CN103489260A - 一种卡式智能电表 - Google Patents

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周军
王春贤
曾浩
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State Grid Corp of China SGCC
State Grid Sichuan Electric Power Co Ltd
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State Grid Corp of China SGCC
State Grid Sichuan Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明涉及供电统计领域，具体涉及一种卡式智能电表，包括PIC微控制器，以及分别与PIC微控制器连接的数据存储器、电表厚膜电路、智能卡控制装置、继电器开关、液晶显示器和智能报警器。本发明提高了电表***的安全性，简化了电路结构，从而降低成本，提高了***操作的实用性和简易性。

Description

一种卡式智能电表
技术领域
本发明涉及供电统计领域，具体涉及一种卡式智能电表。
背景技术
电力在现代人们生活中的作用无可替代，人们在日常生活、学习和工作都无时无刻的在使用着以电力为基础的各种设备、仪器和装置。因此怎样更好、有效和安全的管理用电成为供电企业的一项重要工作。其中对于用户用电量的计量统计尤为重要，目前用于电量计量的装置主要有传统的机械式电表、集中式电表和卡式电表。传统式的机械电表传统是指感应式的机械电度表，它利用的是电磁感应原理，主要由电压线圈、电流线圈、铝盘、永久磁铁、计度器等器件构成。电表通电时，在电流线圈和电压线圈产生电磁场，在铝盘上形成转动力矩，通过传动齿轮带动计度器计数，电流电压越大，转矩越大，计数越快，用电越多，铝盘的转动力矩与负载的有功功率成正比。这种电表需要人工读表和记录，操作管理麻烦，没有任何的特殊功能，越来越不适用于现代社会日益增长的电力需求。集中式电表是一种低压载波集中抄表，其技术方案具有较大的优势，但存在的缺点是，电网线路上周期性、持续性的干扰信号以及干扰的随机突发性与多变性影响了数据传输的稳定性，此外产品的技术方案（电话线+载波通讯）从根本上无法适应国内各种电网结构，抄收数据的实时性又很低，很难稳定地保证每天采集到完整的台区数据。同时由于电话线本身的通讯速率低，无法实现在线监测和自动报警功能，因此产品的实际用途受到很大的限制。
电表作为是电力供电***中有效管理、计量电量的关键组成部分，因此电表***也是直接影响着整个供电网络的优劣的重要因素。
发明内容
本发明的目的在于提供一种卡式智能电表，解决现有的机械电表操作复杂、自动化低而集中式电表又不稳定的问题。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：一种卡式智能电表，包括PIC微控制器，以及分别与PIC微控制器连接的数据存储器、电表厚膜电路、智能卡控制装置、继电器开关、液晶显示器和智能报警器；
所述PIC微控制器将存储在数据存储器中的用户电量数据取出并通过液晶显示器显示，再通过逻辑运算处理判断是否有计量脉冲到来，若有计量脉冲则启动计数及计算功能；
所述电表厚膜电路是计算实时的用户用电量；
所述智能报警器在用户用电量小于预定值时，接收电表厚膜电路输出的指令发出购电提示；
所述智能卡控制装置通过数据线路与数据存储器连接，连接用户***的IC卡，并读取IC卡上的数据；
所述继电器开关在智能报警器发出购电提示后在电量继续下降预定值仍未购电，则发出指令关闭电表开关，停止对用户的电能供应，电表也进关闭等待状态。
更进一步的技术方案是，所述继电器开关为延时继电器开关。
更进一步的技术方案是，所述智能卡控制装置包括IC卡控制器、PIC单片机和IC卡读卡器。
更进一步的技术方案是，所述PIC微控制器连接有电源电路，电源电路设置有UPS不间断电源。
更进一步的技术方案是，所述液晶显示器为段式液晶显示器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过将传统电表的机芯和高水平的测控电路集成在一个整体的表壳内，既保持了计量精度，又具备了表计量运行状态的自动化管理功能，同时能有效杜绝人为破坏***和私自开启IC卡控制***导致的控制失灵行为，提高了电表***的安全性。
2、本发明通过采用选用PIC系列微控制器作为电表***的控制模块，具有高灵敏度、低工作电压、低功耗的优点，同时采用串行通信方式与IC卡等***器件连接、通信，简化了电路结构，从而降低成本。
3、本发明通过选用的段式液晶显示器，可用于根据不同的按键操作，分别显示当前***时间、用户设定的时间、预存金额、流量、温度、压力以及出错信息等。从而建立良好了的人机交互界面，提高了***操作的实用性和简易性。
附图说明
图1为本发明一种卡式智能电表一个实施例的连接示意图。
图2为本发明一种卡式智能电表一个优选实施例的连接示意图。
图3为本发明一种卡式智能电表另一个优选实施例的连接示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1示出了本发明一种卡式智能电表的一个实施例：一种卡式智能电表，包括PIC微控制器，以及分别与PIC微控制器连接的数据存储器、电表厚膜电路、智能卡控制装置、继电器开关、液晶显示器和智能报警器；
所述PIC微控制器将存储在数据存储器中的用户电量数据取出并通过液晶显示器显示，再通过逻辑运算处理判断是否有计量脉冲到来，若有计量脉冲则启动计数及计算功能；
所述电表厚膜电路是计算实时的用户用电量；
所述智能报警器在用户用电量小于预定值时，接收电表厚膜电路输出的指令发出购电提示；
所述智能卡控制装置通过数据线路与数据存储器连接，连接用户***的IC卡，并读取IC卡上的数据；
所述继电器开关在智能报警器发出购电提示后在电量继续下降预定值仍未购电，则发出指令关闭电表开关，停止对用户的电能供应，电表也进关闭等待状态。
根据本发明一种卡式智能电表的一个优选实施例，所述继电器开关为延时继电器开关。由于时间继电器的延时性能在设计的范围内是可以调节的，从而方便调整电表***启闭的延时时间长短，进而有效的解决了***由于电量不足而出现错误操作的问题，提高了***运行的安全可靠性。
图2示出了本发明一种卡式智能电表的另一个优选实施例，所述智能卡控制装置包括IC卡控制器、PIC单片机和IC卡读卡器。
图3示出了本发明一种卡式智能电表的另一个优选实施例，所述智能卡控制装置包括IC卡控制器、PIC单片机和IC卡读卡器，为确保电表***由于异常断电事故而发生的***停止运行所造成的数据丢失的问题，所述PIC微控制器连接有电源电路，电源电路设置有UPS不间断电源，从而保证了在异常断电的情况下，电表***数据的完整性。另外，UPS不间断电源优选为后备式，但不仅限于此，也可根据实际情况选择。
根据本发明一种卡式智能电表的另一个优选实施例，所述液晶显示器为段式液晶显示器，可以分别显示当前***时间、用户设定的时间、预存金额、流量、温度、压力以及出错信息，提高了***操作的实用性和简易性。
本发明的工作原理是：当电表厚膜电路发出脉冲号或用户通过智能卡控制装置***IC卡时，电表进入相应工作状态。PIC微控制器的主要作用是将存储在电表数据存储器中的用户电量数据取出并通过液晶显示显示，然后进一步通过逻辑运算处理判断是否有计量脉冲到来，若有计量脉冲则启动计数及计算功能。电表厚膜电路为电能测量芯片，其主要作用在于计算实时的用户用电量。此外如果该值小于设定的某一数值时，电表则会输出指令通过智能报警器发出购电提示，如未购电，由继电器开关发出指令关闭电表开关，停止对用户的电能供应，电表也进关闭等待状态。当该户将已经购电的IC卡***电能表的智能卡控制装置中IC卡接口中，电能表被唤醒，此时电表将IC卡中储存的预购电量数据解密后与原来用户预购电量剩余值相加得到新的用户电量剩余值，同时擦除IC卡中储存预购电量数据。打开继电器开关，从而恢复了对用户的电能供应，电能表随后又进入计量状态。预购电量剩余值、累积电量等可通过液晶显示器的人际交互界面用按键选择查看。

