CN108318851A - 一种双芯电能表时钟安全管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双芯电能表时钟安全管理方法，该方法包括读取掉电前电能表的当前时间并进行合法性判断，当所述当前时间合法时将其备份到EEPROM存储器中；上电后读取时钟芯片的时钟数据并进行合法性判断；所述时钟数据合法时读取存储于所述EEPROM中的当前时间并进行合法性判断；从所述EEPROM中读取的所述当前时间合法时，判断时钟芯片的时钟数据是否成功读取；若成功读取时钟芯片的时钟数据，则比较所述时钟数据与从所述EEPROM中读取的所述当前时间；若所述时钟数据大于从所述EEPROM中读取的所述当前时间，则恢复所述时钟芯片的时钟数据为所述双芯电能表的当前时刻时间，反之恢复所述时钟芯片的时钟数据为所述EEPROM中读取的所述当前时间。相对于现有技术，本发明的方法能有效提高双芯电能表的时钟数据容错性能，保证电能表精准的计时，确保电量计量、结算的准确度。

Description

一种双芯电能表时钟安全管理方法

技术领域

本发明涉及电能表领域，尤其涉及一种双芯电能表时钟安全管理方法。

背景技术

双芯电能表具有相互独立的计量芯和管理芯。其中，计量芯作为基表，主要承担电能计量任务，同时具备数据存储、脉冲指示、全失压、电源异常事件检测等功能，并且具备独立RS485通信接口，用于法制数据的溯源。管理芯承担整表的管理任务，主要包括费控显示、对外通信、事件记录、数据冻结、负荷控制等任务。双芯电能表功能划分如图1所示。

但现有的双芯电能表在掉电后上电时很容易引起时钟芯片的时钟突变，造成计费不准确，引发计费纠纷；同时，现有的双芯电能表出现时钟电池欠压时也容易导致时钟芯片停走、复位错误，影响用户用电。

故而，如何确保双芯电能表计时准确，当时钟芯片计时不准确时，能否进行自我修正，从而确保计时精准度，保证电量计量的准确可靠性，是设计者急需解决的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种双芯电能表时钟安全管理方法，该方法将掉电前备份的电能表时间数据与上电后的时钟数据进行比较，当二者均合法且不一致时，通过自我调整实现计时的精准度，确保计量的准确性。该种容错机制能有效提高双芯电能表的使用性能。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种双芯电能表时钟安全管理方法，其特征在于：

读取掉电前所述双芯电能表的当前时间并进行合法性判断，当所述当前时间合法时将其备份到EEPROM存储器中；

上电后读取时钟芯片的时钟数据并进行合法性判断；

所述时钟数据合法时读取存储于所述EEPROM中的当前时间并进行合法性判断；

从所述EEPROM中读取的所述当前时间合法时，判断时钟芯片的时钟数据是否成功读取；

若成功读取时钟芯片的时钟数据，则比较所述时钟数据与从所述EEPROM中读取的所述当前时间；

若所述时钟数据大于从所述EEPROM中读取的所述当前时间，则恢复所述时钟芯片的时钟数据为所述双芯电能表的当前时刻时间，反之恢复所述时钟芯片的时钟数据为所述EEPROM中读取的所述当前时间。

