自适应计量故障负荷录存设备、系统与方法与流程

本发明涉及电力技术领域，尤其是涉及一种自适应计量故障负荷录存设备、系统与方法。

背景技术：

随着社会的不断进步和经济的飞速发展，电力已经渗透到人民生活的方方面面，成为人们生活中不可或缺的重要部分。电量计量装置被用来对用户使用电力的情况进行计量统计。但是在实际使用过程中，一方面由于受直击雷和感应雷等自然因素的影响，电力计量装置中电压互感器容易发生运行异常或故障，造成电力计量装置的计量故障；另一方面由于传输线自然老化、高压保险熔断、缺相失压计量及人为的接线错误等也会造成电力计量装置的计量故障。在发生上述电力计量装置计量故障时，往往会造成电力数据的丢失，对供电方和用电方造成不必要的损失和麻烦。

目前，在计量故障电量追补工作中，对失压相的电量追补，特别是三相失压计量故障期间，是没有故障期间的电力数据做支持的，只能依靠失压计时仪或四合一主站系统核实故障时间，参照以往正常运行时的平均负荷进行追补，导致追补回来的电力数据可靠性不高。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种自适应计量故障负荷录存设备、系统与方法，提高了在发生电力计量装置计量故障后，追补回来的电力数据的可靠性。

第一方面，本发明实施例提供了一种自适应计量故障负荷录存设备，包括：检测单元、主控器和存储器；所述主控器分别与所述检测单元和所述存储器相连；

所述检测单元用于检测电压二次回路的电压信息，并将所述电压信息发送给所述主控器；所述电压二次回路中包括电力计量装置；

所述主控器用于和所述电力计量装置连接，判断所述电压信息是否正常，在判断出所述电压信息异常时，读取电力计量装置计量的电力数据；

所述存储器用于存储所述电力数据。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述自适应计量故障负荷录存设备还包括：辅助电源；所述辅助电源和所述主控器连接；

所述主控器还用于在判断出所述电压信息小于所述电力计量装置的最小工作电压时，生成电源控制指令，并将所述电源控制指令发送给所述辅助电源；

所述辅助电源用于和所述电力计量装置连接，在接收到所述电源控制指令时为所述电力计量装置供电，以使所述电力计量装置正常工作。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述主控器还用于将所述电力数据打上时间戳。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述主控器还用于采集所述自适应计量故障负荷录存设备的运行状态，并进行存储。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述主控器包括：通信接口；

所述通信接口用于与所述电力计量装置的通信接口连接；

所述主控器通过所述通信接口读取所述电力计量装置计量的电力数据。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述自适应计量故障负荷录存设备还包括：数据读取外接接口；所述数据读取外接接口和所述主控器连接，以使外界能够通过所述数据读取外接接口获取所述电力数据。

第二方面，本发明实施例还提供了一种自适应计量故障负荷录存系统，包括：自适应计量故障负荷录存设备、外部读取设备和电力计量装置；所述自适应计量故障负荷录存设备与所述电力计量装置连接，所述外部读取设备与所述自适应计量故障负荷录存设备连接；

所述电力计量装置用于计量所在电压二次回路中的电力数据；

所述自适应计量故障负荷录存设备为根据第一方面所述的自适应计量故障负荷录存设备，以实现在所述电压二次回路的电压信息异常时，读取和存储所述电力计量装置计量的电力数据；

所述外部读取设备用于读取所述电力数据。

第三方面，本发明实施例还提供了一种自适应计量故障负荷录存方法，应用于主控器，所述主控器分别与检测单元、存储器和电力计量装置连接，电压二次回路中包括电力计量装置，包括：

