CN109188335A - 电能表时钟偏差检测***和方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于电能表技术领域，提供一种电能表时钟偏差检测***和方法。所述***包括：GPS模块，用于向所述控制模块发送秒脉冲PPS参考信号；晶振模块，用于向所述控制模块发送振荡参考信号；控制模块，用于在预设时间段内，对所述PPS参考信号进行计数得到第一计数值，以及根据所述振荡参考信号对所述电能表的时钟输出信号进行计数得到第二计数值，根据所述第一计数值和所述第二计数值确定所述电能表的时钟偏差。本发明能够能够实现快速检测电能表的时钟偏差，检测精度高，降低检测成本。

Description

电能表时钟偏差检测***和方法

技术领域

本发明属于电能表技术领域，更具体地说，是涉及一种电能表时钟偏差检测***和方法。

背景技术

近年来随着国家不断加大智能电网的建设力度，智能电能表的数量爆发式增长，因此各厂商制造车间面临极大的生产和交付压力，而对电能表的时钟信号偏差的检测是电能表出厂检测的关键环节。

目前，各电能表厂商对电能表的时钟输出信号的偏差检测主要是通过频率计，国家电网对电能表时钟误差的要求是每天小于0.5S，这就要求频率计的精度必须要在0.1PPM(Pulse Per minute，分脉冲)等级，但现有的低端频率计无法满足信号精度的要求，从而降低了检测精度；而且大多数频率计检测时需要较长的预热时间，使得电能表的检测时间长，降低了检测效率。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种电能表时钟偏差检测***和方法，旨在解决现有技术中电能表的偏差检测精度低且检测时间长的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种电能表时钟偏差检测***，包括：GPS(Global Positioning System，全球定位***)模块、晶振模块和控制模块；

所述GPS模块，用于向所述控制模块发送秒脉冲PPS(Pulse Per Second，秒脉冲)参考信号；

所述晶振模块，用于向所述控制模块发送振荡参考信号；

所述控制模块，用于在预设时间段内，对所述PPS参考信号进行计数得到第一计数值，以及根据所述振荡参考信号对所述电能表的时钟输出信号进行计数得到第二计数值，根据所述第一计数值和所述第二计数值确定所述电能表的时钟偏差。

