专利名称：多路输入集中控制的电表预收费装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多路输入集中控制的电表预收费装置，属于电子控制计量仪器类。
随着社会的进步时代的发展，电作为人们生活必需品，已广泛使用于世界几乎每一个角落，在城市和较为发达的地区，电更是时刻不可缺少，电力生产业和电管行业也随用电量的迅猛增长日益发展。但是，多年以来，我国的电业管理延用的一直是用户先用电，电业管理部门定期到用户家中抄表、收费的管理模式，方法落后，手续繁杂，准确程度差，漏洞多，可以说严重滞后，必须加以改进。以上诸多弊端严重制约电业管理的发展，阻碍电力这个特殊商品走向市场。尽快改进现有的用电管理模式，利用更加科学的管理手段，更加完善的管理措施，适应我国经济的发展的步伐，理应成为电业管理部门必须面对的重大课题。而目前现有的由电子控制的电能表预收费装置均为必须完全取代并废弃已有的机械式电能表，这在我国要实现电子控制的电能表预收费的目的是十分困难的，需要大量的人财力投资，并造成大量的浪费，而不符和我国国情，所以在相当长的时期，在绝大多数地区利用这些产品实现电能表的预收费几乎是不可能的。而且这些产品均存在功能单一，通用性较差，线路复杂，制造成本过高，性能不够稳定等缺点。并且现有的IC卡预收费装置没有日期时间的记录，用户在购置了一定量的电后，何时使用了多少电，在现有的装置上没有反应，因此电力部门无法进行电网的线损统计等管理工作。另外，现有的IC卡座均无电路保护装置，而当在卡座中插入金属片等时，可对这种装置的电路造成破坏。再者，日益增加的新兴住宅小区的建筑中，为便于电表的集中管理，多将电表集中在某层楼，这样对于每个电表单独设置一个预收费装置，不仅成本高，而且不利于统一管理。
本实用新型的主要目的就是提供一种多路输入集中控制的电表预收费装置，其上采用先进的IC卡技术而实现的电度表的预收费功能，可实现对一个以上用户的电表的同时多路输入集中管理控制。
本实用新型的再一目的就是提供一种多路输入集中控制的电表预收费装置，其带有日期时间功能，可记录某时间段用电的多少，而可进行电网的线损统计，实现峰谷电价的分时收费。
本实用新型的次一目的就是提供一种多路输入集中控制的电表预收费装置，其设有防破坏和防止的金属片等卡片插入IC卡座的电路短路保护装置。
本实用新型的另一目的就是提供一种多路输入集中控制的电表预收费装置，其对应每路均有各自的用电量记录，以及某时刻的用电状态记录。
本实用新型的目的是这样实现的一种多路输入集中控制的电表预收费装置，由壳体，IC卡卡座，信号采集装置以及控制电路组成。其中所述的控制电路由信号采集装置的输出通过信号线将从各电表上采集的信号，输入至单片机IC7，单片机IC7处理各路信号后输出至单片机IC18，单片机IC18接存储器和IC卡卡座构成内外数据交换电路，单片机IC18接译码器IC21和数码显示器IC23组成数据显示电路而构成，各路电表的入户线通过单片机IC7接译码器IC8控制的断电执行机构至各电表。
所述的单片机IC18接有一日期时间电路。
所述的信号采集装置以旋转圆盘作为信号计数盘，通过在其上标记或通过在其上穿一小孔或在边缘开一小口，并对准标记位置或对准小孔或小口位置而设置发光和接收二极管构成反射式或透射式信号读取装置，或对准标记位置而设置霍尔电磁元件式的信号读取装置。
所述的单片机IC7接有译码器IC9，译码器IC9连接在各用户线上所设的负载检测装置，单片机IC18接译码器IC9。
所述的负载检测装置由一电流互感器接整形比较电路组成。
所述的单片机IC18接有IC卡入卡确认开关和声光报警电路。
