專利名稱：通過斷電控制透支的水電氣熱及有線電視綜合預(yù)收費器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種水、電、氣、熱及有線電視預(yù)收費裝置，尤其是一種通過斷電控制透支的水、電、氣、熱及有線電視綜合預(yù)收費器。
目前，隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高，一般家庭已經(jīng)使用上了電、自來水、燃?xì)?，有些地區(qū)還實現(xiàn)了集中供熱，越來越多的家庭開始安裝有線電視，從而極大方便了人民群眾的生活，但是，繁雜的、至少每月一次各項的人工收費工作，不但給供應(yīng)、物業(yè)管理部門造成極大的負(fù)擔(dān)，同樣也使用戶感到麻煩，并時常因此產(chǎn)生許多矛盾等。由于科技的發(fā)展，現(xiàn)在已有了各種關(guān)于水、電、氣、熱的預(yù)收費裝置，但這些裝置均為水、電、氣、熱及的單獨控制的預(yù)收費裝置，而控制燃?xì)饣蜃詠硭染€路的供應(yīng)的裝置，從技術(shù)上解決很困難，而且成本較高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)管理繁雜，并且其產(chǎn)品均需完全取代、廢棄現(xiàn)有的水、電、氣、熱的計量裝置，這不符合我國經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀，并且由于其存在功能單一，通用性較差等諸多缺點而沒有得到廣泛地推廣應(yīng)用。
本實用新型的主要目的是提供一種通過斷電控制透支的水電氣熱及有線電視綜合預(yù)收費器，其可采用IC卡技術(shù)，利用了現(xiàn)有的水、電、氣、熱計量裝置，而實現(xiàn)水、電、氣、熱以及有線電視綜合預(yù)收費的一體化裝置。
本實用新型的另一目的是提供一種通過斷電控制透支的水電氣熱及有線電視綜合預(yù)收費器，其可消費透支的電、水、熱及有線電視可通過斷電控制來實現(xiàn)。
本實用新型的再一目的是提供一種通過斷電控制透支的水電氣熱及有線電視綜合預(yù)收費器，其可消費透支的部分在新預(yù)購值輸入收費器時核減。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種通過斷電控制透支的水電氣熱及有線電視綜合預(yù)收費器，它由殼體，IC卡卡座，信號采集電路以及控制電路組成，其中所述的控制電路由信號采集電路將各信號線匯集一基表，再輸入至單片機，單片機接存儲器和IC卡卡座構(gòu)成內(nèi)外數(shù)據(jù)交換電路，單片機接譯碼器和數(shù)碼顯示器組成數(shù)據(jù)顯示電路而構(gòu)成，控制電路的穩(wěn)壓電路接有一由充電電池構(gòu)成的不間斷電源，電表的入戶線通過單片機控制的斷電執(zhí)行機構(gòu)至電表。
所述的信號采集電路由水表、電表、熱水表、煤氣表的旋轉(zhuǎn)圓盤信號讀取裝置讀取信號，并通過各自的比較器接一分頻器而構(gòu)成，有線電視信號讀取裝置由開關(guān)控制的計時定時脈沖發(fā)生器接一比較器組成。
所述的旋轉(zhuǎn)圓盤信號讀取裝置以旋轉(zhuǎn)圓盤作為計數(shù)盤，通過在其上標(biāo)記，并對準(zhǔn)標(biāo)記位置而設(shè)置發(fā)光和接收二極管構(gòu)成反射式信號讀取裝置。
所述的旋轉(zhuǎn)圓盤信號讀取裝置以旋轉(zhuǎn)圓盤作為計數(shù)盤，通過在其上穿一小孔或在邊緣開一小口，并對準(zhǔn)小孔或小口位置設(shè)置發(fā)光和接收二極管構(gòu)成透射式信號讀取裝置。
所述的旋轉(zhuǎn)圓盤信號讀取裝置以旋轉(zhuǎn)圓盤作為計數(shù)盤，通過在其上標(biāo)記，并對準(zhǔn)標(biāo)記位置而設(shè)置霍爾電磁元件式的信號讀取裝置。
所述的IC卡卡座可為獨立分離式，其上包括報警顯示電路，通過信號線與控制電路連接。
所述的控制電路包括一與單片機相接的載波器。
所述的信號采集電路的信號線基表的前端每根信號線均通過一電阻接一比較器，再通過或門至單片機而構(gòu)成信號線保護(hù)電路。
所述的電表的入戶線上帶有保護(hù)線，保護(hù)線的電阻通過比較器接至或門。
