[发明专利]基于载波通讯的远程通讯电能表及其工作流程

说明书

技术领域

本发明属于电能测量设备领域，尤其涉及一种基于载波通讯的远程通讯电能表及其工作流程。

背景技术

电能表是电能测量领域最常用的基础设备，随着电网技术的发展以及测量精度需求的提高，传统机械电表在测量精度以及稳定性方面已经远远不及利用电子测量技术设计的新型电子电能表，因此电子电能表的应用范围越来越广，但另一方面，电子电能表由于其内部构造的原因，容易受到电网各类信号的干扰，同时系统内部各元器件受外部环境温度的变化也会造成各种误差，导致在不同环境中使用或者长期使用后误差增大，无法保证其准确性。

发明内容

基于上述现状，本发明提供一种基于载波通讯的远程通讯电能表，其能够准确及时的测量电量数据，防止干扰，结合其工作流程可以提高电能表的自适应能力以及数据的稳定性，提高电能表使用效果

为实现上述目的，本发明创造采用如下技术方案。

一种基于载波通讯的远程通讯电能表，包括数据采集模块、数据处理模块、数据存储模块、通讯模块、操作和显示模块以及电源模块；

所述数据采集模块用于采集和测量电网中电压及电流的模拟信号，包括电能采集芯片，还包括用于采集数据的采集电路，用于隔离采集模块与电网大电压电流信号的隔离电路；

所述数据处理模块包括用于进行运算以及指令处理的处理器，所述数据处理模块还包括时钟信号电路、信号转换电路、各类数据接口以及内置存储器；

所述通讯模块用于实现电量等信息的传输，包括设于电能表内的载波传输芯片，以及设于接收端的耦合电路、带通滤波器以及模拟前端；

所述操作和显示模块包括液晶显示屏、显示控制电路；

电源模块主要用于为电能表中各元器件工作提供电能，包括稳压器电源以及电池，所述稳压器电源包括的变压器、整流电路、滤波电路、压控制器；电源模块还包括电压转换电路；

所述采集电路设于电网及电能采集芯片之间，采集电路获取电网电压、电流的模拟信号并将其进行幅值转换后传递至电能采集芯片以供电能采集芯片存储或处理；所述隔离模块设于采集电路及电能采集芯片之间以组织电网异常信号干扰电能表；所述处理器根据时钟信号发出的周期性采集指令，周期性的从采集芯片中收集电量测量数据，并根据实际需要将其通过信号转换电路进行信号转换以供操作和显示模块显示或供通讯模块进行数据传输，同时将电量测量数据发送至内置存储器或送至数据存储摸块进行存储；所述通讯模块根据处理器发送的指令进行数据的传输或接收；所述电源模块中稳压器电源为电能表各元器件提供电能，电池在异常情况下为各元器件提供临时电能。

进一步地，所述电源模块还包括为电池进行充电的充电电路。

进一步地，所述隔离模块包括谐波过滤电路。

基于载波通讯的远程通讯电能表的工作流程，包括以下流程：

1)初始化流程，其内容包括：侦测初始化信号(即系统上电信号)、系统资源初始化、接口初始化、时钟信号初始化、通讯模块初始化、显示初始化、测量初始化等；还包括读写检验流程，其中处理器根据预先设定的数据传输指令向一端或者多端发送读写检验信号，并根据读写检验结果决定是否发出警示，所示警示指令是在读写错误时指向控制中心或者其他位置传送错误信息或者在电能表上消失错误信号等动作；

2)读取电能表参数以及时钟信号等数据；上述过程用于获取基础数据，其中电能表参数用于后续流程中误差补偿计算等数据处理过程，其中时钟信号用于作为启动或计时数据以实现数据传输或采集的周期控制；

3)看门狗流程(保护计数器)，初始化完成，在进行电量采集前，使看门狗计数器复位，看门狗计数器用于防止电能表失效，看门狗计数器持续倒数计时，正常状况下电能表通过周期的使计数器复位以防止数据到达较低的限值，电能表失效时计数器持续倒数直至到达限制，之后计数器启动复位功能，重启电能表；

4)误差补偿流程，电能表内的存储器存储有该电能表在各温度下的频率特性曲线，误差补偿流程根据设定的时间间隔T周期性的对电能表测量误差进行累计记录存储，当误差超过限定值即进行一次误差补偿；

5)掉电处理流程，包扩掉电检测及掉电处理，在掉电发生之时，电能表会启动电池作为备用电源，以完成关键数据的处理和存储；