CN115436871A - 一种基于低功耗的单相电能表防止零线缺失窃电的方法 - Google Patents

一种基于低功耗的单相电能表防止零线缺失窃电的方法 Download PDF

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CN115436871A CN202211237244.2A CN202211237244A CN115436871A CN 115436871 A CN115436871 A CN 115436871A CN 202211237244 A CN202211237244 A CN 202211237244A CN 115436871 A CN115436871 A CN 115436871A
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李义真
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石福帅
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Abstract

本发明提供一种基于低功耗的单相电能表防止零线缺失窃电的方法。该方法应用于电能表的CPU主芯片，该方法包括：当检测到电能表处于掉电状态时，获取电能表的当前电流数据，并在当前电流数据大于电流阈值时，控制电能表开启掉零线计量模式；间隔预设时间后，获取电能表的当前新电流数据，在当前新电流数据不大于电流阈值时，控制电能表关闭掉零线计量模式，并根据上一次获取的电能表的历史电流数据计算电能表的当前电量，重新执行“获取电能表的当前电流数据”的步骤及后续步骤。本发明能够在不增加电压互感器的情况下，以低成本、低功耗、高精度实现电能表在电路掉零线时电能的计量。

Description

一种基于低功耗的单相电能表防止零线缺失窃电的方法
技术领域
本发明涉及电能计量技术领域，尤其涉及一种基于低功耗的单相电能表防止零线缺失窃电的方法。
背景技术
现有技术中，电能表是电网的末端设备，是对用户用电量进行计量的测量装置。随着社会的发展，用户用电设备越来越多，随之而来的窃电现象也愈发严重，一些窃电者将电能表的零线进行移除，造成电能表掉零线无法正常上电计量，进而达到窃电目的。因此，为了防止电力损失，现有技术中常通过增加电压互感器（PT）进行掉零线计量，但这种方法成本较高，也不利于电能表电路中其他器件的布局。
因此，如何以较低成本、低功耗、高精度实现电能表掉零线时电能的计量是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种基于低功耗的单相电能表防止零线缺失窃电的方法，以解决现有技术中电能表在进行掉零线计量电能时成本较高、功耗高且计量准确度差的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种基于低功耗的单相电能表防止零线缺失窃电的方法，应用于所述电能表的CPU主芯片，所述方法包括：
当检测到所述电能表处于掉电状态时，获取所述电能表的当前电流数据，并当所述当前电流数据大于电流阈值时，控制所述电能表开启掉零线计量模式；
间隔预设时间后，获取所述电能表的当前新电流数据，当所述当前新电流数据不大于所述电流阈值时，控制所述电能表关闭所述掉零线计量模式，并根据上一次获取的所述电能表的历史电流数据计算所述电能表的当前电量，重新执行“获取所述电能表的当前电流数据”的步骤及后续步骤。
在一种可能的实现方式中，在检测到所述电能表处于掉电状态之后，且在获取所述电能表的当前电流数据之前，还包括：
关闭所述电能表的外设，并开启定时器进行计时，并在每次所述定时器计时到达所述预设时间时，开启所述电能表的计量芯片电源。
在一种可能的实现方式中，在获取所述电能表的当前新电流数据之后，还包括：
当所述当前新电流数据大于所述电流阈值时，控制所述电能表保持所述掉零线计量模式的开启状态，并根据上一次获取的所述电能表的历史电流数据计算所述电能表的当前电量。
在一种可能的实现方式中，在控制所述电能表开启掉零线计量模式之后，或者在控制所述电能表关闭所述掉零线计量模式，并根据上一次获取的所述电能表的历史电流数据计算所述电能表的当前电量之后，或者在控制所述电能表保持所述掉零线计量模式的开启状态，并根据上一次获取的所述电能表的历史电流数据计算所述电能表的当前电量之后，或者当所述当前新电流数据不大于所述电流阈值，且所述电能表未开启所述掉零线计量模式时，还包括：