所述的控制電路包括一接在電源端，并輸入至單片機的欠壓監(jiān)測電路。
所述的控制電路包括一接在電源端，并輸入至單片機的掉電檢測電路。
所述的基表接線端子的開口D上設(shè)有卡口彈簧A和彈簧B，內(nèi)部設(shè)有金屬插針C。
所述的斷電執(zhí)行機構(gòu)由單片機控制可控硅，可控硅連接電磁鐵B3、B4，電磁鐵B3通過壓桿G下的彈簧T控制入戶線開關(guān)的開閉，電磁鐵B4可控制保持桿S的左右移動，保持桿S可卡持在電磁鐵B3與壓桿G之間。
由于本實用新型技術(shù)先進(jìn)，結(jié)構(gòu)合理，其利用現(xiàn)有的水、電、氣、熱計量裝置，并通過斷電控制來實現(xiàn)水、電、氣、熱以及有線電視的綜合預(yù)收費管理，而大大降低了成本，管理、維護(hù)十分方便。
以下結(jié)合附圖和具體實施方案對本實用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。


圖1為本實用新型的系統(tǒng)構(gòu)成示意圖；圖2為本實用新型的控制電路原理圖；圖3為本實用新型的信號讀取裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型的入戶線控制原理、斷電執(zhí)行機構(gòu)電路原理及結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實用新型的信號基表安裝及結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實用新型的有線電視線路信號讀取裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
參見圖1，本實用新型由外殼1，顯示報警插卡控制器2，控制電路板3，電路切斷開關(guān)4，大功率電度表計量信號線5，小功率電度表計量信號線6，燃?xì)獗碛嬃啃盘柧€7，自來水表計量信號線8，供熱計量信號線9，有線電視計時信號線10，入戶線防竊電信號線11，小功率電度表進(jìn)線防竊電信號線12，插卡報警控制器電纜13，以及備用可充電池及電源電路14組成。入戶線通過開關(guān)4至電表5、6。
如圖2所示，本實用新型控制電路由信號采集電路將各信號線匯集一基表，再輸入至單片機，單片機接存儲器和IC卡卡座構(gòu)成內(nèi)外數(shù)據(jù)交換電路，單片機接譯碼器和數(shù)碼顯示器組成數(shù)據(jù)顯示電路而構(gòu)成，控制電路的穩(wěn)壓電路接有一由充電電池構(gòu)成的不間斷電源，電表的入戶線通過單片機控制的斷電執(zhí)行機構(gòu)至電表。
圖中AN為入卡檢測開關(guān)，Y為報警器，與LED顯示同步；IC9與單片機中斷P32口組成多中斷監(jiān)測電路；IC7-3和分頻器F1組成大功率電表的計量計數(shù)檢測電路；IC7-4和分頻器F2組成小功率電表的計量計數(shù)檢測電路；IC8-1和分頻器F3組成燃?xì)獗淼挠嬃坑嫈?shù)檢測電路；IC8-2和分頻器F4組成自來水表的計量計數(shù)檢測電路；IC8-3和分頻器F5組成熱能表的計量計數(shù)檢測電路；IC8-4組成有線電視計時計數(shù)檢測電路；IC13-1和IC13-2組成大功率電表信號線保護(hù)電路；IC13-3和IC13-4組成小功率電表信號線保護(hù)電路；IC14-1和IC14-2組成燃?xì)獗硇盘柧€保護(hù)電路；IC14-3和IC14-4組成自來水表信號線保護(hù)電路；IC15-1和IC15-2組成熱能表信號線保護(hù)電路；IC15-3和IC15-4組成有線電視計時器信號線保護(hù)電路；IC16-1和IC16-2組成大功率電表入戶線保護(hù)電路；IC16-3和IC16-4組成小功率電表入戶線保護(hù)電路；其中控制電路3是由以下幾部分組成的單片機IC1為中心處理單元；譯碼器IC2和數(shù)碼顯示器IC3組成數(shù)據(jù)顯示電路；加密電擦寫存儲器IC4和IC卡座IC10構(gòu)成內(nèi)外數(shù)據(jù)交換電路；電源變壓器B1，整流橋Q，大功率穩(wěn)壓電路IC5，電池DC，穩(wěn)壓器IC6，欠壓監(jiān)測電路IC7-1，掉電檢測電路IC7-2，組成不間斷電源電路；載波器的輸入控制電路IN，數(shù)據(jù)輸出電路OUT，與單片機串口組成電力載波控制電路，用于集中管理的實時數(shù)據(jù)監(jiān)測。
