一种用于电力采集设备的电量数据管理方法与流程

本发明涉及电力系统领域，尤其涉及一种用于电力采集设备的电量数据管理方法。

背景技术：

在电力抄表系统中，针对电力采集系统电量数据的采集具有实时刷新快的特点。在实际应用中，可以选用诸如铁电这样的高性能高成本的存储介质，不计寿命地刷新电量。当然，也可以选用低成本的类似eeprom的存储介质，通过采取扩大容量与均衡管理方法相结合的方式来存储电量。在电力采集系统的运行过程中，针对电量数据的存储都是以秒级为单位，并且按照一定的周期将所存储的这些电量数据进行保存。

然而，在选用eeprom作为电力采集设备的存储设备对电量数据存储时，如果按照秒级的单位过于频繁地执行电量数据存储工作，势必会大大降低eeprom存储设备的使用寿命，影响电量数据的正常存储工作。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种用于电力采集设备的电量数据管理方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于电力采集设备的电量数据管理方法，其特征在于，包括如下步骤1至步骤6：

步骤1，在电力采集设备的系统中建立数据缓冲区、数据主存储区和数据副存储区；其中：

所述数据缓冲区用以存储电力采集设备所采集实际电量数据；

所述数据主存储区用以存储该电力采集设备的完整电量数据，所述完整电量数据包括整数位电量数值和小数位电量数值；

所述数据副存储区用以采用均衡管理方法存储该电力采集设备电量数据的小数位电量数值；所述数据副存储区包括若干个在不同时刻用以存储小数位电量数值的数据存储块；所述数据存储块用以存储小数位电量数值、魔术字、写入次数和校验码；

步骤2，所述电力采集设备上电做程序初始化处理；

步骤3，所述电力采集设备对其数据缓冲区内的电量数据做恢复处理，并随系统进行计量更新电量数值；其中，所述数据缓冲区内初始电量数据的整数位来源于所述数据主存储区内电量数据的整数位电量数值；所述数据缓冲区内初始电量数据的小数位来源于所述数据副存储区最新写入数据存储块内的电量数值；

步骤4，所述电力采集设备进入正常计量状态，电力采集设备分别启动针对所述数据主存储区和所述数据副存储区的电量数据写入操作：

所述电力采集设备将当前时刻所述数据缓冲区内的电量数据存储到数据主存储区；

所述电力采集设备将当前时刻所述数据缓冲区内电量数据的小数位电量数值存储到所述数据副存储区；

步骤5，在读取该电力采集设备所采集的初始电量数据时，所述电力采集设备读取数据主存储区内所存储完整电量数据的整数位电量数值以及读取数据副存储区内所存储的最新小数位电量数值；

步骤6，将步骤5读取的所述整数位电量数值与所述最新小数位电量数值之和作为该电力采集设备的实际初始电量数据，并在电力采集设备重新上电时，转入步骤3。

进一步地，在所述电量数据管理方法中，所述最新小数位电量数值为所述数据副存储区内最近时刻所写入的小数位电量数值。

再进一步地，在所述电量数据管理方法中，对所述数据副存储区内所有数据存储块做编号处理并进行检索，先找到写入次数最小的数据存储块位置，然后每隔一定时间，依次写入新的电量数据到数据存储块中，当写入的数据存储块地址超过该数据副存储区所允许的最大序号时，则进行绕尾处理，再继续执行针对数据副存储区内各数据存储块的小数位电量数值写入操作。

进一步地，在所述电量数据管理方法中，所述电力采集设备检测到发生掉电事件且自身具有有效备用电池时，启动备用电池给该电力采集设备供电，且由该电力采集设备在检测到掉电事件的发生时刻立即将所述数据缓冲区内的完整电量保存到数据主存储区内，同时将所述数据缓冲区内电量的小数位保存到所述数据副存储区内，并不再更新数据主存储区和数据副存储区的数据。

改进地，在所述电量数据管理方法中，所述电力采集设备在检测到读取的总电量数据比其所采集电量的尖峰平谷之和小或者所述该总电量数据超过其所采集电量的尖峰平谷之和达到允许误差范围，则对所述总电量数据与所述尖峰平谷之和的偏小一方做电量修正补偿；否则，不予启动修正补偿处理工作。

