專利名稱：一種電能數(shù)據(jù)存儲方法
技術領域：
:本發(fā)明屬于電能計量技術領域，涉及一種基于低成本數(shù)據(jù)存儲芯片E2PR0M存儲電能數(shù)據(jù)的工藝，特別是一種電能數(shù)據(jù)存儲方法，數(shù)據(jù)存儲時間長，準確可靠。
背景技術：
:電能數(shù)據(jù)存儲是電能計量最重要的一個部分，關系到用戶和電力公司的切身經(jīng)濟利益，目前國內(nèi)和國際都在推智能電網(wǎng)，電能計量儀表由單純的計量功能擴展出很多信息交互和管理控制功能，即現(xiàn)在的智能電表和能效管理終端，不管電力儀表的智能化如何發(fā)展，電能計量及數(shù)據(jù)存儲的可靠性是根本的最重要的功能?，F(xiàn)有的在電能儀表上的電能數(shù)據(jù)存儲芯片一般有兩種:E2PR0M電可擦除存儲器和FRAM鐵電，數(shù)據(jù)控制總線都為串行的I2C總線，其中E2PR0M的成本較低，256Kbit的E2PR0M也只要I塊錢左右，但E2PR0M兩次寫操作的延時一定要保證足夠的時間，否則數(shù)據(jù)存儲會不可靠，可擦寫的次數(shù)也只能保證100萬次，而FRAM的成本較高，相同的存儲空間價格是E2PR0M的數(shù)倍，但擦寫次數(shù)不受限制，也無需考慮擦寫的延時，可靠性較高，在目前的電能計量領域，對于單相計量儀表，一般用E2PR0M存儲，三相計量儀表會用FRAM進行電能數(shù)據(jù)存儲，但是這些電能數(shù)據(jù)存儲方法經(jīng)常出現(xiàn)電能數(shù)據(jù)異常的現(xiàn)象，給表計廠商造成很大損失，浪費資源。因此，尋求設計提供一種成本低、數(shù)據(jù)存儲可靠的電能數(shù)據(jù)存儲方法，提高電能儀表的設計壽命，提升儀表的整體性能，節(jié)約資源，降低成本
發(fā)明內(nèi)容
:本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術存在的缺點，尋求設計提供一種簡單可靠、成本低的電能數(shù)據(jù)存儲方法，利用優(yōu)化的設計理念和方法，實現(xiàn)資源利用和性能的最大化。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明基于數(shù)據(jù)控制總線為串行12C總線的E2PR0M存儲器，提高電能儀表的使用壽命和整體性能，包括I2C總線操作、電能數(shù)據(jù)的分塊處理和電能累加存儲三個步驟，其具體工藝步驟為:(I)、I2C總線操作:先調(diào)整I2C總線的時鐘速率為90_110ΚΗζ，使所有廠家型號的E2PR0M存儲器都兼容，存儲一個字節(jié)的時間為8微秒，存儲速率滿足設計要求，增強設計程序的通用性；再進入E2PR0M存儲器寫函數(shù)，使I2C總線函數(shù)的傳遞參數(shù)存儲結(jié)構(gòu)類型一致，保證E2PR0M存儲器讀寫操作正常；然后開始E2PR0M存儲器的I2C總線寫操作，在發(fā)送E2PR0M存儲器器件地址時，進行I2C總線返回ACK IOms判斷，若I2C總線IOms內(nèi)正常返回響應(ACK)，則允許E2PR0M存儲器寫操作，繼續(xù)完成后續(xù)步驟；否則重新發(fā)送E2PR0M存儲器器件地址，重新發(fā)送次數(shù)小于IOms的延時需要的次數(shù)時，停止I2C總線的操作；10ms的延時提高E2PR0M存儲器存儲操作的可靠性和程序的效率；(2)、電能數(shù)據(jù)的分塊處理:對整數(shù)電量進行分區(qū)存儲，按電能度數(shù)進行存儲，將整個整數(shù)電量區(qū)分為N個電能存儲區(qū)塊，用一個電量指針對這些電能存儲區(qū)塊進行指向，每MkWh切換一次，壽命提高M倍，例如整數(shù)電能區(qū)分為4個區(qū)塊，每50萬kWh電能指針切換一次，按照單相220V，IOOA的負荷，電能儀表的使用壽命為10年，如果分為6個區(qū)塊，則為15年，再加上程序的電能指針循環(huán)處理，提高電能儀表的壽命，同時電能指針在整個設計壽命區(qū)間，只寫操作一次，提高電能指針的可靠性；(3)、電能累加存儲:按照每IkWh進行電能的累加存儲，電能累加到IkWh后判斷是否累計到M