專利名稱：電能表預(yù)付費(fèi)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電能表控制器，特別是指一種電能表預(yù)付費(fèi)控制器。
目前，我國(guó)的工業(yè)、民用電的計(jì)量均采用感應(yīng)式電能表作為計(jì)量器具，并由此一直延襲下來(lái)的抄表、核算、收費(fèi)方式，雖然隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，從統(tǒng)一的一塊、或幾塊電表計(jì)量，走向一家一塊單獨(dú)計(jì)量，但仍然未跳出抄表、核算、收費(fèi)的方式，原因在于仍然采用老式的感應(yīng)式電能表的讀數(shù)作為核算依據(jù)；造成幾十萬(wàn)戶、幾百萬(wàn)戶電表的抄表、收費(fèi)這樣一個(gè)繁重的工作；并且，這種方式存在可信程度差，對(duì)用電戶缺乏制約手段等缺點(diǎn)，電費(fèi)收取也是一個(gè)十分困難的工作。有些城市的電業(yè)管理部門(mén)雖采用了銀行收費(fèi)方式，但這僅僅是將工作量轉(zhuǎn)移到了銀行，并未發(fā)生質(zhì)的變化，解決根本問(wèn)題。如何解決繁重的抄表工作及及時(shí)主動(dòng)交納電費(fèi)的問(wèn)題，在目前仍未解決。
本實(shí)用新型的目的在于克服上述背景技術(shù)中的不足而提供的一種電能表預(yù)付費(fèi)控制器。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的主要由微電腦處理芯片CPU，數(shù)據(jù)采集電路，數(shù)據(jù)保護(hù)電路，數(shù)據(jù)顯示電路，執(zhí)行電路，電源電路及外部接口電路等組成，其特征在于微電腦處理芯片CPU為8位單片微機(jī)，型號(hào)為Hy9581，與數(shù)據(jù)采集電路、數(shù)據(jù)保護(hù)電路、數(shù)據(jù)顯示電路、執(zhí)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(lái)的電信號(hào)進(jìn)行整形、比較處理、記憶、監(jiān)測(cè)；數(shù)據(jù)采集電路采用光電轉(zhuǎn)換元件，將感應(yīng)式電能表機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)的讀數(shù)變成電參數(shù)，通過(guò)PLO接口，與微電腦處理芯片CPU連接，將用電量的電信號(hào)送到CPU中進(jìn)行整形比較、處理；數(shù)據(jù)保護(hù)電路為EEROM電可擦芯片，型號(hào)為93C46，該芯片直接與CPU相連，將CPU處理畢的信號(hào)進(jìn)行保存；數(shù)據(jù)顯示電路采用8段4聯(lián)數(shù)碼管前級(jí)設(shè)有晶體管驅(qū)動(dòng)器，與CPU相連接，將CPU比較處理后的電信號(hào)顯示出來(lái)；執(zhí)行電路與CPU相連接，采用一個(gè)執(zhí)行繼電器完成執(zhí)行動(dòng)作，執(zhí)行繼電器切斷整個(gè)電能表控制的用電總線，繼電器均采用晶體管驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)而動(dòng)作，可采用工作電壓交流220V并采用光電隔離可控硅完成動(dòng)作，也可采用工作電壓為直流12V，直接完成切斷動(dòng)作；電源電路由降壓、整流、穩(wěn)壓構(gòu)成，輸出直流5V，送到CPU及各個(gè)電路；外部接口電路KEy由接口及電阻盤(pán)REP構(gòu)成，與CPU相連接，接口電路按ISO7810國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議設(shè)置，供“電鑰匙”輸入電信號(hào)到CPU；CPU的晶振由晶體振蕩器構(gòu)成，頻率為6-10兆，并送到CPU接口。
其中所述的CPU來(lái)連接有一個(gè)復(fù)位、監(jiān)測(cè)電路，該電路由芯片MC490組成。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于1、采用微電腦CPU控制，使用電量計(jì)算、檢測(cè)、控制、收費(fèi)達(dá)到自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)化，從目前繁重的抄表、核算、收費(fèi)中解放出來(lái)。
2、計(jì)算準(zhǔn)確，用電量透明度高，解決了用戶與供電部門(mén)的矛盾。
3、采用新觀念“售電制”用戶用電，先買(mǎi)電將“電鑰匙”作為售電部門(mén)與用電戶之間的數(shù)據(jù)傳送媒介，“電鑰匙”將用戶購(gòu)的用電量輸入本實(shí)用新型，本實(shí)用新型嚴(yán)格地按此工作，待所購(gòu)電量用完時(shí)，及時(shí)提醒用戶，或及時(shí)切斷供電，解決了目前收電費(fèi)難的矛盾。
4、采用數(shù)據(jù)保護(hù)電路，安全可靠地將各種數(shù)據(jù)保存下來(lái)，并可達(dá)10年之久。
5、本實(shí)用新型設(shè)有超負(fù)荷控制功能，保證用戶一定的用電負(fù)荷量。
6、本實(shí)用新型設(shè)有停電保護(hù)、防竊電功能、有效地防止誤記錄或竊電的行為。


圖1為本實(shí)用新型原理方框圖。