接收检测单元发送的电压二次回路的电压信息；

若所述电压信息不在预设的电压信息阈值内，则判断所述电压信息异常；

在判断出所述电压信息异常时，读取电力计量装置计量的电力数据；

将所述电力数据存储于存储器中。

结合第三方面，本发明实施例提供了第三方面的第一种可能的实施方式，其中，所述在判断出所述电压信息异常时，读取电力计量装置计量的电力数据，包括：

若所述电压信息大于预设电压信息阈值的最大值，读取电力计量装置计量的电力数据；

若所述电压信息大于电力计量装置的最小工作电压且小于预设电压信息阈值的最小值，读取电力计量装置计量的电力数据。

结合第三方面，本发明实施例提供了第三方面的第二种可能的实施方式，其中，所述在判断出所述电压信息异常时，读取电力计量装置计量的电力数据，还包括：

若所述电压信息小于电力计量装置的最小工作电压，则生成电源控制指令，控制辅助电源为电力计量装置供电，使其正常工作；

读取电力计量装置计量的电力数据。

本发明实施例带来了以下有益效果：本发明实施例通过提供一种自适应计量故障负荷录存设备、系统与方法，包括：检测单元、主控器和存储器；将所述主控器分别与所述检测单元和所述存储器相连；其中，所述检测单元用于检测电压二次回路的电压信息，并将所述电压信息发送给所述主控器；所述电压二次回路中包括电力计量装置；所述主控器用于和所述电力计量装置连接，判断所述电压信息是否正常，在判断出所述电压信息异常时，读取电力计量装置计量的电力数据；所述存储器用于存储所述电力数据。

本发明实施例通过设置检测单元实时检测电压二次回路的电压信息，并将所述电压信息发送给所述主控器；在所述主控器判断出所述电压信息异常时，读取电力计量装置计量的电力数据，通过所述存储器存储所述电力数据，可以在电压二次回路出现电压异常时，及时读取并存储所述电力计量装置计量的电力数据，以便于工作人员在电量追补时可以直接从自适应计量故障负荷录存设备中获取电力数据，提高了在发生电力计量装置计量故障后，追补回来的电力数据的可靠性。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种自适应计量故障负荷录存设备的组成示意图；

图2为本发明实施例提供的一种自适应计量故障负荷录存设备的另一种组成示意图；

图3为本发明实施例提供的一种自适应计量故障负荷录存设备与电能表的接线连接示意图；

图4为本发明实施例提供的一种自适应自适应计量故障负荷录存系统的组成示意图；

图5为本发明实施例提供的一种自适应计量故障负荷录存方法的流程图；

图6为本发明实施例提供了一种电压信息异常时读取电力计量装置的电力数据的方法的流程图；

图7为本发明实施例提供了一种电压信息异常时读取电力计量装置的电力数据的方法的又一种流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，随着社会的不断进步和经济的飞速发展，电力已经渗透到人民生活的方方面面，成为人们生活中不可或缺的重要部分。电量计量装置被用来对用户使用电力的情况进行计量统计。但是在实际使用过程中，一方面由于受直击雷和感应雷等自然因素的影响，电力计量装置中电压互感器容易发生运行异常或故障，造成电力计量装置的计量故障；另一方面由于传输线自然老化、高压保险熔断、缺相失压计量及人为的接线错误等也会造成电力计量装置的计量故障。在发生电力计量装置计量故障时，造成电力数据的丢失，会对供电方和用电方造成不必要的损失和麻烦，基于此，本发明实施例提供的一种自适应计量故障负荷录存设备与系统，可以及时读取和存储电压二次回路中电力计量装置计量的电力数据，提高在发生电力计量装置计量故障后，追补回来的电力数据的可靠性。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种自适应计量故障负荷录存设备进行详细介绍，如图1所示，自适应计量故障负荷录存设备可以包括：检测单元1、主控器2和存储器3；主控器2分别与检测单元1和存储器3相连；