控制所述电能表进入睡眠状态，并在所述定时器定时达到预设时间时控制所述电能表进入唤醒状态，并重新执行“获取所述电能表的当前电流数据”的步骤及后续步骤。
在一种可能的实现方式中，所述根据上一次获取的所述电能表的历史电流数据计算所述电能表的当前电量，包括：
获取所述电能表当前新电流数据的上一次电流数据；
根据所述上一次电流数据，计算所述预设时间内所述电能表的电量；
将所述电量累加到所述电能表的已有电量中，得到所述电能表的当前电量；
其中，所述已有电量为获取所述上一次电流数据时所述电能表对应的电量。
在一种可能的实现方式中，所述获取所述电能表的当前电流数据，包括：
通过DMA通讯方式，获取所述电能表的计量芯片采集的所述电能表的当前电流数据。
在一种可能的实现方式中，当所述CPU主芯片与所述计量芯片进行通讯时，CPU***时钟选择内部高频时钟作为CPU***的运行时钟；当所述CPU主芯片与所述计量芯片结束通讯后，CPU***时钟选择内部低频时钟作为CPU***的运行时钟。
第二方面，本发明实施例提供了一种基于低功耗的单相电能表防止零线缺失窃电的装置，包括：
掉零线计量模式开启模块，用于当检测到所述电能表处于掉电状态时，获取所述电能表的当前电流数据，并当所述当前电流数据大于电流阈值时，控制所述电能表开启掉零线计量模式；
掉零线计量模式关闭模块，用于间隔预设时间后，获取所述电能表的当前新电流数据，当所述当前新电流数据不大于所述电流阈值时，控制所述电能表关闭所述掉零线计量模式，并根据上一次获取的所述电能表的历史电流数据计算所述电能表的当前电量，重新执行所述掉零线计量模式开启模块中“获取所述电能表的当前电流数据”的步骤及后续步骤。
第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
本发明实施例提供一种基于低功耗的单相电能表防止零线缺失窃电的方法，该方法应用于电能表的CPU主芯片，当检测到电能表处于掉电状态时，获取电能表的当前电流数据；在当前电流数据大于电流阈值时，表示此时用户侧的用电设备开始用电，若此时电能表也并未开启掉零线计量模式，则控制电能表开启掉零线计量模式，以便于电能表后续进行电量计量；间隔预设时间后，获取电能表的当前新电流数据，而在当前新电流数据不大于电流阈值时，则表示此时用户侧的用电设备未用电，此时关闭掉零线计量模式，并根据上一次获取的电能表的历史电流数据计算电能表的当前电量，之后重复执行“获取电能表的当前电流数据”的步骤及后续步骤；如此一来，在不增加电压互感器的情况下，本发明实施例以低成本、低功耗、高精度实现了电能表在电路掉零线时电能的计量。
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是本发明实施例提供的基于低功耗的单相电能表防止零线缺失窃电的方法的实现流程图；
图2是本发明实施例提供的基于低功耗的单相电能表防止零线缺失窃电的方法的执行流程图；
图3是本发明实施例提供的基于低功耗的单相电能表防止零线缺失窃电的装置的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的电子设备的示意图；
图5是本发明实施例提供的电能表的结构示意图。
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。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
图1为本发明实施例提供的基于低功耗的单相电能表防止零线缺失窃电的方法的实现流程图，如图1所示，本发明实施例提供了一种基于低功耗的单相电能表防止零线缺失窃电的方法，应用于电能表的CPU主芯片，该方法包括：
S101：当检测到电能表处于掉电状态时，获取电能表的当前电流数据，并在当前电流数据大于电流阈值时，控制电能表开启掉零线计量模式。
本实施例中，当CPU主芯片检测到电能表处于掉电状态时，可以通过电能表的电池电源或超级电容电源为电能表进行供电，此时，CPU主芯片获取此时电能表的当前电流数据，以便于判断此时用户侧的用电设备是否用电。当该当前电流数据大于电流阈值时，表示此时用户侧的用电设备已开始用电，CPU主芯片便控制电能表开启掉零线计量模式。其中，当前电流数据可以包括电能表的火线电流值和电能表的零线电流值，在判断当前电流数据是否大于电流阈值时，是通过判断电能表的火线电流值和电能表的零线电流值中较大的一个电流值是否大于电流阈值。示例性的，电流阈值可以为0A（安或者安培），当该当前电流数据大于0A时，表示用户侧的用电设备在用电，此时CPU主芯片便控制电能表开启掉零线计量模式，以便于计量用户侧的用电设备的用电量。
