一种用于减少国网09和13规范智能表差异性硬件方法技术

本发明专利技术提出的是一种用于减少国网09和13规范智能表差异性硬件方法。在保证对载波命令优先处理的前提下，使国网09规范智能电表实现国网13规范智能电表的采集功能。在电路板所装的单片机上分别连接有日冻结补冻模块、整点冻结深度扩充模块、负荷记录模块、过流事件生成模块和过流事件主动上报模块，并设置有串口发送电路和串口接收电路。本发明专利技术在改进硬件电路中增加存储、时钟以及边缘计算。从而通过将国网09规范表计中原有的载波硬件电路更换为改进后的硬件电路，使国网09规范电能表在功能上相当于一只国网13规范电能表。适宜作为国网09与13智能表通用硬件电路应用。

【技术实现步骤摘要】
一种用于减少国网09和13规范智能表差异性硬件方法
本专利技术提出的是电力领域应用的一种用于减少国网09和13规范智能表差异性硬件方法。
技术介绍
为了满足国网公司智能运检、深化应用等新型业务，对采集的数据项及数据采集的频次等有了更高的要求。目前已在用电信息采集的考核指标中增加了对全量数据、全事件、曲线数据等的考核，国网09规范表计由于部分功能缺失已无法满足当前要求，现行的解决方法通常为更换国网13规范表计，但是目前现场国网09规范表计保有量依然相当大，据统计，目前国网公司存量智能表4.3亿只，其中国网13规约智能表3亿只，国网09规约智能表1.3亿只。全部更换需要花费巨额的专项资金。国网09规范与国网13规范智能电表功能差异见下表：因此，需要将国网09和国网13智能表进行硬件整合，以满足兼容使用。整合后的硬件电路是一款基于大数据采集及边缘计算的载波通信管理的电路。在硬件电路中增加存储、时钟以及边缘计算，同时在硬件电路中实现负荷曲线冻结、事件生成、事件主动上报、日冻结数据补冻等功能，通过将国网09规范表计中原有的载波硬件电路更换为新的硬件电路，使一只国网09规范电能表在功能上相当于一只国网13规范电能表，从而大幅降低成本。同时由于其安装的便捷性，也提高了业务的推进速度。
技术实现思路
为了实现上述目的，本专利技术提出了一种用于减少国网09和13规范智能表差异性硬件方法。该方法通过硬件电路整合，解决不同型号电能表功能兼容的技术问题。本专利技术解决技术问题所采用的方案是：为了实现改进硬件电路对国网09规范与国网13规范单相智能电表差异功能的支持，在保证对载波命令优先处理的前提下，让国网09规范智能电表实现国网13规范智能电表的采集功能。在电路板所装的单片机上分别连接有日冻结补冻模块、整点冻结深度扩充模块、负荷记录模块、过流事件生成模块和过流事件主动上报模块，并设置有串口发送电路和串口接收电路。积极效果：本专利技术在改进硬件电路中增加存储、时钟以及边缘计算，实现负荷曲线冻结、事件生成、事件主动上报、日冻结数据补冻等功能，从而通过将国网09规范表计中原有的载波硬件电路更换为改进后的硬件电路，使一只国网09规范电能表在功能上相当于一只国网13规范电能表。适宜作为国网09与13智能表通用硬件电路应用。附图说明图1为本专利技术电路组成图；图2为本专利技术串口发送电路图；图3为本专利技术串口接收电路图。图中，1.电路板，2.单片机，3.日冻结补冻模块，4.整点冻结深度扩充模块，5.负荷记录模块，6.过流事件生成模块，7.过流事件主动上报模块。具体实施方式为了实现改进硬件电路对国网09规范与国网13规范单相智能电表差异功能的支持，在保证对载波命令优先处理的前提下，让国网09规范智能电表实现国网13规范智能电表的采集功能。其中在电路板上装设单片机，与单片机连接有日冻结补冻模块、整点冻结深度扩充模块、负荷记录模块、过流事件生成模块和过流事件主动上报模块。