一种智能电表和智能电表系统技术方案

本申请提供的智能电表和智能电表系统，包括设置在智能电表主体内部的且通过主板相互连接的Arduino芯片、电量计量芯片和通信芯片，电量计量芯片，用于计量用户的用电量；通信芯片，用于接收与智能电表通信的所有智能插座发送的用电信息；Arduino芯片，用于根据用电信息和用电量完成用电安全、用电模式、非法用电或用电偏差的计算；通信芯片，用于将计算结果发送至智能终端，并远程与智能终端保持通信。通过在智能电表中设置Arduino芯片，能够依靠Arduino芯片进行用电安全、用电模式、非法用电或用电偏差的计算，具有较为高效的计算能力，解决了当前的智能电表由于计算性能较低，无法处理较多的实时数据等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种智能电表和智能电表系统
本申请涉及泛在电力物联网
，尤其涉及一种智能电表和智能电表系统。
技术介绍
电表分为传统的智能电表和传统电表，传统电表指的就是当前常见的具有显示用电量的电表，不具有其他功能，传统智能电表是指具有相应的功能的电表，内部具有单片机的电表，如自动充电费等其他功能，传统电表由于具有入户抄表难度大，人工操作费用高，人工读表精度差等缺点，其正在逐步被智能电表所取代。自2009年，国家电网公司开始在全国范围内兴建用电信息采集系统，通过采集终端尤其智能电能表实现了对电力用户用电量、用电负荷、电压电流等数据的全面采集，针对此类数据的存储和分析对电力调配起到了关键性的作用，近年来国家电网提出了构建泛在电力物联网的目标，从而实现电网状态全息感知、运营数据全面连接等目的。泛在电网的提出和实现对当前的智能电表提出来新的挑战和要求，为实现智能电表本体及运行环境的深度感知、实时反应，需在有效利用当前已有数据的基础上，实现对用户内多种电器设备使用量进行精确统计。当前的智能电表一般采用单片机实现，常见的大都是51单片机等8位或16位单片机，虽然能够运行简单的程序，但是一方面无法运行操作系统，另一方面也无法支撑运行复杂应用。虽然当前也有部分采用具有相关的智能插座等设备统计此插座的电力使用情况，但是无法和家庭电表的数据进行汇总融合，电力部门对家庭内的电力使用情况还是无从感知，同时由于智能电表的规模数量庞大，直接传输收集到的原生数据将会带来庞大的通信和计算开销，因此需要智能电表执行一些本地计算任务对数据进行预处理，而当前的智能电表由于计算性能较低，无法处理较多的实时数据和本地执行任务，因此无法达到泛在电网的要求。
技术实现思路
本申请提供了一种智能电表和智能电表系统，以解决当前的智能电表由于计算性能较低，无法处理较多的实时数据和本地执行任务，无法达到泛在电网的要求的问题。本申请解决上述技术问题所采取的技术方案如下：一种智能电表，包括设置在智能电表主体内部的且通过主板相互连接的Arduino芯片、电量计量芯片和通信芯片，所述电量计量芯片，用于计量用户的用电量；所述通信芯片，用于接收与所述智能电表通信的所有智能插座发送的用电信息；所述Arduino芯片，用于根据所述用电信息和用电量完成用电安全、用电模式、非法用电或用电偏差的计算；所述通信芯片，用于将所述计算结果发送至智能终端，并远程与智能终端保持通信。可选的，还包括FPGA芯片；所述FPGA芯片与所述Arduino芯片通过主板连接，所述Arduino芯片加载程序到所述FPGA芯片并向所述FPGA芯片发送相应指令，所述FPGA芯片根据接收到的所述指令执行相应操作，并将结果返回至所述Arduino芯片。可选的，还包括存储芯片；所述存储芯片与所述Arduino芯片通过主板连接，并和所述电量计量芯片通信，用于存储所述用电量。可选的，还包括高峰统计单元；所述高峰统计单元为软件，运行在所述Arduino芯片，用于根据所述至少一个智能插座发送的所述用电信息，确定用电高峰时段；所述通信芯片还用于将所述用电高峰时段信息发送给所述智能终端。可选的，还包括与所述Arduino芯片通过主板连接的按键操作装置和液晶屏显示装置；所述按键操作装置，用于接收用户指令；所述液晶屏显示装置，用于根据所述用户指令显示用户界面，所述用户界面包括所述用电量、用电信息以及所述计算结果。可选的，所述用电信息至少包含：指定时间段内的用电量数据，所述指定时间段至少包含：当日、当月、近半年内任意月份或用户设定的任意时间段。可选的，所述智能电表还用于通过无线网络控制所述智能插座；所述智能插座向所述智能电表反馈所述智能插座的拓扑结构，所述智能电表根据所述智能插座反馈的拓扑结构，更新对所述智能插座的拓扑结构信息，并对后续用电量统计时进行相应处理。可选的，所述无线网络包括蓝牙、无线局域网或ZigBee通信。