检测单元1用于检测电压二次回路的电压信息，并将电压信息发送给主控器2；电压二次回路中包括电力计量装置；

主控器2用于和电力计量装置连接，判断电压信息是否正常，在判断出电压信息异常时，读取电力计量装置计量的电力数据；

存储器3用于存储电力数据。

在本发明实施例中，检测单元1可以指用来检测电压信息的单元、模块或设备，也可以指电压信息检测电路等；主控器2可以指自适应计量故障负荷录存设备5中具有数据处理、通讯连接和集中控制能力的控制器；电力计量装置可以指用来计量电力数据的计量装置，示例性的，可以指电能表6；电力数据可以包括电流、电压、最大负荷、功率因数和用电量等电力计量装置计量的数据；电压信息可以指电力计量装置测量到的其所在的电压二次回路的电压信息，电压二次回路可以指电力计量装置的电压线圈及其他电器的电压元件，通过电缆或导线与电压互感器二次绕组相连接的电路。

在本发明实施例中，工作人员可以预先设置电压信息正常时的阈值，若电压信息在阈值内，则判断电压信息为正常；反之，若电压信息不在阈值内，则判断电压信息为异常；具体的，若电压信息小于阈值的最小值，则判断电压信息为异常，通常情况下称之为欠压；若电压信息大于阈值的最大值，则判断电压信息为异常，通常情况下称之为过压；若电压信息低于电压二次回路中的电力计量装置的最小工作电压或者电压信息为0，则判断电压信息为异常，通常情况下称之为失压；所以，电压信息异常的情况可以包括过压、欠压和失压三种情况。示例性的，设置电压信息v的正常阈值为55v≤v≤60v，电压二次回路中的电力计量装置的最小工作电压为25v；若当前电压二次回路的电压信息为50v时，由于50v小于正常阈值的最小值55v，大于最小工作电压25v，则判断出当前电压信息为欠压异常；若当前电压二次回路的电压信息为65v时，由于65v大于正常阈值的最大值60v，则判断出当前电压信息为过压异常；若当前电压二次回路的电压信息为15v时，由于15v小于正常阈值的最小值55v，且小于最小工作电压25v，则判断出当前电压信息为失压异常；若当前电压二次回路的电压信息为0v时，电力计量装置断电，则判断出当前电压信息也为失压异常。

其中，检测单元1检测的电压信息为电压二次回路中的电压信息，电力计量装置也在电压二次回路中，同时，在当电压二次回路中的电压开始异常时，电力计量装置能够正常工作一段时间，在此时，本发明提供的主控器2在监测到异常后，马上读取电力计量装置计量的电力数据，通过存储器3存储电力数据，便能够存有电压异常情况下的电力数据，以便于在以后的电量追补工作中，工作人员可以直接从自适应计量故障负荷录存设备5中获取电力数据，解决了以往在计量故障电量追补工作中参照以往正常运行时的平均负荷进行电量追补，从而造成追补的电力数据不可靠的技术问题，实现了严谨且可靠的电量追补的技术效果，避免了因电力计量装置计量故障造成电力数据的丢失，对供电方和用电方造成不必要的损失和麻烦。

在本发明的又一实施例中，如图2所示，自适应计量故障负荷录存设备5还可以包括：辅助电源4；辅助电源4和主控器2连接；

主控器2还用于在判断出电压信息小于所述电力计量装置的最小工作电压时，生成电源控制指令，并将电源控制指令发送给辅助电源4；

辅助电源4用于和电力计量装置连接，在接收到电源控制指令时为电力计量装置供电，以使电力计量装置正常工作。

在实际应用中，由于在过压和欠压情况下，电力计量装置仍然可以正常工作，正常计量电力数据，但是当出现失压异常时，当前电压二次回路中的电压信息低于电力计量装置的最小工作电压，导致电力计量装置无法正常工作，所以在本发明实施例中，为了在发生失压异常时，自适应计量故障负荷录存设备5仍然可以读取电力计量装置中的电力数据，在自适应计量故障负荷录存设备5中可以设置有辅助电源4，辅助电源4可以在电压二次回路出现失压异常时，为电力计量装置供电，使电力计量装置正常工作，从而实现自适应计量故障负荷录存设备5仍然可以从电力计量装置中读取电力数据的目的。

