专利名称：一种电能数据存储方法
技术领域：
:本发明属于电能计量技术领域，涉及一种基于低成本数据存储芯片E2PR0M存储电能数据的工艺，特别是一种电能数据存储方法，数据存储时间长，准确可靠。
背景技术：
:电能数据存储是电能计量最重要的一个部分，关系到用户和电力公司的切身经济利益，目前国内和国际都在推智能电网，电能计量仪表由单纯的计量功能扩展出很多信息交互和管理控制功能，即现在的智能电表和能效管理终端，不管电力仪表的智能化如何发展，电能计量及数据存储的可靠性是根本的最重要的功能。现有的在电能仪表上的电能数据存储芯片一般有两种:E2PR0M电可擦除存储器和FRAM铁电，数据控制总线都为串行的I2C总线，其中E2PR0M的成本较低，256Kbit的E2PR0M也只要I块钱左右，但E2PR0M两次写操作的延时一定要保证足够的时间，否则数据存储会不可靠，可擦写的次数也只能保证100万次，而FRAM的成本较高，相同的存储空间价格是E2PR0M的数倍，但擦写次数不受限制，也无需考虑擦写的延时，可靠性较高，在目前的电能计量领域，对于单相计量仪表，一般用E2PR0M存储，三相计量仪表会用FRAM进行电能数据存储，但是这些电能数据存储方法经常出现电能数据异常的现象，给表计厂商造成很大损失，浪费资源。因此，寻求设计提供一种成本低、数据存储可靠的电能数据存储方法，提高电能仪表的设计寿命，提升仪表的整体性能，节约资源，降低成本
发明内容
:本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计提供一种简单可靠、成本低的电能数据存储方法，利用优化的设计理念和方法，实现资源利用和性能的最大化。为了实现上述目的，本发明基于数据控制总线为串行12C总线的E2PR0M存储器，提高电能仪表的使用寿命和整体性能，包括I2C总线操作、电能数据的分块处理和电能累加存储三个步骤，其具体工艺步骤为:(I)、I2C总线操作:先调整I2C总线的时钟速率为90_110ΚΗζ，使所有厂家型号的E2PR0M存储器都兼容，存储一个字节的时间为8微秒，存储速率满足设计要求，增强设计程序的通用性；再进入E2PR0M存储器写函数，使I2C总线函数的传递参数存储结构类型一致，保证E2PR0M存储器读写操作正常；然后开始E2PR0M存储器的I2C总线写操作，在发送E2PR0M存储器器件地址时，进行I2C总线返回ACK IOms判断，若I2C总线IOms内正常返回响应(ACK)，则允许E2PR0M存储器写操作，继续完成后续步骤；否则重新发送E2PR0M存储器器件地址，重新发送次数小于IOms的延时需要的次数时，停止I2C总线的操作；10ms的延时提高E2PR0M存储器存储操作的可靠性和程序的效率；(2)、电能数据的分块处理:对整数电量进行分区存储，按电能度数进行存储，将整个整数电量区分为N个电能存储区块，用一个电量指针对这些电能存储区块进行指向，每MkWh切换一次，寿命提高M倍，例如整数电能区分为4个区块，每50万kWh电能指针切换一次，按照单相220V，IOOA的负荷，电能仪表的使用寿命为10年，如果分为6个区块，则为15年，再加上程序的电能指针循环处理，提高电能仪表的寿命，同时电能指针在整个设计寿命区间，只写操作一次，提高电能指针的可靠性；(3)、电能累加存储:按照每IkWh进行电能的累加存储，电能累加到IkWh后判断是否累计到M kWh,若电能没有累计到M kWh,则电能累加加I,并记录到当前电能指针指向的数据区块；若电能累计到M kWh，则电能指针加I ;电能指针加I后判断电能指针是否大于等于电量的分区N，若电能指针小于N，则电能累加加1，并记录到电能指针加I后指向的电能存储区块；否则把当前电能指针指向的电能复制到第一个电能存储区块，电能在第一个电能存储区块累加加1，并且电能指针清零；实现电能数据的存储。本发明与现有技术相比，其工艺简单，原理可靠，节省成本，存储程序的通用性强，存储数据可靠性高，电能仪表使用寿命长。
:图1为本发明涉及的I2C总线的操作流程示意框图。图2为本发明涉及的电能的累加存储流程示意框图。
具体实施方式
:下面通过实施例并结合附图作进一步说明。实施例:本实施例基于数据控制总线为串行12C总线的E2PR0M存储器，提高电能仪表的使用寿命和整体性能，包括I2C总线操作、电能数据的分块处理和电能累加存储三个步骤，其具体工艺步骤为:(I)、I2C总线操作:先调整I2C总线的时钟速率为90_110ΚΗζ，使所有厂家型号的E2PR0M存储器都兼容，存储一个字节的时间为8微秒，存储速率满足设计要求，增强设计程序的通用性；再进入E2PR0M存储器写函数，使I2C总线函数的传递参数存储结构类型一致，保证E2PR0M存储器读写操作正常；然后开始E2PR0M存储器的I2C总线写操作，在发送E2PR0M存储器器件地址时，进行I2C总线返回ACK