[发明专利]一种电子式仪表故障状态下数据提取的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子式仪表故障状态下数据提取的方法，属于电子式仪器仪表、水电气热计量及其他能源计量、工业测控技术领域。

背景技术

电子式仪表技术涉及到工农业生产、国防建设、科学试验、国内外贸易、人民生活等各方面，是国民经济的一项重要的基础技术。随着科学技术的发展，各种智能化的电子式仪表应用已经普及，电子式仪表系统可以通过有线或者无线方式对仪表计量的数据进行采集，分析，处理。而数据作为整个电子式仪表系统中最重要的信息，是整个电子式仪表系统服务的对象。在电子式仪表应用的复杂现场环境下，仪表很有可能发生供电电源切断，中央处理器或显示、通讯、电源电路故障等情况。在这种情况出现后，仪表计量的数据无法正常读取出来，会给整个仪表计量系统带来巨大的损失。因而电子式仪表的故障状态，可以定义为因供电电源切断，内部电路损坏，软件系统瘫痪或者仪表整体损毁，导致仪表内存储的数据无法被显示，同时无法通过现有的有线或无线通讯方式读取的状态。因此，提供一种在仪表故障状态下进行数据提取的方法，对于电子式仪表的实际应用，以及后续系统修复，具有重大的意义。

然而，传统的电子式仪表数据通讯方式，其正常工作均依赖于仪表内部各组成部分处于无故障运行状态，即与数据通讯相关的电源电路、数据处理单元、通讯模块等部件都应保持良好稳定的运行状态。一旦某一部件出现故障，甚至电子式仪表整体被破坏或丧失正常运行的条件，则所有常规的数据提取通道均被切断。此时，即便仪表内存储的数据没有丢失或损坏，也很难有效读出。故障状态下电子式仪表数据的提取面临以下难点：

1)  仪表内数据存储器因供电电源失效而停止工作；

2)  用于提取数据的各种有线或无线通讯方式均需要仪表内中央处理器参与控制，当中央处理器及周边电路发生故障或损坏时，数据通讯无法独立完成。

鉴于电子式仪表的维修、恢复需要比较专业的技术支持，且操作周期较长，因而仪表数据的提取变得极为困难，给电子式仪表所服务的生产、生活领域带来很大损失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电子式仪表故障状态下数据提取的方法。当电子式仪表因供电电源切断，内部电路损坏，软件系统瘫痪或者仪表整体损毁，导致仪表不能正常工作，其所计量的数据不能通过屏幕显示、不能通过现有的有线或无线数据通讯手段有效读出时，可以通过内置RFID数据通道，将电子式仪表存储器内的数据，及时、可靠地提取出来，降低因仪表故障而造成的损失，并为后续仪表系统的恢复工作创造条件。

本发明的技术方案如下：

一种电子式仪表故障状态下数据提取的方法，包含如下步骤：①在正常工作状态下，非易失性存储器与电子式仪表的中央处理器建立数据连接，中央处理器读取或写入非易失性存储器中的参数、数据和运行状态；②在故障状态下，非易失性存储器通过RFID接口与外部RFID读写器建立无线数据连接。RFID接口将RFID读写器发送的射频载波信号转换为电能，为非易失性存储器供电；RFID读写器在不经过中央处理器干预或辅助的情况下，通过RFID接口直接读取或写入非易失性存储器中的参数、数据和运行状态，实现故障状态下电子式仪表的数据提取。

在电子式仪表中，使用非易失性存储器存储仪表参数、仪表记录的数据以及运行状态。同时，非易失性存储器配备采用射频识别技术（RFID技术）的接口电路，简称RFID接口。

所述的非易失性存储器是具有断电数据保持特性的存储器，包括电子式可擦除可编程只读存储器（EEPROM）、快闪存储器（Flash memory）和铁电存储器（FRAM）。存储器内的数据不会因为供电电源切断或电子式仪表内部其他电路发生故障而丢失。

所述的RFID接口，由RF天线、射频信号收发电路、调制解调电路、通讯接口电路，以及载波电压转换和稳压电路组成，其中，RF天线、射频信号收发电路、调制解调电路、通讯接口电路顺序连接，用于将射频信号转换为非易失性存储器可以识别的读/写信号；RF天线与载波电压转换和稳压电路连接，用于将射频载波信号转换为电能，为非易失性存储器供电。

非易失性存储器与RFID接口可以采用分立设计，也可以采用集成化设计。

当电子式仪表的供电电源切断或者仪表内部电源电路损坏，导致非易失性存储器的供电电源失效时，RFID读写器向仪表内部的RFID接口发起无线通讯，此时，RFID接口的载波电压转换和稳压电路开始工作，为非易失性存储器提供电源，保证数据通讯的可靠性。