具体实施方式

本申请的核心是提供一种电能表，能够实现电能表上的电弧检测，当检测到电能表输出线路有电弧时，生成提示信息以便用户及时采取相应的措施，提高电能表的智能性。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参照图1，图1为本申请所提供的一种电能表的结构示意图，该电能表包括电能计量装置1，该电能表还包括电弧检测装置2、处理装置3及提示装置4，其中：

电弧检测装置2，用于检测电能计量装置1的输出相线上的信号中是否存在电弧数据，若是，将电弧数据传输到处理装置3；

处理装置3，用于根据电弧数据控制提示装置4生成对应的提示信息。

具体的，电能表内部设有用于测量电能数据的电能计量装置1，电能数据可以基于采集到的电网电压信号和电网电流信号得到。当电能表输出线路有电线松动、接触不良、线路老化或破损等问题产生电弧时，可能会使得电能计量装置1对于电能数据的测量不准确，甚至可能会影响用户的正常用电和用电安全。基于此，本申请在电能表内还设置了电弧检测装置2和处理装置3，其中，处理装置3可以选择电能表内部既有的MCU(MicrocontrollerUnit，微控制单元)，从而达到缩小体积、减少成本的目的。

由于当有电弧发生时，电能计量装置的相线上的信号也会相应发生变化，因此，本申请将电弧检测装置2与电能计量装置1的输出相线相连，以采集电能计量装置1的输出相线上的信号，并识别该信号中是否存在电弧数据，若存在电弧数据，则将电弧数据发送给处理装置3。处理装置3在接收到电弧数据后，控制提示装置4生成对应的提示信息，用于提醒用户注意，及时对用电及电能表内部的接线问题进行排查、处理，避免后续对电能表的电能测量功能产生影响，提高电能表的智能性。

作为一种优选的实施例，电弧检测装置2包括：

信号获取电路，用于获取电能计量装置1的输出相线上的信号；

检测芯片，用于根据预设神经网络算法判断信号的波形中是否存在与特征电弧波形的相似度大于预设值的电弧波形，若是，获取电弧波形对应的电弧数据，并将电弧数据传输到处理装置3。

具体的，本申请中的电弧检测装置2包括但不限于信号获取电路和检测芯片。其中，信号获取电路用于获取电能计量装置1的输出相线上的信号，信号获取电路包括但不限于信号调理模块及与电能计量装置1的输出相线连接的采样模块，采样模块包括电感及与电感并联的采样电阻，采样模块用于采集电能计量装置1的输出相线上的电流信号，并将电流信号转换为初始电压信号，信号调理模块用于对按预设周期对初始电压信号进行AD采样，实现模数转换处理，并对模数转换处理后的电压信号进行放大处理和滤波处理，以得到在预设电压范围内目标电压信号，以便检测芯片对目标电压信号进行处理。

本申请中，选择神经网络算法对电弧进行检测，降低分析难度，提高检测精准性。可以基于电流信号中的电弧特征数据预先构建用于检测电弧数据的神经网络模型，将该神经网络模型存储在检测芯片中。当信号获取电路获取到输出相线上的信号后，将该信号传输至检测芯片，利用检测芯片中预置的神经网络模型进行电弧波形的相似度匹配，具体的，从信号中提取电弧波形，然后将电弧波形与特征电弧波形进行相似度匹配，判断是否存在与特征电弧波形的相似度大于预设值的电弧波形，若存在，则判定输出相线上的信号中存在电弧数据，将该电弧波形对应的电弧数据传输给处理装置3，其中，特征电弧波形包括故障电弧波形和正常电弧波形，故障电弧波形包括对地电弧波形、串联电弧波形及并联电弧波形，预设值根据实际工程需要设置，本申请在此不作具体的限定。

可见，本实施例中，考虑到当电能表输出线路发生电弧时，电能计量装置1的输出相线上的信号会有明显可区分的高频特征量，基于此，本申请在电能表内部设置电弧检测装置2，用于检测电能计量装置1的输出相线上的信号中是否有电弧数据，若存在电弧数据处理装置3则控制提示装置4生成提示信息，以便用户注意到户内用电线路有电弧产生，及时采取相应的措施，避免后续对电能表的电能测量功能产生影响，还可提前预防可能因电弧导致的火灾隐患，提高电能表的智能性。