可选的，所述控制模块具体用于：

根据所述PPS参考信号对所述振荡参考信号的频率进行校准得到第一参考信号；

在预设时间段内，对所述PPS参考信号进行计数得到第一计数值，以及根据所述第一参考信号对所述电能表的时钟输出信号进行计数得到第二计数值；

根据所述第一计数值和所述第二计数值确定所述电能表的时钟偏差。

可选的，所述控制模块包括控制单元、计数单元和判断单元；

所述控制单元，用于控制所述计数单元在所述预设时间段内进行计数；

所述计数单元，用于对所述PPS参考信号进行计数得到第一计数值，以及根据所述振荡参考信号对所述电能表的时钟输出信号进行计数得到第二计数值；

所述判断单元，用于根据所述第一计数值和所述第二计数值确定所述电能表的时钟偏差。

可选的，所述判断单元具体用于：

根据所述第一计数值和所述第二计数值得到所述电能表的时钟误差；

判断所述时钟误差是否超过标准误差范围；

若所述时钟误差超过所述标准误差范围，则确定所述电能表的时钟存在偏差。

可选的，所述根据所述第一计数值和所述第二计数值得到所述电能表的时钟误差具体包括：

其中，E为所述时钟误差，M为所述第一计数值，N为所述第二计数值。

可选的，所述控制模块还用于：

获取所述预设时间段内对所述PPS参考信号进行计数得到的预设计数值；

判断所述预设计数值与标准计数值的差值是否在允许差值范围内；

若所述预设计数值与标准计数值的差值在所述允许差值范围内，则确定所述预设计数值为所述第一计数值。

本发明实施例的第二方面提供了一种电能表时钟偏差检测方法，适用于包括GPS模块、晶振模块和控制模块的电能表时钟偏差检测***，所述方法包括：

所述GPS模块向所述控制模块发送秒脉冲PPS参考信号；

所述晶振模块向所述控制模块发送振荡参考信号；

在预设时间段内，所述控制模块对所述PPS参考信号进行计数得到第一计数值，以及根据所述振荡参考信号对所述电能表的时钟输出信号进行计数得到第二计数值；

所述控制模块根据所述第一计数值和所述第二计数值确定所述电能表的时钟偏差。

可选的，所述根据所述振荡参考信号对所述电能表的时钟输出信号进行计数得到第二计数值具体包括：

根据所述PPS参考信号对所述振荡参考信号的频率进行校准得到第一参考信号；

在预设时间段内，根据所述第一参考信号对所述电能表的时钟输出信号进行计数得到所述第二计数值。

可选的，所述根据所述第一计数值和所述第二计数值确定所述电能表的时钟偏差具体包括：

根据所述第一计数值和所述第二计数值得到所述电能表的时钟误差；

判断所述时钟误差是否超过标准误差范围；

若所述时钟误差超过所述标准误差范围，则确定所述电能表的时钟存在偏差。

可选的，所述方法还包括：

所述控制模块获取所述预设时间段内对所述PPS参考信号进行计数得到的预设计数值；

判断所述预设计数值与标准计数值的差值是否在允许差值范围内；

若所述预设计数值与标准计数值的差值在所述允许差值范围内，则确定所述预设计数值为所述第一计数值。

本发明实施例中电能表时钟偏差检测***和方法与现有技术相比的有益效果在于：通过GPS模块的PPS参考信号，为电能表的检测提供高精度的校验信号，使得检测精度高；晶振模块不需要提前预热，可直接提供振荡参考信号，节省了检测电能表时钟偏差的时间，且降低了成本低；最后控制模块根据PPS参考信号的第一计数值和电能表的时钟输出信号的第二计数值确定所述电能表的时钟偏差，实现快速检测电能表的时钟偏差，提高检测效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的电能表时钟偏差检测***的结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的电能表时钟偏差检测方法的实现流程示意图；

图3为本发明实施例二提供的图2中步骤203的具体实现流程示意图；

图4为本发明实施例二提供的图2中步骤204的具体实现流程示意图；

图5为本发明实施例二提供的另一种电能表时钟偏差检测方法的实现流程示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一

参见图1，本发明实施例提供的一种电能表时钟偏差检测***，包括GPS模块100、晶振模块200和控制模块300。

其中，GPS模块100与控制模块300连接，晶振模块200与控制模块300连接，控制模块300通过连接夹具与电能表连接。

GPS模块100用于向控制模块300发送秒脉冲PPS参考信号。

晶振模块200用于向控制模块300发送振荡参考信号。

控制模块300用于在预设时间段内，对所述PPS参考信号进行计数得到第一计数值，以及根据所述振荡参考信号对所述电能表的时钟输出信号进行计数得到第二计数值，根据所述第一计数值和所述第二计数值确定所述电能表的时钟偏差。

可选的，PPS参考信号可以为1PPS信号。其中，1PPS＝1Hz＝1次/秒，即1PPS信号一秒钟一次，则说明1PPS信号的周期是一秒一次，但本实施例对1PPS信号的宽度不做限定，1PPS信号的宽度可以为毫秒级或纳秒级脉冲宽度。

具体应用中，控制模块300通过连接夹具与电能表连接后，根据用户输入启动GPS模块100、晶振模块200和控制模块300。GPS模块100向控制模块300发送秒脉冲PPS参考信号，晶振模块200向控制模块300发送振荡参考信号，同时电能表向控制模块300发送时钟输出信号。然后控制模块300在预设时间段内对所述PPS参考信号进行计数得到第一计数值，控制模块300在预设时间段内根据所述振荡参考信号对所述电能表的时钟输出信号进行计数得到第二计数值；最后控制模块300根据所述第一计数值和所述第二计数值确定所述电能表的时钟偏差。

其中，控制模块300对PPS参考信号的计数和对电能表的时钟输出信号的计数可以是异步的，只需对PPS参考信号进行计数的时间段与对电能表的时钟输出信号进行计数的时间段均为所述预设时间段，这样检测电能表的时钟偏差就不受信号同步的限制，检测时间更快。

GPS模块100是集成了射频芯片、基带芯片和CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，并加上相关***电路而组成的一个集成电路，用于卫星定位和校准方面。GPS模块100发出的PPS参考信号，可以轻易做到20nS级别的脉冲宽度，也就是0.02PPM，远高于电能表时钟检测所需的0.1PPM，可以作为标准信号源；而且GPS模块100在信号良好的情况下，具有良好的长期频率稳定度，几乎无累计误差，且可以提供高精度的PPS参考信号，提高检测电能表时钟偏差的精度。

