2020106932113 一种电能表的故障录波方法及其电能表.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号CN112034247A
(43)申请公布日2020.12.04
(21)申请号202010693211.3
(22)申请日2020.07.17
(71)申请人宁波三星医疗电气股份有限公司
地址315191浙江省宁波市鄞州区姜山镇
明光北路1166号
(72)发明人卢庆江叶金挺
(74)专利代理机构宁波诚源专利事务所有限公
司33102
代理人袁忠卫方宁
(51)Int.Cl.
G01R22/06(2006.01)

权利要求书2页说明书4页附图3页
(54)发明名称
一种电能表的故障录波方法及其电能表
(57)摘要
一种电能表的故障录波方法，计量芯片对电
压或电流波形进行采样，并实时运算每半个波形
周期的采样值，得到半波有效采样值；当半波有
效采样值不在设定的阈值范围时，则触发故障录
波，计量芯片将触发故障录波前后一段时间内的
所有半波有效采样值保存在缓存中，并给出故障
录波标志；当管理芯片查询到故障录波标志存
在，则管理芯片从缓存中读取故障录波数据，数
据读取完成后清除该标志，管理芯片对每个半波
有效采样值进行处理，得到半波有效可视值；管
理芯片将半波有效可视值、故障录波的时间和故
障录波通道的ID存储到存储器中；用户通过
COSEM接口对故障录波数据进行抄读。还公开了
一种电能表。该方法的工作效率高且能记录更长
时间的故障数据。
CN112034247A
CN112034247A权利要求书1/2页

1.一种电能表的故障录波方法，其特征在于：所述电能表包括计量芯片、管理芯片和存
储器，所述计量芯片和管理芯片之间通讯连接，所述管理芯片与存储器相连接，所述管理芯
片上设有COSEM接口，所述电能表的故障录波方法包括两部分，分别为：
1)、通过计量芯片对电压或电流波形进行采样，生成故障录波数据；
其具体步骤如下：
步骤S1、对电能表进行上电初始化，并使用管理芯片为计量芯片供电；
步骤S2、通过管理芯片完成计量芯片的时钟同步及参数设置；
步骤S3、计量芯片对电压或电流波形进行采样，且计量芯片实时运算每半个波形周期
的电压或电流采样值，该值即为半波有效采样值；
步骤S4、计量芯片将步骤S3中的半波有效采样值与步骤S2中设定的阈值范围进行比
较，判断半波有效采样值是否在设定的阈值范围内，如是，则转至步骤S3，继续下一个半波
有效采样值的采样；如否，则触发故障录波，并转入步骤S5；
步骤S5、计量芯片将触发故障录波前后一段时间内N个点的半波有效采样值保存在缓
存中，并给出故障录波标志；其中，N为正整数；
2)、管理芯片读取计量芯片中的故障录波数据，其具体步骤如下：
步骤a、管理芯片每间隔一定时间查询计量芯片中的故障录波标志是否存在，如某个时
刻查询到计量芯片中的故障录波标志存在，则管理芯片从计量芯片的缓存中读取故障录波
数据，计量芯片在管理芯片读取数据完成后则清除故障录波标志，并转入步骤b；如否，则继
续执行步骤a，每间隔一定时间查询计量芯片中的故障录波标志；
步骤b、管理芯片对从计量芯片中读取的N个点的半波有效采样值进行处理，获取N个点
的半波有效可视值；
步骤c、管理芯片将步骤b中的N个点的半波有效可视值、触发故障录波的时间和故障录
波通道的ID存储到存储器中；
步骤d、用户通过COSEM接口对步骤c中的故障录波数据进行抄读，抄读到的故障录波数
据以波形的形式呈现给用户。
2.根据权利要求1所述的电能表故障录波方法，其特征在于：所述计量芯片与管理芯片
之间通过SPI通讯接口相连接。
3.根据权利要求1所述的电能表故障录波方法，其特征在于：所述管理芯片与存储器之
间通过SPI总线相连接。
4.根据权利要求3所述的电能表故障录波方法，其特征在于：所述电能表内的存储器为
Flash存储器。
5.根据权利要求1所述的电能表故障录波方法，其特征在于：所述步骤S5中故障录波半

波有效值数据记录时间范围为to～t1，其中，故障录波触发时间为t，t∈(t0,t1)，则故障录

波后一段时间t1-t的取值范围为0.1s～2s，故障录波前一段时间t-t0的取值范围为0.1s～
1s。

6.根据权利要求5所述的电能表故障录波方法，其特征在于：所述t1-t＝2s，t-t0＝1s。
7.根据权利要求1所述的电能表故障录波方法，其特征在于：所述步骤c中故障录波通
道对应为三相电源A线、B线和C线对应的电压UA、UB、UC以及对应的电流IA、IB、IC组成的6个
通道中的一个或多个。

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8.根据权利要求1所述的电能表故障录波方法，其特征在于：还包括设有抄读软件的终
端，所述终端与COSEM接口相连接，用于对故障录波数据