可选的，包括上述的智能电表和至少一个智能插座，所述智能电表通过无线网络与所述智能插座相连。本申请提供的技术方案包括以下有益技术效果：本申请提供了一种智能电表和智能电表系统，包括设置在智能电表主体内部的且通过主板相互连接的Arduino芯片、电量计量芯片和通信芯片，电量计量芯片，用于计量用户的用电量；通信芯片，用于接收与智能电表通信的所有智能插座发送的用电信息；Arduino芯片，用于根据用电信息和用电量完成用电安全、用电模式、非法用电或用电偏差的计算；通信芯片，用于将计算结果发送至智能终端，并远程与智能终端保持通信。通过在智能电表中设置Arduino芯片，能够依靠Arduino芯片进行用电安全、用电模式、非法用电或用电偏差的计算，由于Arduino芯片可以完成大分部的执行任务，因此能够保证智能电表的低功率运行，保证了电力部门对家庭用电更细粒度的统计和分析，为电力调度提供了支撑。本申请提供的智能电表，具有较为高效的计算能力，解决了当前的智能电表由于计算性能较低，无法处理较多的实时数据和本地执行任务，无法达到泛在电网的要求的问题。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例提供的智能电表结构原理图；图2为本申请实施例提供的智能电表系统结构原理图；图3为本申请实施例提供的智能电表和用户、供电站和智能插座之间的工作示意图。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。请参考附图1，附图1为本申请实施例提供的智能电表结构原理图，如图1所示，本申请书实施例提供的智能电表，一种智能电表，包括设置在智能电表主体内部的且通过主板相互连接的Arduino芯片、电量计量芯片和通信芯片，所述电量计量芯片，用于计量用户的用电量；所述通信芯片，用于接收与所述智能电表通信的所有智能插座发送的用电信息；所述Arduino芯片，用于根据所述用电信息和用电量完成用电安全、用电模式、非法用电或用电偏差的计算；所述通信芯片，用于将所述计算结果发送至智能终端，并远程与智能终端保持通信。本申请实施例提供的智能电表，其能够和多组松散式具有计量电量的智能插座实时通信，其中，松散式指智能电表和智能插座实现一种耦合关系，这种关系并不是紧耦合，而是一种松散式的可扩展式连接关系，松散式关系同时也指的是智能电表和智能插座可以通过网络连接在一起，同时智能插座本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能电表，其特征在于，包括设置在智能电表主体内部的且通过主板相互连接的Arduino芯片、电量计量芯片和通信芯片，/n所述电量计量芯片，用于计量用户的用电量；/n所述通信芯片，用于接收与所述智能电表通信的所有智能插座发送的用电信息；/n所述Arduino芯片，用于根据所述用电信息和用电量完成用电安全、用电模式、非法用电或用电偏差的计算；/n所述通信芯片，用于将计算结果发送至智能终端，并远程与智能终端保持通信。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能电表，其特征在于，包括设置在智能电表主体内部的且通过主板相互连接的Arduino芯片、电量计量芯片和通信芯片，
所述电量计量芯片，用于计量用户的用电量；
所述通信芯片，用于接收与所述智能电表通信的所有智能插座发送的用电信息；
所述Arduino芯片，用于根据所述用电信息和用电量完成用电安全、用电模式、非法用电或用电偏差的计算；
所述通信芯片，用于将计算结果发送至智能终端，并远程与智能终端保持通信。


2.根据权利要求1所述的智能电表，其特征在于，还包括FPGA芯片；
所述FPGA芯片与所述Arduino芯片通过主板连接，所述Arduino芯片加载程序到所述FPGA芯片并向所述FPGA芯片发送相应指令，所述FPGA芯片根据接收到的所述指令执行相应操作，并将结果返回至所述Arduino芯片。


3.根据权利要求1所述的智能电表，其特征在于，还包括存储芯片；
所述存储芯片与所述Arduino芯片通过主板连接，并和所述电量计量芯片通信，用于存储所述用电量。


4.根据权利要求1所述的智能电表，其特征在于，还包括高峰统计单元；
所述高峰统计单元为软件，运行在所述Arduino芯片，用于根据所述至少一个智能插座发送的所述用电信息，确定用...

【专利技术属性】
技术研发人员：史哲，邹瑄，孝小昂，任哲，雷晓锋，吴琼，杨扬，汪文琦，党林，
申请(专利权)人：中国能源建设集团陕西省电力设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61