kWh,若電能沒有累計到M kWh,則電能累加加I,并記錄到當前電能指針指向的數(shù)據(jù)區(qū)塊；若電能累計到M kWh，則電能指針加I ;電能指針加I后判斷電能指針是否大于等于電量的分區(qū)N，若電能指針小于N，則電能累加加1，并記錄到電能指針加I后指向的電能存儲區(qū)塊；否則把當前電能指針指向的電能復制到第一個電能存儲區(qū)塊，電能在第一個電能存儲區(qū)塊累加加1，并且電能指針清零；實現(xiàn)電能數(shù)據(jù)的存儲。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其工藝簡單，原理可靠，節(jié)省成本，存儲程序的通用性強，存儲數(shù)據(jù)可靠性高，電能儀表使用壽命長。


:圖1為本發(fā)明涉及的I2C總線的操作流程示意框圖。圖2為本發(fā)明涉及的電能的累加存儲流程示意框圖。
具體實施方式
:下面通過實施例并結(jié)合附圖作進一步說明。實施例:本實施例基于數(shù)據(jù)控制總線為串行12C總線的E2PR0M存儲器，提高電能儀表的使用壽命和整體性能，包括I2C總線操作、電能數(shù)據(jù)的分塊處理和電能累加存儲三個步驟，其具體工藝步驟為:(I)、I2C總線操作:先調(diào)整I2C總線的時鐘速率為90_110ΚΗζ，使所有廠家型號的E2PR0M存儲器都兼容，存儲一個字節(jié)的時間為8微秒，存儲速率滿足設計要求，增強設計程序的通用性；再進入E2PR0M存儲器寫函數(shù)，使I2C總線函數(shù)的傳遞參數(shù)存儲結(jié)構(gòu)類型一致，保證E2PR0M存儲器讀寫操作正常；然后開始E2PR0M存儲器的I2C總線寫操作，在發(fā)送E2PR0M存儲器器件地址時，進行I2C總線返回ACK IOms判斷，若I2C總線IOms內(nèi)正常返回響應(ACK)，則允許E2PR0M存儲器寫操作，繼續(xù)完成后續(xù)步驟；否則重新發(fā)送E2PR0M存儲器器件地址，重新發(fā)送次數(shù)小于IOms的延時需要的次數(shù)時，停止I2C總線的操作；10ms的延時提高E2PR0M存儲器存儲操作的可靠性和程序的效率；(2)、電能數(shù)據(jù)的分塊處理:對整數(shù)電量進行分區(qū)存儲，按電能度數(shù)進行存儲，將整個整數(shù)電量區(qū)分為N個電能存儲區(qū)塊，用一個電量指針對這些電能存儲區(qū)塊進行指向，每MkWh切換一次，壽命提高M倍，例如整數(shù)電能區(qū)分為4個區(qū)塊，每50萬kWh電能指針切換一次，按照單相220V，100A的負荷，電能儀表的使用壽命為10年，如果分為6個區(qū)塊，則為15年，再加上程序的電能指針循環(huán)處理，極大提高電能儀表的壽命，同時電能指針在整個設計壽命區(qū)間，只寫操作一次，提高電能指針的可靠性；(3)、電能累加存儲:按照每IkWh進行電能的累加存儲，電能累加到IkWh后判斷是否累計到M kWh,若電能沒有累計到M kWh,則電能累加加I,并記錄到當前電能指針指向的數(shù)據(jù)區(qū)塊；若電能累計到M kWh，則電能指針加I ;電能指針加I后判斷電能指針是否大于等于電量的分區(qū)N，若電能指針小于N，則電能累加加1，并記錄到電能指針加I后指向的電能存儲區(qū)塊；否則把當前電能指針指向的電能復制到第一個電能存儲區(qū)塊，電能在第一個電能存儲區(qū)塊累加加1，并且電能指針清零；實現(xiàn)電能數(shù)據(jù)的存儲。本實施例設計一款額定電壓220V，最大電流100A，設計壽命15年的三相四線電能計量儀表，電能每IkWh累加存儲一次，則相關計算如下:15年的時間，在100A的電流下，能夠走的最大電量為E:E=220 X 100 X 15 X 365 X 24 X 3=8672400000ffh=8672400kffh每一塊E2PR0M存儲區(qū)用90%的E2PR0M壽命，即M為90萬kWh，N取10即可，一塊256Kbit的E2PR0M字節(jié)空間大小為32768個字節(jié)，足夠空間進行該分區(qū)存儲；本實施例涉及的N和M分別為大于O的自然數(shù)。
