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一種可監(jiān)視與控制用電量的預(yù)付費(fèi)電能表的制作方法

文檔序號(hào):6675439閱讀:251來(lái)源:國(guó)知局
一種可監(jiān)視與控制用電量的預(yù)付費(fèi)電能表的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種可監(jiān)視與控制用電量的預(yù)付費(fèi)電能表,包括與電壓變換器和電流變換器連接的電能計(jì)量電路模塊,與電能計(jì)量電路模塊連接的微處理器,與微處理器連接的1C卡接口、RS485接口、繼電器、控制按鍵、LED燈組、ffiPROM存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元和LCD顯示器。因此本發(fā)明設(shè)置實(shí)現(xiàn)由電壓變換器、電流變換器和電能計(jì)量電路模塊組成的電能計(jì)量單元上,通過(guò)增加LED燈組、控制按鍵及繼電器實(shí)現(xiàn)對(duì)用電量的監(jiān)視與控制;通過(guò)外接實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元與EEPR0M存儲(chǔ)器,可實(shí)現(xiàn)對(duì)用電量連續(xù)兩年按每月、每日的方式存儲(chǔ)與讀取,使用戶可以更加方便地監(jiān)視與控制自身的用電情況。
【專利說(shuō)明】-種可監(jiān)視與控制用電量的預(yù)付費(fèi)電能表

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電能表【技術(shù)領(lǐng)域】,尤其涉及一種可監(jiān)視與控制用電量的預(yù)付費(fèi)電能 表。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前,電能表被廣泛應(yīng)用在電能計(jì)量和計(jì)費(fèi)的工作中,現(xiàn)有的電能表雖種類(lèi)繁多, 但大部分都僅僅是完成對(duì)用戶用電量的計(jì)量,對(duì)于用電量的監(jiān)視與控制方面的應(yīng)用很少。 在當(dāng)前我國(guó)用電緊張的形勢(shì)下,采用可以監(jiān)視與控制用電量的電能表,有助于用戶根據(jù)季 節(jié)、天氣、自身等情況合理安排用電,節(jié)省電能資源。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明為解決現(xiàn)有的電能表的功能單一,僅能完成用電計(jì)量,而無(wú)法實(shí)現(xiàn)監(jiān)視和 控制用電量的問(wèn)題而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝使用方便、提高工作效率的可監(jiān)視與控制用 電量的預(yù)付費(fèi)電能表。
[0004] 本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是:
[0005] 本發(fā)明實(shí)施例的可監(jiān)視與控制用電量的預(yù)付費(fèi)電能表,該可監(jiān)視與控制用電量的 預(yù)付費(fèi)電能表包括:電壓變換器、電流變換器、電能計(jì)量電路模塊、1C卡接口、RS485接口、 繼電器、控制按鍵、LED燈組、EEPR0M存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元、IXD顯示器、微處理器;
[0006] 電壓變換器和電流變換器連接電能計(jì)量電路模塊,電能計(jì)量電路模塊連接微處理 器,微處理器連接1C卡接口、RS485接口、繼電器、控制按鍵、LED燈組、EEPR0M存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí) 時(shí)鐘單元和IXD顯示器。
[0007] 進(jìn)一步,LED燈組包括紅色LED燈、黃色LED燈和綠色LED燈;當(dāng)微處理器檢測(cè)到 用戶當(dāng)月用電量低于上限值的70%時(shí),會(huì)點(diǎn)亮綠色LED,表明用電量在合理范圍;當(dāng)微處理 器檢測(cè)用戶用電量在70% -90 %的上限值范圍內(nèi)時(shí),會(huì)點(diǎn)亮黃色LED,以此提醒用戶用電量 接近上限值;當(dāng)微處理器檢測(cè)到用電量超過(guò)90%時(shí),會(huì)點(diǎn)亮紅色LED,以此提醒用戶用電量 即將達(dá)到上限值;用戶通過(guò)查看電能表上被點(diǎn)亮的LED顏色,實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)月用電量的監(jiān)視,了 解用電情況,并對(duì)自身用電情況合理安排。