a、b為電源變壓器B1的初級，上電后通過橋Q整流C1、C2濾波，IC5穩(wěn)壓，即給可充電池DC充電，又給第二穩(wěn)壓器IC6提供電力，一般狀態(tài)下，電池DC處于浮充狀態(tài)，在掉電后，DC繼續(xù)為IC6提供電力，形成不間斷電源，確保設(shè)備在停電時仍然能工作，但在停電和電池出現(xiàn)故障同時存在時，為確保數(shù)據(jù)不丟失，由IC7-2構(gòu)成掉電檢測電路，使單片機中斷，單片機處理后，將有關(guān)數(shù)據(jù)保存在存儲器。
上電后，單片機通過C3、R1復(fù)位，口線初始化，等待接收各路計數(shù)信號，由于快速產(chǎn)生的計數(shù)脈沖已經(jīng)通過分頻器處理，因此在P32口出現(xiàn)的中斷頻率不高，如出現(xiàn)中斷，通過P10-P17口是否出現(xiàn)高電平進(jìn)行查詢區(qū)分中斷對象。
P33口出現(xiàn)中斷，說明有IC卡或其它同類卡進(jìn)入，單片機通過P20-P23口對IC卡進(jìn)行讀寫，如果IC卡合法和正確，則將其存儲的數(shù)據(jù)通過單片機和P24-P27口寫入存儲器IC4。
當(dāng)載波器接到控制中心通過電力線路發(fā)來的載波信號后，送給P31口一個啟動信號，單片機則將有關(guān)實時數(shù)據(jù)通過P30口送到載波器，通過電力線送回控制中心，從而實現(xiàn)實時檢測和計量，以及損耗的實時統(tǒng)計。
圖中的顯示器IC3通過譯碼器IC2譯碼，用來顯示單片機內(nèi)部有關(guān)數(shù)據(jù)，顯示器IC3、報警器Y、入卡檢測開關(guān)AN、IC卡座IC10組成遙控器，并通過電纜線13與電路板3連接，從而實現(xiàn)合理位置對收費器的控制。
計數(shù)信號是通過如下方式獲取的，無論電表、氣表還是水表，其上均有旋轉(zhuǎn)的圓盤，可選擇合理轉(zhuǎn)數(shù)的圓盤做為計數(shù)盤，在其上可通過紅外反射、透射、霍爾元件等方式取得轉(zhuǎn)盤信號，圖3示出了四個實用例子。通過在計數(shù)盤上標(biāo)記，并對準(zhǔn)標(biāo)記位置而設(shè)置發(fā)光和接收二極管構(gòu)成反射式信號讀取裝置；或通過在計數(shù)盤上穿一小孔或在邊緣開一小口，并對準(zhǔn)小孔或小口位置設(shè)置發(fā)光和接收二極管構(gòu)成透射式信號讀取裝置；通過在計數(shù)盤上標(biāo)記，并對準(zhǔn)標(biāo)記位置而設(shè)置霍爾電磁元件式的信號讀取裝置。
無論紅外光電信號，還是霍爾電磁信號，轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)動一周，都會輸出一個脈沖，通過信號線傳輸，送到比較器整形，然后分頻，使單片機產(chǎn)生一個中斷，完成一個單位的計數(shù)。
有線電視計時信號是通過圖6所示的計時定時脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的，如需要使用付費有線電視，將開關(guān)K1向左推，插頭電視信號線CT與插座CZ接通，電視開始使用線路，同時，聯(lián)動的開關(guān)K2將收費器提供的電源接通，計時定時脈沖發(fā)生器開始工作，每一時間單位給收費器送一計時信號，從而實現(xiàn)有線電視的預(yù)付費處理。
在信號基表上安裝如圖5所示的接線端子，此端子上有卡口A和彈簧B，將信號線端插入端子后，內(nèi)部金屬插針C接通，A壓縮彈簧B進(jìn)入開口D，使之不能被取出，確保信號線不被做弊以及有利于施工和安裝。
