电能计量方法、装置、电子设备、芯片及可读存储介质制造方法及图纸

本公开涉及电能计量技术领域，具体涉及一种电能计量方法、装置、电子设备、芯片及可读存储介质，所述电能计量方法应用于计量网关，所述计量网关与供电线路上的计量节点无线连接，所述方法包括：周期性获取所述供电线路的电压信号采集数据，所述电压信号采集数据经导线传输至所述计量网关；发送启动采集时刻和采集间隔至所述计量节点；接收所述计量节点发送的电流信号采集数据；匹配所述电流信号采集数据和所述电压信号采集数据，得到匹配后的电流信号和电压信号；根据匹配后的电流信号和电压信号确定所述供电线路的电能量值。通过上述方式，减少了系统内的繁复布线，并且可以同步电压信号和电流信号的采集，进而提升了电能计量的精度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
电能计量方法、装置、电子设备、芯片及可读存储介质


[0001]本公开涉及电能计量
，具体涉及一种电能计量方法、装置、电子设备、芯片及可读存储介质。

技术介绍

[0002]当前普遍使用的电网低压供电系统采用“3相4线制”。其中，“3相”是指3相电压，分别为A相电压、B相电压和C相电压；“4线制”是指4条供电线，分别为A相供电线路，B相供电线路，C相供电线路和中线供电线路。该低压供电系统的额定电压值是220V，额定交流频率值为50Hz。
[0003]上述电网低压供电系统中利用电压互感器和电流互感器采集三相供电线路上的三相电压和三相电流，即A相、B相和C相的电压和电流，并传输给包括模数转换芯片和微控制器的计量设备对电压和电流进行进一步计算，以得到电能量数值，进而实现对电网低压供电系统的供电质量和供电能量的测量。
[0004]系统中三相线电压和电流的采集点至计量设备之间需要有线连接，以保证数据的传输，当前系统内需要多根导线连接于采集点与计量设备之间，并还需要考虑导线的交流信号阻抗匹配、信号共享、临近设备间干扰、信号雷电保护、信号串扰等诸多因素，因此容易导致由导线繁多引起的线路顺序容易接错、安装位置不灵活等诸多问题，进而导致电能测量精度降低。