硬件电路组成：在电路板1上装有单片机2，单片机上分别连接有日冻结补冻模块3、整点冻结深度扩充模块4、负荷记录模块5、过流事件生成模块6和过流事件主动上报模块7。在单片机上设有串口发送电路，该电路的5伏直流电通过二极管和电阻与贴片三极管电路集电极连接，另一路5伏直流电与三极管的基极连接，同时通过电阻与三极管的发射极连接，发射极的一端接入发送数据的引脚，形成数据发送端。在单片机上设有串口接收电路，该电路的5伏直流电经过电阻与三极管的发射极连接，单片机的接收数据引脚经过电阻与通过第二电阻的电源作三极管的基极，5伏直流电经过两个电阻后与电容接通，并接地作为三极管的集电极，形成数据接收端。日冻结补冻：当国网09规范表计掉电跨日后，会缺失日冻结数据，该硬件电路会根据国网13规范要求补冻日冻结数据并存储在该硬件电路的日冻结补冻模块里。整点冻结存储深度扩充：国网09规范表计整点冻结存储深度为96，国网13规范要求存储深度为254，该硬件电路将表计整点冻结数据进行转存，将大于96且不大于254的整点冻结数据存储在硬件电路的整点冻结深度扩充模块里，实现存储深度的扩充。负荷记录：该硬件电路根据DL/T645协议及其备案文件增加6类负荷记录数据项，通过周期性采集电表数据并转存在该硬件电路的负荷记录模块中，实现负荷数据记录。过流事件生成：该硬件电路根据过流事件判断条件检测表计电流，当满足条件时，则生成过流事件，并产生过流事件记录存储在该硬件电路的过流事件生成模块里。过流事件主动上报：该硬件电路根据DL/T645协议及其备案文件增加主动上报状态字及主动上报模式字数据项，当电表发生需要主动上报的重要事件时，该硬件电路通过过流事件主动上报模块产生主动上报状态字并上报终端和主站。使用：对国网09规范与国网13规范单相智能电表差异功能的支持，包括日冻结补冻、整点冻结存储深度扩充、负荷记录、过流事件的生成等功能。该硬件电路在保证对载波命令优先处理的前提下，让国网09规范智能电表实现国网13规范智能电表的采集功能。日冻结补冻：当国网09规范表计掉电跨日后，会缺失日冻结数据，上电根据补冻需求进行补冻结，载波抄读日冻结时优先查询补冻结果，如果不存在日冻结记录将命令转给电表串口。整点冻结存储深度扩充：国网09规范表计整点冻结存储深度为96，国网13规范要求存储深度为254，该硬件电路将表计整点冻结数据进行转存，将大于96且不大于254的整点冻结数据存储在整点冻结存储深度扩充模块里，经过单片机实现存储深度的扩充。负荷记录：根据DL/T645协议及其备案文件增加6类负荷记录数据项，增加智能电表A相电压、A相电流、总有功功率、总功率因数、正向有功总电能、反向有功总电能等六项负荷记录数据。通过周期性采集电表数据并转存在该硬件电路中实现负荷数据记录。负荷记录划分为288块，初始上电根据模式字和补冻需求进行补冻，根据模式字和对应采集周期进行负荷记录采集。负荷记录间隔时间可以在1～60min范围内设置，且负荷记录存储空间至少保证在间隔时间为15min的情况下可存储3天的数据量。读取负荷曲线时，负荷记录中不存在的时间点数据，瞬时量补FF，电能量补上一时间点的数据。过流事件生成：根据过流事件判断条件检测表计电流，当满足条件时，则生成过流事件，并产生过流事件记录存储在硬件电路的过流事件生成里。即周期采集电流判定电流值和持续时间生成事件记录，并更新主动上报状态字，拉高模拟的EVENTPIN，事件记录从该硬件电路中读取，至少支持10条记录。过流事件主动上报：根据DL/T645协议及其备案文件增加主动上报状态字及主动上报模式字数据项，当电表发生需要主动上报的重要事件时，通过过流事件生成模块经过单片机运算，使所产生的数据主动上报状态字并上报终端和主站。