IOms判断，若I2C总线IOms内正常返回响应(ACK)，则允许E2PR0M存储器写操作，继续完成后续步骤；否则重新发送E2PR0M存储器器件地址，重新发送次数小于IOms的延时需要的次数时，停止I2C总线的操作；10ms的延时提高E2PR0M存储器存储操作的可靠性和程序的效率；(2)、电能数据的分块处理:对整数电量进行分区存储，按电能度数进行存储，将整个整数电量区分为N个电能存储区块，用一个电量指针对这些电能存储区块进行指向，每MkWh切换一次，寿命提高M倍，例如整数电能区分为4个区块，每50万kWh电能指针切换一次，按照单相220V，100A的负荷，电能仪表的使用寿命为10年，如果分为6个区块，则为15年，再加上程序的电能指针循环处理，极大提高电能仪表的寿命，同时电能指针在整个设计寿命区间，只写操作一次，提高电能指针的可靠性；(3)、电能累加存储:按照每IkWh进行电能的累加存储，电能累加到IkWh后判断是否累计到M kWh,若电能没有累计到M kWh,则电能累加加I,并记录到当前电能指针指向的数据区块；若电能累计到M kWh，则电能指针加I ;电能指针加I后判断电能指针是否大于等于电量的分区N，若电能指针小于N，则电能累加加1，并记录到电能指针加I后指向的电能存储区块；否则把当前电能指针指向的电能复制到第一个电能存储区块，电能在第一个电能存储区块累加加1，并且电能指针清零；实现电能数据的存储。本实施例设计一款额定电压220V，最大电流100A，设计寿命15年的三相四线电能计量仪表，电能每IkWh累加存储一次，则相关计算如下:15年的时间，在100A的电流下，能够走的最大电量为E:E=220 X 100 X 15 X 365 X 24 X 3=8672400000ffh=8672400kffh每一块E2PR0M存储区用90%的E2PR0M寿命，即M为90万kWh，N取10即可，一块256Kbit的E2PR0M字节空间大小为32768个字节，足够空间进行该分区存储；本实施例涉及的N和M分别为大于O的自然数。
权利要求
1.一种电能数据存储方法，其特征在于包括I2C总线操作、电能数据的分块处理和电能累加存储三个步骤，其具体工艺步骤为: (1)、I2C总线操作:先调整I2C总线的时钟速率为90-110KHZ，使所有厂家型号的E2PR0M存储器都兼容，存储一个字节的时间为8微秒，存储速率满足设计要求，增强设计程序的通用性；再进入E2PR0M存储器写函数，使I2C总线函数的传递参数存储结构类型一致，保证E2PR0M存储器读写操作正常；然后开始E2PR0M存储器的I2C总线写操作，在发送E2PR0M存储器器件地址时，进行I2C总线返回ACKlOms判断，若I2C总线IOms内正常返回响应，则允许E2PROM存储器写操作，继续完成后续步骤；否则重新发送E2PROM存储器器件地址,重新发送次数小于IOms的延时需要的次数时，停止I2C总线的操作；10ms的延时提高E2PROM存储器存储操作的可靠性和程序的效率； (2)、电能数据的分块处理:对整数电量进行分区存储，按电能度数进行存储，将整个整数电量区分为N个电能存储区块，用一个电量指针对这些电能存储区块进行指向，每M kWh切换一次，寿命提高M倍，例如整数电能区分为4个区块，每50万kWh电能指针切换一次，按照单相220V，100A的负荷，电能仪表的使用寿命为10年，如果分为6个区块，则为15年，再加上程序的电能指针循环处理，提高电能仪表的寿命，同时电能指针在整个设计寿命区间，只写操作一次，提高电能指针的可靠性； (3)、电能累加存储:按照每IkWh进行电能的累加存储，电能累加到IkWh后判断是否累计到M kWh,若电能没有累计到M kWh,则电能累加加I,并记录到当前电能指针指向的数据区块；若电能累计到MkWh，则电能指针加I ;电能指针加I后判断电能指针是否大于等于电量的分区N，若电能指针小于N，则电能累加加I，并记录到电能指针加I后指向的电能存储区块；否则把当前电能指针指向的电能复制到第一个电能存储区块，电能在第一个电能存储区块累加加1，并且电能指针清零；实现电能数据的存储。
全文摘要
本发明属于电能计量技术领域，涉及一种电能数据存储方法，先调整I2C总线，再进入E2PROM存储器写函数后开始E2PROM存储器的I2C总线写操作，将整个整数电量区分为N个电能存储区块，每M kWh切换一次；电能累加到1kWh后判断是否累计到M kWh，若电能没有累计到M kWh，则电能累加加1；若电能累计到M kWh，则电能指针加1；若电能指针小于N，则电能累加加1，并记录到电能指针加1后指向的电能存储区块；否则把当前电能指针指向的电能复制到第一个电能存储区块，电能在第一个电能存储区块累加加1，电能指针清零；其工艺简单，原理可靠，节省成本，通用性强，存储数据可靠性高，电能仪表使用寿命长。
文档编号G06F13/16GK103207834SQ20131009735
公开日2013年7月17日 申请日期2013年3月25日 优先权日2013年3月25日
发明者兰召锋 申请人:杭州乾程弘泰电力科技有限公司