技术实现思路

[0005]为了解决相关技术中的问题，本公开实施例提供一种电能计量方法、装置、电子设备、芯片及可读存储介质。
[0006]第一方面，本公开实施例中提供了一种电能计量方法，所述计量网关与供电线路上的计量节点无线连接，所述方法包括：周期性获取所述供电线路的电压信号采集数据，所述电压信号采集数据经导线传输至所述计量网关；发送启动采集时刻和采集间隔至所述计量节点，所述启动采集时刻是开始采集所述供电线路的电压信号的时刻，所述采集间隔与所述供电线路的电压信号采集周期相同；接收所述计量节点发送的电流信号采集数据，所述电流信号采集数据由所述计量节点根据所述启动采集时刻和采集间隔从所述供电线路获取；匹配所述电流信号采集数据和所述电压信号采集数据，得到匹配后的电流信号和电压信号，所述匹配后的电流信号和电压信号具有相同的采集时刻；根据匹配后的电流信号和电压信号确定所述供电线路的电能量值。
[0007]根据本公开的实施例，所述方法还包括：向所述计量节点发送时钟同步信号，以使所述计量节点与所述计量网关实现时钟同步。
[0008]根据本公开的实施例，所述时钟同步信号为携带有所述计量网关的时钟计数器值的时钟同步信号；所述使所述计量节点与计量网关实现时钟同步包括：使所述计量节点的当前时钟计数器值与计量网关的当前时钟计数器值的差值小于第一阈值。
[0009]根据本公开的实施例，在向所述计量节点发送携带有所述计量网关的时钟计数器值的时钟同步信号之前，所述方法还包括：获取所述计量节点的当前时钟计数器值；判断所述计量节点的当前时钟计数器值与所述计量网关的当前时钟计数器值的差值是否超过第二阈值 ；若所述差值超过所述第二阈值，则执行所述向所述计量节点发送时钟同步信号的步骤。
[0010]根据本公开的实施例，若所述差值不超过所述第二阈值，则经过预设检测周期后再次获取所述计量节点的下一个当前时钟计数器值。
[0011]根据本公开的实施例，所述采集周期为所述计量网关的时钟计数器的计数单位的整数倍。
[0012]根据本公开的实施例，所述供电线路为三相供电线路，每一相供电线路上包括一个计量节点；所述计量网关接收每一相供电线路上计量节点发送的电流信号采集数据，并接收每一相供电线路上的电压信号采集数据。
[0013]根据本公开的实施例，所述方法还包括：将所述电压信号采集数据按照采样时间顺序缓存至所述计量网关的电压缓存区；将所述电流信号采集数据按照采样时间顺序缓存至所述计量网关的电流缓存区。
[0014]所述电流信号采集数据是按照采样时间顺序缓存至所述计量节点的电流缓存区中的部分或全部数据 。
[0015]根据本公开的实施例，所述匹配所述电流信号采集数据和所述电压信号采集数据，得到匹配后的电流信号和电压信号，包括：自所述电流信号采集数据中在所述电流缓存区获取第一时刻和第一相位对应的电流信号；在所述电压缓存区获取所述第一时刻和第一相位对应的电压信号；确定所述第一时刻和第一相位对应的电流信号与所述第一时刻和第一相位对应的电压信号为匹配后的电流信号和电压信号。
[0016]根据本公开的实施例，所述方法还包括：根据所述电压缓存区中的部分或全部电压信号采集数据和 或所述电流缓存区中的部分或全部电流信号采集数据，确定采样频率值；所述根据匹配后的电流信号和电压信号确定所述供电线路的电能量值，包括：根据所述电流信号和所述电压信号以及所述采样频率值，确定供电线路的功率值；根据所述供电线路的功率值确定所述供电线路的电能量值。
[0017]第二方面，本公开实施例中提供了一种电能计量方法，应用于计量节点，所述计量节点位于供电线路上，与计量网关无线连接，所述方法包括：接收所述计量网关发送的启动采集时刻和采集间隔，所述启动采集时刻为所述计量网关开始采集所述供电线路的电压信号的时刻，所述采集间隔为所述计量网关周期性获取所述供电线路的电压信号采集数据的采集周期，所述电压信号采集数据经导线传输至所述计量网关；根据所述启动采集时刻和所述采集间隔获取所述供电线路的电流信号采集数据；发送所述电流信号采集数据至所述计量网关，以使所述计量网关根据所述电流信号采集数据和所述电压信号采集数据确定所述供电线路的电能量值。
[0018]根据本公开的实施例，所述方法还包括：接收所述计量网关发送的时钟同步信号，所述时钟同步信号用于所述使所述计量节点与所述计量网关实现时钟同步。
[0019]根据本公开的实施例，所述时钟同步信号为携带有所述计量网关的时钟计数器值的时钟同步信号；所述使所述计量节点与计量网关实现时钟同步包括：使所述计量节点的当前时钟计数器值与计量网关的当前时钟计数器值的差值小于第一阈值。
[0020]根据本公开的实施例，在所述接收所述计量网关发送的时钟同步信号之前，所述方法还包括：向所述计量网关发送所述计量节点的当前时钟计数器值，以使所述计量网关判断所述计量节点的当前时钟计数器值与所述计量网关的当前时钟计数器值的差值是否超过第二阈值。
[0021]根据本公开的实施例，若所述差值不超过所述第二阈值，则经过预设检测周期后再次向所述计量网关发送所述计量节点的下一个当前时钟计数器值。
[0022]根据本公开的实施例，所述供电线路为三相供电线路，每一相供电线路上包括一个计量节点，所述每一相供电线路上的计量节点用于向所述计量网关发送采集的电流信号采集数据。
[0023]第三方面，本公开实施例中提供了一种电能计量装置，应用于计量网关，所述计量网关与供电线路上的计量节点无线连接，所述装置包括：第一获取模块，用于周期性获取所述供电线路的电压信号采集数据，所述电压信号采集数据经导线传输至所述计量网关；第一发送模块，用于发送启动采集时刻和采集间隔至所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电能计量方法，其特征在于，应用于计量网关，所述计量网关与供电线路上的计量节点无线连接，所述方法包括：周期性获取所述供电线路的电压信号采集数据，所述电压信号采集数据经导线传输至所述计量网关；发送启动采集时刻和采集间隔至所述计量节点，所述启动采集时刻是开始采集所述供电线路的电压信号的时刻，所述采集间隔与所述供电线路的电压信号采集周期相同；接收所述计量节点发送的电流信号采集数据，所述电流信号采集数据由所述计量节点根据所述启动采集时刻和采集间隔从所述供电线路获取的；匹配所述电流信号采集数据和所述电压信号采集数据，得到匹配后的电流信号和电压信号，所述匹配后的电流信号和电压信号具有相同的采集时刻；根据匹配后的电流信号和电压信号确定所述供电线路的电能量值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：向所述计量节点发送时钟同步信号，以使所述计量节点与所述计量网关实现时钟同步。