圖2為本實(shí)用新型原理圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明如圖1所示，本實(shí)用新型主要由1微電腦處理芯片CPU、數(shù)據(jù)采集電路2、數(shù)據(jù)顯示電路3、數(shù)據(jù)保護(hù)電路4、電源電路5、執(zhí)行電路6、接口電路7、晶振8復(fù)位及監(jiān)測(cè)電路9構(gòu)成。
CPU內(nèi)設(shè)有8位單片微機(jī)比較器、處理器、型號(hào)為Hy9581，接口按ISO7810國(guó)際協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)；它將光電變換數(shù)據(jù)采集電路2采集的電信號(hào)，通過(guò)PLO、PL1接口送到CPU中，并由CPU進(jìn)行整形、比較，繼而送到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路4，存儲(chǔ)保護(hù)，并送到數(shù)據(jù)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(zhí)行電信號(hào)送到執(zhí)行電路6，執(zhí)行電路6采用設(shè)有兩套繼電器切斷用戶用電線路的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中一套為PLy1為工業(yè)用電控制機(jī)構(gòu)，繼電器PLy1工作電壓為交流220V，控制方式由CPU輸出信號(hào)控制光電隔離可控硅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(jī)構(gòu)，繼電器PLy2工作電壓為直流12V，由電源電路5整流后供給，控制方式由CPU輸出信號(hào)經(jīng)晶體管BG驅(qū)動(dòng)、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(guò)變壓器降壓，經(jīng)過(guò)整流芯片，穩(wěn)壓芯片變換處理，輸出直流5V供整個(gè)控制器工作用電。數(shù)據(jù)顯示電路3采用8段4聯(lián)數(shù)碼管顯示，采用掃描方式，間歇顯示；輸入由BG1-5晶體管作為驅(qū)動(dòng)，放大由CPU送來(lái)的數(shù)據(jù)，并送到數(shù)碼管顯示；數(shù)據(jù)保護(hù)電路4為電可擦芯片。型號(hào)為93C46，即時(shí)地保護(hù)存貯各數(shù)據(jù)；并在停電情況下，保護(hù)數(shù)據(jù)不丟失；按mcro-waye協(xié)議，數(shù)據(jù)保護(hù)時(shí)間為10年。復(fù)位電路9與CPU連接、利用芯片MC490完成復(fù)位及對(duì)電源5輸出電壓的監(jiān)測(cè)。接口電路7與CPU連接，接口電路與CPU連接按ISO7810國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，接口電路7的設(shè)置是為了將“電鑰匙”上的電信息輸送到CPU中進(jìn)行比較處理、記憶的，接口電路7設(shè)有REP電阻盤(pán)為接口電路提供一個(gè)電壓。
本實(shí)用新型在實(shí)施中是這樣完成對(duì)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(mén)給定的用電信息，即用電戶在供電部門(mén)預(yù)交付電費(fèi)后，供電部門(mén)將用電戶的姓名、地址、用電負(fù)荷、時(shí)間、額定用電量等參數(shù)，用電信息輸入到“電鑰匙”上(該部分設(shè)備屬于另一技術(shù)方案，在此不闡述)；用電戶將“電鑰匙”插到本實(shí)用新型的接口電路7，CPU從接口電路7上獲得各種電信息后，進(jìn)行比較貯存、記憶、處理、并驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)顯示電路3，將用電量總數(shù)顯示出來(lái)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路6的繼電器吸合，電能表運(yùn)轉(zhuǎn)，用戶便可使用電器設(shè)備及照明等；同時(shí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路2利用光電轉(zhuǎn)換將電能表轉(zhuǎn)盤(pán)走的數(shù)字變成電信號(hào)。利用PL0、PL1接口送到CPU中，CPU中的整形、電路將信號(hào)整形，并與數(shù)據(jù)保護(hù)電路4中存貯的額定用電量電信號(hào)進(jìn)行比較、處理，將用掉多少電能變換成電信號(hào)，送到顯示電路3中顯示，并指示剩余的用電量；當(dāng)剩余的用電量達(dá)到一定的規(guī)定值時(shí)，(該值可任意預(yù)先設(shè)定)提醒人們可再次去供電部門(mén)“買(mǎi)電”將自己的“電鑰匙”上再次寫(xiě)上新的信息，同時(shí)“電鑰匙”在交給供電部門(mén)時(shí)，其上寫(xiě)有本實(shí)用新型在使用中各種信息，如用電多少、停電、超負(fù)荷等，均可反饋到供電部門(mén)，用戶在“買(mǎi)電”后、可再將“電鑰匙”插入接口，CPU將新的信息寫(xiě)入、累計(jì)用電戶的用電量，用戶可繼續(xù)用電。一旦剩余的用電量耗完，CPU將輸出信號(hào)，推動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)6的繼電器斷開(kāi)，整個(gè)用戶將無(wú)法用電，待重新預(yù)付電費(fèi)后，方可繼續(xù)用電，用戶也可在任何時(shí)間將“電鑰匙”交給供電部門(mén)“購(gòu)電”。