在一种可能的实现方式中，在检测到电能表处于掉电状态之后，且在获取电能表的当前电流数据之前，还包括：
关闭电能表的外设，并开启定时器进行计时，并在每次定时器计时到达预设时间时，开启电能表的计量芯片电源。
本实施例中，在检测到电能表处于掉电状态之后，CPU主芯片会控制关闭电能表的所有外设，以降低电能表中电池电源或超级电容电源的功耗，延长其使用寿命；示例性的，电能表的外设可以包括：计量芯片电源、电能表的红外通信等，本发明实施例对此不作限定。同时，CPU主芯片还会控制开启电能表的定时器进行计时，在每次定时器计时到达预设时间时，CPU主芯片控制开启电能表的计量芯片的电源，此时，计量芯片会采集电能表的当前电流数据，CPU主芯片从计量芯片中读取采集到的电能表的当前电流数据。示例性的，预设时间可以为60s、90s或120s等，本申请对此不作限定。本实施例中，CPU主芯片控制定时器进行周期性计时，使得计量芯片可以周期性打开并准确采集电能表对应时刻的电流数据，有效避免了当电能表处于掉电状态时计量芯片一直处于打开状态造成电能表功耗增加的问题。
在一种可能的实现方式中，获取电能表的当前电流数据，包括：
通过DMA通讯方式，获取电能表的计量芯片采集的电能表的当前电流数据。
本实施例中，图5为本发明实施例提供的电能表的结构示意图，如图5所示，CPU主芯片与计量芯片之间采用DMA通讯方式进行通讯。电能表包括：主芯片（CPU）、计量芯片、采样电路、主电源电路和电池或超级电容电源电路。其中主电源电路作为电能表正常工作时的供电电源，电池或超级电容电源电路作为电能表非正常工作时的供电电源。现有技术中，CPU主芯片与计量芯片之间的通讯一般采用UART的通讯方式，然而，使用UART通讯时CPU主芯片需要频繁的进入中断服务或查询服务进行接收或发送数据，不仅占用CPU主芯片资源，还容易丢失数据，尤其是在CPU***主频时钟不高时CPU主芯片的任务更加繁重。基于此，本实施例中，CPU主芯片与计量芯片之间采用DMA通讯方式进行通讯，一方面采用DMA方式通讯不会占用CPU主芯片资源，只占用了***总线，能够减轻CPU主芯片的负担；另一方面，采用DMA方式通讯时CPU主芯片能够进入睡眠状态，不会频繁的唤醒CPU主芯片，也能够节省CPU主芯片与计量芯片通讯时用于接收数据的时间，可以有效防止采用UART通讯方式时接收的数据因没有及时读取而丢失，即本实施例中，CPU主芯片与计量芯片之间采用DMA通讯方式进行通讯有效提高了通讯的可靠性，也降低了CPU主芯片与计量芯片通讯时的功耗。
在一种可能的实现方式中，当CPU主芯片与计量芯片进行通讯时，CPU***时钟选择内部高频时钟作为CPU***的运行时钟；当CPU主芯片与计量芯片结束通讯后，CPU***时钟选择内部低频时钟作为CPU***的运行时钟。
本实施例中，当CPU主芯片与计量芯片进行通讯时，CPU***时钟可以选择内部高频时钟（fhrc）分频的1.37MHz作为CPU***的运行时钟；当CPU主芯片与计量芯片结束通讯后，CPU***时钟可以选择内部低频时钟作为CPU***的运行时钟，如此一来，进一步降低了电池电源或者超级电容电源的功耗。
S102：间隔预设时间后，获取电能表的当前新电流数据，在当前新电流数据不大于电流阈值时，控制电能表关闭掉零线计量模式，并根据上一次获取的电能表的历史电流数据计算电能表的当前电量，重新执行“获取电能表的当前电流数据”的步骤及后续步骤。
本实施例中，在CPU主芯片控制电能表开启掉零线计量模式之后，每间隔预设时间，CPU主芯片控制开启电能表的计量芯片的电源，计量芯片对应采集电能表的当前新电流数据，CPU主芯片从计量芯片中读取采集到的电能表的当前新电流数据。其中，当前新电流数据可以包括电能表的火线电流值和电能表的零线电流值，在判断当前新电流数据是否不大于电流阈值时，是通过判断电能表的火线电流值和电能表的零线电流值中较大的一个电流值是否不大于电流阈值。
本实施例中，在当前新电流数据不大于电流阈值时，表示用户侧的用电设备已不再用电，此时CPU主芯片控制电能表关闭掉零线计量模式，并根据电能表当前新电流数据的上一次电流数据（也即上一次获取的电能表的历史电流数据）计算电能表的当前电量。示例性的，电流阈值可以为0A（安或者安培），当该当前新电流数据不大于0A时，也即当前新电流数据为0A时，表示用户侧的用电设备已不再用电，此时CPU主芯片控制电能表关闭掉零线计量模式，并根据电能表当前新电流数据的上一次电流数据（也即上一次获取的电能表的历史电流数据）计算电能表的累计电量。