进一步的，所述上电后读取时钟芯片的时钟数据并进行合法性判断包括：

连续读取所述时钟芯片的时钟数据两次，并在前一次读取的时钟数据合法时方可进行下一次的连续读取操作；

当连续读取的两次时钟数据均合法时，比较两次时钟数据；

若两次时钟数据相等，则进行读取存储于所述EEPROM存储器中的当前时间并进行合法性判断的操作。

进一步的，所述上电后读取时钟芯片的时钟数据并进行合法性判断还包括：

当前一次读取的时钟数据不合法或下一次的连续读取的时钟数据不合法或当连续读取的两次时钟数据不相等时，重新读取时钟芯片的时钟数据。

进一步的，所述上电后读取时钟芯片的时钟数据并进行合法性判断还包括：

所述重新读取的次数不超过200次，若所述重新读取的次数超过200次，则直接进行读取存储于所述EEPROM存储器中的当前时间并进行合法性判断的操作。

进一步的，当所述当前时间合法时将其备份到EEPROM存储器中包括：

当所述当前时间合法时将其备份到EEPROM存储器1和EEPROM存储器2中，或当所述当前时间合法时将其分别备份到EEPROM存储器中的第一区域和第二区域。

进一步的，所述时钟数据合法时读取存储于所述EEPROM中的当前时间并进行合法性判断包括：

判断是否能成功读取EEPROM存储器1中或EEPROM存储器的第一区域中存储的所述当前时间；

若能成功读取，则对从EEPROM存储器1中或EEPROM存储器的第一区域中读取的当前时间进行合法性判断；

若从EEPROM存储器1中或EEPROM存储器的第一区域中读取的当前时间合法，则进行判断时钟芯片的时钟数据是否成功读取的操作；

若能成功读取时钟芯片的时钟数据，则进行比较所述时钟数据与从所述EEPROM存储器1中或EEPROM存储器的第一区域中读取的所述当前时间的操作；反之，则恢复所述时钟芯片的时钟数据为所述EEPROM存储器1中或EEPROM存储器的第一区域中读取的所述当前时间。

进一步的，所述时钟数据合法时读取存储于所述EEPROM中的当前时间并进行合法性判断还包括：

若不能从EEPROM存储器1中或EEPROM存储器的第一区域中成功读取存储的所述当前时间，

或者从所述EEPROM存储器1中或EEPROM存储器的第一区域中读取的所述当前时间不合法，则判断是否能成功读取EEPROM存储器2中或EEPROM存储器的第二区域中存储的所述当前时间；

若能成功读取，则对从EEPROM存储器2中或EEPROM存储器的第二区域中读取的当前时间进行合法性判断；

若从EEPROM存储器2中或EEPROM存储器的第二区域中读取的当前时间合法，则进行判断时钟芯片的时钟数据是否成功读取的操作；

若能成功读取时钟芯片的时钟数据，则进行比较所述时钟数据与从所述EEPROM存储器2中或EEPROM存储器的第二区域中读取的所述当前时间的操作；反之，则恢复所述时钟芯片的时钟数据为所述EEPROM存储器2中或EEPROM存储器的第二区域中读取的所述当前时间。

进一步的，所述时钟数据合法时读取存储于所述EEPROM中的当前时间并进行合法性判断还包括：

若不能从EEPROM存储器2中或EEPROM存储器的第二区域中成功读取存储的所述当前时间，

或者从所述EEPROM存储器2中或EEPROM存储器的第二区域中读取的所述当前时间不合法，则恢复所述时钟芯片的时钟数据为默认时间。

进一步的，所述进行合法性判断包括：

判断读取的当前数据的年月日周时分秒是否符合日常的时间值；

若是，则合法，反之，不合法。

进一步的，所述判断读取的当前数据的年月日周时分秒是否符合日常的时间值包括：

判断当前数据的时是否＞23或分是否＞59或秒是否＞59；

若不是，则进行后续的合法性判断，若是，则得出当前数据不合法。

进一步的，所述判断读取的当前数据的年月日周时分秒是否符合日常的时间值还包括：

当当前数据的时＜23且分＜59且秒＜59时，判断当前数据的月是否＜1或月是否＞12；

若不是，则进行后续的合法性判断，若是，则得出当前数据不合法。

进一步的，所述判断读取的当前数据的年月日周时分秒是否符合日常的时间值还包括：

当当前数据的时＜23且分＜59且秒＜59且1＜月＜12时，判断当前数据的2月是否为闰年2月；

若是，则继续判断当前数据的日是否＜1或日是否＞29，；

若不是，则根据日期计算周，并得出当前数据合法，反之，则不合法。

进一步的，所述判断读取的当前数据的年月日周时分秒是否符合日常的时间值还包括：

当当前数据的时＜23且分＜59且秒＜59且1＜月＜12，同时当前数据的2月为非闰年2月时，判断该2月是否符合在月对应的天数{31，28，31，30，31，30，31，31，30，31，30，31}；

若是，则根据日期计算周，并得出当前数据合法，反之，则不合法。

与现有技术相比，本发明的优点在于：掉电前将双芯电能表合法的时间进行备份，上电后读取时钟芯片的时钟时间，进行合法性判断，并将合法的时钟时间与备份的合法时间进行比较，当读取的时钟芯片的时钟时间大于备份的合法时间时，刷新时钟芯片的时钟时间为当前电能表时间，反之若EEPROM中存储的当前时间合法，则获取EEPROM中存储的当前时间为当前电能表时间，否则，将默认时间设置为上电后时钟芯片的时钟时间，通过该种比较及自我纠正方式，能很好的确保双芯电能表的计时精准度，从而保证电量计量的准确度，提高电能表的使用性能，保证了计量数据的安全性。

