本發(fā)明涉及數據采集的技術領域,尤其涉及智能電表的數據采集方法。
背景技術:
用戶戶內的電器在接入和切斷時會引起輸電入口處總的有功功率、電壓、電流等信號的變化,其中包含著大量的負荷特征信息。由于不同負荷的工作狀態(tài)都有相應的電氣特性,若能在電能量入口處安裝負荷監(jiān)測裝置,對變化瞬間的功率、電壓和電流等信息進行高頻采樣和存儲,即有可能通過計算與分析最終實現(xiàn)對用電設備的分類和識別。
目前,智能電表已得到普遍應用,一般直接被安裝在用戶電力供應的入口位置,主要負責對用戶消耗的總電能量進行測量和存儲,滿足電力企業(yè)算費收費的基本需求。智能電表作為用戶住宅天然的電力網關,若用作負荷監(jiān)測裝置無疑是最優(yōu)的選擇。當前廣泛使用的智能電表雖然能感知用戶用電總功率的變化,但不具備對功率跳變瞬間的電壓、電流進行高頻采樣的能力,不能捕捉負荷變化的瞬時信號特征,無法滿足家庭用電負荷監(jiān)測的需求。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種智能電表的數據采集方法,使智能電表具備負荷監(jiān)測功能,無需額外增加監(jiān)測設備,無需另行安裝,具有更高的經濟性、實用性和可靠性。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:智能電表的數據采集方法,所述智能電表包括微處理器和外部存儲器,所述微處理器包括內部存儲區(qū),該方法包括:
定時中斷任務,按第一預設頻率觸發(fā)定時器中斷,每次中斷時記錄當前電壓和電流數據到內部存儲區(qū);
每秒任務,延時到預設時間,判斷當前功率負荷跳變值是否大于或等于預設功率值,若是,則標記功率負荷跳變事件發(fā)生,延時時間清零重計,記錄當前功率負荷跳變事件發(fā)生時間、當前功率值和功率負荷跳變事件記錄結束地址;
毫秒任務1,判斷功率負荷跳變事件是否發(fā)生,若否,則執(zhí)行毫秒任務2,若是,則記錄功率負荷跳變事件在預設時間范圍內的數據,若完成,則開始新記錄,若未完成,則執(zhí)行毫秒任務2;
毫秒任務2,按第二預設頻率,判斷內部存儲區(qū)中記錄的當前電壓和電流數據次數是否超過預設次數,若是,則將內部存儲區(qū)數據存儲到外部存儲器中,若否,則跳出判斷。
更優(yōu)地,所述外部存儲器為鐵電存儲器。
更優(yōu)地,所述功率負荷跳變值為瞬時功率值與之前n秒功率平均值之差,n>=2。
更優(yōu)地,所述毫秒任務1中記錄功率負荷跳變事件在預設時間范圍內的數據存儲在外部存儲器。
更優(yōu)地,所述方法還包括讀取數據任務,判斷功率負荷跳變事件是否發(fā)生,若是,則讀取功率負荷跳變事件記錄。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供了一種智能電表的數據采集方法,通過定時中斷任務,每秒任務和毫秒任務,在現(xiàn)有的國網智能電表的標準基礎上,改進了底層的數據采樣技術,增加了數據處理、存儲、傳輸的能力,建立了瞬態(tài)數據的處理機制,將智能電表功能擴展提升為電力網關設備,可實時監(jiān)測用戶住宅內的用電負荷及變化情況。通過實時監(jiān)測輸電入口處功率負荷變化,對電壓、電流量的瞬態(tài)變化進行每秒上千次的高頻度精確采樣,并將采集的瞬態(tài)數據在電表微處理器的內部存儲區(qū)進行暫存,再轉存到外部存儲器,提高了數據處理和存儲的能力。較之其他獨立的負荷監(jiān)測裝置,本發(fā)明與智能電表功能集成在一起,無需額外增加監(jiān)測設備,無需另行安裝,具有更高的經濟性、實用性和可靠性。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施例智能電表的數據采集方法的流程示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
實施例:
如圖1所示,為了讓智能電表滿足對變化的瞬時的電功率、電壓和電流等信息進行高頻采樣和存儲的要求,該智能電表包括微處理器和外部存儲器,微處理器包括內部存儲區(qū),本發(fā)明提供了一種智能電表的數據采集方法,具體工作流程如下:
設備上電,系統(tǒng)開始運行,微處理器通過定時器中斷開始計時,每秒觸發(fā)1500次定時器中斷,每次中斷記錄當前電壓和電流數據到ram區(qū)。
系統(tǒng)運行主循環(huán)中,毫秒任務5毫秒觸發(fā)一次,判斷ram區(qū)中中斷記錄的當前電壓電流數據次數,若超過50次,則將內部存儲區(qū)數據存儲到外部存儲器(fram)中,若未超過,則跳出判斷。
系統(tǒng)運行主循環(huán)每秒任務中,延時20秒判斷功率負荷跳變是否大于50w的變化,若發(fā)生50w的變化,則置位功率負荷跳變事件發(fā)生,延時時間清零重新開始計時,記錄當前功率負荷跳變事件發(fā)生時間、當前功率和功率負荷跳變事件記錄結束地址。
系統(tǒng)運行主循環(huán)毫秒任務中,判斷功率負荷跳變事件是否發(fā)生,若有當前事件發(fā)生,則判斷功率負荷跳變事件記錄3秒完成,若完成,則重啟新紀錄地址,跳轉到主循環(huán)。
當前功率負荷跳變事件記錄內容一直都在進行數據采樣并存儲在外部存儲器(fram)中,到檢測到負荷跳變時再繼續(xù)存儲2秒數據(可設置),一共存儲負荷跳變前1秒的數據和負荷跳變后2秒數據。然后開始進行下一次數據的采樣和存儲,采樣和存儲是同時進行的。
系統(tǒng)運行過程中,采用中斷方式接收串口數據,串口接收中斷發(fā)生后,判斷是否有接收到數據。
系統(tǒng)通過中斷方式接收到數據后,驗證數據合法性和相關性,確認是否是抄讀本表的相關數據,讀取相關數據進行應答回復。
當功率負荷跳變事件記錄數據時,確認抄讀上幾次跳變記錄數據,查找數據存儲地址,通過之前存儲的功率負荷跳變事件記錄結束地址讀取3秒鐘內所有點數據。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。