向有功总表底W_-＝W_-+Δ、算术有功总表底W_S＝W_S-Δ、反向有功分时表底W_-Tk＝W_-Tk+Δ和剩余电费Y_Z＝Y_Z+Δ×C_-k；其中，k＝1、2、3，...，对应不同的费率种类；C_+k和C_-k为当前时段的用电费率和发电费率。

5.如权利要求4所述的将普通电能表改造成智能电表的方法，其特征在于：步骤3还包括累积阶梯电量和电费的步骤：

累积阶梯电量，满足F＝1条件下，首先，累积当前所在的阶梯J的阶梯表底W_AJ＝W_AJ+Δ；其次，若W_AJ＞A_gJ，则计算Δ＝W_AJ-A_gJ，并令W_AJ+1＝Δ、W_AJ＝A_gJ和J＝J+1；其中，A_gJ为当前所在阶梯的阶梯电量给定值，J＝1、2、3，...；

累积阶梯电费，满足F＝1条件下，累积剩余电费Y_Z＝Y_Z-Δ×ΔC_+J，其中，ΔC_+J为当前所在阶梯的附加阶梯费率。