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一种电测执行器及其控制方法


技术摘要:
本发明公开了一种电测执行器,包括:处理模块、通信模块和通断器;处理模块包括主控模块、电能处理模块和通断控制模块;电能处理模块,用于测量接入市电回路的电能数据,当电压过零时生成电压过零信号;通信模块,用于接收终端设备发送的抄表指令和通断控制指令;通断  全部
背景技术:
随着现代化科技的发展,在智能家居和建筑智能中对智能电表也提出了新的要 求。目前,传统有线电表,其抄表协议为DL/T645、Modbus,但无拉闸功能;有线预付费电表, 其抄表协议为DL/T645、Modbus,有拉闸功能;Wi-Fi无线电表,其无线组网方式为星型,抄表 协议为私有,但2.4GHz通信距离短;ZigBee无线电表,其无线组网方式为mesh,抄表协议为 私有或标准ZCL;SubG无线集抄电表,其无线组网方式为星型,其抄表协议为私有协议,但一 般无拉闸功能;LoRa私有协议无线电表,其无线组网方式为星型,抄表协议为私有协议,但 一般无拉闸功能。因此,现有技术中缺少集电能计量、有线抄表、无线抄表和拉闸功能为一 体的电测执行设备。
技术实现要素:
本发明实施例提供一种电测执行器及其控制方法,能有效解决现有技术中缺少集 电能计量、有线抄表、无线抄表和拉闸功能为一体的电测执行设备的问题。 本发明一实施例提供一种电测执行器,包括:处理模块、通信模块和通断器;其中, 所述处理模块包括主控模块、电能处理模块和通断控制模块,所述通信模块包括无线通信 模块和有线通信模块; 所述电能处理模块,与市电、所述主控模块、所述通断控制模块连接,用于测量所 接入市电回路的电能数据后发送至所述主控模块,以及当检测到电压过零时生成电压过零 信号,并发送至所述通断控制模块; 所述通信模块,与终端设备、所述主控模块连接,用于接收所述终端设备发送的抄 表指令和通断控制指令后发送至所述主控模块;其中,所述终端设备包括服务器、近场设备 和有线设备; 所述通断控制模块,与所述通断器、所述主控模块连接,用于响应来自所述主控模 块的所述通断控制指令,基于所述电压过零信号控制所述通断器的动作,并向所述主控模 块返回通断器控制结果; 所述通断器,用于连接负载以断开或接通负载供电; 所述主控模块,用于响应所述抄表指令,对所述电能数据进行处理,得到抄表应答 数据,并将所述抄表应答数据、所述通断器控制结果及所述通断控制指令控制后的通断器 状态发送至所述通信模块; 所述通信模块,还用于将所述抄表应答数据、所述通断器控制结果及所述通断器 状态上报至所述终端设备。 作为上述方案的改进,所述电能处理模块包括电压传感器、电流传感器及电能测 6 CN 111579862 A 说 明 书 2/13 页 量模块; 所述电压传感器,用于测量所述市电回路中的电压信号;所述电压信号包括电压 幅值、电压频率和电压相位; 所述电流传感器,用于测量所述市电回路中的电流信号;其中,所述电流信号包括 电流大小、电流方向和电流相位; 所述电能测量模块,与所述电压传感器、所述电流传感器连接,用于接收来自所述 电压传感器的所述电压信号以及来自所述电流传感器的所述电流信号,并生成对应的电能 数据;其中,所述电能数据包括电压、电流、电压频率、电度、功率、功率因数; 所述电能测量模块,还用于对所述市电回路进行电压过零检测,当检测到电压过 零时生成电压过零信号。 作为上述方案的改进,所述通信模块,与控制面板设备连接,用于接收所述控制面 板设备发送的控制面板抄表指令和控制面板通断控制指令后发送至所述主控模块; 所述主控模块,用于接收所述控制面板抄表指令和所述控制面板控制指令;响应 所述控制面板抄表指令,对所述电能数据进行处理,得到控制面板抄表应答数据,并发送至 所述通信模块; 所述通断控制模块,用于响应来自所述主控模块的所述控制面板控制指令,在电 压过零时控制所述通断器的动作,并向所述主控模块返回控制面板控制结果; 所述主控模块,还用于将所述控制面板控制结果及控制面板控制后的通断器状态 发送至所述通信模块; 所述通信模块,还用于将所述控制面板抄表应答数据、所述控制面板控制结果及 所述控制面板控制后的通断器状态上报至所述终端设备。 