针对弱电接口电路的国网09与国网13规范对比分析：13规范表计各接口与09规范表计各接口的主要差异：A、国网09规范表计的5V引脚位置在国网13规范表计接口上定义为悬空B、国网13规范要求表计、该硬件电路以开漏方式输出并且规定灌电流不小于2毫安，且在2毫安灌电流时低电平不得小于0.4；而国网09规范要求表计、该硬件电路均输出5VTTL电平。基于国网09与国网13规范的各厂家表计接口电路分析：对于该硬件电路，带电插拔是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于减少国网09和13规范智能表差异性硬件方法，其特征是：硬件电路组成：在电路板（1）上装有单片机（2），单片机上分别连接有日冻结补冻模块（3）、整点冻结深度扩充模块（4）、负荷记录模块（5）、过流事件生成模块（6）和过流事件主动上报模块（7）；在单片机上设有串口发送电路，该电路的5伏直流电通过二极管和电阻与贴片三极管电路集电极连接，另一路5伏直流电与三极管的基极连接，同时通过电阻与三极管的发射极连接，发射极的一端接入发送数据的引脚，形成数据发送端；在单片机上设有串口接收电路，该电路的5伏直流电经过电阻与三极管的发射极连接，单片机的接收数据引脚经过电阻与通过第二电阻的电源作三极管的基极，5伏直流电经过两个电阻后与电容接通，并接地作为三极管的集电极，形成数据接收端；日冻结补冻：当国网09规范表计掉电跨日后，会缺失日冻结数据，该硬件电路会根据国网13规范要求补冻日冻结数据并存储在该硬件电路的日冻结补冻模块里；整点冻结存储深度扩充：国网09规范表计整点冻结存储深度为96，国网13规范要求存储深度为254，该硬件电路将表计整点冻结数据进行转存，将大于96且不大于254的整点冻结数据存储在硬件电路的整点冻结深度扩充模块里，实现存储深度的扩充；负荷记录：该硬件电路根据DL/T 645协议及其备案文件增加6类负荷记录数据项，通过周期性采集电表数据并转存在该硬件电路的负荷记录模块中，实现负荷数据记录；过流事件生成：该硬件电路根据过流事件判断条件检测表计电流，当满足条件时，则生成过流事件，并产生过流事件记录存储在该硬件电路的过流事件生成模块里；过流事件主动上报：该硬件电路根据DL/T 645协议及其备案文件增加主动上报状态字及主动上报模式字数据项，当电表发生需要主动上报的重要事件时，该硬件电路通过过流事件主动上报模块产生主动上报状态字并上报终端和主站。...

【技术特征摘要】
1.一种用于减少国网09和13规范智能表差异性硬件方法，其特征是：硬件电路组成：在电路板（1）上装有单片机（2），单片机上分别连接有日冻结补冻模块（3）、整点冻结深度扩充模块（4）、负荷记录模块（5）、过流事件生成模块（6）和过流事件主动上报模块（7）；在单片机上设有串口发送电路，该电路的5伏直流电通过二极管和电阻与贴片三极管电路集电极连接，另一路5伏直流电与三极管的基极连接，同时通过电阻与三极管的发射极连接，发射极的一端接入发送数据的引脚，形成数据发送端；在单片机上设有串口接收电路，该电路的5伏直流电经过电阻与三极管的发射极连接，单片机的接收数据引脚经过电阻与通过第二电阻的电源作三极管的基极，5伏直流电经过两个电阻后与电容接通，并接地作为三极管的集电极，形成数据接收端；日冻结补冻：当国网09规范表计掉电跨日后，会缺失日冻结数据，该硬件电路会根据国网13规范要求补冻日冻结...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡博，叶旭东，王世成，曲菲，姚德强，郑巍，刘忠，刘蕤，陈险宁，刘凯，吴限，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司葫芦岛供电公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21