进一步地，在所述电量数据管理方法中，利用总分脉冲数相等的修正方法对所述总电量数据与所述尖峰平谷之和的偏小一方做电量修正补偿。

再进一步地，在所述电量数据管理方法中，所述允许误差范围为0.01kwh以内。

改进地，在所述电量数据管理方法中，所述数据副存储区所采用的均衡管理方法以128字节作为最小存储单元，每个数据存储块容量大小相等，满足实际存储电量数据所需的最小存储容量，且为128字节的整数倍。

进一步地，在所述电量数据管理方法中，所述数据缓冲区的空间大小为电力采集设备内存容量，所述数据主存储区和数据副存储区均为eeprom存储区。

进一步地，在所述电量数据管理方法中，所述电力采集设备为电力采集终端。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

首先，通过在电力采集设备的系统中分别建立数据缓冲区、数据主存储区以及具有多个数据存储块的数据副存储区，电力采集设备上电并做程序初始化处理时，电力采集设备将把在数据主存储区获取的整数位电量数值以及在数据副存储区所获取的最新小数位电量数值之和作为数据缓冲区的初始电量数据，随着时间和电量的变化，分别启动针对数据主存储区和数据副存储区的电量数据写入操作，电力采集设备按照电量达到整数级及发生掉电事件时即存储电量数据到数据主存储区，以及每距离一定时间间隔将对应完整电量数据的小数位电量数值轮循存储到数据副存储区的一个数据存储块中，从而有效地延长了电力采集设备内的存储设备的使用寿命；

其次，针对数据副存储区内各数据存储块存储工作采取了绕尾处理的方式，通过绕尾处理可以不断地将小数位电量数值存储到数据副存储区；再者，数据副存储区只存储小数位电量，不仅可以节约存储空间，还可以提高数据精度；

最后，通过电力采集设备针对掉电事件做检测以及针对所配置备用电池有效性的判断，实现了在发生掉电意外事件时，电力采集设备的各数据存储区均同时立即保存对应的电量数据，继而能够提高电量数据在发生掉电意外事件时的存储准确度。

附图说明

图1为本发明实施例中用于电力采集设备的电量数据管理方法流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，本实施例中用于电力采集设备的电量数据管理方法，包括如下步骤1至步骤6：

步骤1，在电力采集设备的系统中建立数据缓冲区、数据主存储区和数据副存储区；其中：

数据缓冲区用以存储电力采集设备所采集实际电量数据；

数据主存储区用以存储该电力采集设备的完整电量数据，所述完整电量数据包括整数位电量数值和小数位电量数值；

数据副存储区用以采用均衡管理方法存储该电力采集设备电量数据的小数位电量数值；数据副存储区包括若干个在不同时刻用以存储小数位电量数值的数据存储块；数据存储块用以存储小数位电量数值、魔术字、写入次数和校验码；

数据副存储区所采用的均衡管理方法以128字节作为最小存储单元，每个数据存储块大小相等，满足实际存储电量所需的字节数最小容量，且每个数据存储块大小为128的整数倍；数据缓冲区的空间大小为电力采集设备内存容量，数据主存储区和数据副存储区均为eeprom存储区；本实施例中的电力采集设备为电力集中器电力采集终端；均衡管理方法属于本领域技术人员熟知的技术，此处不做赘述；

例如，假设电力采集设备所采集电量数据的完整电量数据为4.13kwh，则该实施例中的数据主存储区会存储该完整电量数据为4.13kwh；对应地，数据副存储区会将该完整电量数据4.13kwh的小数位电量数值0.13kwh进行存储；

在电力采集设备的运行过程中，只要电力采集设备采集到了电量数据并满足一定时间，数据副存储区内的数据存储块就会存储一次小数位电量数值；例如，假设本实施例中数据幅存储区内共计具有10个数据存储块：

电力采集设备在时刻t1所采集电量数据的完整电量数据为4.13kwh时，该完整电量数据4.13kwh的小数位电量数值0.13kwh就会存储(或称写入)到数据副存储区的第一个数据存储块中，写入次数为n；

电力采集设备在时刻t2所采集电量数据的完整电量数据为5.15kwh时，该完整电量数据5.15kwh的小数位电量数值0.15kwh就会存储到数据副存储区的第二个数据存储块中，写入次数为n+1；

依次类推；

电力采集设备在时刻t7所采集电量数据的完整电量数据为6.32kwh时，该完整电量数据6.32kwh的小数位电量数值0.32kwh就会存储到数据副存储区的第七个数据存储块中，写入次数为n+6；