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述时钟同步信号为携带有所述计量网关的时钟计数器值的时钟同步信号；所述使所述计量节点与计量网关实现时钟同步包括：使所述计量节点的当前时钟计数器值与计量网关的当前时钟计数器值的差值小于第一阈值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在向所述计量节点发送携带有所述计量网关的时钟计数器值的时钟同步信号之前，所述方法还包括：获取所述计量节点的当前时钟计数器值；判断所述计量节点的当前时钟计数器值与所述计量网关的当前时钟计数器值的差值是否超过所述第一阈值；若所述差值超过所述第一阈值，则执行所述向所述计量节点发送时钟同步信号的步骤。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，若所述差值不超过所述第一阈值，则经过预设检测周期后再次获取所述计量节点的下一个当前时钟计数器值。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集周期为所述计量网关的时钟计数器的计数单位的整数倍。7.根据权利要求1
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6中任一项所述的方法，其特征在于，所述供电线路为三相供电线路，每一相供电线路上包括一个计量节点；所述计量网关接收每一相供电线路上计量节点发送的电流信号采集数据，并接收每一相供电线路上的电压信号采集数据。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述电压信号采集数据按照采样时间顺序缓存至所述计量网关的电压缓存区；将所述电流信号采集数据按照采样时间顺序缓存至所述计量网关的电流缓存区。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述匹配所述电流信号采集数据和所述电
压信号采集数据，得到匹配后的电流信号和电压信号，包括：在所述电流缓存区获取第一时刻和第一相位对应的电流信号；在所述电压缓存区获取所述第一时刻和第一相位对应的电压信号；确定所述第一时刻和第一相位对应的电流信号与所述第一时刻和第一相位对应的电压信号为匹配后的电流信号和电压信号。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述电压缓存区中的部分或全部电压信号采集数据或所述电流缓存区中的部分或全部电流信号采集数据，确定采样频率值；所述根据匹配后的电流信号和电压信号确定所述供电线路的电能量值，包括：根据所述电流信号和所述电压信号以及所述采样频率值，确定供电线路的功率值；根据所述供电线路的功率值确定所述供电线路的电能量值。11.一种电能计量方法，其特征在于，应用于计量节点，所述计量节点位于供电线路上，与计量网关无线连接，所述方法包括：接收所述计量网关发送的启动采集时刻和采集间隔，所述启动采集时刻为所述计量网关开始采集所述供电线路的电压信号的时刻，所述采集间隔为所述计量网关周期性获取所述供电线路的电压信号采集数据的采集周期，所述电压信号采集数据经导线传输至所述计量网关；根据所述启动采集时刻和所述采集间隔获取所述供电线路的电流信号采集数据；发送所述电流信号采集数据至所述计量网关，以使所述计量网关根据所述电流信号采集数据和所述电压信号采集数据确定所述供电线路的电能量值。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括：接收所述计量网关发送的时钟同步信号，所述时钟同步信号用于所述使所述计量节点与所述计量网关实现时钟同步。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述时钟同步信号为携带有所述计量网关的时钟计数器值的时钟同步信号；所述使所述计量节点与计量网关实现时钟同步包括：使所述计量节点的当前时钟计数器值与计量网关的当前时钟计数器值的差值小于第一阈值。14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在所述接收所述计量网关发送的时钟同步信号之前，所述方法还包括：向所述计量网关发送所述计量节点的当前时钟计数器值，以使所述计量网关判断所述计量节点的当前时钟计数器值与所述计量网关的当前时钟计数器值的差值是否超过第二阈值。15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，若所述差值不超过所述第二阈值，则经过预设检测周期后再次向所述计量网关发送所述计量节点的下一个当前时钟计数器值。16.根据权利要求11
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15任一项所述的方法，其特征在于，所述供电线路为三相供电线路，每一相供电线路上包括一个计量节点，所述每一相供电线路上的计量节点用于向所述计量网关发送采集的电流信号采集数据。17.一种电能计量装置，其特征在于，应用于计量网关，所述计量网关与供电线路上的
计量节点无线连接，所述装置包括：第一获取模块，用于周期性获取所述供电线路的电压信号采集数据，所述电压信号采集数据经导线传输至所述计量网关；第一发送模块，用于发送启动采集时刻和采集间隔至所述计量节点，所述启动采集时刻是开始采集所述供电...

【专利技术属性】
技术研发人员：任振东，周颖，赵猛，谢云飞，李新军，王洪勉，
申请(专利权)人：北京智芯微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：