作为上述方案的改进,所述处理模块还包括事件处理模块; 所述事件处理模块,与所述电能处理模块、所述主控模块连接,用于根据来自所述 电能处理模块的电能数据,判断当前的所述市电回路是否存在电能质量超标,以及判断当 前的所述市电回路中电压值、电流值和功率值是否超过预设的报警阈值;若是,则生成报警 信号,并发送至所述主控模块; 所述主控模块,用于将所述报警信号转发至所述通信模块; 所述通信模块,用于将所述报警信号发送至所述终端设备; 所述事件处理模块,还用于连接所述通断控制模块以当发生报警事件时,根据当 前通断器状态判断是否生成通断器断开指令;若是,则向所述通断控制模块发送所述通断 器断开指令; 所述通断控制模块,用于响应所述通断器断开指令,在电压过零时控制所述通断 器断开; 所述处理模块还包括RTC模块;所述RTC模块,用于连接所述主控模块以向所述电 测执行器提供实时时钟; 所述事件处理模块,还用于连接所述RTC模块以根据来自所述RTC模块的实时时 钟,按时间冻结所述电能数据,生成并保存电能冻结数据。 作为上述方案的改进,所述处理模块还包括场景控制模块; 所述主控模块,用于通过所述通信模块接收来自所述终端设备或控制面板设备的 7 CN 111579862 A 说 明 书 3/13 页 场景操作指令; 所述场景控制模块,与所述主控模块、所述通断控制模块连接,用于获取所述场景 操作指令,并从预设场景控制指令中调用所述场景操作指令对应的场景控制指令,将所述 场景控制指令发送至所述通断控制模块;其中,所述预设场景控制指令为预设场景下通断 器状态对应的控制指令; 所述通断控制模块,用于响应所述场景控制指令,在电压过零时控制所述通断器 的动作,并向所述主控模块返回场景控制结果; 所述主控模块,用于将所述场景控制结果及场景控制后的通断器状态发送至所述 通信模块; 所述通信模块,用于将所述场景控制结果及所述场景控制后的通断器状态上报至 所述终端设备。 作为上述方案的改进,所述处理模块还包括计划任务模块; 所述计划任务模块,与所述RTC模块及所述场景控制模块连接,用于获取所述实时 时钟;当所述实时时钟到达预设的计划任务时间点时,向所述场景控制模块发出任务控制 请求; 所述场景控制模块,用于调用所述任务控制请求对应的预设场景控制指令,作为 任务控制指令,并将所述任务控制指令发送至所述通断控制模块; 所述通断控制模块,用于响应所述任务控制指令,在电压过零时控制所述通断器 的动作,并向所述主控模块返回任务控制结果; 所述主控模块,用于将所述任务控制结果及任务控制后的通断器状态发送至所述 通信模块; 所述通信模块,用于将所述任务控制结果及所述任务控制后的通断器状态上报至 所述终端设备。 作为上述方案的改进,所述处理模块还包括OTA模块; 所述主控模块,还用于通过所述通信模块接收来自所述终端设备的固件升级指 令; 所述OTA模块,用于连接所述主控模块以获取所述固件升级指令,并基于所述固件 升级指令进行升级。 作为上述方案的改进,所述电测执行器还包括人机交互模块;其中,所述人机交互 模块包括显示设备、按键及二维码处理模块; 所述按键,与所述显示设备、所述主控模块连接,用于获取用户操作按键行为对应 的按键控制指令和参数配置指令,并发送至所述主控模块;控制所述显示设备的显示内容; 所述二维码处理模块,与所述主控模块、所述显示设备连接,用于从所述主控模块 获取所述电测执行器的参数信息,并形成二维码数据,将所述二维码数据发送至所述显示 设备; 所述显示设备,用于根据按键行为切换显示内容;接收并显示所述二维码数据; 所述主控模块,用于响应所述参数配置指令,对所述电测执行器进行参数配置,并 向所述显示设备发送参数配置信息;转发所述按键控制指令至所述通断控制模块; 所述通断控制模块,用于响应所述按键控制指令,在电压过零时控制所述通断器 8 CN 111579862 A 说 明 书 4/13 页 的动作,并向所述主控模块返回按键控制结果; 所述主控模块,还用于根据所述按键控制结果,得到按键控制后的通断器状态,并 发送至所述通信模块; 所述通信模块,用于将所述按键控制后的通断器状态上报至所述终端设备。 