[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

说明书

技术领域

本发明涉及电能量计量技术，尤其是一般电能表改造成智能电表的方法和装置。

背景技术

智能电网要求电能表具备智能电表的功能，即双向、分时、阶梯计量以及预付费控和远程控等。但是，现场已安装的电能表大量是机械式电能表和少量脉冲式电能表。如果将机械表或脉冲表更换成智能电表，不仅投资大，造成很大的人力物力浪费，与建设节约型社会相违背，而且，换表的工程量大，容易出现计量接线错误。

因此需要解决的技术问题是：不更换电能表就能将机械电能表或脉冲电能表改造为智能电表。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种将普通电能表改造为智能电表的方法和装置。

所述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，完成智能电表的功能。

在本发明方法的一个实施例中，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。

在本发明方法的另一个实施例中，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|。

根据功率方向F和电能增量Δ，采集终端还能够累积正、反向有功电能量、分时电能量并计费。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。

进一步，采集终端还包括累积阶梯电量和电费的步骤，获得阶梯电量并计费。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，...；