专利名称：阶段式计费的电表装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电力测量装置，具体地说，涉及一种阶梯电价电能表的控制系统。
背景技术：
现有的预付费电表包括接触卡式和非接触式两种。其中，接触卡式电表由磁卡、电卡和CPU卡等各种方式，其主要特点是通过各种卡与插卡机结合，相互传递信息来完成信息交换。接触卡式电表大多用在民用的单相电路系统、便于进行插卡操作的场合。然而，对于使用量大的三相电源，电表装于密封的计量柜、配电柜中，计量柜、配电柜也可能安装于高压电线源近处或电线杆高处，接触卡式电表在操作、安全和电费管理上都存在困难，且计量不准确。非接触式电表大多采用红外信号等手段传递电表信息，可以实现远程抄收，但是 其抗干扰能力差，传输可靠性受到较大的限制，且由于受到干扰，计量不准确。除了对硬件进行改造，用于控制该硬件系统的控制系统同样需要正确可靠，因此就需要设计一套与电表相匹配的控制系统
发明内容
本发明的目的在于针对现有预付费电能表存在抗干扰性差、计量不准确等上述不足，提供一种抗干扰性强、计量准确的阶段式计费的电表装置。本发明的技术方案为一种阶段式计费的电表装置控制系统，所述的控制系统包括程序初始化�？�、时钟、显示刷新处理�？�、通讯帧命令处理�？椤⒌缌吭怂愦⒋婕敖崴愦砟？椋辉诘缌吭怂愦⒋婕敖崴愦砟？橹校缌啃∈录偷缌空录倍杂嘈�(总峰平谷反)电量脉冲累计到O. Olkffh,电量小数事件发生，电量小数加I及保存电量小数数据，当电量小数发生进位时，电量整数事件发生同时应进行电量整数部分处理；时钟、显示刷新处理�？橹校胧录⒎种邮录�、半小时事件及小时事件，秒事件是通过定时器定时IS来激发的；在通讯帧命令处理�？樗惴ㄖ校ㄑ督邮罩∈录屯ㄑ斗⑺椭∈录背绦虿檠酵ㄑ督邮罩⊥瓯曛局梦皇保ㄑ督邮罩∈录⑸绦蚪型ㄑ陡袷降呐卸希绻ㄑ陡袷秸罚俳型ㄑ兜刂返谋冉希绻ㄑ吨≈械牡刂酚蚴潜净刂坊蚬悴サ刂罚硎臼嵌员净ㄑ叮虺绦蚪型ㄑ睹畹慕馐图爸葱校比绻祷厥葜。猛ㄑ斗⑺捅曛荆急负梅⑺褪葜。蛲ㄑ斗⑺褪葜∈录⑸舳⑺褪�。优选的是，所述的程序初始化�？榘∕CU部件初始化模块以及电表部件初始化�？椋黄渲蠱CU部件初始化�？榘↖/O控制模式配置及时钟分频器初始化�？椋疵殴�、外部中断I、比较器中断初始化�？椋琑TC及定时器O、I初始化�？橐约按谥卸�、键盘中断初始化�？椋坏绫聿考跏蓟？榘ǘ丝诔跏蓟？椋允境跏蓟？椋獠渴敝有酒跏蓟？椋Ｓ嗦龀迨菁案鞯缌渴莼指茨？椋敝邮菁跋允究刂剖莼指茨？椋倍畏崖食跏蓟砟？椋返缌砍跏蓟砟？椋Ｊ痹市沓跏蓟砟？�。优选的是，所述的时钟、显示刷新处理�？榘ǘ韵低呈萁懈拢砦蠼谢指炊械牟僮鞯氖菁觳饽？椋笔录⑸保韵嘤Φ氖录谐绦蛳煊Φ氖录葱心？椋型ㄑ缎诺滥匣指�、时段费率检测、电量结算检测的其他执行�？�。优选的是，所述的通讯帧命令处理�？榘ㄍㄑ妒录⑸卸夏？椋ㄑ吨「袷郊觳饽？椋绫硗ㄑ兜刂芳觳饽？椋蚨酝ㄑ睹罱馐图爸葱心？