电力采集设备在时刻t8所采集电量数据的完整电量数据为7.16kwh时，该完整电量数据7.16kwh的小数位电量数值0.16kwh就会存储到数据副存储区的第八个数据存储块中，写入次数为n+7；

电力采集设备在时刻t9所采集电量数据的完整电量数据为7.23kwh时，该完整电量数据7.23kwh的小数位电量数值0.23kwh就会存储到数据副存储区的第9个数据存储块中，写入次数为n+8；其中，时刻t1<t2<…<t9；即在t1至t9的这9个时刻中，最近时刻为t9，写入的最大次数为n+8；

步骤2，电力采集设备上电做程序初始化处理；

步骤3，电力采集设备对其数据缓冲区内的电量数据做恢复处理，并随系统进行计量更新电量数值；其中，数据缓冲区内电量数据的整数位来源于数据主存储区内电量数据的整数位电量数值；数据缓冲区内电量数据的小数位来源于数据副存储区最新写入数据存储块内的电量数值；其中，本实施例中的最新小数位电量数值为数据副存储区内最近时刻所写入的小数位电量数值；

步骤4，电力采集设备进入正常计量状态，电力采集设备分别启动针对数据主存储区和数据副存储区的电量数据写入操作：

电力采集设备将当前时刻数据缓冲区内的电量数据存储到数据主存储区；

电力采集设备将当前时刻数据缓冲区内电量数据的小数位电量数值存储到数据副存储区；

步骤5，在读取该电力采集设备所采集的初始电量数据时，电力采集设备读取数据主存储区内所存储完整电量数据的整数位电量数值以及读取数据副存储区内所存储的最新小数位电量数值；

具体地，在本实施例中，在读取该电力采集设备所采集的初始电量数据时，电力采集设备在时刻t9获取到数据主存储区内的整数位电量数值7.00kwh，以及在该时刻t9读取数据副存储区内的最新小数位电量数值(即最近时刻t9所写入的小数位电量数值)0.23kwh，则将获取的整数位电量数值7.00kwh和最新小数位电量数值0.23kwh之和作为数据缓冲区在电力采集设备上电后的初始电量数据7.23kwh；

步骤6，将步骤5读取的整数位电量数值7.00kwh与最新小数位电量数值0.23kwh之和7.23kwh作为该电力采集设备的实际初始电量数据，并在电力采集设备重新上电时，转入步骤3。

为了节约数据副存储区的存储空间，在本实施例的电量数据管理方法中，对数据副存储区内所有数据存储块做编号处理并进行检索，先找到写入次数最小的数据存储块位置，然后每隔一定时间，依次写入新的电量数据到数据存储块中，当写入的数据存储块地址超过该数据副存储区所允许的最大序号时，则进行绕尾处理，再继续执行针对数据副存储区内各数据存储块的小数位电量数值写入操作。此处所说的该“一定时间”根据需要进行设置。对数据副存储区的操作如下：

数据副存储区设置10个数据存储块，每个数据存储块如果为128k，则数据副存储区总共大小是1.28m，10个数据存储块地址是连续的，每次从首个数据存储块写入到最后一个数据存储块，再回到首个数据存储块，完成一次绕尾工作。一次写入电量数据及其校验码、魔术字、加1后的写入次数，完成写入后再回读数据，校验有效，则写入判成功，否则数据存储块无效，魔术字清零。

另外，在电力采集设备检测到发生掉电事件且自身具有有效备用电池时，启动备用电池给该电力采集设备供电，且由该电力采集设备在检测到掉电事件的发生时刻立即将数据缓冲区内的完整电量保存到数据主存储区内，同时将数据缓冲区内电量的小数位保存到数据副存储区内，并不再更新数据主存储区和数据副存储区的数据。

再者，电力采集设备在初上电的时候，检测到读取的总电量数据比其所采集电量的尖峰平谷之和小或者该总电量数据超过其所采集电量的尖峰平谷之和达到允许误差范围，则对总电量数据与尖峰平谷之和的偏小一方做电量修正补偿；否则，不予启动修正补偿处理工作；其原理利用总分脉冲数相等的修正方法对总电量数据与尖峰平谷之和的偏小一方做电量修正补偿。其中，本实施例中所说的该允许误差范围根据需要设置为0.01kwh以内。

尽管以上详细地描述了本发明的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。