一種卡式智能電表的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及供電統(tǒng)計(jì)領(lǐng)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(chǔ)器、電表厚膜電路、智能卡控制裝置、繼電器開關(guān)、液晶顯示器和智能報(bào)警器。本實(shí)用新型提高了電表系統(tǒng)的安全性，簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)，從而降低成本，提高了系統(tǒng)操作的實(shí)用性和簡(jiǎn)易性。
【專利說明】一種卡式智能電表
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及供電統(tǒng)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及一種卡式智能電表。
【背景技術(shù)】
[0002]電力在現(xiàn)代人們生活中的作用無可替代，人們?cè)谌粘Ｉ?、學(xué)習(xí)和工作都無時(shí)無刻的在使用著以電力為基礎(chǔ)的各種設(shè)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(xiàng)重要工作。其中對(duì)于用戶用電量的計(jì)量統(tǒng)計(jì)尤為重要，目前用于電量計(jì)量的裝置主要有傳統(tǒng)的機(jī)械式電表、集中式電表和卡式電表。傳統(tǒng)式的機(jī)械電表傳統(tǒng)是指感應(yīng)式的機(jī)械電度表，它利用的是電磁感應(yīng)原理，主要由電壓線圈、電流線圈、鋁盤、永久磁鐵、計(jì)度器等器件構(gòu)成。電表通電時(shí)，在電流線圈和電壓線圈產(chǎn)生電磁場(chǎng)，在鋁盤上形成轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，通過傳動(dòng)齒輪帶動(dòng)計(jì)度器計(jì)數(shù)，電流電壓越大，轉(zhuǎn)矩越大，計(jì)數(shù)越快，用電越多，鋁盤的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩與負(fù)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(huì)日益增長(zhǎng)的電力需求。集中式電表是一種低壓載波集中抄表，其技術(shù)方案具有較大的優(yōu)勢(shì)，但存在的缺點(diǎn)是，電網(wǎng)線路上周期性、持續(xù)性的干擾信號(hào)以及干擾的隨機(jī)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(shù)方案(電話線+載波通訊)從根本上無法適應(yīng)國(guó)內(nèi)各種電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，抄收數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性又很低，很難穩(wěn)定地保證每天采集到完整的臺(tái)區(qū)數(shù)據(jù)。同時(shí)由于電話線本身的通訊速率低，無法實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)和自動(dòng)報(bào)警功能，因此產(chǎn)品的實(shí)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(jì)量電量的關(guān)鍵組成部分，因此電表系統(tǒng)也是直接影響著整個(gè)供電網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)劣的重要因素。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種卡式智能電表，解決現(xiàn)有的機(jī)械電表操作復(fù)雜、自動(dòng)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(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)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(chǔ)器、電表厚膜電路、智能卡控制裝置、繼電器開關(guān)、液晶顯示器和智能報(bào)警器；
[0006]所述PIC微控制器將存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(yùn)算處理判斷是否有計(jì)量脈沖到來，若有計(jì)量脈沖則啟動(dòng)計(jì)數(shù)及計(jì)算功能；
[0007]所述電表厚膜電路是計(jì)算實(shí)時(shí)的用戶用電量；
[0008]所述智能報(bào)警器在用戶用電量小于預(yù)定值時(shí)，接收電表厚膜電路輸出的指令發(fā)出購(gòu)電提示；
[0009]所述智能卡控制裝置通過數(shù)據(jù)線路與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器連接，連接用戶插入的IC卡，并讀取IC卡上的數(shù)據(jù)；
[0010]所述繼電器開關(guān)在智能報(bào)警器發(fā)出購(gòu)電提示后在電量繼續(xù)下降預(yù)定值仍未購(gòu)電，則發(fā)出指令關(guān)閉電表開關(guān)，停止對(duì)用戶的電能供應(yīng)，電表也進(jìn)關(guān)閉等待狀態(tài)。
[0011]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述繼電器開關(guān)為延時(shí)繼電器開關(guān)。
[0012]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述智能卡控制裝置包括IC卡控制器、PIC單片機(jī)和IC卡讀卡器。
[0013]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述PIC微控制器連接有電源電路，電源電路設(shè)置有UPS不間斷電源。
[0014]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述液晶顯示器為段式液晶顯示器。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0016]1、本實(shí)用新型通過將傳統(tǒng)電表的機(jī)芯和高水平的測(cè)控電路集成在一個(gè)整體的表殼內(nèi)，既保持了計(jì)量精度，又具備了表計(jì)量運(yùn)行狀態(tài)的自動(dòng)化管理功能，同時(shí)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(dǎo)致的控制失靈行為，提高了電表系統(tǒng)的安全性。
[0017]2、本實(shí)用新型通過采用選用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(diǎn)，同時(shí)采用串行通信方式與IC卡等外圍器件連接、通信，簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)，從而降低成本。
[0018]3、本實(shí)用新型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(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間、用戶設(shè)定的時(shí)間、預(yù)存金額、流量、溫度、壓力以及出錯(cuò)信息等。從而建立良好了的人機(jī)交互界面，提高了系統(tǒng)操作的實(shí)用性和簡(jiǎn)易性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型一種卡式智能電表一個(gè)實(shí)施例的連接示意圖。
[0020]圖2為本實(shí)用新型一種卡式智能電表一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的連接示意圖。
