一種時(shí)鐘免維護(hù)固件易升級(jí)的智能電能表及其升級(jí)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電能表的電能計(jì)量領(lǐng)域，具體而言是時(shí)鐘免維護(hù)固件易升級(jí)智能電能表。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著全球智能電網(wǎng)的不斷普及，智能電網(wǎng)配電和用電側(cè)的產(chǎn)品在電網(wǎng)上進(jìn)一步安裝使用，智能電能表作為用戶與電網(wǎng)公司溝通的橋梁也在發(fā)揮著越來越大的作用，同時(shí)智能電能表安裝后維護(hù)工作也越來越受到電力公司的重視，特別是智能表時(shí)鐘維護(hù)和固件升級(jí)的維護(hù)兩個(gè)方面需要深入研究，提高電網(wǎng)配電側(cè)的運(yùn)營(yíng)效率。
[0003]智能電能表通常采用專用硬件時(shí)鐘電路，其在常溫23°下時(shí)鐘精度誤差滿足〈土
0.5s/d，在-20°070°C下保證時(shí)鐘精度在±0.15s/°C/d以內(nèi)。但是專用時(shí)鐘電路中的晶振受溫度影響較大，如果未及時(shí)進(jìn)行時(shí)鐘溫度補(bǔ)償則導(dǎo)致時(shí)鐘精度偏差較大，時(shí)間不準(zhǔn)確，最終使費(fèi)率計(jì)量失去準(zhǔn)確性。在安裝前或者系統(tǒng)供電停止時(shí)處于電池供電模式，此時(shí)時(shí)鐘運(yùn)行靠電池維持，如果在此模式下進(jìn)行時(shí)鐘溫度補(bǔ)償，則需要按照一定頻率啟動(dòng)AD采樣獲取溫度信息，根據(jù)溫度進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)鐘精度;在這個(gè)過程中會(huì)增加電池功耗，從而縮短電池使用時(shí)間，帶來在電能表生命周期內(nèi)就需要更換電池，給現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)帶來了極大的困難。
[0004]智能電表產(chǎn)品的功能設(shè)計(jì)很難做到盡善盡美，尤其是固件部分，由于其功能復(fù)雜，因此在使用過程中，往往發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在某種可以修復(fù)的“BUG”，即僅通過固件的修改就可以達(dá)到目的。產(chǎn)品投放市場(chǎng)時(shí)固件沒有問題，但產(chǎn)品長(zhǎng)時(shí)間使用后，可能用戶提出了更高的需求，或是產(chǎn)品固件設(shè)計(jì)上的缺陷慢慢顯現(xiàn)，要求對(duì)產(chǎn)品固件進(jìn)行升級(jí)。如果直接對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)升級(jí)，效率低，需要大量的人員去現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)，不但浪費(fèi)了人力、財(cái)力，同時(shí)也浪費(fèi)了寶貴的時(shí)間。因此十分有必要應(yīng)用固件廣播升級(jí)技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對(duì)電能表的時(shí)鐘維護(hù)和固件升級(jí)問題，提出一種時(shí)鐘免維護(hù)固件易升級(jí)的智能電能表及其升級(jí)方法。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種時(shí)鐘免維護(hù)固件易升級(jí)的智能電能表，它包括MCU以及與之連接的電源模塊，計(jì)量模塊，時(shí)鐘模塊，通信模塊，固件升級(jí)模塊，存儲(chǔ)模塊和顯示模塊。
[0007]—種時(shí)鐘免維護(hù)固件易升級(jí)的智能電能表升級(jí)方法，它包括:
51、固件模塊化設(shè)置步驟；
52、升級(jí)文件數(shù)據(jù)包生成步驟；
53、嚴(yán)密握手連接步驟；
54、數(shù)據(jù)升級(jí)補(bǔ)包步驟。