在上述实施例的基础上：

作为一种优选的实施例，该电能表还包括存储装置；

处理装置3，还用于识别电弧数据的类型，并将电弧数据存储到存储装置中与类型对应的存储区，类型包括对地电弧或串联电弧或并联电弧。

具体的，电能表中还包括存储装置，可以预先将存储装置划分出多个存储区，存储区的个数可与电弧数据类型的个数对应，处理装置3在获取到电弧数据后，识别电弧数据的类型，如并联电弧、串联电弧、对地电弧及正常电弧，然后按类型将电弧数据存储到存储装置中与类型对应的存储区中，以便后续进行统计、分析。

作为一种优选的实施例，该电能表还包括通信装置；

处理装置3，还用于通过通信装置将电弧数据上传至服务端。

作为一种优选的实施例，提示装置4包括终端和/或设于电能表上的指示灯。

具体的，提示装置4具体可以为终端，如包括手机、平板在内的移动终端等，方便用户远程监控电能表的状态，处理装置3通过通信装置将电弧数据上传至服务端，由服务端对电弧数据进行存储，一方面便于提高存储量，另一方面便于用户调用，通信装置可以为无线通信装置。在服务端基于该电弧数据生成对应的提示信息，将提示信息下发至终端，以便用户可以及时获取到电能表的状态。进一步的，提示装置4还可以包括设于电能表上的指示灯，当存在电弧数据时，处理装置3控制指示灯生成提示信息，便于现场的工作人员或用户查看。

请参照图2，图2为本申请所提供另一种电能表的结构示意图，该电能表在上述实施例的基础上：

作为一种优选的实施例，该电能表还包括：

漏电监控装置5，用于当检测到电池供电时，采集漏电流信号，并判断漏电流信号是否满足报警条件，若是，控制提示装置4生成对应的提示信息。

可以理解的是，电池作为电能表内部时钟和防窃电检测的主要供电来源，在无市电情况下为电能表的时钟和MCU提供电源。电池在使用过程中可能存在漏电现象，目前电能表只在出厂时进行漏电检测，而在电能表的运输和安装过程中，无有效手段进行电池漏电检测。若在电能表的运输、安装过程中，电池持续漏电，一方面电池的使用寿命会缩短，也会导致后期电能表无法正常使用。基于此，本申请在电能表内部还设置有漏电监控装置5，用于当检测到电能表由电池供电时，采集电池输出端的漏电流信号，考虑到漏电流信号比较小，为便于分析，作为一种优选的实施例，可采集预设时间段内的漏电流信号，并对该时间段内的漏电流信号求积分，以便于取样，判断积分后的漏电流信号是否满足报警条件，若是，控制提示装置4生成与漏电流报警相关的提示信息，以便用户及时了解电池的漏电情况，对电池进行更换和维护，进一步提高电能表的智能性。

具体的，漏电监控装置5可以设于处理装置3内部，也可以设置在其外部，实现上述功能即可，本申请对于漏电监控装置5在电能表中的具体位置不作限定。当然，也可以在不改变处理装置3内部结构的基础上，对处理装置3的控制逻辑进行修改，直接通过处理装置3作为漏电监控装置来实现上述功能。参照图3所示，漏电监控装置5包括但不限于第一取样模块51、第二取样模块52、选择控制模块53、取样保持模块54及ADC转换模块55，其中，第一取样模块51、第二取样模块52分别用于采集电池供电时的电流信号和电压信号。

作为一种优选的实施例，可将漏电相关的数据通过通信装置上传到服务端，和/或存储在电能表的存储装置中。提示装置4可以为终端和/或设于电能表上指示灯，提示信息的生成方式以及上传、下发方式参照上文所述，本申请在此不再赘述。

作为一种优选的实施例，该电能表还包括设于处理装置3内部的电源转换电路6，用于当直流供电电源的输出电压小于预设值时，切换至电池供电。

作为一种优选的实施例，电源转换电路6包括MOS管。

具体的，本申请将电源转换电路6设置在处理装置3内部，因此，本申请可以选用压降低、阻抗小的MOS管作为电源切换元件。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的状况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。