一种数据回读和存储装置及其系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种数据回读和存储装置及其系统，所述数据回读和存储装置包括：用于实时采集功率、电量、电流和电压中至少一种以上的数据的计量模块；控制模块，所述控制模块与计量模块相连接；与控制模块相连接的通讯模块；时钟模块，所述时钟模块与控制模块相连接，并通过控制模块和通讯模块校准当前时间；以及，存储模块，所述存储模块与控制模块相连接；其中，所述控制模块根据当前时间和设置好的时间间隔进行定时的数据冻结，并将冻结的数据及其冻结时间从计量模块和时钟模块存储到存储模块中。本发明专利技术实时测量和采集数据，同时按照设置好的时间间隔来冻结数据，确保了数据的连续性、安全性及完整性，还能快速有效回读之前的数据，减少系统开销。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种数据回读和存储装置及其系统，所述数据回读和存储装置包括：用于实时采集功率、电量、电流和电压中至少一种以上的数据的计量模块；控制模块，所述控制模块与计量模块相连接；与控制模块相连接的通讯模块；时钟模块，所述时钟模块与控制模块相连接，并通过控制模块和通讯模块校准当前时间；以及，存储模块，所述存储模块与控制模块相连接；其中，所述控制模块根据当前时间和设置好的时间间隔进行定时的数据冻结，并将冻结的数据及其冻结时间从计量模块和时钟模块存储到存储模块中。本专利技术实时测量和采集数据，同时按照设置好的时间间隔来冻结数据，确保了数据的连续性、安全性及完整性，还能快速有效回读之前的数据，减少系统开销。【专利说明】一种数据回读和存储装置及其系统
本专利技术涉及一种数据回读领域，尤其涉及一种数据回读和存储装置，并涉及一种数据回读和存储系统。
技术介绍
目前现有电表通过测量实时的电参数数据，如电流、电压、功率、功率因素以及有功/无功电能等数据，而上位机通过一定的通讯协议来读取当前电表测量的实时数据，这种现有方式存在如下缺陷和不足:第一，在实时监控类型的应用中，如果通讯过程中出现异常，例如通讯线路断开，上位主机关闭等类似情况下，将丢失异常过程中的数据；第二，对电表的实时监控需要上位机频繁的对电表进行读操作，比如按照监控时间间隔为5分钟读取的话，每5分钟上位机需要对整个网络的所有电表进行读写一遍，这样就增加了系统开销可能导致系统繁忙，另外对网络可靠性要求较高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是需要提供一种防止数据丢失和减少读写次数的数据回读和存储装置。对此，本专利技术提供一种数据回读和存储装置，包括:计量模块，所述计量模块用于实时采集功率、电量、电流和电压中至少一种以上的数据； 控制模块，所述控制模块与计量模块相连接； 通讯模块，所述通讯模块与控制模块相连接； 时钟模块，所述时钟模块与控制模块相连接，并通过控制模块和通讯模块校准当前时间；以及， 存储模块，所述存储模块与控制模块相连接； 其中，所述控制模块根据当前时间和设置好的时间间隔进行定时的数据冻结，并将冻结的数据及其冻结时间从计量模块和时钟模块存储到存储模块中。所述计量模块用于实时采集功率、电量、电流和电压中至少一种以上的数据，属于电参数数据采集模块；所述控制模块为主控单元，负责接收时间间隔的设定命令，并根据设定命令在规定的时间间隔将需要冻结的数据从计量模块存储到存储模块中，实现对数据存储和回读的主控功能；所述通讯模块用于实现与外部设备的通讯，能够通过有线或无线的方式实现通讯，有线方式如RS485，无线方式如zigbee等；所述时钟模块通过控制模块和通讯模块校准当前时间，用于作为存储数据的标识，时钟模块通过通讯模块接受时钟校准命令，并通过控制模块校准当前时间；所述存储模块可以是EEPROM或者Flash等非易失性存储器，其存储量可以按照实际需要调节；所述数据冻结，即在设置好的时间间隔点将时间及该时间所对应的计量数据保存下来。现有技术中，电表或是其他计量装置几乎都是用于实现实时采集数据的功能，而电网或是某一系统里面，难免会出现通讯线路断开或是上位机关闭的情况，那么就会遗漏部分数据；而且，对电表的实时监控也需要上位机频繁的对电表进行读操作，那么，对于上位机的要求就比较高，同时使得系统的开销很大；这种情况下，不但使得成本升高，还无法满足用户监控和管理具体的工作过程数据的目的，也不具备回读数据的功能。