Claims (5)

1.一种卡式智能电表，其特征在于：包括PIC微控制器，以及分别与PIC微控制器连接的数据存储器、电表厚膜电路、智能卡控制装置、继电器开关、液晶显示器和智能报警器；
所述PIC微控制器将存储在数据存储器中的用户电量数据取出并通过液晶显示器显示，再通过逻辑运算处理判断是否有计量脉冲到来，若有计量脉冲则启动计数及计算功能；
所述电表厚膜电路是计算实时的用户用电量；
所述智能报警器在用户用电量小于预定值时，接收电表厚膜电路输出的指令发出购电提示；
所述智能卡控制装置通过数据线路与数据存储器连接，连接用户***的IC卡，并读取IC卡上的数据；
所述继电器开关在智能报警器发出购电提示后在电量继续下降预定值仍未购电，则发出指令关闭电表开关，停止对用户的电能供应，电表也进关闭等待状态。
2.根据权利要求1所述的一种卡式智能电表，其特征在于：所述继电器开关为延时继电器开关。
3.根据权利要求1所述的一种卡式智能电表，其特征在于：所述智能卡控制装置包括IC卡控制器、PIC单片机和IC卡读卡器。
4.根据权利要求1、2或3任意一项所述的一种卡式智能电表，其特征在于：所述PIC微控制器连接有电源电路，电源电路设置有UPS不间断电源。
5.根据权利要求1、2或3任意一项所述的一种卡式智能电表，其特征在于：所述液晶显示器为段式液晶显示器。
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庞桂云: "智能IC卡电能表设计", 《电测与仪表》 *

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