一種卡式智能電表的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及供電統(tǒng)計領域，具體涉及一種卡式智能電表，包括PIC微控制器，以及分別與PIC微控制器連接的數(shù)據(jù)存儲器、電表厚膜電路、智能卡控制裝置、繼電器開關、液晶顯示器和智能報警器。本發(fā)明提高了電表系統(tǒng)的安全性，簡化了電路結構，從而降低成本，提高了系統(tǒng)操作的實用性和簡易性。
【專利說明】一種卡式智能電表
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及供電統(tǒng)計領域，具體涉及一種卡式智能電表。
【背景技術】
[0002]電力在現(xiàn)代人們生活中的作用無可替代，人們在日常生活、學習和工作都無時無刻的在使用著以電力為基礎的各種設備、儀器和裝置。因此怎樣更好、有效和安全的管理用電成為供電企業(yè)的一項重要工作。其中對于用戶用電量的計量統(tǒng)計尤為重要，目前用于電量計量的裝置主要有傳統(tǒng)的機械式電表、集中式電表和卡式電表。傳統(tǒng)式的機械電表傳統(tǒng)是指感應式的機械電度表，它利用的是電磁感應原理，主要由電壓線圈、電流線圈、鋁盤、永久磁鐵、計度器等器件構成。電表通電時，在電流線圈和電壓線圈產(chǎn)生電磁場，在鋁盤上形成轉動力矩，通過傳動齒輪帶動計度器計數(shù)，電流電壓越大，轉矩越大，計數(shù)越快，用電越多，鋁盤的轉動力矩與負載的有功功率成正比。這種電表需要人工讀表和記錄，操作管理麻煩，沒有任何的特殊功能，越來越不適用于現(xiàn)代社會日益增長的電力需求。集中式電表是一種低壓載波集中抄表，其技術方案具有較大的優(yōu)勢，但存在的缺點是，電網(wǎng)線路上周期性、持續(xù)性的干擾信號以及干擾的隨機突發(fā)性與多變性影響了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，此外產(chǎn)品的技術方案(電話線+載波通訊)從根本上無法適應國內(nèi)各種電網(wǎng)結構，抄收數(shù)據(jù)的實時性又很低，很難穩(wěn)定地保證每天采集到完整的臺區(qū)數(shù)據(jù)。同時由于電話線本身的通訊速率低，無法實現(xiàn)在線監(jiān)測和自動報警功能，因此產(chǎn)品的實際用途受到很大的限制。
[0003]電表作為是電力供電系統(tǒng)中有效管理、計量電量的關鍵組成部分，因此電表系統(tǒng)也是直接影響著整個供電網(wǎng)絡的優(yōu)劣的重要因素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種卡式智能電表，解決現(xiàn)有的機械電表操作復雜、自動化低而集中式電表又不穩(wěn)定的問題。
[0005]為解決上述的技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案:一種卡式智能電表，包括PIC微控制器，以及分別與PIC微控制器連接的數(shù)據(jù)存儲器、電表厚膜電路、智能卡控制裝置、繼電器開關、液晶顯示器和智能報警器；
所述Pic微控制器將存儲在數(shù)據(jù)存儲器中的用戶電量數(shù)據(jù)取出并通過液晶顯示器顯示，再通過邏輯運算處理判斷是否有計量脈沖到來，若有計量脈沖則啟動計數(shù)及計算功倉泛;
所述電表厚膜電路是計算實時的用戶用電量；
所述智能報警器在用戶用電量小于預定值時，接收電表厚膜電路輸出的指令發(fā)出購電提示；
所述智能卡控制裝置通過數(shù)據(jù)線路與數(shù)據(jù)存儲器連接，連接用戶插入的IC卡，并讀取IC卡上的數(shù)據(jù)；
所述繼電器開關在智能報警器發(fā)出購電提示后在電量繼續(xù)下降預定值仍未購電，則發(fā)出指令關閉電表開關，停止對用戶的電能供應，電表也進關閉等待狀態(tài)。