椋ㄑ斗⑺褪葜∧？�。优选的是，所述的电量运算储存及结算处理模块包括电量整数处理及储存模块、电量小数处理及存储�？椤⒌缌柯龀宕砟？�、电量整数低字节处理及储存�？�、电量小数储存区域指针更新判断�？椤Ｓ叛〉氖牵龅牡缌吭怂愦⒋婕敖崴愦砟？榛拱ㄒ桓霰冉掀髦卸夏？�。本发明的有益效果为本发明是预付费阶梯电价电能表系统的灵魂，它是系统的神经中枢，它是整个系统的控制、指挥中心。利用该控制系统能够保证整个系统正确、可靠的运行，实现准确的阶梯计费。
附图I为本发明具体实施例阶梯计费电表的结构框图；附图2为本发明具体实施例控制系统的工作流程框图；附图3为本发明具体实施例初始化�？榈墓ぷ髁鞒炭蛲迹桓酵�4为本发明具体实施例时钟、显示刷新�？榈墓ぷ髁鞒炭蛲迹桓酵�5为本发明具体实施例通讯帧命令处理�？榈墓ぷ髁鞒炭蛲迹桓酵�6为本发明具体实施例电量运算储存及结算处理�？榈墓ぷ髁鞒炭蛲迹桓酵�7为本发明具体实施例比较器中断模块的工作流程框图。
具体实施例方式本发明的
具体实施例方式如图I所示一种阶段式计费的电表装置，所述的电能表电路包括电源电路、计量电路、通讯电路以及MCU电路，所述的电源电路包括MCU电源电路、计量电源电路、以及RS485通讯电源电路三个独立的电路；所述的计量电路包括一个与MCU相连通的计量芯片电路，以及分别于计量芯片电路相连接的被测电压拾取电路和被测电路拾取电路；所述的通讯电路包括与MCU双向联通的通讯信道切换电路以及分别与通讯信道切换电路双向连接的RS485通讯通道和红外通讯通道；所述的MCU电路包括分别与MCU相连接的电池欠压检测电路、系统掉电检测电路和12C总线电路，以及与MCU双向连接的ICP电路。如图2所示上述阶段式计费的电表装置控制系统包括程序初始化�？�、时钟、显示刷新处理�？�、通讯帧命令处理模块、电量运算储存及结算处理模块；在电量运算储存及结算处理�？橹校缌啃∈录偷缌空录倍杂嘈�(总峰平谷反)电量脉冲累计到O. Olkffh,电量小数事件发生，电量小数加I及保存电量小数数据，当电量小数发生进位时，电量整数事件发生同时应进行电量整数部分处理；时钟、显示刷新处理�？橹校胧录�、分钟事件、半小时事件及小时事件，秒事件是通过定时器定时IS来激发的；在通讯帧命令处理�？樗惴ㄖ校ㄑ督邮罩∈录屯ㄑ斗⑺椭∈录背绦虿檠酵ㄑ督邮罩⊥瓯曛局梦皇保ㄑ督邮罩∈录⑸绦蚪型ㄑ陡袷降呐卸希绻ㄑ陡袷秸罚俳型ㄑ兜刂返谋冉希绻ㄑ吨≈械牡刂酚蚴潜净刂坊蚬悴サ刂罚硎臼嵌员净ㄑ叮虺绦蚪型ㄑ睹畹慕馐图爸葱校比绻祷厥葜。猛ㄑ斗⑺捅曛荆急负梅⑺褪葜。蛲ㄑ斗⑺褪葜∈录⑸舳⑺褪�。如图3所示，所述的程序初始化�？榘∕CU部件初始化�？橐约暗绫聿考跏蓟？椋黄渲蠱CU部件初始化是是整个程序初始化的一个部分，它是整个系统所用到的MCU资源的初始化，使程序在运行时能够正确的运行MCU部件，达到预定的目标。MCU部件初始化�？榘↖/O控制模式配置及时钟分频器初始化�？椋疵殴�、外部中断I、比较器中断初始化�？