[0008] 進(jìn)一步,用戶通過(guò)按鍵并根據(jù)季節(jié)、天氣、自身用電情況設(shè)定每月用電上限值;用 戶通過(guò)按鍵調(diào)取連續(xù)兩年內(nèi)每月、每天的用電情況。
[0009] 進(jìn)一步,在通過(guò)按鍵完成每月用電量上限值的設(shè)定之后,微處理器將設(shè)定好的數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)到EEPR0M存儲(chǔ)器中;EEPR0M存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)連續(xù)兩年內(nèi)每天的用電情況;實(shí)時(shí)時(shí)鐘 單元向電能表提供準(zhǔn)確的日期與時(shí)間,EEPR0M中的用電信息的日期與時(shí)間都是由實(shí)時(shí)時(shí)鐘 單元提供的。
[0010] 進(jìn)一步,1C卡接口外接預(yù)付費(fèi)購(gòu)電1C卡,通過(guò)RS485接口進(jìn)行數(shù)據(jù)抄讀。
[0011] 進(jìn)一步,利用微處理器驅(qū)動(dòng)IXD顯示器用于顯示電能表工作過(guò)程中的數(shù)據(jù),用來(lái) 顯示用電量、電量余額和日期與時(shí)間信息。
[0012] 本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:由于本發(fā)明設(shè)置實(shí)現(xiàn)電能高精度測(cè)量的電能計(jì) 量單元上,通過(guò)增加 LED燈組、控制按鍵及繼電器實(shí)現(xiàn)對(duì)用電量的監(jiān)視與控制;通過(guò)外接實(shí) 時(shí)時(shí)鐘單元與EEPR0M存儲(chǔ)器,可實(shí)現(xiàn)對(duì)用電量連續(xù)兩年按每月、每日的方式存儲(chǔ)與讀取, 使用戶可以更加方便地監(jiān)視與控制自身的用電情況。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的可監(jiān)視與控制用電量的預(yù)付費(fèi)電能表結(jié)構(gòu)示意圖;
[0014] 圖中:1、電壓變換器;2、電流變換器;3、電能計(jì)量電路模塊4、1C卡接口;5、RS485 接口;6、繼電器;7、控制按鍵;8、LED燈組;9、EEPR0M存儲(chǔ)器;10、實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元;11、IXD顯 示器;12、微處理器。

【具體實(shí)施方式】
[0015] 為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點(diǎn)及功效,茲例舉以下實(shí)施例,并配合附圖 詳細(xì)說(shuō)明如下:
[0016] 如圖1所示,本發(fā)明實(shí)施例的可監(jiān)視與控制用電量的預(yù)付費(fèi)電能表主要由:電壓 變換器1、電流變換器2、電能計(jì)量電路模塊3、1C卡接口 4、RS485接口 5、繼電器6、控制按 鍵7、LED燈組8、EEPR0M存儲(chǔ)器9、實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元10、IXD顯示器11、微處理器12 ;
[0017] 電壓變換器1和電流變換器2連接電能計(jì)量電路模塊3,電能計(jì)量電路模塊3連接 微處理器12,微處理器12連接1C卡接口 4、RS485接口 5、繼電器6、控制按鍵7、LED燈組 8、EEPR0M存儲(chǔ)器9、實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元10和IXD顯示器11。
[0018] LED燈組8包括紅色LED燈、黃色LED燈和綠色LED燈;
[0019] 本發(fā)明的工作原理:
[0020] 本發(fā)明通過(guò)可靠的電能計(jì)量單元(包括高可靠的電壓變換器、電流變換器和電能 計(jì)量電路模塊)實(shí)現(xiàn)電能的高精度采集;用戶可以根據(jù)季節(jié)、天氣、自身用電情況通過(guò)控制 按鍵合理設(shè)定每月用電上限值,當(dāng)用戶當(dāng)月用電量低于上限值的70%時(shí),綠色LED常亮,表 明用電量在合理范圍;當(dāng)用戶用電量在70% -90%的上限值范圍內(nèi)時(shí),黃色LED會(huì)亮,以此 來(lái)提醒用戶用電量接近上限值;當(dāng)用電量超過(guò)90%時(shí),紅色LED會(huì)亮,以此來(lái)提醒用戶用 電量即將達(dá)到上限值;當(dāng)用電量達(dá)上限值時(shí),繼電器會(huì)跳閘斷電,只有當(dāng)用戶插入1C卡后, 并重新設(shè)定上限值后,用戶才可以繼續(xù)用電,用戶通過(guò)查看電能表上被點(diǎn)亮的LED顏色,實(shí) 現(xiàn)對(duì)當(dāng)月用電量的監(jiān)視,了解用電情況,并對(duì)自身用電情況合理安排;EEPR0M存儲(chǔ)器可用 于存儲(chǔ)用戶設(shè)定的每月用電量上限值及兩年內(nèi)每天的用電情況,用戶可以通過(guò)控制按鍵監(jiān) 視、查詢兩年內(nèi)每月、每天的用電情況,實(shí)現(xiàn)對(duì)自身用電情況的全面掌控。由于EEPR0M具備 數(shù)據(jù)失電保存功能,可以完全避免失電后用電信息丟失的可能。在此,實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元向電 能表提供準(zhǔn)確的日期與時(shí)間,EEPR0M中的用電信息的日期與時(shí)間都是由實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元提供 的;1C卡接口可以外接預(yù)付費(fèi)購(gòu)電1C卡,此接口隨時(shí)監(jiān)測(cè)是否有1C卡被插入,并通過(guò)軟件 判斷購(gòu)電1C卡的有效性及購(gòu)電數(shù)據(jù)的合法性;供電單位可以通過(guò)RS485接口進(jìn)行數(shù)據(jù)抄 讀。
[0021] 本發(fā)明的具體實(shí)施例:
[0022] 本發(fā)明實(shí)施例的電能表首先通過(guò)電壓變換器與電流變換器將220V電壓轉(zhuǎn)換為下 級(jí)電路可處理的低壓信號(hào),電壓變換器與電流變換器選擇高可靠性的電壓互感器與電流互 感器,實(shí)現(xiàn)供電主回路與電能表的隔離,提高電能表的抗干擾能力。
[0023] 經(jīng)轉(zhuǎn)換后的電壓與電流再通過(guò)電能計(jì)量電路模塊轉(zhuǎn)換為微處理器可采集的PWM 脈沖信號(hào),微處理器通過(guò)對(duì)PWM脈沖信號(hào)的捕捉,并配合現(xiàn)有的軟件實(shí)現(xiàn)電能的計(jì)量。
[0024] 1C卡接口可以實(shí)現(xiàn)用戶用電預(yù)付費(fèi)功能,當(dāng)用戶購(gòu)電后,可將購(gòu)電1C卡插到電能 表1C卡接口,此時(shí)電能表可對(duì)用戶購(gòu)買(mǎi)的電量信息進(jìn)行讀取。供電單位還可以通過(guò)RS485 接口進(jìn)行電能表的數(shù)據(jù)抄讀。
[0025] 以上功能僅可實(shí)現(xiàn)電能表對(duì)電能的計(jì)量與預(yù)付費(fèi)功能。在此基礎(chǔ)上,用戶可以根 據(jù)季節(jié)、天氣、自身用電情況通過(guò)控制鍵盤(pán)合理設(shè)定每月用電上限值,當(dāng)用戶當(dāng)月用電量低 于上限值的70%時(shí),綠色LED常亮,表明用電量在合理范圍;當(dāng)用戶用電量在70% -90% 的上限值范圍內(nèi)時(shí),黃色LED會(huì)亮,以此來(lái)提醒用戶用電量接近上限值;當(dāng)用電量超過(guò)90 % 時(shí),紅色LED會(huì)亮,以此來(lái)提醒用戶用電量即將達(dá)到上限值;當(dāng)用電量達(dá)上限值時(shí),繼電器 會(huì)跳閘斷電,只有當(dāng)用戶插入1C卡后,并重新設(shè)定上限值后,用戶才可以繼續(xù)用電。用戶通 過(guò)查看電能表上被點(diǎn)亮的LED顏色,實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)月用電的監(jiān)視,了解用電情況,并對(duì)自身用電 情況合理安排。
[0026] EEPR0M存儲(chǔ)器可用于存儲(chǔ)用戶設(shè)定的每月用電量上限值及兩年內(nèi)每天的用電情 況,用戶可以通過(guò)控制鍵盤(pán)監(jiān)視、查詢兩年內(nèi)每月、每天的用電情況,實(shí)現(xiàn)對(duì)自身用電情況 的全面掌控。由于EEPR0M具備數(shù)據(jù)失電保存功能,可以完全避免失電后用電信息丟失的可 能。在此,實(shí)時(shí)實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元向電能表提供準(zhǔn)確的日期與時(shí)間,EEPR0M中的用電信息的日 期與時(shí)間都是由實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元提供的。