本实施例中，在CPU主芯片控制电能表开启掉零线计量模式之后，通过周期性监测电能表的电流是否大于电流阈值，判断用户侧的用电设备是否在用电，降低了电能表中电池电源或超级电容电源的功耗；当电能表的电流数据不大于电流阈值时，表示用户侧的用电设备已不再用电，此时CPU主芯片控制电能表关闭掉零线计量模式，同时根据上一次获取的电能表的历史电流数据计算电能表的累计电量，实现了电能表在掉零线计量时电能的准确计量。
在一种可能的实现方式中，在获取电能表的当前新电流数据之后，还包括：
在当前新电流数据大于电流阈值时，控制电能表保持掉零线计量模式的开启状态，并根据上一次获取的电能表的历史电流数据计算电能表的当前电量。
本实施例中，在CPU主芯片控制电能表开启掉零线计量模式之后，每间隔预设时间，CPU主芯片控制计量芯片采集电能表的当前新电流数据并获取该当前新电流数据，在当前新电流数据大于电流阈值时，CPU主芯片控制电能表保持掉零线计量模式的开启状态，并根据电能表当前新电流数据的上一次电流数据（也即上一次获取的电能表的历史电流数据）计算电能表的累计电量。示例性的，预设时间可以为60s、90s或120s等，电流阈值可以为0A，本申请对此不作限定。
在一种可能的实现方式中，在控制电能表开启掉零线计量模式之后，或者在控制电能表关闭掉零线计量模式，并根据上一次获取的电能表的历史电流数据计算电能表的当前电量之后，或者在控制电能表保持掉零线计量模式的开启状态，并根据上一次获取的电能表的历史电流数据计算电能表的当前电量之后，或者在当前新电流数据不大于电流阈值，且电能表未开启掉零线计量模式时，还包括：
控制电能表进入睡眠状态，并在定时器定时达到预设时间时控制电能表进入唤醒状态，并重新执行“获取电能表的当前电流数据”的步骤及后续步骤。
本实施例中，CPU主芯片在控制电能表开启掉零线计量模式之后，或者CPU主芯片在控制电能表关闭掉零线计量模式，并根据上一次获取的电能表的历史电流数据计算电能表的当前电量之后，或者CPU主芯片在控制电能表保持掉零线计量模式的开启状态，并根据上一次获取的电能表的历史电流数据计算电能表的当前电量之后，或者当CPU主芯片获取的当前新电流数据不大于电流阈值，且电能表未开启掉零线计量模式时，当满足以上四个条件中的任一个时，CPU主芯片都会控制电能表进入睡眠状态，与此同时，还会控制定时器开始计时，当定时器定时达到预设时间后，CPU主芯片会控制电能表进入唤醒状态，并重新执行“获取电能表的当前电流数据”的步骤及后续步骤。本实施例中，通过周期性控制电能表进入睡眠状态和唤醒状态，并且只有在唤醒状态时采集电能表的电流数据，避免了电能表的电池电源或者超级电容电源持续性为电能表供电以进行电流采集导致的功耗增加的问题。
在一种可能的实现方式中，根据上一次获取的电能表的历史电流数据计算电能表的当前电量，包括：
获取电能表当前新电流数据的上一次电流数据。
根据上一次电流数据，计算预设时间内电能表的电量。
将电量累加到电能表的已有电量中，得到电能表的当前电量。
其中，已有电量为获取上一次电流数据时电能表对应的电量。
本实施例中，当电能表已处于掉零线计量模式时，每间隔预设时间，CPU主芯片都要获取电能表对应时刻的电流数据。当获取到电能表的当前新电流数据，且该当前新电流数据不大于电流阈值时，CPU主芯片控制电能表关闭掉零线计量模式，同时CPU主芯片根据当前新电流数据的上一次电流数据，计算预设时间内的电量，并将该电量累加到电能表的已有电量中，得到电能表的累计电量。其中，电能表的已有电量是指在获取上一次电流数据时电能表的电量。本实施例中，CPU周期性获取电能表的电流数据，使得电能表每间隔预设时间后累计该预设时间内的电能，一方面降低了电池电源或者超级电容电源的功耗；另一方面实现了用电设备用电量的准确计量。
本发明实施例提供一种基于低功耗的单相电能表防止零线缺失窃电的方法，该方法应用于电能表的CPU主芯片，当检测到电能表处于掉电状态时，获取电能表的当前电流数据；在当前电流数据大于电流阈值时，表示此时用户侧的用电设备开始用电，若此时电能表也并未开启掉零线计量模式，则控制电能表开启掉零线计量模式，以便于电能表后续进行电量计量；间隔预设时间后，获取电能表的当前新电流数据，而在当前新电流数据不大于电流阈值时，则表示此时用户侧的用电设备未用电，此时关闭掉零线计量模式，并根据上一次获取的电能表的历史电流数据计算电能表的当前电量，之后重复执行“获取电能表的当前电流数据”的步骤及后续步骤；如此一来，在不增加电压互感器的情况下，本发明实施例以低成本、低功耗、高精度实现了电能表在电路掉零线时电能的计量。