而本专利技术属于一种新型计量装置，除了提供一般电表所具备的实时测量采集数据的功能外，另外还在实时测量和采集数据的同时，按照设置好的时间间隔来冻结数据，并且将时间和冻结数据按照一定方式存储在存储模块内，因此，上位机可以按照具体需要进行检索和读取不同时间点的数据。即使在通讯异常情况下，或是在上位机无法读取到当前测量数据时，本专利技术的数据回读和存储装置也能正常记录下当前采集和测量到的数据，并按照设置好的时间间隔将时间和数据存储在存储模块内，在通讯正常后，上位机可以读取异常时间段丢失的数据，保证数据的连续性、安全性以及完整性；在此基础上，本专利技术还给上位机提供了一种除实时读取数据外的另一种读取方式，即回读之前数据的功能，比如，若设置好的时间间隔为5分钟，则本专利技术除按照需要每5分钟读取网络中所有数据回读和存储装置节点外，还可以采取每一个小时读取前一个小时内冻结区数据一次(包含12组数据)的方式，这样便能够非常有效地降低上位机对网络的读取频率，降低整个系统的开销。而对于存储模块内的数据的回读时间，完全可以根据存储模块的容量大小以及实际需要进行设置，进而尽可能避免上位机的频繁操作，保证工作效率。本专利技术的进一步改进在于，所述控制模块为MCU，所述MCU通过通讯模块接收外部的设置命令。MCU通过通讯模块接收到外部发送的设置命令，如上位机发送的设置命令后，将按照时钟模块所提供的当前时间和设置的时间间隔将数据存储在存储模块，比如当前时间为12:00，时间间隔为5分钟，则冻结时间点为12:00、12:05、12:10、12:15，以此类推；所述冻结数据包括了带有日期和时间的数据，每一个冻结时间点对应一组数据；MCU可以通过通讯模块与上位机通讯进而校准时钟模块的当前时间。本专利技术的进一步改进在于，所述存储模块为EEPROM或Flash的非易失性存储器，所述存储模块的存储量根据实际需要进行调节。根据实际需要对存储模块的存储量进行合理控制，不仅能够有效降低成本，还能够根据具体情况而控制所存储的数据量，降低对于数据量的管理难度，促进对数据的回读效率。本专利技术的进一步改进在于，所述时钟模块设置有后备电池，在掉电后，所述时钟模块通过后备电池供电进而保证其正常工作。本专利技术以时间作为标识将数据存储在存储模块中，那么，就必须保证时间的正确性，而通过后备电池的设置，在掉电后时钟模块仍可以正常运行，保证了时间正确性。时钟模块设置有后备电池，在掉电后，所述时钟模块通过后备电池供电，保证时钟模块在掉电时仍能正常工作，进而保证系统时间运行的准确。本专利技术的进一步改进在于，交流市电通过整流降压后转换成直流5.7V通过二极管D5正向连接至所述时钟模块的电源VRTC，同时时钟模块的电源VRTC通过二极管D6反向连接至后备电池BTl ;当市电供电时，5.7V电压高于后备电池BTl所提供的电压3.7V，此时D5导通D6截止，时钟模块通过市电供电；当市电掉电时5.7V电源降至0V，低于后备电池BTl电压3.7V，此时D6导通D5截止，后备电池BTl通过D6导通给时钟模块供电；所述控制模块的电源VCC通过跳线电阻R9连接至二极管D6的发射极。首先系统电源部分将市电整流并降压到5.7V，并通过二极管D5与时钟模块的电源VRTC连接，后备电池BTl通过D6与时钟模块电源VRTC连接。在市电供电情况下，5.7V电压高于后备电池BTl电压3.7V，使得二极管D5导通、二极管D6截止，时钟模块可以通过市电供电工作和校准当前时间；在掉电情况下，5.7V电压将至0V，后备电池BTl电压为3.7V，使得二级管D5截止、二极管D6导通，时钟模块通过后备电池BTl实现对时钟模块的供电和对当前时间的校准。而且，所述控制模块的电源VC本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据回读和存储装置，其特征在于，包括：计量模块，所述计量模块用于实时采集功率、电量、电流和电压中至少一种以上的数据；控制模块，所述控制模块与计量模块相连接；通讯模块，所述通讯模块与控制模块相连接；时钟模块，所述时钟模块与控制模块相连接，并通过控制模块和通讯模块校准当前时间；以及，存储模块，所述存储模块与控制模块相连接；其中，所述控制模块根据当前时间和设置好的时间间隔进行定时的数据冻结，并将冻结的数据及其冻结时间从计量模块和时钟模块存储到存储模块中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘澜，冯钰洋，
申请(专利权)人：深圳市拓远能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：