本实施例中的晶振模块为普通的有源振荡器，不需要恒温处理。普通的有源振荡器启动速度比恒温晶振快，具有良好的短期频率稳定性，进而加快了检测电能表的偏差的速度，提高检测效率。

上述电能表时钟偏差检测***，通过GPS模块100的PPS参考信号，为电能表的检测提供高精度的校验信号，使得检测精度高；晶振模块200不需要提前预热，可直接提供振荡参考信号，节省了检测电能表时钟偏差的时间，且降低了成本低；最后控制模块300根据PPS参考信号的第一计数值和电能表的时钟输出信号的第二计数值确定所述电能表的时钟偏差，实现快速检测电能表的时钟偏差，提高检测效率。

另一个实施例中，GPS模块100可以是具体的GPS芯片，例如SYN100MHzGPS锁相板，性能最优，灵敏度高，缩短启动时间，快速的进入应用状态。SYN100MHzGPS锁相板通过第一串行接口与控制模块300连接。

本实施例对GPS模块100具体芯片结构不做限定，还可以为其他可以实现向控制模块100发送PPS参考信号的GPS芯片，例如GPS授时卡等。

另一个实施例中，控制模块300为MCU。

MCU又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)或者单片机，是把中央处理器(Central Process Unit，CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)、A/D(Analog/Digital，模拟/数字)转换、UART(通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)、可编程逻辑控制器、DMA(Direct Memory Access，直接内存存取)等周边接口，甚至LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)驱动电路整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。

可选的，控制模块300可以为STM32F系列芯片。所述STM32F系列芯片具有高性能、低成本、低功耗的特点，为电能表时钟检测设备降低成本，提高电能表时钟检测设备的性能。

另一个实施例中，控制模块300具体用于：

根据所述PPS参考信号对所述振荡参考信号的频率进行校准得到第一参考信号。

实际应用中，晶振模块200向控制模块300发送的振荡参考信号并不能直接对电能表的时钟输出信号进行计数，而是需要进行一定的校准后，符合校准频率后，再利用校准后的参考信号对电能表的时钟输出信号进行计数。例如，晶振模块200发送的振荡参考信号的频率可能过小，对电能表的时钟输出信号进行计数的精度不够，控制模块300在进行计数时很可能少记。

所以本实施例先利用GPS模块100发送的所述PPS参考信号对所述振荡参考信号进行校准，控制模块300将所述振荡参考信号的频率进行校准得到第一参考信号，增大振荡参考信号的频率，提高振荡参考信号的精度，进而增加对电能表的时钟输出信号进行计数的准确度。

在预设时间段内，对所述PPS参考信号进行计数得到第一计数值，以及根据所述第一参考信号对所述电能表的时钟输出信号进行计数得到第二计数值。

示例性的，PPS参考信号为1PPS信号，所述预设时间段为10分钟，控制模块300对所述1PPS信号进行10分钟的计数得到第一计数值，此时所述1PPS信号已对晶振模块200发送的所述振荡参考信号进行校准得到第一参考信号，然后控制模块300再根据所述第一参考信号对所述电能表的时钟输出信号进行10分钟的计数得到第二计数值。

示例性的，PPS参考信号为1PPS信号，所述预设时间段为5分钟，控制模块300对所述1PPS信号进行5分钟的计数得到第一计数值，然后控制模块300再根据所述1PPS信号对晶振模块200发送的所述振荡参考信号进行校准，得到第一参考信号，最后控制模块300再根据所述第一参考信号对所述电能表的时钟输出信号进行十分钟的计数得到第二计数值。

示例性的，PPS参考信号为1PPS信号，所述预设时间段为3分钟，控制模块300先通过GPS模块100的1PPS信号对晶振模块200发送的振荡参考信号进行校准，得到第一参考信号，然后控制模块300可以同时对所述1PPS信号进行3分钟的计数得到第一计数值，以及根据所述第一参考信号对所述电能表的时钟输出信号进行3分钟的计数得到第二计数值。

可选的，控制模块300还用于存储所述第一计数值和所述第二计数值。

示例性的，当控制模块300对PPS参考信号进行预设时间段的计数得到第一计数值后，对所述第一计数值进行存储，在一段时间后，电能表可以发送时钟输出信号后，控制模块300通过PPS参考信号对晶振模块200发送的振荡参考信号进行校准，得到第一参考信号，然后根据所述第一参考信号对所述电能表的时钟输出信号进行预设时间段的计数得到第二计数值，对所述第二计数值进行存储。