為防止在信號線上做弊，圖2中的IC11和IC12及連接的有關(guān)比較器組成信號線保護(hù)電路，在基表端設(shè)置一個特殊的電阻R，做為比較器的一部分，一旦有人切斷信號線或使信號線短路，都使比較器產(chǎn)生一個高電平輸出，此信號被單片機檢測到后，就會自動切斷供電，并在IC卡中記錄此行為。除信號線被保護(hù)外，電力入戶線也采取同樣方式保護(hù)。其將保護(hù)線纏繞在入戶線上，保護(hù)線的一段通過一電阻接比較器，再接或門而至單片機。當(dāng)保護(hù)線被破壞后，比較器產(chǎn)生一個高電平輸出，此信號被單片機檢測到后，就會自動切斷供電，并在IC卡中記錄此行為用戶斷供電執(zhí)行機構(gòu)如圖4所示。其零序互感器B2，接觸開關(guān)4，電磁線圈B3，B4，比較器IC17，光電藕合器IC18和IC19以及強電電源電路組成繼電、斷電、漏電保護(hù)電路。上電時，單片機根據(jù)程序控制可控硅，可控硅觸發(fā)電磁鐵B3、B4的接通，電磁鐵B3通過壓桿G下的彈簧T控制入戶線開關(guān)的開閉，電磁鐵B4可控制保持桿S的左右移動，保持桿S可卡持在電磁鐵B3與壓桿G之間。當(dāng)P36寫1，電磁鐵B3瞬間吸合，開關(guān)4接通入戶線路，此時電磁鐵DT被保持桿S卡住。當(dāng)需要切斷用戶供電時，單片機的P37寫1，釋放電磁鐵B4瞬間吸合，S右移，電磁鐵B3的DT釋放，開關(guān)4被切斷。電表的入戶線通過單片機控制的斷電執(zhí)行機構(gòu)至電表。斷電執(zhí)行機構(gòu)可與本實用新型裝置分離安裝。
當(dāng)用戶需要用水、電、氣、熱水以及有線電視時，應(yīng)先將預(yù)先記錄了在管理部門購買的使用量的IC卡插入本實用新型的IC卡卡座內(nèi)，這時控制電路上的存儲器電路讀入IC卡上的數(shù)據(jù)，輸入給單片機，單片機的內(nèi)部程序判斷正確后，接通用戶電源，用戶方可使用。報警顯示用的數(shù)碼管顯示所用各量的數(shù)量，當(dāng)某量將使用完畢時，報警揚聲器發(fā)出報警，提醒用戶及時到管理部門購買。否則在使用許可范圍超過后，將切斷用戶的電源。
本實用新型由于通過在透支出現(xiàn)后，切斷供電的手段來杜絕透支。在切斷供電后，雖然燃?xì)饣蜃詠硭热匀荒苁褂?，由于綜合收費器仍然在工作，所以計量計數(shù)照常進(jìn)行，當(dāng)新預(yù)購值輸入收費器后會自動核減IC卡上記錄透支部分。預(yù)購內(nèi)容可以通過IC卡設(shè)置成電子錢包方式，也可設(shè)置成按各自計量單位核減的方式，在使用電子錢包方式時，用戶預(yù)交的是貨幣金額值，各種收費的計數(shù)脈沖會由程序自動換算成貨幣金額自動核減；如果使用各自計量單位時，在程序中按不同的方式進(jìn)行計量與核減，電用“度”，氣用“立方米”，水用“噸”，有線電視用“分鐘”等。
在任何一項預(yù)付費值為0并且不允許透支的情況下，或電子錢包方式值為0的情況下，收費器將強制切斷用戶供電，從而迫使用戶購買相應(yīng)的預(yù)付費值或續(xù)錢，實現(xiàn)預(yù)收費之目的，采用此收費器比分別切斷燃?xì)饣蜃詠硭艿赖确绞酱蟠蠼档土顺杀尽?br> 權(quán)利要求1.一種通過斷電控制透支的水電氣熱及有線電視綜合預(yù)收費器，它由殼體，IC卡卡座，信號采集電路以及控制電路組成，其特征在于所述的控制電路由信號采集電路將各信號線匯集一基表，再輸入至單片機，單片機接存儲器和IC卡卡座構(gòu)成內(nèi)外數(shù)據(jù)交換電路，單片機接譯碼器和數(shù)碼顯示器組成數(shù)據(jù)顯示電路而構(gòu)成，控制電路的穩(wěn)壓電路接有一由充電電池構(gòu)成的不間斷電源，電表的入戶線通過單片機控制的斷電執(zhí)行機構(gòu)至電表。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過斷電控制透支的水電氣熱及有線電視綜合預(yù)收費器，其特征在于所述的信號采集電路由水表、電表、熱水表、煤氣表的旋轉(zhuǎn)圓盤信號讀取裝置讀取信號，并通過各自的比較器接一分頻器而構(gòu)成，有線電視信號讀取裝置由開關(guān)控制的計時定時脈沖發(fā)生器接一比較器組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通過斷電控制透支的水電氣熱及有線電視綜合預(yù)收費器，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)圓盤信號讀取裝置以旋轉(zhuǎn)圓盤作為計數(shù)盤，通過在其上標(biāo)記，并對準(zhǔn)標(biāo)記位置而設(shè)置發(fā)光和接收二極管構(gòu)成反射式信號讀取裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