[0008]本發(fā)明的步驟SI具體為:在鏈接器中，根據(jù)應(yīng)用需求將電表固件劃分為若干個(gè)固件模塊，在電表端存儲(chǔ)器中對(duì)應(yīng)于各固件模塊的劃分相應(yīng)的存儲(chǔ)區(qū)域，各固件模塊具有相應(yīng)的存儲(chǔ)區(qū)域標(biāo)識(shí)符，鏈接器中各固件模塊與電表端存儲(chǔ)器中的對(duì)應(yīng)區(qū)域具有一一對(duì)應(yīng)的映射關(guān)系。
[0009]本發(fā)明的各固件模塊的區(qū)域內(nèi)函數(shù)組織方法，模塊區(qū)域之間相互調(diào)用的函數(shù)使用函數(shù)殼和偽指令控制各模塊區(qū)域的連帶關(guān)系，減少各模塊區(qū)域之間連帶升級(jí)。
[0010]本發(fā)明的步驟S2具體為:將需要升級(jí)的固件模塊編譯生成BIN文件，并在文件的開頭增加升級(jí)信息，制成升級(jí)文件數(shù)據(jù)包。
[0011]本發(fā)明的步驟S3具體為:客戶端與表端通過雙向認(rèn)證進(jìn)行握手連接，當(dāng)客戶端和表端都對(duì)對(duì)方認(rèn)證通過后才能連接成功。
[0012]本發(fā)明的步驟S4具體為::
S4-1、客戶端向各電表端發(fā)送升級(jí)使能請(qǐng)求，各電表端啟動(dòng)數(shù)據(jù)升級(jí)步驟；
S4-2、客戶端向各電表端發(fā)送升級(jí)信息，各電表端對(duì)接收的客戶端發(fā)來的升級(jí)信息合法性進(jìn)行判斷，如果合法，進(jìn)行升級(jí)初始化，如果不合法，放棄操作；
S4-3、升級(jí)初始化完成后，客戶端向各表端廣播發(fā)送升級(jí)文件數(shù)據(jù)包，并記錄每個(gè)升級(jí)文件數(shù)據(jù)包的傳輸狀態(tài)；
S4-4、各電表端接收到升級(jí)文件數(shù)據(jù)包后，更新電表端的升級(jí)文件數(shù)據(jù)包接收狀態(tài)標(biāo)識(shí)符；
S4-5、客戶端向各電表端發(fā)送步驟S4中所述的升級(jí)文件數(shù)據(jù)包接收狀態(tài)標(biāo)識(shí)符的查詢命令，各電表端收到查詢命令后，將升級(jí)文件數(shù)據(jù)包接收狀態(tài)標(biāo)識(shí)符發(fā)送給客戶端；
S4-6、客戶端識(shí)別各電表端的升級(jí)文件數(shù)據(jù)包接收狀態(tài)標(biāo)識(shí)符，如果升級(jí)文件數(shù)據(jù)包的接收比率超過90%，客戶端對(duì)沒有接收到升級(jí)文件數(shù)據(jù)包的各電表端進(jìn)行定點(diǎn)傳輸，再次發(fā)送升級(jí)文件數(shù)據(jù)包;否則，客戶端再次廣播升級(jí)文件數(shù)據(jù)包至所有的電表端；
S4-7、重復(fù)步驟S4-6直到所有的電表端都成功收到升級(jí)文件數(shù)據(jù)包，電表端對(duì)收到的升級(jí)文件數(shù)據(jù)包進(jìn)行解析，獲取升級(jí)文件數(shù)據(jù)包中的存儲(chǔ)區(qū)域標(biāo)識(shí)符，根據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域標(biāo)識(shí)符查找對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)區(qū)域，對(duì)存儲(chǔ)區(qū)域中的相應(yīng)固件模塊進(jìn)行升級(jí)；
S4-8、電表端完成升級(jí)后，開始對(duì)文件進(jìn)行檢查校驗(yàn)，確認(rèn)升級(jí)文件正確后，激活升級(jí)程序。
[0013]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明所謂“無線時(shí)鐘同步”即利用無線電波來傳遞標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。本設(shè)計(jì)通過“無線電接收模塊”接收無線電基站發(fā)送的長(zhǎng)波時(shí)鐘短信息并把信息傳輸給糾錯(cuò)模塊，由“時(shí)鐘糾錯(cuò)對(duì)時(shí)”模塊對(duì)信息進(jìn)行判斷處理，最后實(shí)現(xiàn)自動(dòng)更新“時(shí)鐘模塊”的時(shí)間。
