[發明專利]一種帶有CPU卡的單相費控智能電能表系統

在審

• 申請號: 202110956892.2
• 申請日: 2021-08-19
• 公開（公告）號: CN113567723A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 李屹;王力;李桃;豆玉華;王堃;張奕婷;劉鵬偉;陳旭
• 申請（專利權）人: 北京京儀北方儀器儀表有限公司
• 主分類號: G01R11/56
• 分類號: G01R11/56;G01R22/10;G01R22/06;G07F15/00;G07F15/06;G07F15/08;G08B21/24;G08B25/08
• 代理公司: 廣東省中源正拓專利代理事務所(普通合伙) 44748
• 代理人: 王明亮

1.一種帶有CPU卡的單相費控智能電能表系統，其特征在于，包括IC卡接口、電能計量模塊、LCD顯示模塊、處理器、載波通信模塊、電量監測模塊、電量分析模塊、提醒模塊以及購電管理模塊；

所述IC卡接口通過讀卡器連接CPU卡，所述處理器連接IC卡接口，實現處理器的內部計費控制，用戶通過電腦將購電信息輸入CPU卡內實現購電；

所述電能計量模塊用于對用戶用電信息進行計量；所述電能計量模塊通過載波通信模塊以電力線載波通信的方式與LCD顯示模塊相連接；電能計量模塊將統計的用戶用電信息通過電力線纜發送至LCD顯示模塊上，由LCD顯示模塊進行實時顯示；

LCD顯示模塊：安裝在用戶室內，用于實時顯示用戶用電信息；

電量監測模塊用于實時監測LCD顯示模塊顯示的用戶用電信息并將用戶用電信息傳輸至電量分析模塊；所述電量分析模塊用于對用戶用電信息進行分析處理，具體分析步驟為：

當用戶開始用電時，按照用戶預設的監測間隔時長采集LCD顯示模塊顯示的用戶用電信息；

將用戶的當前剩余電量標記為Li，建立當前剩余電量隨時間變化的曲線圖，對該曲線圖進行求導獲取電量消耗速率曲線圖；對電量消耗速率曲線圖進行分析，得到缺電系數BH；

若缺電系數BH≥缺電系數閾值，則判定此時電量不足，生成電量不足信號；所述電量分析模塊用于將電量不足信號經處理器傳輸至購電管理模塊；

所述購電管理模塊用于接收電量不足信號后對補電量進行分析，得到補電量BL，并將電量不足信號和對應的補電量BL發送至用戶的手機終端，提示用戶盡快購電。

2.根據權利要求1所述的一種帶有CPU卡的單相費控智能電能表系統，其特征在于，所述CPU卡為內置加密單元的智能IC卡，所述用戶用電信息包括用戶當天用電量、當前剩余電量和當前用電功率。

3.根據權利要求1所述的一種帶有CPU卡的單相費控智能電能表系統，其特征在于，所述電能計量模塊包括電壓電流互感器、A/D轉換器；所述電壓電流互感器用于采集電壓電流信號并將電壓電流信號傳輸至A/D轉換器，A/D轉換器接收電壓電流信號將其轉換成數字信號并將轉換后的數字信號傳輸至處理器；所述處理器用于承擔負荷控制、費率控制、數據處理及存儲功能。

4.根據權利要求1所述的一種帶有CPU卡的單相費控智能電能表系統，其特征在于，對電量消耗速率曲線圖進行分析，得到缺電系數BH，具體為：

當用戶的當前剩余電量Li≥電量閾值時，若在第一預設時間T1內，電量消耗速率值均大于預設電耗閾值K，則表示當前剩余電量處于高耗狀態；

若當前剩余電量處于高耗狀態，獲取在第一預設時間T1內用戶的電量消耗速率值，并標記為Di，得到消耗速率信息組；

按照標準差計算公式得到消耗速率信息組的標準差α；

若α≤預設標準差閾值；則按照平均值計算公式得到消耗速率信息組的平均值并標記為Ks；同時令參考電耗率CK＝Ks；

若α＞預設標準差閾值，則令參考電耗率CK＝(Ks×b1+α×b2)^0.45；其中b1、b2為系數因子；利用公式BH＝(CK×a2)/(Li×a1)計算得到缺電系數BH，其中a1、a2為系數因子；

當用戶的當前剩余電量Li＜電量閾值時，將用戶的實時電量消耗速率值標記為Kz；利用公式BH＝1/(Li×a3-Kz×a4)計算得到缺電系數BH，其中a3、a4為系數因子。