椋琑TC及定时器O、I初始化�？橐约按谥卸稀⒓讨卸铣跏蓟？�。电表各部件初始化是对电表的相关部件、相关的变量进行初始化，特别是电量数据恢复非常重要，使电表正常工作。电表部件初始化模块包括端口初始化�？椋允境跏蓟？椋獠渴敝有酒跏蓟？椋Ｓ嗦龀迨菁案鞯缌渴莼指茨？椋敝邮菁跋允究刂剖莼指茨？椋倍畏崖食跏蓟砟？椋返缌砍跏蓟砟？椋Ｊ痹市沓跏蓟砟？�。如图4所示，时钟、显示刷新�？槌绦蚴歉菔奔浣谐绦虼淼模笔奔浼涓鬒S时，秒事件发生，进行秒事件处理，当时间间隔为分钟时，分钟时间发生，进行分钟事件处理，同样在时间间隔半小时及小时时，半小时及小时事件发生，进行事件处理。所述的时钟、显示刷新处理�？榘ǘ韵低呈萁懈拢砦蠼谢指炊械牟僮鞯氖菁觳饽� 块，当事件发生时，对相应的事件进行程序响应的事件执行�？椋型ㄑ缎诺滥匣指�、时段费率检测、电量结算检测的其他执行�？�。如图5所示，所述的通讯帧命令处理�？榘ㄍㄑ妒录⑸卸夏？椋ㄑ吨「袷郊觳饽？椋绫硗ㄑ兜刂芳觳饽？椋蚨酝ㄑ睹罱馐图爸葱心？椋ㄑ斗⑺褪葜∧？�。通讯帧命令处理�？槭峭ü卸贤ㄑ妒录曛臼欠裰梦痪龆ㄍㄑ妒录欠穹⑸蓖ㄑ妒录⑸保萃ㄑ豆嬖颍觳馔ㄑ吨「袷绞欠裾罚北冉系绫硗ㄑ兜刂肥欠窠斜净ㄑ叮比肟谕ㄑ吨「袷秸泛徒斜净ㄑ逗凸悴ネㄑ妒保蚨酝ㄑ睹罱薪馐屯敝葱型ㄑ睹畈僮�。在通讯命令执行完毕后，程序检测是否要进行通讯发送数据�。绻型ㄑ斗⑺停蜃急竿ㄑ妒荩舳⑺凸δ�。如图6所示，电量运算储存及结算处理�？槭墙械缌考屏砍绦虼恚缌看淼乃承蛞来挝缌空砑按⒋�、电量小数处理及存储、电量脉冲处理、电量整数低字节处理及储存、电量小数储存区域指针更新判断。电量整数低字节处理及储存是为了在电源掉电中，防止程序在对电量整数加I并保存时，电量小数没有保存发生掉电，导致系统多计量IkWh的电能的可能，因此在系统电量恢复时检测到两个电量整数低字节不相等时，对电量小数清零处理，解决问题的发生。电量小数储存区域指针更新判断是因为电量小数的存储区域频繁发生擦写现象，导致EEPROM的寿命减低，因此采样多区域的办法，当检测到当前存储区域损坏时，更换下到一个存储区域，延长预付费阶梯电价电能表的寿命。如图7所示比较器中断模块是用来进行电量脉冲数据保护，当电源电压下降引起比较器中断发生称为掉电，这时应当保护电量脉冲数据。当电源上电、电源掉电、比较器2的比较状态发生翻转、红外通讯导致电源电压下降都可以引起比较器中断发生，因此在设计程序时应分辨出电源掉电发生，从而真正进行保护数据，避免程序错误执行。
权利要求
