专利名称：电能表预付费控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电能表控制器，特别是指一种电能表预付费控制器。
目前，我国的工业、民用电的计量均采用感应式电能表作为计量器具，并由此一直延袭下来的抄表、核算、收费方式，虽然随着我国国民经济的发展，从统一的一块、或几块电表计量，走向一家一块单独计量，但仍然未跳出抄表、核算、收费的方式，原因在于仍然采用老式的感应式电能表的读数作为核算依据；造成几十万户、几百万户电表的抄表、收费这样一个繁重的工作；并且，这种方式存在可信程度差，对用电户缺乏制约手段等缺点，电费收取也是一个十分困难的工作。有些城市的电业管理部门虽采用了银行收费方式，但这仅仅是将工作量转移到了银行，并未发生质的变化，解决根本问题。如何解决繁重的抄表工作及及时主动交纳电费的问题，在目前仍未解决。
本实用新型的目的在于克服上述背景技术中的不足而提供的一种电能表预付费控制器。
本实用新型的目的是这样实现的主要由微电脑处理芯片CPU，数据采集电路，数据保护电路，数据显示电路，执行电路，电源电路及外部接口电路等组成，其特征在于微电脑处理芯片CPU为8位单片微机，型号为Hy9581，与数据采集电路、数据保护电路、数据显示电路、执行电路、电源电路及外部接口电路相连接，将各部分电路送来的电信号进行整形、比较处理、记忆、监测；数据采集电路采用光电转换元件，将感应式电能表机械转动的读数变成电参数，通过PLO接口，与微电脑处理芯片CPU连接，将用电量的电信号送到CPU中进行整形比较、处理；数据保护电路为EEROM电可擦芯片，型号为93C46，该芯片直接与CPU相连，将CPU处理毕的信号进行保存；数据显示电路采用8段4联数码管前级设有晶体管驱动器，与CPU相连接，将CPU比较处理后的电信号显示出来；执行电路与CPU相连接，采用一个执行继电器完成执行动作，执行继电器切断整个电能表控制的用电总线，继电器均采用晶体管驱动器驱动而动作，可采用工作电压交流220V并采用光电隔离可控硅完成动作，也可采用工作电压为直流12V，直接完成切断动作；电源电路由降压、整流、稳压构成，输出直流5V，送到CPU及各个电路；外部接口电路KEy由接口及电阻盘REP构成，与CPU相连接，接口电路按ISO7810国际标准协议设置，供“电钥匙”输入电信号到CPU；CPU的晶振由晶体振荡器构成，频率为6-10兆，并送到CPU接口。
其中所述的CPU来连接有一个复位、监测电路，该电路由芯片MC490组成。
本实用新型的优点在于1、采用微电脑CPU控制，使用电量计算、检测、控制、收费达到自动化、计算机化，从目前繁重的抄表、核算、收费中解放出来。
2、计算准确，用电量透明度高，解决了用户与供电部门的矛盾。
3、采用新观念“售电制”用户用电，先买电将“电钥匙”作为售电部门与用电户之间的数据传送媒介，“电钥匙”将用户购的用电量输入本实用新型，本实用新型严格地按此工作，待所购电量用完时，及时提醒用户，或及时切断供电，解决了目前收电费难的矛盾。
4、采用数据保护电路，安全可靠地将各种数据保存下来，并可达10年之久。
5、本实用新型设有超负荷控制功能，保证用户一定的用电负荷量。
6、本实用新型设有停电保护、防窃电功能、有效地防止误记录或窃电的行为。
图1为本实用新型原理方框图。
图2为本实用新型原理图。
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明如图1所示，本实用新型主要由1微电脑处理芯片CPU、数据采集电路2、数据显示电路3、数据保护电路4、电源电路5、执行电路6、接口电路7、晶振8复位及监测电路9构成。
CPU内设有8位单片微机比较器、处理器、型号为Hy9581，接口按ISO7810国际协议标准；它将光电变换数据采集电路2采集的电信号，通过PLO、PL1接口送到CPU中，并由CPU进行整形、比较，继而送到数据存储电路4，存储保护，并送到数据显示电路3，显示用电情况；CPU的主振频率为6-10MC，由晶体振荡器8完成；CPU将执行电信号送到执行电路6，执行电路6采用设有两套继电器切断用户用电线路的执行机构，其中一套为PLy1为工业用电控制机构，继电器PLy1工作电压为交流220V，控制方式由CPU输出信号控制光电隔离可控硅D1(如图2所示)，接通PLy1的工作电压，使其工作，接通用户用电；另一套为PLy2为民用电控制机构，继电器PLy2工作电压为直流12V，由电源电路5整流后供给，控制方式由CPU输出信号经晶体管BG驱动、直接控制继电器PLy2工作，接通用户用电；电源电路5从交流220V上获得电压，通过变压器降压，经过整流芯片，稳压芯片变换处理，输出直流5V供整个控制器工作用电。数据显示电路3采用8段4联数码管显示，采用扫描方式，间歇显示；输入由BG1-5晶体管作为驱动，放大由CPU送来的数据，并送到数码管显示；数据保护电路4为电可擦芯片。型号为93C46，即时地保护存贮各数据；并在停电情况下，保护数据不丢失；按mcro-waye协议，数据保护时间为10年。复位电路9与CPU连接、利用芯片MC490完成复位及对电源5输出电压的监测。接口电路7与CPU连接，接口电路与CPU连接按ISO7810国际标准协议，接口电路7的设置是为了将“电钥匙”上的电信息输送到CPU中进行比较处理、记忆的，接口电路7设有REP电阻盘为接口电路提供一个电压。