下面，以一个具体实施示例完整体现本发明的技术方案，仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。
图2为本发明实施例提供的基于低功耗的单相电能表防止零线缺失窃电的方法的执行流程图，请一并参照图2和图5，当检测到电能表发生掉电后，主芯片从计量芯片中获取电流数据（也即火线电流值和零线电流值），依据两路电流值的大小判断电能表是否进入了掉零线事件。也即，当检测到电能表处于掉电状态时，CPU主芯片关闭电能表的所有外设，并设置定时器的定时周期，此时，CPU主芯片控制电能表进入唤醒状态，控制计量芯片的电源打开，获取电能表的当前电流数据（也即火线电流值和零线电流值），之后关闭计量芯片电源，并判断获取的当前电流数据是否为0。
本实施例中，若当前电流数据为0，且电能表未打开掉零线计量模式，此时，CPU主芯片控制电能表进入睡眠状态，并控制定时器开始计时，直到定时器的定时时长到达其定时周期后，跳转到“CPU主芯片控制电能表进入唤醒状态”的步骤，并重新执行“CPU主芯片控制电能表进入唤醒状态”的步骤及后续步骤。
本实施例中，若当前电流数据不为0，且电能表未打开掉零线计量模式，此时，CPU主芯片控制电能表打开掉零线计量模式，并跳转到“CPU主芯片控制电能表进入睡眠状态”的步骤，并重新执行“CPU主芯片控制电能表进入睡眠状态”的步骤及后续步骤。
本实施例中，若当前电流数据为0，且电能表已处于掉零线计量模式，此时，CPU主芯片控制电能表关闭掉零线计量模式，并依据获取的当前电流数据的上一次电流数据计算一个定时周期的电量并累加到电能表当前已有的电量中后，跳转到“CPU主芯片控制电能表进入睡眠状态”的步骤，并重新执行“CPU主芯片控制电能表进入睡眠状态”的步骤及后续步骤。
本实施例中，若当前电流数据不为0，且电能表已处于掉零线计量模式，此时，CPU主芯片控制电能表保持掉零线计量模式的开启状态，并依据获取的当前电流数据的上一次电流数据计算一个定时周期的电量并累加到电能表当前已有的电量中后，跳转到“CPU主芯片控制电能表进入睡眠状态”的步骤，并重新执行“CPU主芯片控制电能表进入睡眠状态”的步骤及后续步骤。
本实施例中，还可以定期检测电能表是否处于掉电状态，若检测到电能表处于掉电状态，则跳转到“CPU主芯片关闭电能表的所有外设，并设置定时器的定时周期”的步骤，并重新执行“CPU主芯片关闭电能表的所有外设，并设置定时器的定时周期”的步骤及后续步骤，直到检测到电能表不处于掉电状态时，结束本次电能表掉零线事件的检测。
本实施例中，CPU主芯片依据获取的当前电流数据的上一次电流数据计算一个定时周期的电量为：E=Un×I×t，式中，Un表示电能表的额定电压，I表示上一次获取的火线电流和零线电流中最大的电流，t表示一个定时周期的时长。示例性的，t可以为60s，在计算电量时需将60s转为单位为小时（h）的时间段进行计算。
其中，当CPU主芯片与计量芯片进行通讯时***时钟选择内部高频时钟（fhrc）分频的1.37MHz作为CPU***的运行时钟，当CPU主芯片与计量芯片结束通讯后***时钟选择内部低频时钟（flrc）作为CPU***的运行时钟。
本实施例中，当电能表主电源掉电时，电能表使用电池或超级电容作为供电电源，定时检测火线电流和零线电流，既能降低电池功耗，又能自适应由于负载不稳定产生的影响，减少计量误差，实现电能表掉电时电量的计量；并且，当电能表进行掉零线事件检测时，***时钟选择内部高频时钟fhrc分频的1.37MHz，进一步降低了电池功耗，并且CPU与计量芯片的通讯方式使用DMA方式，减少了CPU资源的使用，节省了通讯时间，间接的减少了电池功耗。通过记录每次控制电能表开启和关闭掉零线计量模式的时刻，还可以准确计量出用户侧的用电设备具体用电的时间段和时刻数据，为后续进行用电数据核查提供了极大的便利。综上，无论用户切断电能表的火线还是零线，电能表均能检测出窃电事件，且电池或超级电容的综合功耗不超过20uA，能满足单相电能表的使用要求。