[0027] IXD顯示器用于顯示電能表工作過(guò)程中的數(shù)據(jù),在該設(shè)計(jì)中主要用來(lái)顯示用電量、 電量余額和日期與時(shí)間等信息。
[0028] 以上所述僅是對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制, 凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改,等同變化與修飾,均屬于 本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種可監(jiān)視與控制用電量的預(yù)付費(fèi)電能表,其特征在于,該可監(jiān)視與控制用電量的 預(yù)付費(fèi)電能表包括:電壓變換器、電流變換器、電能計(jì)量電路模塊、1C卡接口、RS485接口、 繼電器、控制按鍵、LED燈組、EEPROM存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元、IXD顯示器、微處理器; 電壓變換器和電流變換器連接電能計(jì)量電路模塊,電能計(jì)量電路模塊連接微處理器, 微處理器連接1C卡接口、RS485接口、繼電器、控制按鍵、LED燈組、EEPROM存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí) 鐘單元和IXD顯示器。
2. 如權(quán)利要求1所述的可監(jiān)視與控制用電量的預(yù)付費(fèi)電能表,其特征在于,LED燈 組包括紅色LED燈、黃色LED燈和綠色LED燈;當(dāng)微處理器檢測(cè)到用戶當(dāng)月用電量低于上 限值的70%時(shí),會(huì)點(diǎn)亮綠色LED,表明用電量在合理范圍;當(dāng)微處理器檢測(cè)用戶用電量在 70 % -90 %的上限值范圍內(nèi)時(shí),會(huì)點(diǎn)亮黃色LED,以此提醒用戶用電量接近上限值;當(dāng)微處 理器檢測(cè)到用電量超過(guò)90%時(shí),會(huì)點(diǎn)亮紅色LED,以此提醒用戶用電量即將達(dá)到上限值;用 戶通過(guò)查看電能表上被點(diǎn)亮的LED顏色,實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)月用電量的監(jiān)視,了解用電情況,并對(duì)自 身用電情況合理安排。
3. 如權(quán)利要求1所述的可監(jiān)視與控制用電量的預(yù)付費(fèi)電能表,其特征在于,用戶通過(guò) 按鍵并根據(jù)季節(jié)、天氣、自身用電情況設(shè)定每月用電上限值;用戶通過(guò)按鍵調(diào)取連續(xù)兩年內(nèi) 每月、每天的用電情況。
4. 如權(quán)利要求1所述的可監(jiān)視與控制用電量的預(yù)付費(fèi)電能表,其特征在于,在通過(guò)按 鍵完成每月用電量上限值的設(shè)定之后,微處理器將設(shè)定好的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到EEPROM存儲(chǔ)器中; EEPROM存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)連續(xù)兩年內(nèi)每天的用電情況;實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元向電能表提供準(zhǔn)確的 日期與時(shí)間,EEPROM中的用電信息的日期與時(shí)間都是由實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元提供的。
5. 如權(quán)利要求1所述的可監(jiān)視與控制用電量的預(yù)付費(fèi)電能表,其特征在于,1C卡接口 外接預(yù)付費(fèi)購(gòu)電1C卡,通過(guò)RS485接口進(jìn)行數(shù)據(jù)抄讀。
6. 如權(quán)利要求1所述的可監(jiān)視與控制用電量的預(yù)付費(fèi)電能表,其特征在于,利用微處 理器驅(qū)動(dòng)IXD顯示器用于顯示電能表工作過(guò)程中的數(shù)據(jù),用來(lái)顯示用電量、電量余額和日 期與時(shí)間信息。
【文檔編號(hào)】G07F15/06GK104217498SQ201410415443
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月21日
【發(fā)明者】王泉樂(lè), 姚程 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司
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