1.ー种阶段式计费的电表装置控制系统，其特征在于所述的控制系统包括程序初始化�？�、时钟、显示刷新处理�？�、通讯帧命令处理�？�、电量运算储存及结算处理�？椋辉诘缌吭怂愦⒋婕敖崴愦砟？橹校缌啃∈录偷缌空录倍杂嘈�(总峰平谷反)电量脉冲累计到O. Olkffh,电量小数事件发生，电量小数加I及保存电量小数数据，当电量小数发生进位时，电量整数事件发生同时应进行电量整数部分处理；时钟、显示刷新处理模块中，包含秒事件、分钟事件、半小时事件及小时事件，秒事件是通过定时器定时IS来激发的；在通讯帧命令处理�？樗惴ㄖ校ㄑ督邮罩∈录屯ㄑ斗⑺椭∈录背绦虿檠酵ㄑ督邮罩⊥瓯曛局梦皇保ㄑ督邮罩∈录⑸绦蚪型ㄑ陡袷降呐卸希绻ㄑ陡袷秸罚俳型ㄑ兜刂返谋冉希绻ㄑ吨≈械牡刂酚蚴潜净刂坊蚬悴サ刂罚硎臼嵌员净ㄑ叮虺绦蚪型ㄑ睹畹慕馐图爸葱校比绻祷厥葜。猛ㄑ斗⑺捅曛荆急负梅⑺褪葜。蛲ㄑ斗⑺褪葜∈录⑸舳⑺褪�。
2.如权利要求I所述的阶段式计费的电表装置控制系统，其特征在于所述的程序初始化模块包括MCU部件初始化�？橐约暗绫聿考跏蓟？椋黄渲蠱CU部件初始化�？榘↖/O控制模式配置及时钟分频器初始化�？椋疵殴�、外部中断I、比较器中断初始化�？椋琑TC及定时器O、I初始化�？橐约按谥卸�、键盘中断初始化�？椋坏绫聿考跏蓟？榘ǘ衰沓跏蓟？椋允境跏蓟？椋獠渴敝有酒跏蓟？椋Ｓ嗦龀迨菁案鞯缌渴莼指茨？椋敝邮菁跋允究刂剖莼指茨？椋倍畏崖食跏蓟砟？椋返缌砍跏蓟砟？椋Ｊ痹市沓跏蓟砟？�。
3.如权利要求I所述的阶段式计费的电表装置控制系统，其特征在于所述的时钟、显示刷新处理�？榘ǘ韵低呈萁懈拢砦蠼谢指炊械牟僮鞯氖菁觳饽？椋笔录⑸保韵嘤Φ氖录谐绦蛳煊Φ氖录葱心？椋型ㄑ缎诺滥匣指�、时段费率检測、电量结算检测的其他执行模块。
4.如权利要求I所述的阶段式计费的电表装置控制系统，其特征在于所述的通讯帧命令处理模块包括通讯事件发生判断�？椋ㄑ吨「袷郊觳饽？椋绫硗ㄑ兜刂芳觳饽？椋蚨酝ㄑ睹罱馐图爸葱心？椋ㄑ斗⑺褪葜∧？�。
5.如权利要求I所述的阶段式计费的电表装置控制系统，其特征在于所述的电量运算储存及结算处理�？榘ǖ缌空砑按⒋婺？�、电量小数处理及存储�？�、电量脉冲处理�？�、电量整数低字节处理及储存�？�、电量小数储存区域指针更新判断�？�。
6.如权利要求5所述的阶段式计费的电表装置控制系统，其特征在于所述的电量运算储存及结算处理�？榛拱ㄒ桓霰冉掀髦卸夏？�。
全文摘要
本发明涉及一种阶段式计费的电表装置控制系统，包括程序初始化�？�、时钟、显示刷新处理�？�、通讯帧命令处理�？�、电量运算储存及结算处理�？�。在电量运算储存及结算处理�？橹校缌啃∈录偷缌空录皇敝�、显示刷新处理�？橹校胧录�、分钟事件、半小时事件及小时事件；在通讯帧命令处理模块中，它包含通讯接收帧事件和通讯发送帧事件。本发明是预付费阶梯电价电能表系统的灵魂，它是系统的神经中枢，它是整个系统的控制、指挥中心。利用该控制系统能够保证整个系统正确、可靠的运行，实现准确的阶梯计费。
文档编号G01R11/57GK102692536SQ20111006725
公开日2012年9月26日 申请日期2011年3月21日 优先权日2011年3月21日
发明者刘方升 申请人:北京华煜宏博科技有限公司
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