附图说明

图1为现有双芯电能表的功能结构图。

图2为本发明实施例的电能表由掉电到上电时钟芯片的时钟数据判断操作流程图。

图3为本发明实施例的合法性判断流程图。

图4为本发明实施例掉电时备份双芯电能表的当前时间示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图2-4示出了本发明的一种双芯电能表时钟安全管理方法，该方法包括：

S1、若出现了掉电情况，则读取掉电前所述双芯电能表的当前时间并对其合法性进行判断，当所述当前时间合法时将其备份到EEPROM存储器中；具体而言，该备份如图4所示，当所述当前时间合法时将其备份到EEPROM存储器1和EEPROM存储器2中，或当所述当前时间合法时将其分别备份到EEPROM存储器中的第一区域和第二区域。

S2、上电后读取时钟芯片的时钟数据并进行合法性判断；

S3、当所述时钟数据合法时读取存储于所述EEPROM中的当前时间并进行合法性判断；

S4、当从所述EEPROM中读取的所述当前时间合法时，判断时钟芯片的时钟数据是否成功读取；

S5、若能成功读取时钟芯片的时钟数据，则比较所述时钟数据与从所述EEPROM中读取的所述当前时间；

S6、若所述时钟数据大于从所述EEPROM中读取的所述当前时间，则恢复所述时钟芯片的时钟数据为所述双芯电能表的当前时刻时间，反之恢复所述时钟芯片的时钟数据为所述EEPROM中读取的所述当前时间。

详细参见图2的上电后双芯电能表的时钟芯片的时钟数据判断操作流程图，该图对应将掉电前的时间备份到两个存储器中的情况，对上述的操作步骤进行了详细描述。

所述步骤S2、上电后读取时钟芯片的时钟数据并进行合法性判断具体包括如下操作：

D1、先连续读取所述时钟芯片的时钟数据两次，并在前一次读取的时钟数据合法时方可进行下一次的连续读取操作；

D2、当连续读取的两次时钟数据均合法时，比较两次时钟数据；

D3、若两次时钟数据相等，则进行读取存储于所述EEPROM存储器中的当前时间并进行合法性判断的操作。

该步骤S2还包括：

若前一次读取的时钟数据不合法或下一次的连续读取的时钟数据不合法或当连续读取的两次时钟数据不相等时，重新读取时钟芯片的时钟数据。

所述重新读取的次数不超过200次，若所述重新读取的次数超过200次，则直接进行读取存储于所述EEPROM存储器中的当前时间并进行合法性判断的操作。

所述步骤S3、当所述时钟数据合法时读取存储于所述EEPROM中的当前时间并进行合法性判断包括：

E1、判断是否能成功读取EEPROM存储器1中存储的所述当前时间；

E2、若能成功读取，则对从EEPROM存储器1中读取的当前时间进行合法性判断；

E3、若从EEPROM存储器1中读取的当前时间合法，则进行步骤S4中的判断时钟芯片的时钟数据是否成功读取的操作；

E4、若能成功读取时钟芯片的时钟数据，则进行比较所述时钟数据与从所述EEPROM存储器1中读取的所述当前时间的操作；反之，则恢复所述时钟芯片的时钟数据为所述EEPROM存储器1中读取的所述当前时间。

该步骤S3还包括：

F1、若不能从EEPROM存储器1中成功读取存储的所述当前时间或从所述EEPROM存储器1中读取的所述当前时间不合法，则判断是否能成功读取EEPROM存储器2中存储的所述当前时间；

F2、若能成功读取，则对从EEPROM存储器2中读取的当前时间进行合法性判断；

F3、若从EEPROM存储器2中读取的当前时间合法，则进行步骤S4中的判断时钟芯片的时钟数据是否成功读取的操作；

F4、若能成功读取时钟芯片的时钟数据，则进行比较所述时钟数据与从所述EEPROM存储器2中读取的所述当前时间的操作；反之，则恢复所述时钟芯片的时钟数据为所述EEPROM存储器2中读取的所述当前时间。