另外，当电能表主电源掉电（即电能表处于掉电状态）时，电能表零线进线端处的线路零线断开，此时，电能表采用电池或者超级电容作为供电电源，周期性进行电量计量，以低成本、低功耗、高精度实现了电能表在电路掉零线时电能的计量；而当电能表主电源未掉电（即电能表处于上电状态）时，电能表会实时采集火线电流和零线电流，可以根据采集到的火线电流数据和零线电流数据判定是否发生窃电事件，示例性的，当火线电流不为0而零线电流为0时则说明发生了窃电事件，对应地，窃电事件可以为电能表零线出线端处的线路零线断开或者电能表零线进线端与出线端短接等；或者火线电流与零线电流之间相差超过设定阈值时也可以说明发生了窃电事件等；此时，由于电能表处于正常上电状态，因此电能表能够正常进行电量计量。示例性的，以电能表零线出线端处的线路零线断开这一窃电事件为例，由于电能表处于正常上电状态，因此发生断零线窃电事件后电能表能够正常工作，正常计量用户侧的用电量，此时，电量计量方式可以为：电能表的计量芯片内部进行脉冲计数，电能表的CPU芯片定期从计量芯片中获取脉冲数即可进行电量计量。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
以下为本发明的装置实施例，对于其中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的方法实施例。
图3为本发明实施例提供的基于低功耗的单相电能表防止零线缺失窃电的装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
如图3所示，该装置3包括：
掉零线计量模式开启模块301，用于当检测到电能表处于掉电状态时，获取电能表的当前电流数据，并在当前电流数据大于电流阈值时，控制电能表开启掉零线计量模式。
掉零线计量模式关闭模块302，用于间隔预设时间后，获取电能表的当前新电流数据，在当前新电流数据不大于电流阈值时，控制电能表关闭掉零线计量模式，并根据上一次获取的电能表的历史电流数据计算电能表的当前电量，重新执行掉零线计量模式开启模块301中“获取电能表的当前电流数据”的步骤及后续步骤。
本发明实施例提供一种基于低功耗的单相电能表防止零线缺失窃电的装置，该装置包括：掉零线计量模式开启模块301和掉零线计量模式关闭模块302。其中，掉零线计量模式开启模块301，用于当检测到电能表处于掉电状态时，获取电能表的当前电流数据，并在当前电流数据大于电流阈值时，控制电能表开启掉零线计量模式。掉零线计量模式关闭模块302，用于间隔预设时间后，获取电能表的当前新电流数据，在当前新电流数据不大于电流阈值时，控制电能表关闭掉零线计量模式，并根据上一次获取的电能表的历史电流数据计算电能表的当前电量，重新执行掉零线计量模式开启模块301中“获取电能表的当前电流数据”的步骤及后续步骤。本发明实施例中，当检测到电能表处于掉电状态时，获取电能表的当前电流数据；在当前电流数据大于电流阈值时，表示此时用户侧的用电设备开始用电，若此时电能表也并未开启掉零线计量模式，则控制电能表开启掉零线计量模式，以便于电能表后续进行电量计量；间隔预设时间后，获取电能表的当前新电流数据，而在当前新电流数据不大于电流阈值时，则表示此时用户侧的用电设备未用电，此时关闭掉零线计量模式，并根据上一次获取的电能表的历史电流数据计算电能表的当前电量，之后重复执行“获取电能表的当前电流数据”的步骤及后续步骤；如此一来，在不增加电压互感器的情况下，本发明实施例以低成本、低功耗、高精度实现了电能表在电路掉零线时电能的计量。
可选的，作为本发明实施例提供的基于低功耗的单相电能表防止零线缺失窃电的装置的一种具体实施方式，掉零线计量模式开启模块301在检测到电能表处于掉电状态之后，且在获取电能表的当前电流数据之前，还可以用于：
关闭电能表的外设，并开启定时器进行计时，并在每次定时器计时到达预设时间时，开启电能表的计量芯片电源。
可选的，作为本发明实施例提供的基于低功耗的单相电能表防止零线缺失窃电的装置的一种具体实施方式，掉零线计量模式开启模块301还可以用于：
通过DMA通讯方式，获取电能表的计量芯片采集的电能表的当前电流数据。
可选的，作为本发明实施例提供的基于低功耗的单相电能表防止零线缺失窃电的装置的一种具体实施方式，掉零线计量模式开启模块301还可以用于：
当CPU主芯片与计量芯片进行通讯时，CPU***时钟选择内部高频时钟作为CPU***的运行时钟；当CPU主芯片与计量芯片结束通讯后，CPU***时钟选择内部低频时钟作为CPU***的运行时钟。
可选的，作为本发明实施例提供的基于低功耗的单相电能表防止零线缺失窃电的装置的一种具体实施方式，掉零线计量模式关闭模块302在获取电能表的当前新电流数据之后，还可以用于：
在当前新电流数据大于电流阈值时，控制电能表保持掉零线计量模式的开启状态，并根据上一次获取的电能表的历史电流数据计算电能表的当前电量。
可选的，作为本发明实施例提供的基于低功耗的单相电能表防止零线缺失窃电的装置的一种具体实施方式，基于低功耗的单相电能表防止零线缺失窃电的装置还包括：控制模块。