由于本實(shí)用新型為預(yù)付費(fèi)購(gòu)電后，方可用電的設(shè)備，使得用電戶可依據(jù)自身需要，一次購(gòu)多少用電量，隨自己的意愿，同時(shí)供電部門(mén)，也不必去上門(mén)抄表、收費(fèi)，省去了繁重的工作量，而且，本實(shí)用新型采用的微電腦處理后，用戶用電交費(fèi)透明度加大，使用戶、供電部門(mén)的矛盾的以解決。同時(shí)、采用微電腦處理后，可對(duì)多種竊電、偷電的行為加以制止。本實(shí)用新型在電能表不轉(zhuǎn)動(dòng)，及光電數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路2被人為地限止不工作時(shí)，CPU將自動(dòng)記錄光電數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路2的停止工作時(shí)間，并寫(xiě)入“電鑰匙”內(nèi)，供電部門(mén)可依此數(shù)據(jù)對(duì)竊電用戶予以罰款處理，防止了各種竊電行為。
權(quán)利要求1.一種電能表預(yù)付費(fèi)控制器，主要由微電腦處理芯片CPU，數(shù)據(jù)采集電路，數(shù)據(jù)保護(hù)電路，數(shù)據(jù)顯示電路，執(zhí)行電路，電源電路及外部接口電路等組成，其特征在于微電腦處理芯片CPU為8位單片微機(jī)，型號(hào)為Hy9581，與數(shù)據(jù)采集電路、數(shù)據(jù)保護(hù)電路、數(shù)據(jù)顯示電路、執(zhí)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(lái)的電信號(hào)進(jìn)行整形、比較處理、記憶、監(jiān)測(cè)；數(shù)據(jù)采集電路采用光電轉(zhuǎn)換元件，將感應(yīng)式電能表機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)的讀數(shù)變成電參數(shù)，通過(guò)PLO接口，與微電腦處理芯片CPU連接，將用電量的電信號(hào)送到CPU中進(jìn)行整形比較、處理；數(shù)據(jù)保護(hù)電路為EEROM電可擦芯片，型號(hào)為93C46，該芯片直接與CPU相連，將CPU處理畢的信號(hào)進(jìn)行保存；數(shù)據(jù)顯示電路采用8段4聯(lián)數(shù)碼管前級(jí)設(shè)有晶體管驅(qū)動(dòng)器，與CPU相連接，將CPU比較處理后的電信號(hào)顯示出來(lái)；執(zhí)行電路與CPU相連接，采用一個(gè)執(zhí)行繼電器完成執(zhí)行動(dòng)作，執(zhí)行繼電器切斷整個(gè)電能表控制的用電總線，繼電器均采用晶體管驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)而動(dòng)作，可采用工作電壓交流220V并采用光電隔離可控硅完成動(dòng)作，也可采用工作電壓為直流12V，直接完成切斷動(dòng)作；電源電路由降壓、整流、穩(wěn)壓構(gòu)成，輸出直流5V，送到CPU及各個(gè)電路；外部接口電路KEy由接口及電阻盤(pán)REP構(gòu)成，與CPU相連接，接口電路按IS07810國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議設(shè)置，供“電鑰匙”輸入電信號(hào)到CPU；CPU的晶振由晶體振蕩器構(gòu)成，頻率為6-10兆，并送到CPU接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能表預(yù)付費(fèi)控制器，其特征在于其中所述的CPU來(lái)連接有一個(gè)復(fù)位、監(jiān)測(cè)電路，該電路由芯片MC490組成。
專利摘要一種電能表預(yù)付費(fèi)控制器，主要由微電腦芯片、CPU光電數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路、存貯保護(hù)芯片、接口電路、顯示電路、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電源組成。其特征在于CPU將接口電路寫(xiě)入的額定用電量與光電轉(zhuǎn)換電路送來(lái)的電能表實(shí)際用電量比較，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)供電，并可隨時(shí)顯示用電量及額定用電量，接近或超過(guò)額定用電量時(shí)，提醒或及時(shí)切斷用電戶的供電線路待用戶預(yù)付電費(fèi)后，CPU重新寫(xiě)入新的用電量，繼而繼續(xù)供電，本實(shí)用新型準(zhǔn)確、可靠，采用“售電”方式工作，解決了抄表交電費(fèi)的難題，并有效地防止了各種竊電現(xiàn)象發(fā)生。
文檔編號(hào)G01R11/56GK2239033SQ9522164
公開(kāi)日1996年10月30日 申請(qǐng)日期1995年9月15日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月15日
發(fā)明者鄧漢坤, 韓明, 郭貴虎, 蔣玉峰, 王松良, 顧海燕 申請(qǐng)人:北京博納電子技術(shù)有限公司