存储所述第一计数值和所述第二计数值，可以实现对PPS参考信号和电能表的时钟输出信号的异步计数。例如，根据所述第一参考信号对所述电能表的时钟输出信号进行计数后，可以再获取已存储的所述第一计数值，再由所述第一计数值和所述第二计数值确定所述电能表的时钟偏差。

根据所述第一计数值和所述第二计数值确定所述电能表的时钟偏差。

示例性的，比较所述第一计数值和所述第二计数值的大小，在所述第一计数值大于或小于所述第二计数值时，确定所述电能表存在时钟偏差，在所述第一计数值等于所述第二计数值时，则所述电能表不存在时钟偏差。例如，在5分钟内，所述第一计数值为300次，所述第二计数值为290次，第一计数值大于第二计数值，确定所述电能表存在时钟偏差；例如，在3分钟内，所述第一计数值为180次，所述第二计数值为200次，第一计数值小于第二计数值，确定所述电能表存在时钟偏差；例如，在10分钟内，所述第一计数值为600次，所述第二计数值为600次，第一计数值等于第二计数值，则所述电能表不存在时钟偏差。

示例性的，计算所述第一计数值和所述第二计数值的差值，判断所述差值是否在允许差值范围内，若所述差值在允许差值范围内，则所述电能表不存在时钟偏差，若所述差值不在允许差值范围内，确定所述电能表存在时钟偏差。例如，在5分钟内，所述第一计数值为300次，所述第二计数值为290次，第一计数值与第二计数值的差值为10，所述允许差值范围为(-5，5)，则确定所述电能表存在时钟偏差；例如，在3分钟内，所述第一计数值为181次，所述第二计数值为185次，第一计数值与第二计数值的差值为-4，所述允许差值范围为(-5，5)，则确定所述电能表不存在时钟偏差。

另一个实施例中，控制模块300包括控制单元310、计数单元320和判断单元330。

控制单元310用于控制计数单元320在所述预设时间段内进行计数。

计数单元320用于对所述PPS参考信号进行计数得到第一计数值，以及根据所述振荡参考信号对所述电能表的时钟输出信号进行计数得到第二计数值。

判断单元330用于根据所述第一计数值和所述第二计数值确定所述电能表的时钟偏差。

其中，计数单元320包括至少两个信号输入端，分别接收所述PPS参考信号和所述电能表的时钟输出信号。控制单元310接收晶体模块200的振荡参考信号，并将所述振荡参考信号发送给计数单元320。

可选的，控制模块300还接收晶体模块200发送的驱动信号，控制模块300根据所述驱动信号控制控制单元310、计数单元320和判断单元330工作，即晶体模块200还作为控制模块300的驱动信号源。

另一个实施例中，计数单元320具体用于：

根据所述PPS参考信号对所述振荡参考信号的频率进行校准得到第一参考信号。

在预设时间段内，对所述PPS参考信号进行计数得到第一计数值，以及根据所述第一参考信号对所述电能表的时钟输出信号进行计数得到第二计数值。

另一个是实例中，判断单元330具体用于：

根据所述第一计数值和所述第二计数值得到所述电能表的时钟误差。

实际应用中，对所述PPS参考信号进行计数得到的第一计数值与对所述电能表的时钟输出信号进行计数得到的第二计数值多数是不完全相等，如果仅仅单纯比较第一计数值和第二计数值的大小，根据比较结果断定电能表的时钟偏差，可能会使得大批量的电能表为不合格，增加误检率。而且，实际应用中的电能表都会存在一定的误差，只要在允许误差范围内，电能表是合格的。所以，以电能表的允许误差范围作为判断条件，可以降低误检率。

示例性的，将所述第一计数值与所述第二计数值相减，得到差值，将所述差值的绝对值作为所述时钟误差。例如，在5分钟内，所述第一计数值为300次，所述第二计数值为290次，第一计数值与第二计数值的差值为10，所述差值的绝对值为10，则10作为所述时钟误差；例如，在3分钟内，所述第一计数值为181次，所述第二计数值为185次，第一计数值与第二计数值的差值为-4，所述差值的绝对值为4，则4作为所述时钟误差。