通過斷電控制透支的水電氣熱及有線電視綜合預(yù)收費器，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)圓盤信號讀取裝置以旋轉(zhuǎn)圓盤作為計數(shù)盤，通過在其上穿一小孔或在邊緣開一小口，并對準(zhǔn)小孔或小口位置設(shè)置發(fā)光和接收二極管構(gòu)成透射式信號讀取裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通過斷電控制透支的水電氣熱及有線電視綜合預(yù)收費器，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)圓盤信號讀取裝置以旋轉(zhuǎn)圓盤作為計數(shù)盤，通過在其上標(biāo)記，并對準(zhǔn)標(biāo)記位置而設(shè)置霍爾電磁元件式的信號讀取裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過斷電控制透支的水電氣熱及有線電視綜合預(yù)收費器，其特征在于所述的IC卡卡座可為獨立分離式，其上包括報警顯示電路，通過信號線與控制電路連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過斷電控制透支的水電氣熱及有線電視綜合預(yù)收費器，其特征在于所述的控制電路包括一與單片機相接的載波器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過斷電控制透支的水電氣熱及有線電視綜合預(yù)收費器，其特征在于所述的信號采集電路的信號線基表的前端每根信號線均通過一電阻接一比較器，再通過或門至單片機而構(gòu)成信號線保護(hù)電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過斷電控制透支的水電氣熱及有線電視綜合預(yù)收費器，其特征在于所述的電表的入戶線上帶有保護(hù)線，保護(hù)線的電阻通過比較器接至或門。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過斷電控制透支的水電氣熱及有線電視綜合預(yù)收費器，其特征在于所述的控制電路包括一接在電源端，并輸入至單片機的欠壓監(jiān)測電路。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過斷電控制透支的水電氣熱及有線電視綜合預(yù)收費器，其特征在于所述的控制電路包括一接在電源端，并輸入至單片機的掉電檢測電路。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過斷電控制透支的水電氣熱及有線電視綜合預(yù)收費器，其特征在于所述的基表接線端子的開口D上設(shè)有卡口彈簧A和彈簧B，內(nèi)部設(shè)有金屬插針C。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過斷電控制透支的水電氣熱及有線電視綜合預(yù)收費器，其特征在于所述的斷電執(zhí)行機構(gòu)由單片機控制可控硅，可控硅連接電磁鐵B3、B4，電磁鐵B3通過壓桿G下的彈簧T控制入戶線開關(guān)的開閉，電磁鐵B4可控制保持桿S的左右移動，保持桿S可卡持在電磁鐵B3與壓桿G之間。
專利摘要一種通過斷電控制透支的水電氣熱及有線電視綜合預(yù)收費器，其控制電路的信號采集電路將各信號線匯集一基表，再輸入至單片機，單片機接存儲器和IC卡卡座構(gòu)成內(nèi)外數(shù)據(jù)交換電路，單片機接譯碼器和數(shù)碼顯示器組成數(shù)據(jù)顯示電路，控制電路的穩(wěn)壓電路接有一由充電電池構(gòu)成的不間斷電源，電表的入戶線通過單片機控制的斷電執(zhí)行機構(gòu)至電表，利用現(xiàn)有的水、電、氣、熱計量裝置，集水、電、氣、熱及有線電視預(yù)收費為一體，大大降低了成本，管理、維護(hù)十分方便。
文檔編號H04N7/18GK2257636SQ96213518
公開日1997年7月9日 申請日期1996年6月12日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月12日
發(fā)明者邢偉華 申請人:邢偉華