[0006]更進一步的技術方案是，所述繼電器開關為延時繼電器開關。
[0007]更進一步的技術方案是，所述智能卡控制裝置包括IC卡控制器、PIC單片機和IC卡讀卡器。
[0008]更進一步的技術方案是，所述PIC微控制器連接有電源電路，電源電路設置有UPS不間斷電源。
[0009]更進一步的技術方案是，所述液晶顯示器為段式液晶顯示器。
[0010]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明通過將傳統(tǒng)電表的機芯和高水平的測控電路集成在一個整體的表殼內(nèi)，既保持了計量精度，又具備了表計量運行狀態(tài)的自動化管理功能，同時能有效杜絕人為破壞系統(tǒng)和私自開啟IC卡控制系統(tǒng)導致的控制失靈行為，提高了電表系統(tǒng)的安全性。
[0011]2、本發(fā)明通過采用選用PIC系列微控制器作為電表系統(tǒng)的控制模塊，具有高靈敏度、低工作電壓、低功耗的優(yōu)點，同時采用串行通信方式與IC卡等外圍器件連接、通信，簡化了電路結構，從而降低成本。
[0012]3、本發(fā)明通過選用的段式液晶顯示器，可用于根據(jù)不同的按鍵操作，分別顯示當前系統(tǒng)時間、用戶設定的時間、預存金額、流量、溫度、壓力以及出錯信息等。從而建立良好了的人機交互界面，提高了系統(tǒng)操作的實用性和簡易性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明一種卡式智能電表一個實施例的連接示意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明一種卡式智能電表一個優(yōu)選實施例的連接示意圖。
[0015]圖3為本發(fā)明一種卡式智能電表另一個優(yōu)選實施例的連接示意圖。
【具體實施方式】
[0016]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0017]圖1不出了本發(fā)明一種卡式智能電表的一個實施例:一種卡式智能電表，包括PIC微控制器，以及分別與PIC微控制器連接的數(shù)據(jù)存儲器、電表厚膜電路、智能卡控制裝置、繼電器開關、液晶顯示器和智能報警器；
所述PIC微控制器將存儲在數(shù)據(jù)存儲器中的用戶電量數(shù)據(jù)取出并通過液晶顯示器顯示，再通過邏輯運算處理判斷是否有計量脈沖到來，若有計量脈沖則啟動計數(shù)及計算功倉泛;
所述電表厚膜電路是計算實時的用戶用電量；
所述智能報警器在用戶用電量小于預定值時，接收電表厚膜電路輸出的指令發(fā)出購電提示；
所述智能卡控制裝置通過數(shù)據(jù)線路與數(shù)據(jù)存儲器連接，連接用戶插入的IC卡，并讀取IC卡上的數(shù)據(jù)；
所述繼電器開關在智能報警器發(fā)出購電提示后在電量繼續(xù)下降預定值仍未購電，則發(fā)出指令關閉電表開關，停止對用戶的電能供應，電表也進關閉等待狀態(tài)。
[0018]根據(jù)本發(fā)明一種卡式智能電表的一個優(yōu)選實施例，所述繼電器開關為延時繼電器開關。由于時間繼電器的延時性能在設計的范圍內(nèi)是可以調(diào)節(jié)的，從而方便調(diào)整電表系統(tǒng)啟閉的延時時間長短，進而有效的解決了系統(tǒng)由于電量不足而出現(xiàn)錯誤操作的問題，提高了系統(tǒng)運行的安全可靠性。
[0019]圖2示出了本發(fā)明一種卡式智能電表的另一個優(yōu)選實施例，所述智能卡控制裝置包括IC卡控制器、PIC單片機和IC卡讀卡器。
[0020]圖3示出了本發(fā)明一種卡式智能電表的另一個優(yōu)選實施例，所述智能卡控制裝置包括IC卡控制器、PIC單片機和IC卡讀卡器，為確保電表系統(tǒng)由于異常斷電事故而發(fā)生的系統(tǒng)停止運行所造成的數(shù)據(jù)丟失的問題，所述PIC微控制器連接有電源電路，電源電路設置有UPS不間斷電源，從而保證了在異常斷電的情況下，電表系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整性。另外，UPS不間斷電源優(yōu)選為后備式，但不僅限于此，也可根據(jù)實際情況選擇。
