一种智能电能表感知装置及其控制方法与流程

本发明涉及智能传感，具体地涉及一种智能电能表感知装置及其控制方法。

背景技术：

1、随着智能电能表在居民用电、工商业计量和配电台区管理中的大量应用，电能表现场运行环境也更加复杂。电能表通常安装在表箱、配电柜或户外计量箱内，长期受到温湿度变化、振动冲击、人为操作以及外部电磁环境的影响。实际运维中，端钮盖被打开、表体受到敲击或跌落、外部强磁靠近等情况，都可能影响电能表计量安全和运行可靠性，因此需要在电能表前端设置异常感知电路，对上述异常状态进行及时识别和记录。

2、现有电能表一般会分别设置端钮盖检测、振动检测或磁场检测电路，但这些检测手段往往相互独立。端钮盖检测只能反映盖体开合状态，冲击检测只能反映机械扰动，磁场检测则容易受到环境磁场缓慢漂移、传感器零点变化以及采样时序的影响。尤其在低功耗设计中，若磁场传感器长期保持高采样状态，会增加电能表静态功耗；若仅在异常发生后才启动磁场采样，又可能缺少异常发生前的磁场参考值，导致当前磁场信号无法与有效基准进行比较，进而降低磁场异常判断的可靠性。

3、此外，现有方案在事件处理上通常只记录单一触发来源，难以区分端钮盖异常、冲击异常和磁场异常之间的组合关系，报警等级也不够明确。对于现场排查而言，单纯知道“发生报警”并不足以还原异常过程。因此，亟需一种能够在低功耗状态下保持前端感知能力，并在端钮盖异常或冲击异常发生后联动完成磁场基准保持、当前磁场采样、事件判别、事件存储和报警输出的智能电能表感知装置及其控制方法。

技术实现思路

1、本发明实施方式的目的是提供一种智能电能表感知装置及其控制方法，以至少解决现有电能表难以在低功耗状态下对端钮盖异常、冲击异常和磁场异常进行联动感知与事件判别的问题。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种智能电能表感知装置，所述智能电能表感知装置包括：

3、端钮盖异常触发模块、冲击异常触发模块、唤醒与磁场基准保持模块、磁场采样模块、磁场比较与报警锁存模块、事件判别模块、主控采集模块以及事件存储与报警输出模块；

4、所述端钮盖异常触发模块用于在端钮盖异常动作时输出第一唤醒信号；所述冲击异常触发模块用于在电能表受到冲击时输出第二唤醒信号；

5、所述唤醒与磁场基准保持模块用于根据所述第一唤醒信号和/或所述第二唤醒信号生成总唤醒信号，并保持由所述磁场采样模块输出的磁场采样信号形成的磁场基准；

6、所述磁场采样模块用于输出当前磁场采样信号；

7、所述磁场比较与报警锁存模块用于根据所述当前磁场采样信号与所述磁场基准的比较结果输出磁场报警信号；

8、所述事件判别模块用于接收所述第一唤醒信号、所述第二唤醒信号和所述磁场报警信号，并在其中至少一个信号有效时生成对应的事件状态码和事件中断信号；

9、所述主控采集模块用于响应所述事件中断信号读取事件信息，并根据所述事件状态码控制所述事件存储与报警输出模块对事件进行存储以及输出对应的报警信息。

10、本发明第二方面提供一种智能电能表感知装置控制方法，所述方法应用于上述的智能电能表感知装置，所述方法包括：

11、在端钮盖异常动作时输出第一唤醒信号，和/或在电能表受到冲击时输出第二唤醒信号；

12、根据所述第一唤醒信号和/或所述第二唤醒信号生成总唤醒信号，并基于所述总唤醒信号保持由磁场采样信号形成的磁场基准以及获取当前磁场采样信号；

13、根据所述当前磁场采样信号与所述磁场基准的比较结果输出磁场报警信号，并在所述第一唤醒信号、所述第二唤醒信号和所述磁场报警信号中的至少一个信号有效时生成对应的事件状态码和事件中断信号；

14、响应所述事件中断信号读取事件信息，并根据所述事件状态码进行事件存储和对应报警信息输出。

15、另一方面，本发明提供一种计算机可读储存介质，该计算机可读存储介质上储存有指令，其在计算机上运行时使得计算机执行上述的智能电能表感知装置控制方法。

16、通过上述技术方案，本发明方案通过端钮盖异常触发模块和冲击异常触发模块分别捕获端钮盖异常动作和表体冲击，并由唤醒与磁场基准保持模块将两类异常触发与磁场检测过程关联起来，在异常发生时保持由磁场采样信号形成的磁场基准，再利用当前磁场采样信号与磁场基准进行比较，避免仅依赖单一磁场瞬时值造成误判。事件判别模块将第一唤醒信号、第二唤醒信号和磁场报警信号统一编码为事件状态码，使主控采集模块能够区分端钮盖异常、冲击异常、磁场异常及其组合状态，并据此完成事件存储和对应报警输出。由此，该装置能够在较低功耗下实现多类异常的联动感知、磁场异常的相对判别和事件来源的可追溯记录，提高智能电能表现场异常识别的准确性和报警处理的针对性。

17、本发明实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

1.一种智能电能表感知装置，其特征在于，所述智能电能表感知装置包括：

2.根据权利要求1所述的智能电能表感知装置，其特征在于，所述端钮盖异常触发模块包括与端钮盖联动的开关、去抖整形电路和第一锁存器；

3.根据权利要求1所述的智能电能表感知装置，其特征在于，所述冲击异常触发模块包括加速度传感器、整形电路和第二锁存器；

4.根据权利要求1所述的智能电能表感知装置，其特征在于，所述唤醒与磁场基准保持模块包括唤醒合成电路、模拟开关和保持电容；

5.根据权利要求4所述的智能电能表感知装置，其特征在于，所述唤醒与磁场基准保持模块还包括采样窗口保持电路；

6.根据权利要求5所述的智能电能表感知装置，其特征在于，所述磁场采样模块包括磁场传感器；所述磁场传感器在所述磁场采样使能信号无效时输出用于形成所述磁场基准的磁场采样信号，在所述磁场采样使能信号有效后输出用于与所述磁场基准进行比较的所述当前磁场采样信号。

7.根据权利要求1所述的智能电能表感知装置，其特征在于，所述磁场比较与报警锁存模块包括比较器和第三锁存器；

8.根据权利要求1所述的智能电能表感知装置，其特征在于，所述主控采集模块在响应所述事件中断信号后读取所述事件状态码和所述当前磁场采样信号，并控制所述事件存储与报警输出模块存储所述事件状态码和所述当前磁场采样信号以及输出与所述事件状态码对应的报警信息；

9.一种智能电能表感知装置控制方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1-8中任一项权利要求所述的智能电能表感知装置，所述方法包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有指令，所述指令在计算机上运行时使得计算机执行权利要求9所述的智能电能表感知装置控制方法。