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多功能智能 电能表

阅读：389发布：2023-01-09

专利汇可以提供多功能智能电能表专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种能并行处理多个任务的多功能智能电能表。包括进行数据交换的电能计量模块、主控模块和通信模块，还包括给各模块供电的电源模块；其中，电能计量模块从电网中获取采样信息进行相关计算，同时每秒钟把计算出来的结果数据传送给主控模块；所述的主控模块内包括并行的多个任务模块和实时操作系统，主控模块对电能模块的信息进行解析处理，并通过通信模块与外界进行数据交换，主控模块连接着将各种信息进行显示的显示模块。本实用新型提供了一种调度任务模块及时，反应速度快，满足现有市场上对多通信实时性要求高的要求的多功能智能电能表；解决了现有技术中存在的电能表内调动任务模块不够及时，反应速度慢的技术问题。，下面是多功能智能电能表专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种多功能智能电能表，其特征在于：包括进行数据交换的电能计量模块、主控模块和通信模块，还包括给各模块供电的电源模块；其中，电能计量模块从电网中获取采样信息进行相关计算，同时每秒钟把计算出来的结果数据传送给主控模块；所述的主控模块内包括并行的多个任务模块和实时操作系统，主控模块对电能模块的信息进行解析处理，并通过通信模块与外界进行数据交换，主控模块连接着将各种信息进行显示的显示模块。
2.根据权利要求1所述的多功能智能电能表，其特征在于：所述的主控模块内进行并行处理的任务模块包括掉电上电处理任务模块、电能计量处理任务模块、显示处理任务模块、时钟费率处理任务模块、负荷记录处理任务模块、事件记录处理任务模块和通信处理任务模块。
3.根据权利要求1或2所述的多功能智能电能表，其特征在于：所述的通信模块有四个，对应于通信模块在主动模块内有四个通信处理任务模块。
4. 根据权利要求1或2所述的多功能智能电能表，其特征在于：主控模块内的显示处理任务模块与显示模块对应。
5.根据权利要求1或2所述的多功能智能电能表，其特征在于：主控模块内的电能计量处理任务模块与电能模块对应。
6.根据权利要求1或2所述的多功能智能电能表，其特征在于：主控模块内的掉电上电处理任务模块与电源模块对应。

说明书全文

多功能智能电能表

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种电能表，尤其涉及一种能并行处理多个任务的多功能智能电能表。

背景技术

[0002] 目前，电能表内部的嵌入式系统都采取的是常规前后台软件系统。在主控模块内各个处理任务模块不能同时工作，总是根据不同状态一次调用一个模块，这种结构简单。但是随着市场对电能表的功能需求的日益增加，电能表的功能处理任务越来越多，在使用中出现了一些问题：

[0003] （1）调度不及时，如果一个功能任务模块的处理周期比较长，那么使用时必须等待该功能任务模块执行完毕后才能执行下一个功能任务模块，直接表现出来的结果是：电能表不能及时响应那些需要快速响应的功能任务，甚至漏掉一两次处理，如当前电能表正在执行打印结算账单的功能任务处理过程中，就可能出在三五秒的时间内不进行电能计算、不刷新显示的情况。

[0004] （2）开发周期和难度会随着功能任务的数量和复杂度的增加而成倍增加，当电能表需要增加相对功能比较复杂、实时性要求比较高的任务时，在前后台系统中，为了达到实时性的要求，设计人员需要人为的调度各功能任务模块，甚至需要精确计算出每个功能任务模块的调用时间点和执行时间长度，即便如此也很难保证实时性的要求。

[0005] 在专利文件中有提到一种电能表，授权公告号为：CN2496029Y，单相智能卡电能表，它包括采样电路、计量电路、控制电路、显示电路、通断电执行电路、卡座、与卡座相对应的集成电路卡以及上述各电路的直流供电电路，控制电路包括单片机、复位芯片和安全控制模块SAM，集成电路卡为CPU卡，安全控制模块SAM和CPU卡的内部掩膜有操作系统TIME-COS2.0，并采用DES加密方法，出厂后经修改主密钥卡将安全控制模块SAM中由生产厂家掌握的通用密钥修改为由供电管理部门掌握的密钥，单片机通过P4口来读取安全控制模块SAM的内容和完成密钥认证。发明内容

[0006] 本实用新型提供了一种调度任务模块及时，反应速度快，满足现有市场上对多通信实时性要求高的要求的多功能智能电能表；解决了现有技术中存在的电能表内调动任务模块不够及时，反应速度慢的技术问题。