作为上述方案的改进,所述有线通信模块包括无线协议转换模块; 所述无线通信模块,用于连接所述服务器、所述控制面板设备及所述近场设备以 接收无线数据并发送至所述主控模块; 所述主控模块,与所述无线协议转换模块连接,用于将所述无线数据发送至所述 无线协议转换模块; 所述无线协议转换模块,与所述有线设备连接,用于将所述无线数据发送至所述 有线设备,并接收所述有线设备返回的有线数据,将所述有线数据发送至所述主控模块; 所述主控模块,还用于接收所述有线数据,并通过所述无线通信模块将所述有线 数据发送至所述服务器及所述近场设备。 本发明另一实施例对应提供了一种电测执行器的控制方法,适用于上述的电测执 行器,包括步骤: 处理模块的电能处理模块测量接入市电回路的电能数据后发送至所述处理模块 的主控模块,以及当检测到电压过零时生成电压过零信号,并发送至所述处理模块的通断 控制模块; 通信模块接收终端设备发送的抄表指令和通断控制指令后发送至所述主控模块; 其中,所述通信模块包括无线通信模块和有线通信模块,所述终端设备包括服务器、近场设 备和有线设备; 所述通断控制模块响应来自所述主控模块的所述通断控制指令,基于所述电压过 零信号控制通断器的动作,并向所述主控模块返回通断器控制结果; 所述通断器连接负载以断开或接通负载供电; 所述主控模块响应所述抄表指令,对所述电能数据进行处理,得到抄表应答数据, 并将所述抄表应答数据、所述通断器控制结果及所述通断控制指令控制后的通断器状态发 送至所述通信模块,以使所述通信模块将所述抄表应答数据、所述通断器控制结果及所述 通断器状态上报至所述终端设备。 相比于现有技术,本发明实施例公开的一种电测执行器及其控制方法,具有如下 有益效果: 通过设置处理模块、通信模块和通断器,其中,所述处理模块包括主控模块、电能 处理模块和通断控制模块,所述通信模块包括无线通信模块和有线通信模块,所述电能处 理模块,与市电、所述主控模块、所述通断控制模块连接,用于测量所接入市电回路的电能 数据后发送至所述主控模块,以及当检测到电压过零时生成电压过零信号,并发送至所述 通断控制模块;所述通信模块,与终端设备、所述主控模块连接,用于接收所述终端设备发 送的抄表指令和通断控制指令后发送至所述主控模块;其中,所述终端设备包括服务器、近 场设备和有线设备;所述通断控制模块,与所述通断器、所述主控模块连接,用于响应来自 所述主控模块的所述通断控制指令,基于所述电压过零信号控制所述通断器的动作,并向 所述主控模块返回通断器控制结果;所述通断器,用于连接负载以断开或接通负载供电;所 9 CN 111579862 A 说 明 书 5/13 页 述主控模块,用于响应所述抄表指令,对所述电能数据进行处理,得到抄表应答数据,并将 所述抄表应答数据、所述通断器控制结果及所述通断控制指令控制后的通断器状态发送至 所述通信模块;所述通信模块,还用于将所述抄表应答数据、所述通断器控制结果及所述通 断器状态上报至所述终端设备,这样能有效解决现有技术中缺少集电能计量、有线抄表、无 线抄表和拉闸功能为一体的电测执行设备的问题,实现指令控制应答及感知当前通断器状 态,实现快速批量控制负载供电,且为物联平台提供恶性负载识别的数据凭据,具有多功能 复合的特点,大大降低现场硬件部署的复杂度,具有很高的性价比。 附图说明 图1是本发明实施例一提供的一种电测执行器的结构示意图; 图2是本发明实施例二提供的一种电测执行器的控制方法的流程示意图; 图3是本发明实施例二提供的电测执行器的控制面板设备控制方法的流程示意 图; 图4是本发明实施例二提供的电测执行器的场景控制方法的流程示意图; 图5是本发明实施例二提供的电测执行器的任务计划控制方法的流程示意图。
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