電能表預付費控制器的製作方法

2023-04-26 17:58:46

專利名稱：電能表預付費控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電能表控制器，特別是指一種電能表預付費控制器。
目前，我國的工業、民用電的計量均採用感應式電能表作為計量器具，並由此一直延襲下來的抄表、核算、收費方式，雖然隨著我國國民經濟的發展，從統一的一塊、或幾塊電錶計量，走向一家一塊單獨計量，但仍然未跳出抄表、核算、收費的方式，原因在於仍然採用老式的感應式電能表的讀數作為核算依據；造成幾十萬戶、幾百萬戶電錶的抄表、收費這樣一個繁重的工作；並且，這種方式存在可信程度差，對用電戶缺乏制約手段等缺點，電費收取也是一個十分困難的工作。有些城市的電業管理部門雖採用了銀行收費方式，但這僅僅是將工作量轉移到了銀行，並未發生質的變化，解決根本問題。如何解決繁重的抄表工作及及時主動交納電費的問題，在目前仍未解決。
本實用新型的目的在於克服上述背景技術中的不足而提供的一種電能表預付費控制器。
本實用新型的目的是這樣實現的主要由微電腦處理晶片CPU，數據採集電路，數據保護電路，數據顯示電路，執行電路，電源電路及外部接口電路等組成，其特徵在於微電腦處理晶片CPU為8位單片微機，型號為Hy9581，與數據採集電路、數據保護電路、數據顯示電路、執行電路、電源電路及外部接口電路相連接，將各部分電路送來的電信號進行整形、比較處理、記憶、監測；數據採集電路採用光電轉換元件，將感應式電能表機械轉動的讀數變成電參數，通過PLO接口，與微電腦處理晶片CPU連接，將用電量的電信號送到CPU中進行整形比較、處理；數據保護電路為EEROM電可擦晶片，型號為93C46，該晶片直接與CPU相連，將CPU處理畢的信號進行保存；數據顯示電路採用8段4聯數碼管前級設有電晶體驅動器，與CPU相連接，將CPU比較處理後的電信號顯示出來；執行電路與CPU相連接，採用一個執行繼電器完成執行動作，執行繼電器切斷整個電能表控制的用電總線，繼電器均採用電晶體驅動器驅動而動作，可採用工作電壓交流220V並採用光電隔離可控矽完成動作，也可採用工作電壓為直流12V，直接完成切斷動作；電源電路由降壓、整流、穩壓構成，輸出直流5V，送到CPU及各個電路；外部接口電路KEy由接口及電阻盤REP構成，與CPU相連接，接口電路按ISO7810國際標準協議設置，供「電鑰匙」輸入電信號到CPU；CPU的晶振由晶體振蕩器構成，頻率為6-10兆，並送到CPU接口。
其中所述的CPU來連接有一個復位、監測電路，該電路由晶片MC490組成。
本實用新型的優點在於1、採用微電腦CPU控制，使用電量計算、檢測、控制、收費達到自動化、計算機化，從目前繁重的抄表、核算、收費中解放出來。
2、計算準確，用電量透明度高，解決了用戶與供電部門的矛盾。
3、採用新觀念「售電制」用戶用電，先買電將「電鑰匙」作為售電部門與用電戶之間的數據傳送媒介，「電鑰匙」將用戶購的用電量輸入本實用新型，本實用新型嚴格地按此工作，待所購電量用完時，及時提醒用戶，或及時切斷供電，解決了目前收電費難的矛盾。
4、採用數據保護電路，安全可靠地將各種數據保存下來，並可達10年之久。
5、本實用新型設有超負荷控制功能，保證用戶一定的用電負荷量。
6、本實用新型設有停電保護、防竊電功能、有效地防止誤記錄或竊電的行為。