示例性的，根据第一计数值和所述第二计数值计算电能表的时钟误差率，将所述时钟误差率作为所述时钟误差；即其中，M为所述第一计数值，N为所述第二计数值。例如，在3分钟内，所述第一计数值为180次，所述第二计数值为200次，所述 即10％作为所述时钟误差；例如，在10分钟内，所述第一计数值为610次，所述第二计数值为600次，所述 即1.33％作为所述时钟误差。

判断所述时钟误差是否超过标准误差范围。

示例性的，将所述第一计数值与所述第二计数值相减，得到差值，将所述差值的绝对值作为所述时钟误差，则标准误差范围可以为<8。

示例性的，根据第一计数值和所述第二计数值计算电能表的时钟误差率，将所述时钟误差率作为所述时钟误差，则标准误差范围可以为<5％。

若所述时钟误差超过所述标准误差范围，则确定所述电能表的时钟存在偏差。

示例性的，将所述第一计数值与所述第二计数值相减，得到差值，将所述差值的绝对值作为所述时钟误差，则标准误差范围可以为<8，若所述时钟误差超过所述标准误差范围，则确定所述电能表的时钟存在偏差。例如，在5分钟内，所述第一计数值为300次，所述第二计数值为290次，第一计数值与第二计数值的差值的绝对值为10，则10作为所述时钟误差，标准误差范围为<8，可知，时钟误差超过标准误差范围，则确定所述电能表的时钟存在偏差；例如，在3分钟内，所述第一计数值为181次，所述第二计数值为185次，第一计数值与第二计数值差值的绝对值为4，可知，时钟误差没有超过标准误差范围，则确定所述电能表的时钟不存在偏差。

示例性的，根据第一计数值和所述第二计数值计算电能表的时钟误差率，将所述时钟误差率作为所述时钟误差，则标准误差范围可以为<5％，若所述时钟误差超过所述标准误差范围，则确定所述电能表的时钟存在偏差。例如，在3分钟内，所述第一计数值为180次，所述第二计数值为200次，所述 由于标准误差范围<5％，可知，时钟误差超过标准误差范围，则确定所述电能表的时钟存在偏差；例如，在10分钟内，所述第一计数值为610次，所述第二计数值为600次，所述时钟误差为1.33％，可知时钟误差没有超过标准误差范围，则确定所述电能表的时钟不存在偏差。

另一个是实例中，所述根据所述第一计数值和所述第二计数值得到所述电能表的时钟误差具体包括：

其中，E为所述时钟误差，M为所述第一计数值，N为所述第二计数值。

示例性的，在3分钟内，所述第一计数值为180次，所述第二计数值为200次，所述时钟误差例如，在10分钟内，所述第一计数值为610次，所述第二计数值为600次，所述时钟误差

示例性的，标准误差范围设为<0.05。例如，在3分钟内，所述第一计数值为180次，所述第二计数值为200次，所述时钟误差E为0.1，由于标准误差范围设为<0.05，可知时钟误差超过所述标准误差范围，则确定所述电能表的时钟存在偏差；例如，在10分钟内，所述第一计数值为610次，所述第二计数值为600次，所述时钟误差为0.013，可知时钟误差没有超过所述标准误差范围，则确定所述电能表的时钟不存在偏差。

上述通过第一计数值和第二计数值确定电能表的时钟误差，可以通过第一计数值和第二计数值差值的绝对值作为所述时钟误差，也可以根据第一计数值和第二计数值计算得到误差率作为所述时钟误差，还可以根据公式得到所述时钟误差，均比通过简单的比较第一计数值和第二计数值大小判断电能表时钟是否存在偏差更加准确，降低检测电能表的误差率，提高电能表时钟偏差的检测精度。

另一个是实例中，控制模块300还用于：

获取所述预设时间段内对所述PPS参考信号进行计数得到的预设计数值。

实际应用中，GPS模块100发出的PPS参考信号可能会因为短时不稳定，使得控制模块300对PPS参考信号的计数不正常，得到的第一计数值过大或过小，不符合实际。为了提高电能表时钟偏差的检测精度和准确率，本实施例的控制模块300先对通过PPS参考信号得到的计数进行合理性筛选，排除因为GPS短时不稳定性导致的错误计数，即先获取所述预设时间段内对所述PPS参考信号进行计数得到的预设计数值，在对所述预设计数值进行判断。