掉零线计量模式开启模块301在控制电能表开启掉零线计量模式之后，或者掉零线计量模式关闭模块302在控制电能表关闭掉零线计量模式，并根据上一次获取的电能表的历史电流数据计算电能表的当前电量之后，或者掉零线计量模式关闭模块302在控制电能表保持掉零线计量模式的开启状态，并根据上一次获取的电能表的历史电流数据计算电能表的当前电量之后，或者掉零线计量模式开启模块301在当前新电流数据不大于电流阈值，且电能表未开启掉零线计量模式时，控制模块用于：
控制电能表进入睡眠状态，并在定时器定时达到预设时间时控制电能表进入唤醒状态，并重新执行掉零线计量模式开启模块301中“获取电能表的当前电流数据”的步骤及后续步骤。
可选的，作为本发明实施例提供的基于低功耗的单相电能表防止零线缺失窃电的装置的一种具体实施方式，掉零线计量模式关闭模块302还可以用于：
获取电能表当前新电流数据的上一次电流数据。
根据上一次电流数据，计算预设时间内电能表的电量。
将电量累加到电能表的已有电量中，得到电能表的当前电量。
其中，已有电量为获取上一次电流数据时电能表对应的电量。
图4为本发明实施例提供的电子设备的示意图。如图4所示，该实施例的电子设备4包括：处理器40、存储器41以及存储在所述存储器41中并可在所述处理器40上运行的计算机程序42。所述处理器40执行所述计算机程序42时实现上述各个基于低功耗的单相电能表防止零线缺失窃电的方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至步骤102。或者，所述处理器40执行所述计算机程序42时实现上述各装置实施例中各模块的功能，例如图3所示模块301至302的功能。
示例性的，所述计算机程序42可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器41中，并由所述处理器40执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序42在所述电子设备4中的执行过程。例如，所述计算机程序42可以被分割成图3所示的模块301至302。
所述电子设备4可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述电子设备4可包括，但不仅限于，处理器40、存储器41。本领域技术人员可以理解，图4仅仅是电子设备的示例，并不构成对电子设备4的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述电子设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器40可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器41可以是所述电子设备4的内部存储单元，例如电子设备4的硬盘或内存。所述存储器41也可以是所述电子设备4的外部存储设备，例如所述电子设备4上配备的插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card，SMC），安全数字（Secure Digital，SD）卡，闪存卡（Flash Card）等。进一步地，所述存储器41还可以既包括所述电子设备4的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器41用于存储所述计算机程序以及所述电子设备所需的其他程序和数据。所述存储器41还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块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。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述***中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
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，所揭露的装置/电子设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/电子设备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。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个基于低功耗的单相电能表防止零线缺失窃电的方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