[0021]根據(jù)本發(fā)明一種卡式智能電表的另一個優(yōu)選實施例，所述液晶顯示器為段式液晶顯示器，可以分別顯示當前系統(tǒng)時間、用戶設定的時間、預存金額、流量、溫度、壓力以及出錯信息，提高了系統(tǒng)操作的實用性和簡易性。
[0022]本發(fā)明的工作原理是:當電表厚膜電路發(fā)出脈沖號或用戶通過智能卡控制裝置插入IC卡時，電表進入相應工作狀態(tài)。PIC微控制器的主要作用是將存儲在電表數(shù)據(jù)存儲器中的用戶電量數(shù)據(jù)取出并通過液晶顯示顯示，然后進一步通過邏輯運算處理判斷是否有計量脈沖到來，若有計量脈沖則啟動計數(shù)及計算功能。電表厚膜電路為電能測量芯片，其主要作用在于計算實時的用戶用電量。此外如果該值小于設定的某一數(shù)值時，電表則會輸出指令通過智能報警器發(fā)出購電提示，如未購電，由繼電器開關發(fā)出指令關閉電表開關，停止對用戶的電能供應，電表也進關閉等待狀態(tài)。當該戶將已經(jīng)購電的IC卡插入電能表的智能卡控制裝置中IC卡接口中，電能表被喚醒，此時電表將IC卡中儲存的預購電量數(shù)據(jù)解密后與原來用戶預購電量剩余值相加得到新的用戶電量剩余值，同時擦除IC卡中儲存預購電量數(shù)據(jù)。打開繼電器開關，從而恢復了對用戶的電能供應，電能表隨后又進入計量狀態(tài)。預購電量剩余值、累積電量等可通過液晶顯示器的人際交互界面用按鍵選擇查看。
【權利要求】
1.一種卡式智能電表，其特征在于:包括Pic微控制器，以及分別與PIC微控制器連接的數(shù)據(jù)存儲器、電表厚膜電路、智能卡控制裝置、繼電器開關、液晶顯示器和智能報警器； 所述PIC微控制器將存儲在數(shù)據(jù)存儲器中的用戶電量數(shù)據(jù)取出并通過液晶顯示器顯示，再通過邏輯運算處理判斷是否有計量脈沖到來，若有計量脈沖則啟動計數(shù)及計算功倉泛; 所述電表厚膜電路是計算實時的用戶用電量； 所述智能報警器在用戶用電量小于預定值時，接收電表厚膜電路輸出的指令發(fā)出購電提示； 所述智能卡控制裝置通過數(shù)據(jù)線路與數(shù)據(jù)存儲器連接，連接用戶插入的IC卡，并讀取IC卡上的數(shù)據(jù)； 所述繼電器開關在智能報警器發(fā)出購電提示后在電量繼續(xù)下降預定值仍未購電，則發(fā)出指令關閉電表開關，停止對用戶的電能供應，電表也進關閉等待狀態(tài)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種卡式智能電表，其特征在于:所述繼電器開關為延時繼電器開關。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種卡式智能電表，其特征在于:所述智能卡控制裝置包括IC卡控制器、PIC單片機和IC卡讀卡器。
4.根據(jù)權利要求1、2或3任意一項所述的一種卡式智能電表,其特征在于:所述PIC微控制器連接有電源電路，電源電路設置有UPS不間斷電源。
5.根據(jù)權利要求1、2或3任意一項所述的一種卡式智能電表，其特征在于:所述液晶顯示器為段式液晶顯示器。
【文檔編號】G07F15/06GK103489260SQ201310438360
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月24日 優(yōu)先權日:2013年9月24日
【發(fā)明者】周軍, 王春賢, 曾浩 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)四川省電力公司自貢供電公司