判断所述预设计数值与标准计数值的差值是否在允许差值范围内。

若所述预设计数值与标准计数值的差值在所述允许差值范围内，则确定所述预设计数值为所述第一计数值。

示例性的，PPS参考信号可以为1PPS信号，所述预设时间段可以为3分钟，允许差值范围可以为(-8，8)。具体的，获取对1PPS信号进行3分钟计数得到的预设计数值，例如预设计数值为175，标准计数值为180，预设计数值与标准计数值的差值为-5，可知-5在允许差值范围内，即当前的所述预设计数值为所述第一计数值。

示例性的，PPS参考信号为1PPS信号，所述预设时间段可以为2分钟，允许差值范围可以为(-5，5)。具体的，获取对1PPS信号进行2分钟计数得到的预设计数值，例如预设计数值为128，标准计数值为120，预设计数值与标准计数值的差值为8，可知8在不在允许差值范围内，即当前的所述预设计数值不符合条件，排除。

若所述预设计数值与标准计数值的差值不在所述允许差值范围内，则控制模块300继续获取所述预设时间段内对所述PPS参考信号进行计数得到的第二预设计数值。

判断所述第二预设计数值与标准计数值的差值是否在允许差值范围内。

若所述第二预设计数值与标准计数值的差值在所述允许差值范围内，则确定所述第二预设计数值为所述第一计数值。即，如果对所述PPS参考信号进行计数得到的预设计数值一直不合格，则控制模块300会一直获取预设时间段内的预设计数值，并进行判断，知道预设计数值与标准计数值的差值在允许差值范围内，提高检测电能表时钟偏差的精度和准确度。

上述实施例中，通过GPS模块100的PPS参考信号，为电能表的检测提供高精度的校验信号，使得检测精度高；晶振模块200不需要提前预热，可直接提供振荡参考信号，节省了检测电能表时钟偏差的时间，且降低了成本低；最后控制模块300根据PPS参考信号的第一计数值和电能表的时钟输出信号的第二计数值确定所述电能表的时钟偏差，实现快速检测电能表的时钟偏差，提高检测效率。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

实施例二

对应于实施例一中的电能表时钟偏差检测***，本实施例提供了一种电能表时钟偏差检测方法。参见图2，提供了电能表时钟偏差检测方法的实现流程示意图，详述如下：

S201，GPS模块向所述控制模块发送秒脉冲PPS参考信号。

S202，晶振模块向所述控制模块发送振荡参考信号。

S203，在预设时间段内，所述控制模块对所述PPS参考信号进行计数得到第一计数值，以及根据所述振荡参考信号对所述电能表的时钟输出信号进行计数得到第二计数值。

其中，控制模块对PPS参考信号的计数和对电能表的时钟输出信号的计数可以是异步的，只需对PPS参考信号进行计数的时间段与对电能表的时钟输出信号进行计数的时间段均为所述预设时间段，这样检测电能表的时钟偏差就不受信号同步的限制，检测时间更快。

另一个实施例中，参见图3，步骤S203中所述的根据所述振荡参考信号对所述电能表的时钟输出信号进行计数得到第二计数值的具体实现过程包括：

S301，根据所述PPS参考信号对所述振荡参考信号的频率进行校准得到第一参考信号。

实际应用中，晶振模块向控制模块发送的振荡参考信号并不能直接对电能表的时钟输出信号进行计数，而是需要进行一定的校准后，符合校准频率后，再利用校准后的参考信号对电能表的时钟输出信号进行计数。例如，晶振模块发送的振荡参考信号的频率可能过小，对电能表的时钟输出信号进行计数的精度不够，控制模块在进行计数时很可能少记。所以本实施例先利用GPS模块发送的所述PPS参考信号对所述振荡参考信号进行校准，控制模块将所述振荡参考信号的频率进行校准得到第一参考信号。

S302，在预设时间段内，根据所述第一参考信号对所述电能表的时钟输出信号进行计数得到所述第二计数值。

先利用GPS模块发送的所述PPS参考信号对所述振荡参考信号进行校准，可以增大振荡参考信号的频率，提高振荡参考信号的精度，进而增加对电能表的时钟输出信号进行计数的准确度。

可选的，控制模块还用于存储所述第一计数值和所述第二计数值。

示例性的，当控制模块对PPS参考信号进行预设时间段的计数得到第一计数值后，对所述第一计数值进行存储，在一段时间后，电能表可以发送时钟输出信号后，控制模块通过PPS参考信号对晶振模块发送的振荡参考信号进行校准，得到第一参考信号，然后根据所述第一参考信号对所述电能表的时钟输出信号进行预设时间段的计数得到第二计数值，对所述第二计数值进行存储。

