本发明涉及一种智能电表，具体涉及一种内置备用电源的智能电表通信单元及控制方法，属于电力设备领域。
背景技术：
随着网络时代的来临，依据网络的便利性对用户进行各领域网络服务、网络信息采集、网络预警处理等，正成为各领域提升服务水平和服务质量的一个标准。在电力系统中，用户用电信息采集系统是对电力用户用电信息采集、处理和实时监控的一个网络系统，其依据无处不在的输电线路，通过智能电表对用户用电信息进行自动采集、计量异常监测、电能质量监测、用电分析与管理、相关信息发布、分布式能源监控、智能用电设备信息交互等，大大方便了用户使用过程，提高了用户的用电安全性，为及时消除各种安全隐患提供了保障。
智能电表通信单元是智能电表中用于信息在线传送的控制单元，其负责智能电表与采集器之间的实时信息传送。用户用电信息采集系统根据汇总的各个用户用电信息产生相应的控制和警示信息，确保整个电力网络始终处于安全、合理的工作环境下，保证了用电的科学性和安全性。
现有智能电表通信单元依托于电网提供的电流进行在线运行，在外部电源断电时，智能电表通信单元同步掉电进入非工作状态。此时，用电信息采集系统将无法继续利用网络和通信单元进行数据采集和通信，使断电后的监控过程处于空白状态，严重影响了监测效果和监测质量。
伴随着智能电网建设的逐步推进，用电信息采集系统对供电异常情况进行及时信息采集和分析，为决策和处理过程提供数据依据就成为关键。于是，对现有智能电表的通信单元进行结构改进，就成为本发明的主要目的。
技术实现要素：
鉴于上述情况和不足，本发明旨在提供一种带有内置备用电源的智能电表通信单元以及依据此单元的控制方法，使电网断电瞬间通信单元可以继续正常工作一段时间，为及时上报掉电节点信息至采集器提供方便，并为后期电力用户用电信息采集系统准确掌握各个位置上掉电用电设备的实际状态提供依据和数据支持。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种内置备用电源的智能电表通信单元，包括外部电源、供电检测电路、电源切换电路、充电控制电路、备用电源和主控通信电路。主控通信电路通过电源切换电路分别与备用电源和外部电源连通，主控通信电路负责与外界采集器进行信息传送。充电控制电路连接在外部电源与备用电源之间，充电控制电路负责对备用电源进行充电控制。供电检测电路分别与外部电源、电源切换电路、充电控制电路、备用电源和主控通信电路信号连接，供电检测电路随时对各电路、电源进行检测，控制充电控制电路对备用电源进行充电，并将检测到的信息随时传送到主控通信电路中。电源切换电路根据主控通信电路的指令进行外部电源或备用电源的连接切换。
一种内置备用电源的智能电表通信单元的控制方法，具体步骤包括：
步骤1、供电检测电路实时监测外部电源和备用电源的工况，输出供电状态信号至主控通信电路。
步骤2、当输出供电状态信号为正常时，外部电源可用，电源切换电路在主控通信电路的指令下自动切换到外部电源供电模式，主控通信电路工作在正常模式下，同时，供电检测电路随时对备用电源欠压情况进行监测，当欠压时，开启充电控制电路对备用电源进行充电，直至备用电源恢复正常储电容量。或，当输出供电状态信号为异常时，主控通信电路发出指令，通过电源切换电路自动切换到备用电源供电模式，主控通信电路工作在异常模式下，同时，主控通信电路记录供电异常事件，主动向外界采集器发送供电异常事件报文。
所述步骤2中，当输出供电状态信号为异常时，主控通信电路自动控制自身及智能电表通信单元中各电路运行功耗。
本发明所述的一种内置备用电源的智能电表通信单元及控制方法的有益效果包括：
1、可有效避免智能电表通信单元在外部电源异常时无法继续正常工作的弊端，消除了以往智能电表通信单元无法及时发送用电设备工况变化造成的供电异常事件处理滞后等问题；
2、带有备用电源的智能电表通信单元可在断电后继续工作，确保了主控通信电路主动发送记录供电异常事件的报文信息发送成功，为远端电力用户用电信息采集系统的实时信息采集、汇总、处理提供数据支持，故障定位准确，排除效率高；
3、内置备用电源的智能电表通信单元具备自动充放电管理和供电电路切换功能，适用性好，维护方便；
4、改进后的智能电表通信单元适用范围广，可适合在各用电领域中使用。
附图说明
图1是本发明所述一种内置备用电源的智能电表通信单元的结构原理示意框图。
具体实施方式
下面结合附图1对本发明所述的一种内置备用电源的智能电表通信单元做进一步的详细描述：
本发明所述的一种内置备用电源的智能电表通信单元，包括外部电源、供电检测电路、电源切换电路、充电控制电路、备用电源和主控通信电路。
充电控制电路连接在外部电源与备用电源之间，充电控制电路负责对备用电源进行充电控制。
供电检测电路分别与外部电源、电源切换电路、充电控制电路、备用电源和主控通信电路信号连接，供电检测电路随时对各电路、电源进行检测，控制充电控制电路对备用电源进行充电，并将检测到的信息随时传送到主控通信电路中，为主控通信电路随时上传状态信息以及发出控制指令提供数据基础。
主控通信电路通过电源切换电路分别与备用电源和外部电源连通，电源切换电路根据主控通信电路的指令进行外部电源或备用电源的连接切换，同时，主控通信电路负责与外界采集器进行信息传送，发送内置备用电源的智能电表通信单元的工作状态信息到采集器中，并最终汇总到远端电力用户用电信息采集系统中，为远端监控、统筹提供数据依据。
基于上述硬件结构，下面对本发明所述的一种内置备用电源的智能电表通信单元的控制方法做进一步的详细描述，具体步骤包括：
步骤1、供电检测电路实时监测外部电源和备用电源的工况，输出供电状态信号至主控通信电路。
步骤2、当输出供电状态信号为正常时，表示外部电源可用，电源切换电路在主控通信电路的指令下自动切换到外部电源供电模式，主控通信电路工作在正常模式下，同时，供电检测电路随时对备用电源欠压情况进行监测，当欠压时，开启充电控制电路对备用电源进行充电，直至备用电源恢复正常储电容量。
当然，如备用电源不在欠压范围内，则充电控制电路不会自动连通对备用电源的充电，充电控制电路处于断开状态。
或者，当输出供电状态信号为异常时，主控通信电路发出指令，通过电源切换电路自动切换到备用电源供电模式，主控通信电路工作在异常模式下，同时，主控通信电路记录供电异常事件，主动向外界采集器发送供电异常事件报文，为远端信息集中和事态控制处理提供数据支撑。
当然，为进一步降低备用电源供电模式下的能源消耗，在上述步骤2中，当输出供电状态信号为异常时，主控通信电路还可自动控制自身及智能电表通信单元中各电路的运行功耗，如关闭不必要的工作模块、降低电流、较少散热等，以延长备用电源的使用时间，确保供电异常状态下的通信正常。