F5、若不能从EEPROM存储器2中成功读取存储的所述当前时间或从所述EEPROM存储器2中读取的所述当前时间不合法，则所述时钟芯片的时钟数据为默认时间。

图3示出了如何进行合法性判断的操作，具体如下：

判断读取的当前数据的年月日周时分秒是否符合日常的时间值；

若是，则合法，反之，不合法。

所述判断读取的当前数据的年月日周时分秒是否符合日常的时间值包括：

判断当前数据的时是否＞23或分是否＞59或秒是否＞59；

若不是，则进行后续的合法性判断，若是，则得出当前数据不合法。

所述判断读取的当前数据的年月日周时分秒是否符合日常的时间值还包括：

当当前数据的时＜23且分＜59且秒＜59时，判断当前数据的月是否＜1或月是否＞12；

若不是，则进行后续的合法性判断，若是，则得出当前数据不合法。

所述判断读取的当前数据的年月日周时分秒是否符合日常的时间值还包括：

当当前数据的时＜23且分＜59且秒＜59且1＜月＜12时，判断当前数据的2月是否为闰年2月；

若是，则继续判断当前数据的日是否＜1或日是否＞29，；

若不是，则根据日期计算周，并得出当前数据合法，反之，则不合法。

所述判断读取的当前数据的年月日周时分秒是否符合日常的时间值还包括：

当当前数据的时＜23且分＜59且秒＜59且1＜月＜12，同时当前数据的2月为非闰年2月时，判断该2月是否符合在月对应的天数{31，28，31，30，31，30，31，31，30，31，30，31}；

若是，则根据日期计算周，并得出当前数据合法，反之，则不合法。

通过上述的流程合法性判断，能有效读取上电后时钟芯片的时钟数据，并将其与存储的掉电前时间进行比对，当读取的时钟芯片的时钟时间大于备份的合法时间时，刷新时钟芯片的时钟时间为当前电能表时间，反之若EEPROM中存储的当前时间合法，则获取EEPROM中存储的当前时间为当前电能表时间，否则，将默认时间设置为上电后时钟芯片的时钟时间。该种比较及自我纠正方式能很好的确保双芯电能表的计时精准度，从而保证电量计量的准确度，提高电能表的使用性能，容错机制的设计很好的保证了计量数据的安全性。

除了上述改进外，其他相类似的改进也包含在本发明的改进范围内，此处就不在赘述。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (13)

1.一种双芯电能表时钟安全管理方法，其特征在于：

读取掉电前所述双芯电能表的当前时间并进行合法性判断，当所述当前时间合法时将其备份到EEPROM存储器中；

上电后读取时钟芯片的时钟数据并进行合法性判断；

所述时钟数据合法时读取存储于所述EEPROM中的当前时间并进行合法性判断；

从所述EEPROM中读取的所述当前时间合法时，判断时钟芯片的时钟数据是否成功读取；

若成功读取时钟芯片的时钟数据，则比较所述时钟数据与从所述EEPROM中读取的所述当前时间；

若所述时钟数据大于从所述EEPROM中读取的所述当前时间，则恢复所述时钟芯片的时钟数据为所述双芯电能表的当前时刻时间，反之恢复所述时钟芯片的时钟数据为所述EEPROM中读取的所述当前时间。