存储所述第一计数值和所述第二计数值，可以实现对PPS参考信号和电能表的时钟输出信号的异步计数。例如，根据所述第一参考信号对所述电能表的时钟输出信号进行计数后，可以再获取已存储的所述第一计数值，再由所述第一计数值和所述第二计数值确定所述电能表的时钟偏差。

S204，所述控制模块根据所述第一计数值和所述第二计数值确定所述电能表的时钟偏差。

参见图4，另一个实施例中，步骤S204中所述的根据所述第一计数值和所述第二计数值确定所述电能表的时钟偏差的具体实现过程包括：

S401，根据所述第一计数值和所述第二计数值得到所述电能表的时钟误差。

实际应用中，对所述PPS参考信号进行计数得到的第一计数值与对所述电能表的时钟输出信号进行计数得到的第二计数值多数是不完全相等，如果仅仅单纯比较第一计数值和第二计数值的大小，根据比较结果断定电能表的时钟偏差，可能会使得大批量的电能表为不合格，增加误检率。而且，实际应用中的电能表都会存在一定的误差，只要在允许误差范围内，电能表是合格的。所以，以电能表的允许误差范围作为判断条件，可以降低误检率。

示例性的，将所述第一计数值与所述第二计数值相减，得到差值，将所述差值的绝对值作为所述时钟误差。

示例性的，根据第一计数值和所述第二计数值计算电能表的时钟误差率，将所述时钟误差率作为所述时钟误差；即其中，M为所述第一计数值，N为所述第二计数值。

S402，判断所述时钟误差是否超过标准误差范围。

S403，若所述时钟误差超过所述标准误差范围，则确定所述电能表的时钟存在偏差。

另一个实施例中，所述根据所述第一计数值和所述第二计数值得到所述电能表的时钟误差具体包括：

其中，E为所述时钟误差，M为所述第一计数值，N为所述第二计数值。

上述通过第一计数值和第二计数值确定电能表的时钟误差，可以通过第一计数值和第二计数值差值的绝对值作为所述时钟误差，也可以根据第一计数值和第二计数值计算得到误差率作为所述时钟误差，还可以根据公式得到所述时钟误差，均比通过简单的比较第一计数值和第二计数值大小判断电能表时钟是否存在偏差更加准确，降低检测电能表的误差率，提高电能表时钟偏差的检测精度。

另一个是实例中，参见图5，所述方法还包括：

S501，所述控制模块获取所述预设时间段内对所述PPS参考信号进行计数得到的预设计数值。

实际应用中，GPS模块发出的PPS参考信号可能会因为短时不稳定，使得控制模块对PPS参考信号的计数不正常，得到的第一计数值过大或过小，不符合实际。为了提高电能表时钟偏差的检测精度和准确率，本实施例的控制模块先对通过PPS参考信号得到的计数进行合理性筛选，排除因为GPS短时不稳定性导致的错误计数，即先获取所述预设时间段内对所述PPS参考信号进行计数得到的预设计数值，在对所述预设计数值进行判断。

S502，判断所述预设计数值与标准计数值的差值是否在允许差值范围内。

S503，若所述预设计数值与标准计数值的差值在所述允许差值范围内，则确定所述预设计数值为所述第一计数值。

若所述预设计数值与标准计数值的差值不在所述允许差值范围内，则控制模块继续获取所述预设时间段内对所述PPS参考信号进行计数得到的第二预设计数值。

判断所述第二预设计数值与标准计数值的差值是否在允许差值范围内。

若所述第二预设计数值与标准计数值的差值在所述允许差值范围内，则确定所述第二预设计数值为所述第一计数值。即，如果对所述PPS参考信号进行计数得到的预设计数值一直不合格，则控制模块会一直获取预设时间段内的预设计数值，并进行判断，知道预设计数值与标准计数值的差值在允许差值范围内，提高检测电能表时钟偏差的精度和准确度。

上述实施例中，通过GPS模块的PPS参考信号，为电能表的检测提供高精度的校验信号，使得检测精度高；晶振模块不需要提前预热，可直接提供振荡参考信号，节省了检测电能表时钟偏差的时间，且降低了成本低；最后控制模块根据PPS参考信号的第一计数值和电能表的时钟输出信号的第二计数值确定所述电能表的时钟偏差，实现快速检测电能表的时钟偏差，提高检测效率。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的***和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的***实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电能表时钟偏差检测***，其特征在于，包括：全球定位***GPS模块、晶振模块和控制模块；