[0021]圖3為本實(shí)用新型一種卡式智能電表另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0023]圖1不出了本實(shí)用新型一種卡式智能電表的一個(gè)實(shí)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(chǔ)器、電表厚膜電路、智能卡控制裝置、繼電器開關(guān)、液晶顯示器和智能報(bào)警器；
[0024]所述PIC微控制器將存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(yùn)算處理判斷是否有計(jì)量脈沖到來，若有計(jì)量脈沖則啟動(dòng)計(jì)數(shù)及計(jì)算功能；
[0025]所述電表厚膜電路是計(jì)算實(shí)時(shí)的用戶用電量；
[0026]所述智能報(bào)警器在用戶用電量小于預(yù)定值時(shí)，接收電表厚膜電路輸出的指令發(fā)出購(gòu)電提示；
[0027]所述智能卡控制裝置通過數(shù)據(jù)線路與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器連接，連接用戶插入的IC卡，并讀取IC卡上的數(shù)據(jù)；
[0028]所述繼電器開關(guān)在智能報(bào)警器發(fā)出購(gòu)電提示后在電量繼續(xù)下降預(yù)定值仍未購(gòu)電，則發(fā)出指令關(guān)閉電表開關(guān)，停止對(duì)用戶的電能供應(yīng)，電表也進(jìn)關(guān)閉等待狀態(tài)。
[0029]根據(jù)本實(shí)用新型一種卡式智能電表的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述繼電器開關(guān)為延時(shí)繼電器開關(guān)。由于時(shí)間繼電器的延時(shí)性能在設(shè)計(jì)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(shí)時(shí)間長(zhǎng)短，進(jìn)而有效的解決了系統(tǒng)由于電量不足而出現(xiàn)錯(cuò)誤操作的問題，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性。
[0030]圖2示出了本實(shí)用新型一種卡式智能電表的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述智能卡控制裝置包括IC卡控制器、PIC單片機(jī)和IC卡讀卡器。
[0031]圖3示出了本實(shí)用新型一種卡式智能電表的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述智能卡控制裝置包括IC卡控制器、PIC單片機(jī)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(yùn)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(shè)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。另夕卜，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(shí)際情況選擇。
[0032]根據(jù)本實(shí)用新型一種卡式智能電表的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述液晶顯示器為段式液晶顯示器，可以分別顯示當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間、用戶設(shè)定的時(shí)間、預(yù)存金額、流量、溫度、壓力以及出錯(cuò)信息，提高了系統(tǒng)操作的實(shí)用性和簡(jiǎn)易性。
[0033]本實(shí)用新型的工作原理是:當(dāng)電表厚膜電路發(fā)出脈沖號(hào)或用戶通過智能卡控制裝置插入IC卡時(shí)，電表進(jìn)入相應(yīng)工作狀態(tài)。PIC微控制器的主要作用是將存儲(chǔ)在電表數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(jìn)一步通過邏輯運(yùn)算處理判斷是否有計(jì)量脈沖到來，若有計(jì)量脈沖則啟動(dòng)計(jì)數(shù)及計(jì)算功能。電表厚膜電路為電能測(cè)量芯片，其主要作用在于計(jì)算實(shí)時(shí)的用戶用電量。此外如果該值小于設(shè)定的某一數(shù)值時(shí)，電表則會(huì)輸出指令通過智能報(bào)警器發(fā)出購(gòu)電提示，如未購(gòu)電，由繼電器開關(guān)發(fā)出指令關(guān)閉電表開關(guān)，停止對(duì)用戶的電能供應(yīng)，電表也進(jìn)關(guān)閉等待狀態(tài)。當(dāng)該戶將已經(jīng)購(gòu)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(shí)電表將IC卡中儲(chǔ)存的預(yù)購(gòu)電量數(shù)據(jù)解密后與原來用戶預(yù)購(gòu)電量剩余值相加得到新的用戶電量剩余值，同時(shí)擦除IC卡中儲(chǔ)存預(yù)購(gòu)電量數(shù)據(jù)。打開繼電器開關(guān)，從而恢復(fù)了對(duì)用戶的電能供應(yīng)，電能表隨后又進(jìn)入計(jì)量狀態(tài)。預(yù)購(gòu)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(quán)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(chǔ)器、電表厚膜電路、智能卡控制裝置、繼電器開關(guān)、液晶顯示器和智能報(bào)警器； 所述PIC微控制器將存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(yùn)算處理判斷是否有計(jì)量脈沖到來，若有計(jì)量脈沖則啟動(dòng)計(jì)數(shù)及計(jì)算功倉(cāng)泛; 所述電表厚膜電路是計(jì)算實(shí)時(shí)的用戶用電量； 所述智能報(bào)警器在用戶用電量小于預(yù)定值時(shí)，接收電表厚膜電路輸出的指令發(fā)出購(gòu)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(chǔ)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(guān)在智能報(bào)警器發(fā)出購(gòu)電提示后在電量繼續(xù)下降預(yù)定值仍未購(gòu)電，則發(fā)出指令關(guān)閉電表開關(guān)，停止對(duì)用戶的電能供應(yīng)，電表也進(jìn)關(guān)閉等待狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)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(guān)為延時(shí)繼電器開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)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(jī)和IC卡讀卡器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3任意一項(xiàng)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(shè)置有UPS不間斷電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3任意一項(xiàng)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(hào)】G07F15/06GK203535721SQ201320590826
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】周軍, 王春賢, 曾浩 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)四川省電力公司自貢供電公司