在本发明的又一实施例中，以最常用的用来计量电力数据的电能表6为例，自适应计量故障负荷录存设备5和电能表6的接线连接情况可以如图3所示，自适应计量故障负荷录存设备5和电能表6互相通过对应的接线端口进行接线连接，为了实现自适应计量故障负荷录存设备5和电能表6的通信，可以通过rs485接口进行连接；为了实现在出现失压异常时，自适应计量故障负荷录存设备5为电能表6供电，可以通过预留的辅助电源4的接线端子7将两者进行导线连接。为了实现检测电压二次回路的电压信息，自适应计量故障负荷录存设备5可以通过检测单元直接检测电压二次回路的电压信息，示例性的，可以设置电压互感器检测电压二次回路的电压信息；或者，若电能表6安装时配置了联合接线盒，自适应计量故障负荷录存设备5也可以通过预留的电压检测接线端子与联合接线盒中设置的电压检测端子进行连接，以获取电压二次回路的电压信息，联合接线盒可以指电能计量装置标准接线中的专用接线盒；或者，在本发明实施例中，也可以在主控器中集成安装用于获取电压信息的芯片，使主控器可以直接从电压二次回路或者联合接线盒中获取电压信息。

在本发明的又一实施例中，主控器2还用于将电力数据打上时间戳。

示例性的，自适应计量故障负荷录存设备5可以使用rs485口快速读取功能，读取电能表6计量的电力数据，电能表6本身采集的电力数据可以包括具有一定精度的电流、电压、功率因素数据，为了将电力数据按时间先后进行有序存储，方便工作人员进行搜索、查看和选择，主控器2还可以先为电力数据打上时间标志，再进行存储，示例性的，电力数据可以以文本的形式进行存储。

在本发明的又一实施例中，主控器2还用于采集自适应计量故障负荷录存设备5的运行状态，并进行存储。

在本发明实施例中，自适应计量故障负荷录存设备5的运行状态可以包括设备开启情况、设备运行情况和设备关闭情况等，示例性的，主控器2在采集完自适应计量故障负荷录存设备5的运行状态以后，可以将运行状态以文本的形式进行储存，通过本发明实施例，可以记录并存储自适应计量故障负荷录存设备5的运行状态，防止中途被恶意断电或者恶意开启等，为工作人员提供必要的判断依据。

在本发明的又一实施例中，主控器2包括：通信接口；

通信接口用于与电力计量装置的通信接口连接；

主控器2通过通信接口读取电力计量装置计量的电力数据。

示例性的，通信接口可以指rs485接口，自适应计量故障负荷录存设备5可以通过通信接口读取电力计量装置计量的电力数据。通信接口还可以包括其他类型的通信接口，例如rs232接口，这里不做具体限制。

在本发明的的又一实施例中，自适应计量故障负荷录存设备5还可以包括：数据读取外接接口；计数据读取外接接口和主控器2连接，以使外界能够通过数据读取外接接口获取电力数据。

示例性的，数据读取外接接口可以指usb接口、有线网络接口或无线网络接口等，这里不做具体限制；通过本发明实施例，外界可以通过数据读取外接接口获取自适应计量故障负荷录存设备5内录存的电力数据。在本发明实施例中，外界可以指自适应计量故障负荷录存设备5以外的人或设备，示例性的，人可以通过将具有数据读取功能的设备与数据读取外接接口进行连接，从而实现电力数据的读取。