[0014]由于智能電表產(chǎn)品的功能設(shè)計(jì)很難做到盡善盡美，尤其是固件部分，由于其功能復(fù)雜，因此在使用過程中，往往發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在某種可以修復(fù)的“BUG”，即僅通過固件的修改就可以達(dá)到目的。
[0015]產(chǎn)品投放市場(chǎng)時(shí)固件沒有問題，但產(chǎn)品長(zhǎng)時(shí)間使用后，可能用戶提出了更高的需求，或是產(chǎn)品固件設(shè)計(jì)上的缺陷慢慢顯現(xiàn)，要求對(duì)產(chǎn)品固件進(jìn)行升級(jí)。如果直接對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)升級(jí)，效率低，需要大量的人員去現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)，不但浪費(fèi)了人力、財(cái)力，同時(shí)也浪費(fèi)了寶貴的時(shí)間。因此十分有必要應(yīng)用固件廣播升級(jí)技術(shù)。
[0016]本發(fā)明設(shè)計(jì)的固件升級(jí)方案能夠有效縮短固件升級(jí)時(shí)間，提高固件升級(jí)效率，同時(shí)要注重升級(jí)安全性和可靠性。
[0017]
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的電能表原理框圖。
[0019]圖2是本發(fā)明無線電時(shí)鐘校時(shí)模塊的電路圖。
[0020]圖3是本發(fā)明的固件升級(jí)方法流程圖。
[0021]
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0023]如圖1所示，一種時(shí)鐘免維護(hù)固件易升級(jí)智能電能表，所述的智能電能表包括電源模塊，計(jì)量模塊，時(shí)鐘模塊，通信模塊，固件升級(jí)模塊，存儲(chǔ)模塊，顯示部分。
[0024]如圖2所示時(shí)鐘模塊用于維護(hù)電能表時(shí)鐘，包括無線電時(shí)鐘接收部分和處理部分，電能表時(shí)鐘糾錯(cuò)對(duì)時(shí)和軟時(shí)鐘部分。無線電時(shí)鐘接收和處理部分是用于接收40?120kHz范圍內(nèi)的信號(hào)，其寬頻點(diǎn)確保了時(shí)鐘同步的準(zhǔn)確性，同時(shí)對(duì)信號(hào)進(jìn)行解碼得到時(shí)鐘信息。在無線電覆蓋的區(qū)域，它都能短時(shí)間內(nèi)獲取基站時(shí)鐘信息并更新，其不會(huì)因溫度變化而導(dǎo)致時(shí)鐘偏差，也不用擔(dān)心電池壽命而維護(hù)時(shí)鐘，卻為超高準(zhǔn)確的時(shí)間提供了時(shí)鐘源。當(dāng)無線電通信短時(shí)中斷時(shí)，“時(shí)鐘糾錯(cuò)對(duì)時(shí)”能自動(dòng)做出判斷，并啟用表內(nèi)部的軟時(shí)鐘模塊繼續(xù)工作，保證在無線電中斷時(shí)段內(nèi)，電能表時(shí)鐘也能比較準(zhǔn)確，當(dāng)無線電波信號(hào)恢復(fù)正常時(shí)，能及時(shí)同步表內(nèi)時(shí)鐘，既利用了無線電波同步時(shí)鐘的正確性也彌補(bǔ)了無線電波信號(hào)受到干擾時(shí)對(duì)電表時(shí)鐘精度的影響。因此采用無線時(shí)鐘同步技術(shù)方案，提高了系統(tǒng)時(shí)鐘的精度、費(fèi)率計(jì)算的精度，減少了電池的使用，不僅減少現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)工作量，又為社會(huì)帶來環(huán)保效益。
[0025]所謂“無線時(shí)鐘同步”即利用無線電波來傳遞標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。本設(shè)計(jì)通過“無線電接收模塊”接收無線電基站發(fā)送的長(zhǎng)波時(shí)鐘短信息并