權利要求
1.一種電能數(shù)據(jù)存儲方法，其特征在于包括I2C總線操作、電能數(shù)據(jù)的分塊處理和電能累加存儲三個步驟，其具體工藝步驟為: (1)、I2C總線操作:先調(diào)整I2C總線的時鐘速率為90-110KHZ，使所有廠家型號的E2PR0M存儲器都兼容，存儲一個字節(jié)的時間為8微秒，存儲速率滿足設計要求，增強設計程序的通用性；再進入E2PR0M存儲器寫函數(shù)，使I2C總線函數(shù)的傳遞參數(shù)存儲結(jié)構(gòu)類型一致，保證E2PR0M存儲器讀寫操作正常；然后開始E2PR0M存儲器的I2C總線寫操作，在發(fā)送E2PR0M存儲器器件地址時，進行I2C總線返回ACKlOms判斷，若I2C總線IOms內(nèi)正常返回響應，則允許E2PROM存儲器寫操作，繼續(xù)完成后續(xù)步驟；否則重新發(fā)送E2PROM存儲器器件地址,重新發(fā)送次數(shù)小于IOms的延時需要的次數(shù)時，停止I2C總線的操作；10ms的延時提高E2PROM存儲器存儲操作的可靠性和程序的效率； (2)、電能數(shù)據(jù)的分塊處理:對整數(shù)電量進行分區(qū)存儲，按電能度數(shù)進行存儲，將整個整數(shù)電量區(qū)分為N個電能存儲區(qū)塊，用一個電量指針對這些電能存儲區(qū)塊進行指向，每M kWh切換一次，壽命提高M倍，例如整數(shù)電能區(qū)分為4個區(qū)塊，每50萬kWh電能指針切換一次，按照單相220V，100A的負荷，電能儀表的使用壽命為10年，如果分為6個區(qū)塊，則為15年，再加上程序的電能指針循環(huán)處理，提高電能儀表的壽命，同時電能指針在整個設計壽命區(qū)間，只寫操作一次，提高電能指針的可靠性； (3)、電能累加存儲:按照每IkWh進行電能的累加存儲，電能累加到IkWh后判斷是否累計到M kWh,若電能沒有累計到M kWh,則電能累加加I,并記錄到當前電能指針指向的數(shù)據(jù)區(qū)塊；若電能累計到MkWh，則電能指針加I ;電能指針加I后判斷電能指針是否大于等于電量的分區(qū)N，若電能指針小于N，則電能累加加I，并記錄到電能指針加I后指向的電能存儲區(qū)塊；否則把當前電能指針指向的電能復制到第一個電能存儲區(qū)塊，電能在第一個電能存儲區(qū)塊累加加1，并且電能指針清零；實現(xiàn)電能數(shù)據(jù)的存儲。
全文摘要
本發(fā)明屬于電能計量技術領域，涉及一種電能數(shù)據(jù)存儲方法，先調(diào)整I2C總線，再進入E2PROM存儲器寫函數(shù)后開始E2PROM存儲器的I2C總線寫操作，將整個整數(shù)電量區(qū)分為N個電能存儲區(qū)塊，每M kWh切換一次；電能累加到1kWh后判斷是否累計到M kWh，若電能沒有累計到M kWh，則電能累加加1；若電能累計到M kWh，則電能指針加1；若電能指針小于N，則電能累加加1，并記錄到電能指針加1后指向的電能存儲區(qū)塊；否則把當前電能指針指向的電能復制到第一個電能存儲區(qū)塊，電能在第一個電能存儲區(qū)塊累加加1，電能指針清零；其工藝簡單，原理可靠，節(jié)省成本，通用性強，存儲數(shù)據(jù)可靠性高，電能儀表使用壽命長。
文檔編號G06F13/16GK103207834SQ20131009735
公開日2013年7月17日 申請日期2013年3月25日 優(yōu)先權日2013年3月25日
發(fā)明者蘭召鋒 申請人:杭州乾程弘泰電力科技有限公司