在本发明的的又一实施例中，自适应计量故障负荷录存设备5还可以包括：显示器；显示器与计主控器2连接；

显示器用于显示电力数据。

示例性的，显示器可以指液晶显示屏，这里不做具体限制；示例性的，显示器还可以用来显示其他数据，例如：时间数据，天气信息数据等。

在本发明的的又一实施例中，自适应计量故障负荷录存设备5还可以包括：报警器；报警器与主控器2连接；

主控器2还用于在判断出电压信息异常时生成报警指令，控制报警器报警。

示例性的，报警器可以指报警指示灯或者蜂鸣报警器，这里不做具体限制。通过本发明实施例，可以在出现电压异常时及时发出报警，提醒工作人员进行检修。

在本发明的的又一实施例中，主控器2包括：多个处理芯片；

多个处理芯片用于判断电压信息是否正常，并在判断出电压信息异常时，读取电力计量装置计量的电力数据。

在本发明实施例中，多个处理芯片可以包括判断型芯片和读取型的芯片，判断型芯片可以用于判断电压信息是否正常；读取型芯片可以用于读取电力计量装置计量的电力数据。

在本发明实施例中，处理芯片还可以包括控制型芯片，控制型芯片可以用于生成电源控制指令，控制辅助电源4为电力计量装置供电；控制型芯片还可以用于生成报警指令，控制报警器报警。

在本发明实施例中，处理芯片还可以包括时间型芯片，用于为电力数据打上时间戳；处理芯片还可以包括采集型芯片，用于采集设备自身的运行状态。

示例性的，上述多个处理芯片可以以焊接的方式焊接在pcb板上，便于集成和安装；示例性的，可以选用ic芯片stc12c5a60s2_44作为主控芯片，实现判断电压信息是否正常，生成电源控制指令，控制辅助电源4为电力计量装置供电，生成报警指令，控制所述报警器报警。

示例性的，可以选用ic芯片75lb185作为读取芯片，实现读取电力计量装置计量的电力数据。

在本发明的的又一实施例中，还提供了一种自适应计量故障负荷录存系统，如图4所示，包括：自适应计量故障负荷录存设备5、外部读取设备8和电力计量装置9；自适应计量故障负荷录存设备5与电力计量装置9连接，外部读取设备8与自适应计量故障负荷录存设备5连接；

电力计量装置9用于计量所在电压二次回路中的电力数据；

自适应计量故障负荷录存设备5为根据上述实施例任一所述的自适应计量故障负荷录存设备5，以实现在电压二次回路的电压信息异常时，读取和存储电力计量装置9计量的电力数据；

外部读取设备8用于读取电力数据。

自适应计量故障负荷录存设备5与电力计量装置9连接，自适应计量故障负荷录存设备5在检测到电力计量装置9所在的电压二次回路出现电压信息异常时，自适应计量故障负荷录存设备5可以及时读取和存储电力计量装置9中的电力数据，在发生电力计量装置9计量故障后，工作人员可以使用外部读取设备8读取自适应计量故障负荷录存设备5中录存的电力数据，来进行电量的追补工作。

在本发明的的又一实施例中，还提供了一种自适应计量故障负荷录存方法，如图5所示，自适应计量故障负荷录存方法可以包括以下步骤：

步骤s1，接收检测单元发送的电压二次回路的电压信息；

步骤s2，若电压信息不在预设的电压信息阈值内，则判断电压信息异常；

步骤s3，在判断出电压信息异常时，读取电力计量装置计量的电力数据；

步骤s4，将电力数据存储于存储器中。

在本发明的的又一实施例中，如图6所示，步骤s3还可以包括以下步骤：

步骤s301，若电压信息大于预设电压信息阈值的最大值，读取电力计量装置计量的电力数据；

步骤s302，若电压信息大于电力计量装置的最小工作电压且小于预设电压信息阈值的最小值，读取电力计量装置计量的电力数据。

在本发明的的又一实施例中，如图6所示，步骤s3还可以包括以下步骤：

步骤s303，若电压信息小于电力计量装置的最小工作电压，则生成电源控制指令，控制辅助电源为电力计量装置供电，使其正常工作；

步骤s304，读取电力计量装置计量的电力数据。

本发明实施例所提供的方法，其实现原理及产生的技术效果和前述设备实施例相同，为简要描述，方法实施例部分未提及之处，可参考前述设备实施例中相应内容。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

本发明实施例所提供的一种自适应计量故障负荷录存设备、系统和方法的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统的具体工作过程，可以参考前述自适应计量故障负荷录存设备实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。