[0007] 本实用新型的上述技术问题是通过下述技术方案解决的：一种多功能智能电能表，其特征在于：包括进行数据交换的电能计量模块、主控模块和通信模块，还包括给各模块供电的电源模块；其中，电能计量模块从电网中获取采样信息进行相关计算，同时每秒钟把计算出来的结果数据传送给主控模块；所述的主控模块内包括并行的多个任务模块和实时操作系统，主控模块对电能模块的信息进行解析处理，并通过通信模块与外界进行数据交换，主控模块连接着将各种信息进行显示的显示模块。主控模块控制了整个电能表的运作，在主控模块内的各个可以并行处理运行的任务模块，使得就算当前正在进行操作复杂、执行时间长的功能任务时，一旦出现实时性要求高的任务，电能表总是能够及时的执行，从而满足现在市场上对很多通信实时性要求高的要求。同时当电能表需要增加或者修改功能时，软件设计人员只需要增加相应的功能任务模块就可以，极大的减少了开发的维护周期。 [0008] 作为优选，所述的主控模块内进行并行处理的任务模块包括掉电上电处理任务模块、电能计量处理任务模块、显示处理任务模块、时钟费率处理任务模块、负荷记录处理任务模块、事件记录处理任务模块和通信处理任务模块。主控模块内的上述各个任务模块可以满足不同情况下的各个处理任务，并实现与电能表能各个模块之间的协调沟通，从而实现多通信高实时性的要求。

[0009] 作为优选，所述的通信模块有四个，对应于通信模块在主控模块内有四个通信处理任务模块。通信任务模块的数量可以根据电能表与外界通信的需要来控制通信模块的数量。

[0010] 作为优选，主控模块内的显示处理任务模块与显示模块对应。主控模块内的电能计量处理任务模块与电能模块对应。主控模块内的掉电上电处理任务模块与电源模块对应。在主控模块内有与外部的各个模块对应的任务模块，实现任务执行的实时性，并且保证并行处理外部模块的实时数据，实现反应及时。

[0011] 因此，本实用新型的多功能智能电能表具备下述优点：所设计出来的电能表能够及时地进行任务调度，当正在进行某个复杂、执行时间长的功能任务时，一旦出现实时性要求高的任务，电能表总是能够及时地执行，从而能够满足现有市场上对很多通信实时性要求高的要求。同时当电能表需要增加或修改功能时，软件设计人员只需要增加相应的功能任务并加入到任务调度当中即可，极大地减少了开发维护周期。附图说明

[0012] 图1是本实用新型的多功能智能电能表的模块示意图。

[0013] 图2是图1内的主控模块的模块示意图。

具体实施方式

[0014] 下面通过实施例，并结合附图，对实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

[0015] 实施例：如图1所示，多功能智能电能表，包括电能计量模块1、电源模块2、主控模块3、显示模块4及四个通信模块，四个通信模块分为第一通信模块5、第二通信模块6、第三通信模块7和第四通信模块8，四个通信模块根据主控模块3与外界通信的数据不同而进行划分。其中电源模块2从电网取电，给电能表内的其它模块提供工作电源；电能计量模块1从电网获取采样信息进行相关计算，同时每秒钟把计算出来的结果数据传送给主控模块；主控模块对整个电能表的工作负责，包括对电能计量模块1上报上来的电能计量数据进行解析处理并进行电能累积、存储等，把各种信息输出到显示模块进行显示，通过同通信模块之间的数据交互来达到同外界进行通信的功能。由于微型实时操作系统需要占用一定的FLASH和RAM资源，本电能表选择microchip公司的PIC24FJ256GA110。

[0016] 如图2所示，电能表的主控模块3内包括微型实时操作系统9和多个处理任务模块，其中嵌入式实时操作系统9使用MicroC/os II(也称UCOS)，负责对用户功能任务进行调度。处理任务模块包括并行的掉电上电处理任务模块10、电能计量处理任务模块11、显示处理任务模块12、时钟费率处理任务模块13、负荷记录处理任务模块14、事件记录处理任务模块15、第一通信处理任务模块16、第二通信处理任务模块17、第三通信处理任务模块18、第四通信处理任务模块19，微型实时操作系统并行的处理各处理任务模块内的信息，实现实时调度。软件设计人员为每个用户功能处理任务分配一个任务优先级及任务堆栈区，在系统运行过程中操作系统会根据当前需要执行的任务以及当前该任务的优先级进行抢占式调度，直接从优先级低的任务切换到优先级高的工作任务。

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