圖1為本實用新型原理方框圖。
圖2為本實用新型原理圖。
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明如圖1所示，本實用新型主要由1微電腦處理晶片CPU、數據採集電路2、數據顯示電路3、數據保護電路4、電源電路5、執行電路6、接口電路7、晶振8復位及監測電路9構成。
CPU內設有8位單片微機比較器、處理器、型號為Hy9581，接口按ISO7810國際協議標準；它將光電變換數據採集電路2採集的電信號，通過PLO、PL1接口送到CPU中，並由CPU進行整形、比較，繼而送到數據存儲電路4，存儲保護，並送到數據顯示電路3，顯示用電情況；CPU的主振頻率為6-10MC，由晶體振蕩器8完成；CPU將執行電信號送到執行電路6，執行電路6採用設有兩套繼電器切斷用戶用電線路的執行機構，其中一套為PLy1為工業用電控制機構，繼電器PLy1工作電壓為交流220V，控制方式由CPU輸出信號控制光電隔離可控矽D1(如圖2所示)，接通PLy1的工作電壓，使其工作，接通用戶用電；另一套為PLy2為民用電控制機構，繼電器PLy2工作電壓為直流12V，由電源電路5整流後供給，控制方式由CPU輸出信號經電晶體BG驅動、直接控制繼電器PLy2工作，接通用戶用電；電源電路5從交流220V上獲得電壓，通過變壓器降壓，經過整流晶片，穩壓晶片變換處理，輸出直流5V供整個控制器工作用電。數據顯示電路3採用8段4聯數碼管顯示，採用掃描方式，間歇顯示；輸入由BG1-5電晶體作為驅動，放大由CPU送來的數據，並送到數碼管顯示；數據保護電路4為電可擦晶片。型號為93C46，即時地保護存貯各數據；並在停電情況下，保護數據不丟失；按mcro-waye協議，數據保護時間為10年。復位電路9與CPU連接、利用晶片MC490完成復位及對電源5輸出電壓的監測。接口電路7與CPU連接，接口電路與CPU連接按ISO7810國際標準協議，接口電路7的設置是為了將「電鑰匙」上的電信息輸送到CPU中進行比較處理、記憶的，接口電路7設有REP電阻盤為接口電路提供一個電壓。
本實用新型在實施中是這樣完成對用戶用電控制的(如圖1、圖2所示)，接口電路7從「電鑰匙」上獲得供電部門給定的用電信息，即用電戶在供電部門預交付電費後，供電部門將用電戶的姓名、地址、用電負荷、時間、額定用電量等參數，用電信息輸入到「電鑰匙」上(該部分設備屬於另一技術方案，在此不闡述)；用電戶將「電鑰匙」插到本實用新型的接口電路7，CPU從接口電路7上獲得各種電信息後，進行比較貯存、記憶、處理、並驅動數據顯示電路3，將用電量總數顯示出來，同時驅動執行電路6的繼電器吸合，電能表運轉，用戶便可使用電器設備及照明等；同時數據轉換電路2利用光電轉換將電能錶轉盤走的數字變成電信號。利用PL0、PL1接口送到CPU中，CPU中的整形、電路將信號整形，並與數據保護電路4中存貯的額定用電量電信號進行比較、處理，將用掉多少電能變換成電信號，送到顯示電路3中顯示，並指示剩餘的用電量；當剩餘的用電量達到一定的規定值時，(該值可任意預先設定)提醒人們可再次去供電部門「買電」將自己的「電鑰匙」上再次寫上新的信息，同時「電鑰匙」在交給供電部門時，其上寫有本實用新型在使用中各種信息，如用電多少、停電、超負荷等，均可反饋到供電部門，用戶在「買電」後、可再將「電鑰匙」插入接口，CPU將新的信息寫入、累計用電戶的用電量，用戶可繼續用電。一旦剩餘的用電量耗完，CPU將輸出信號，推動執行機構6的繼電器斷開，整個用戶將無法用電，待重新預付電費後，方可繼續用電，用戶也可在任何時間將「電鑰匙」交給供電部門「購電」。
由於本實用新型為預付費購電後，方可用電的設備，使得用電戶可依據自身需要，一次購多少用電量，隨自己的意願，同時供電部門，也不必去上門抄表、收費，省去了繁重的工作量，而且，本實用新型採用的微電腦處理後，用戶用電交費透明度加大，使用戶、供電部門的矛盾的以解決。同時、採用微電腦處理後，可對多種竊電、偷電的行為加以制止。本實用新型在電能表不轉動，及光電數據轉換電路2被人為地限止不工作時，CPU將自動記錄光電數據轉換電路2的停止工作時間，並寫入「電鑰匙」內，供電部門可依此數據對竊電用戶予以罰款處理，防止了各種竊電行為。
權利要求1.一種電能表預付費控制器，主要由微電腦處理晶片CPU，數據採集電路，數據保護電路，數據顯示電路，執行電路，電源電路及外部接口電路等組成，其特徵在於微電腦處理晶片CPU為8位單片微機，型號為Hy9581，與數據採集電路、數據保護電路、數據顯示電路、執行電路、電源電路及外部接口電路相連接，將各部分電路送來的電信號進行整形、比較處理、記憶、監測；數據採集電路採用光電轉換元件，將感應式電能表機械轉動的讀數變成電參數，通過PLO接口，與微電腦處理晶片CPU連接，將用電量的電信號送到CPU中進行整形比較、處理；數據保護電路為EEROM電可擦晶片，型號為93C46，該晶片直接與CPU相連，將CPU處理畢的信號進行保存；數據顯示電路採用8段4聯數碼管前級設有電晶體驅動器，與CPU相連接，將CPU比較處理後的電信號顯示出來；執行電路與CPU相連接，採用一個執行繼電器完成執行動作，執行繼電器切斷整個電能表控制的用電總線，繼電器均採用電晶體驅動器驅動而動作，可採用工作電壓交流220V並採用光電隔離可控矽完成動作，也可採用工作電壓為直流12V，直接完成切斷動作；電源電路由降壓、整流、穩壓構成，輸出直流5V，送到CPU及各個電路；外部接口電路KEy由接口及電阻盤REP構成，與CPU相連接，接口電路按IS07810國際標準協議設置，供「電鑰匙」輸入電信號到CPU；CPU的晶振由晶體振蕩器構成，頻率為6-10兆，並送到CPU接口。
2.根據權利要求1所述的電能表預付費控制器，其特徵在於其中所述的CPU來連接有一個復位、監測電路，該電路由晶片MC490組成。
專利摘要一種電能表預付費控制器，主要由微電腦晶片、CPU光電數據轉換電路、存貯保護晶片、接口電路、顯示電路、執行機構、電源組成。其特徵在於CPU將接口電路寫入的額定用電量與光電轉換電路送來的電能表實際用電量比較，控制執行機構供電，並可隨時顯示用電量及額定用電量，接近或超過額定用電量時，提醒或及時切斷用電戶的供電線路待用戶預付電費後，CPU重新寫入新的用電量，繼而繼續供電，本實用新型準確、可靠，採用「售電」方式工作，解決了抄表交電費的難題，並有效地防止了各種竊電現象發生。
文檔編號G01R11/56GK2239033SQ9522164
公開日1996年10月30日 申請日期1995年9月15日 優先權日1995年9月15日
發明者鄧漢坤, 韓明, 郭貴虎, 蔣玉峰, 王松良, 顧海燕 申請人:北京博納電子技術有限公司