本实用新型在实施中是这样完成对用户用电控制的(如图1、图2所示)，接口电路7从“电钥匙”上获得供电部门给定的用电信息，即用电户在供电部门预交付电费后，供电部门将用电户的姓名、地址、用电负荷、时间、额定用电量等参数，用电信息输入到“电钥匙”上(该部分设备属于另一技术方案，在此不阐述)；用电户将“电钥匙”插到本实用新型的接口电路7，CPU从接口电路7上获得各种电信息后，进行比较贮存、记忆、处理、并驱动数据显示电路3，将用电量总数显示出来，同时驱动执行电路6的继电器吸合，电能表运转，用户便可使用电器设备及照明等；同时数据转换电路2利用光电转换将电能表转盘走的数字变成电信号。利用PL0、PL1接口送到CPU中，CPU中的整形、电路将信号整形，并与数据保护电路4中存贮的额定用电量电信号进行比较、处理，将用掉多少电能变换成电信号，送到显示电路3中显示，并指示剩余的用电量；当剩余的用电量达到一定的规定值时，(该值可任意预先设定)提醒人们可再次去供电部门“买电”将自己的“电钥匙”上再次写上新的信息，同时“电钥匙”在交给供电部门时，其上写有本实用新型在使用中各种信息，如用电多少、停电、超负荷等，均可反馈到供电部门，用户在“买电”后、可再将“电钥匙”插入接口，CPU将新的信息写入、累计用电户的用电量，用户可继续用电。一旦剩余的用电量耗完，CPU将输出信号，推动执行机构6的继电器断开，整个用户将无法用电，待重新预付电费后，方可继续用电，用户也可在任何时间将“电钥匙”交给供电部门“购电”。
由于本实用新型为预付费购电后，方可用电的设备，使得用电户可依据自身需要，一次购多少用电量，随自己的意愿，同时供电部门，也不必去上门抄表、收费，省去了繁重的工作量，而且，本实用新型采用的微电脑处理后，用户用电交费透明度加大，使用户、供电部门的矛盾的以解决。同时、采用微电脑处理后，可对多种窃电、偷电的行为加以制止。本实用新型在电能表不转动，及光电数据转换电路2被人为地限止不工作时，CPU将自动记录光电数据转换电路2的停止工作时间，并写入“电钥匙”内，供电部门可依此数据对窃电用户予以�？畲恚乐沽烁髦智缘缧形�。
权利要求1.一种电能表预付费控制器，主要由微电脑处理芯片CPU，数据采集电路，数据保护电路，数据显示电路，执行电路，电源电路及外部接口电路等组成，其特征在于微电脑处理芯片CPU为8位单片微机，型号为Hy9581，与数据采集电路、数据保护电路、数据显示电路、执行电路、电源电路及外部接口电路相连接，将各部分电路送来的电信号进行整形、比较处理、记忆、监测；数据采集电路采用光电转换元件，将感应式电能表机械转动的读数变成电参数，通过PLO接口，与微电脑处理芯片CPU连接，将用电量的电信号送到CPU中进行整形比较、处理；数据保护电路为EEROM电可擦芯片，型号为93C46，该芯片直接与CPU相连，将CPU处理毕的信号进行保存；数据显示电路采用8段4联数码管前级设有晶体管驱动器，与CPU相连接，将CPU比较处理后的电信号显示出来；执行电路与CPU相连接，采用一个执行继电器完成执行动作，执行继电器切断整个电能表控制的用电总线，继电器均采用晶体管驱动器驱动而动作，可采用工作电压交流220V并采用光电隔离可控硅完成动作，也可采用工作电压为直流12V，直接完成切断动作；电源电路由降压、整流、稳压构成，输出直流5V，送到CPU及各个电路；外部接口电路KEy由接口及电阻盘REP构成，与CPU相连接，接口电路按IS07810国际标准协议设置，供“电钥匙”输入电信号到CPU；CPU的晶振由晶体振荡器构成，频率为6-10兆，并送到CPU接口。
2.根据权利要求1所述的电能表预付费控制器，其特征在于其中所述的CPU来连接有一个复位、监测电路，该电路由芯片MC490组成。
专利摘要一种电能表预付费控制器，主要由微电脑芯片、CPU光电数据转换电路、存贮保护芯片、接口电路、显示电路、执行机构、电源组成。其特征在于CPU将接口电路写入的额定用电量与光电转换电路送来的电能表实际用电量比较，控制执行机构供电，并可随时显示用电量及额定用电量，接近或超过额定用电量时，提醒或及时切断用电户的供电线路待用户预付电费后，CPU重新写入新的用电量，继而继续供电，本实用新型准确、可靠，采用“售电”方式工作，解决了抄表交电费的难题，并有效地防止了各种窃电现象发生。
文档编号G01R11/56GK2239033SQ9522164
公开日1996年10月30日 申请日期1995年9月15日 优先权日1995年9月15日
发明者邓汉坤, 韩明, 郭贵虎, 蒋玉峰, 王松良, 顾海燕 申请人:北京博纳电子技术有限公司
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