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)

1.一种基于低功耗的单相电能表防止零线缺失窃电的方法，其特征在于，应用于所述电能表的CPU主芯片，所述方法包括：
当检测到所述电能表处于掉电状态时，获取所述电能表的当前电流数据，并当所述当前电流数据大于电流阈值时，控制所述电能表开启掉零线计量模式；
间隔预设时间后，获取所述电能表的当前新电流数据，当所述当前新电流数据不大于所述电流阈值时，控制所述电能表关闭所述掉零线计量模式，并根据上一次获取的所述电能表的历史电流数据计算所述电能表的当前电量，重新执行“获取所述电能表的当前电流数据”的步骤及后续步骤。
2.根据权利要求1所述的基于低功耗的单相电能表防止零线缺失窃电的方法，其特征在于，在检测到所述电能表处于掉电状态之后，且在获取所述电能表的当前电流数据之前，还包括：
关闭所述电能表的外设，并开启定时器进行计时，并在每次所述定时器计时到达所述预设时间时，开启所述电能表的计量芯片电源。
3.根据权利要求2所述的基于低功耗的单相电能表防止零线缺失窃电的方法，其特征在于，在获取所述电能表的当前新电流数据之后，还包括：
当所述当前新电流数据大于所述电流阈值时，控制所述电能表保持所述掉零线计量模式的开启状态，并根据上一次获取的所述电能表的历史电流数据计算所述电能表的当前电量。
4.根据权利要求3所述的基于低功耗的单相电能表防止零线缺失窃电的方法，其特征在于，在控制所述电能表开启掉零线计量模式之后，或者在控制所述电能表关闭所述掉零线计量模式，并根据上一次获取的所述电能表的历史电流数据计算所述电能表的当前电量之后，或者在控制所述电能表保持所述掉零线计量模式的开启状态，并根据上一次获取的所述电能表的历史电流数据计算所述电能表的当前电量之后，或者当所述当前新电流数据不大于所述电流阈值，且所述电能表未开启所述掉零线计量模式时，还包括：
控制所述电能表进入睡眠状态，并在所述定时器定时达到预设时间时控制所述电能表进入唤醒状态，并重新执行“获取所述电能表的当前电流数据”的步骤及后续步骤。
5.根据权利要求4所述的基于低功耗的单相电能表防止零线缺失窃电的方法，其特征在于，所述根据上一次获取的所述电能表的历史电流数据计算所述电能表的当前电量，包括：
获取所述电能表当前新电流数据的上一次电流数据；
根据所述上一次电流数据，计算所述预设时间内所述电能表的电量；
将所述电量累加到所述电能表的已有电量中，得到所述电能表的当前电量；
其中，所述已有电量为获取所述上一次电流数据时所述电能表对应的电量。
6.根据权利要求1所述的基于低功耗的单相电能表防止零线缺失窃电的方法，其特征在于，所述获取所述电能表的当前电流数据，包括：
通过DMA通讯方式，获取所述电能表的计量芯片采集的所述电能表的当前电流数据。
7.根据权利要求6所述的基于低功耗的单相电能表防止零线缺失窃电的方法，其特征在于，当所述CPU主芯片与所述计量芯片进行通讯时，CPU***时钟选择内部高频时钟作为CPU***的运行时钟；当所述CPU主芯片与所述计量芯片结束通讯后，CPU***时钟选择内部低频时钟作为CPU***的运行时钟。
8.一种基于低功耗的单相电能表防止零线缺失窃电的装置，其特征在于，包括：
掉零线计量模式开启模块，用于当检测到所述电能表处于掉电状态时，获取所述电能表的当前电流数据，并当所述当前电流数据大于电流阈值时，控制所述电能表开启掉零线计量模式；
掉零线计量模式关闭模块，用于间隔预设时间后，获取所述电能表的当前新电流数据，当所述当前新电流数据不大于所述电流阈值时，控制所述电能表关闭所述掉零线计量模式，并根据上一次获取的所述电能表的历史电流数据计算所述电能表的当前电量，重新执行所述掉零线计量模式开启模块中“获取所述电能表的当前电流数据”的步骤及后续步骤。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上的权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上的权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
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