2.根据权利要求1所述的双芯电能表时钟安全管理方法，其特征在于：所述上电后读取时钟芯片的时钟数据并进行合法性判断包括，

连续读取所述时钟芯片的时钟数据两次，并在前一次读取的时钟数据合法时方可进行下一次的连续读取操作；

当连续读取的两次时钟数据均合法时，比较两次时钟数据；

若两次时钟数据相等，则进行读取存储于所述EEPROM存储器中的当前时间并进行合法性判断的操作。

3.根据权利要求2所述的双芯电能表时钟安全管理方法，其特征在于：所述上电后读取时钟芯片的时钟数据并进行合法性判断还包括，

当前一次读取的时钟数据不合法或下一次的连续读取的时钟数据不合法或当连续读取的两次时钟数据不相等时，重新读取时钟芯片的时钟数据。

4.根据权利要求3所述的双芯电能表时钟安全管理方法，其特征在于：所述上电后读取时钟芯片的时钟数据并进行合法性判断还包括，

所述重新读取的次数不超过200次，若所述重新读取的次数超过200次，则直接进行读取存储于所述EEPROM存储器中的当前时间并进行合法性判断的操作。

5.根据权利要求1所述的双芯电能表时钟安全管理方法，其特征在于：当所述当前时间合法时将其备份到EEPROM存储器中包括，

当所述当前时间合法时将其备份到EEPROM存储器1和EEPROM存储器2中，或当所述当前时间合法时将其分别备份到EEPROM存储器中的第一区域和第二区域。

6.根据权利要求5所述的双芯电能表时钟安全管理方法，其特征在于：所述时钟数据合法时读取存储于所述EEPROM中的当前时间并进行合法性判断包括，

判断是否能成功读取EEPROM存储器1中或EEPROM存储器的第一区域中存储的所述当前时间；

若能成功读取，则对从EEPROM存储器1中或EEPROM存储器的第一区域中读取的当前时间进行合法性判断；

若从EEPROM存储器1中或EEPROM存储器的第一区域中读取的当前时间合法，则进行判断时钟芯片的时钟数据是否成功读取的操作；

若能成功读取时钟芯片的时钟数据，则进行比较所述时钟数据与从所述EEPROM存储器1中或EEPROM存储器的第一区域中读取的所述当前时间的操作；反之，则恢复所述时钟芯片的时钟数据为所述EEPROM存储器1中或EEPROM存储器的第一区域中读取的所述当前时间。

7.根据权利要求6所述的双芯电能表时钟安全管理方法，其特征在于：所述时钟数据合法时读取存储于所述EEPROM中的当前时间并进行合法性判断还包括，

若不能从EEPROM存储器1中或EEPROM存储器的第一区域中成功读取存储的所述当前时间，

或者从所述EEPROM存储器1中或EEPROM存储器的第一区域中读取的所述当前时间不合法，则判断是否能成功读取EEPROM存储器2中或EEPROM存储器的第二区域中存储的所述当前时间；

若能成功读取，则对从EEPROM存储器2中或EEPROM存储器的第二区域中读取的当前时间进行合法性判断；

若从EEPROM存储器2中或EEPROM存储器的第二区域中读取的当前时间合法，则进行判断时钟芯片的时钟数据是否成功读取的操作；

若能成功读取时钟芯片的时钟数据，则进行比较所述时钟数据与从所述EEPROM存储器2中或EEPROM存储器的第二区域中读取的所述当前时间的操作；反之，则恢复所述时钟芯片的时钟数据为所述EEPROM存储器2中或EEPROM存储器的第二区域中读取的所述当前时间。

8.根据权利要求7所述的双芯电能表时钟安全管理方法，其特征在于：所述时钟数据合法时读取存储于所述EEPROM中的当前时间并进行合法性判断还包括，

若不能从EEPROM存储器2中或EEPROM存储器的第二区域中成功读取存储的所述当前时间，

或者从所述EEPROM存储器2中或EEPROM存储器的第二区域中读取的所述当前时间不合法，则恢复所述时钟芯片的时钟数据为默认时间。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的双芯电能表时钟安全管理方法，其特征在于：所述进行合法性判断包括，

判断读取的当前数据的年月日周时分秒是否符合日常的时间值；

若是，则合法，反之，不合法。

10.根据权利要求9所述的双芯电能表时钟安全管理方法，其特征在于：所述判断读取的当前数据的年月日周时分秒是否符合日常的时间值包括，

判断当前数据的时是否＞23或分是否＞59或秒是否＞59；

若不是，则进行后续的合法性判断，若是，则得出当前数据不合法。

11.根据权利要求10所述的双芯电能表时钟安全管理方法，其特征在于：所述判断读取的当前数据的年月日周时分秒是否符合日常的时间值还包括，

当当前数据的时＜23且分＜59且秒＜59时，判断当前数据的月是否＜1或月是否＞12；

若不是，则进行后续的合法性判断，若是，则得出当前数据不合法。

12.根据权利要求11所述的双芯电能表时钟安全管理方法，其特征在于：所述判断读取的当前数据的年月日周时分秒是否符合日常的时间值还包括，

当当前数据的时＜23且分＜59且秒＜59且1＜月＜12时，判断当前数据的2月是否为闰年2月；

若是，则继续判断当前数据的日是否＜1或日是否＞29，；

若不是，则根据日期计算周，并得出当前数据合法，反之，则不合法。

13.根据权利要求12所述的双芯电能表时钟安全管理方法，其特征在于：所述判断读取的当前数据的年月日周时分秒是否符合日常的时间值还包括，

当当前数据的时＜23且分＜59且秒＜59且1＜月＜12，同时当前数据的2月为非闰年2月时，判断该2月是否符合在月对应的天数{31，28，31，30，31，30，31，31，30，31，30，31}；

若是，则根据日期计算周，并得出当前数据合法，反之，则不合法。