所述GPS模块，用于向所述控制模块发送秒脉冲PPS参考信号；

所述晶振模块，用于向所述控制模块发送振荡参考信号；

所述控制模块，用于在预设时间段内，对所述PPS参考信号进行计数得到第一计数值，以及根据所述振荡参考信号对所述电能表的时钟输出信号进行计数得到第二计数值，根据所述第一计数值和所述第二计数值确定所述电能表的时钟偏差。

2.如权利要求1所述的电能表时钟偏差检测***，其特征在于，所述控制模块具体用于：

根据所述PPS参考信号对所述振荡参考信号的频率进行校准得到第一参考信号；

在预设时间段内，对所述PPS参考信号进行计数得到第一计数值，以及根据所述第一参考信号对所述电能表的时钟输出信号进行计数得到第二计数值；

根据所述第一计数值和所述第二计数值确定所述电能表的时钟偏差。

3.如权利要求1所述的电能表时钟偏差检测***，其特征在于，所述控制模块包括控制单元、计数单元和判断单元；

所述控制单元，用于控制所述计数单元在所述预设时间段内进行计数；

所述计数单元，用于对所述PPS参考信号进行计数得到第一计数值，以及根据所述振荡参考信号对所述电能表的时钟输出信号进行计数得到第二计数值；

所述判断单元，用于根据所述第一计数值和所述第二计数值确定所述电能表的时钟偏差。

4.如权利要求3所述的电能表时钟偏差检测***，其特征在于，所述判断单元具体用于：

根据所述第一计数值和所述第二计数值得到所述电能表的时钟误差；

判断所述时钟误差是否超过标准误差范围；

若所述时钟误差超过所述标准误差范围，则确定所述电能表的时钟存在偏差。

5.如权利要求4所述的电能表时钟偏差检测***，其特征在于，所述根据所述第一计数值和所述第二计数值得到所述电能表的时钟误差具体包括：

其中，E为所述时钟误差，M为所述第一计数值，N为所述第二计数值。

6.如权利要求1至5任一项所述的电能表时钟偏差检测***，其特征在于，所述控制模块还用于：

获取所述预设时间段内对所述PPS参考信号进行计数得到的预设计数值；

判断所述预设计数值与标准计数值的差值是否在允许差值范围内；

若所述预设计数值与标准计数值的差值在所述允许差值范围内，则确定所述预设计数值为所述第一计数值。

7.一种电能表时钟偏差检测方法，适用于包括GPS模块、晶振模块和控制模块的电能表时钟偏差检测***，其特征在于，所述方法包括：

所述GPS模块向所述控制模块发送秒脉冲PPS参考信号；

所述晶振模块向所述控制模块发送振荡参考信号；

在预设时间段内，所述控制模块对所述PPS参考信号进行计数得到第一计数值，以及根据所述振荡参考信号对所述电能表的时钟输出信号进行计数得到第二计数值；

所述控制模块根据所述第一计数值和所述第二计数值确定所述电能表的时钟偏差。

8.如权利要求7所述的电能表时钟偏差检测方法，其特征在于，所述根据所述振荡参考信号对所述电能表的时钟输出信号进行计数得到第二计数值具体包括：

根据所述PPS参考信号对所述振荡参考信号的频率进行校准得到第一参考信号；

在预设时间段内，根据所述第一参考信号对所述电能表的时钟输出信号进行计数得到所述第二计数值。

9.如权利要求7所述的电能表时钟偏差检测方法，其特征在于，所述根据所述第一计数值和所述第二计数值确定所述电能表的时钟偏差具体包括：

根据所述第一计数值和所述第二计数值得到所述电能表的时钟误差；

判断所述时钟误差是否超过标准误差范围；

若所述时钟误差超过所述标准误差范围，则确定所述电能表的时钟存在偏差。

10.如权利要求7至9任一项所述的电能表时钟偏差检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述控制模块获取所述预设时间段内对所述PPS参考信号进行计数得到的预设计数值；

判断所述预设计数值与标准计数值的差值是否在允许差值范围内；

若所述预设计数值与标准计数值的差值在所述允许差值范围内，则确定所述预设计数值为所述第一计数值。