所述的单片机IC18接有过程状态存储电路。
所述的IC卡卡座电路的电源断接有一防电源短路的电阻。
所述的控制电路的变压器初级并接有压敏电阻。
所述的IC卡卡座内的簧片端部的读写触点为弧形实体。
本实用新型结构简单、功耗小、性能稳定、计量准确、运行安全、操作方便、通用性强、价格低廉、功能齐全，与同类产品相比，本实用新型具有最佳的性能价格比，并且可扩充性强，可根据实际需要同时控制多路用户的用电。
以下结合附图和具体实施方案对本实用新型做进一步的详细说明。
图1为本实用新型控制电路方框图；图2为本实用新型一种较佳实施例的控制电路原理图；图3为本实用新型信号采集装置结构示意图；图4为本实用新型的卡座簧片读写触点的结构示意图。
参见图1-4，下面以16路输入为例，说明本实用新型的系统构成和电路控制原理。
本实用新型的一种多路输入集中控制的电表预收费装置，由壳体，IC卡卡座，信号采集装置以及控制电路组成。其中IC卡采用1K的加密卡，每户一卡，用户数据存储器公用一个，每个用户占一定空间。为实现集中抄表，可用一张IC卡读出16个用户的数据。控制电路由信号采集装置的输出通过信号线将从各电表上采集的信号，输入至单片机IC7。各路电表的入户线通过单片机IC18接译码器IC8控制的断电执行机构至各电表。
单片机IC7与单片机IC18组成中央处理单元；单片机IC7负责输入信号的采集、计数，然后送给单片机IC18，同时单片机IC7负责监视各路负载工作和切断负载。单片机IC18负责数据处理、显示、报警。
加密电擦写存储器IC19与IC卡座IC24构成内外数据交换电路；IC22为过程数据保护存储器。
变压器的次级并接有压敏电阻YM，以防止峰涌电压对电路的破坏。
单片机IC18的P32口接工作电源的掉电检测电路，停电时使单片机及时中断，单片机处理后，将有关数据保存在存储器IC19和IC22中。
上电后，单片机IC7、IC18先进行复位，口线初始化。单片机IC18从串口P30、P31与单片机IC7读取计数数据。单片机IC18的P24口电平变化，说明有IC卡进入，单片机IC18通过P20-23口对IC卡进行读写，如果IC卡合法并正确，则将其存储器的数据通过单片机IC18的P11-14写入存储器IC19中。否则发出报警。
数码显示器IC23通过译码器IC21译码，实现显示。其中数据显示器IC23的前两位显示当前为用户，后四位为该路的剩余购电量。同时数码显示器IC23、译码器IC21、报警器S1、入卡检测开关AN、IC卡座IC24可为与整个控制装置分离式设置，可在较合理的操作位置完成插卡、提示、读数等工作，以更好地满足实际需要。
单片机IC18所接设的日历时间芯片IC20组成本装置时间电路，从而实现某时刻的用电统计以及峰谷电价控制。
电表的计数信号是通过如下方式获取的。其以电表上的旋转圆盘做为计数盘，在其上可通过红外反射、透射、霍尔元件等方式取得转盘信号。通过在计数盘上标记，并对准标记位置而设置发光和接收二极管构成反射式信号读取装置；或通过在计数盘上穿一小孔或在边缘开一小口，并对准小孔或小口位置设置发光和接收二极管构成透射式信号读取装置；通过在计数盘上标记，并对准标记位置而设置霍尔电磁元件式的信号读取装置。
无论红外光电信号，还是霍尔电磁信号，转盘每转动一周，都会输出一个脉冲，通过信号线传输，送到比较器整形，再至单片机，使单片机产生一个中断，完成一个单位的计数。
比较器IC1-IC4整形处理从各电表采集的信号，通过或非门IC5、或门IC6至单片机IC7。单片机IC7的P00-03口接一译码器IC8，译码器IC8的输出接N0-N15个三极管放大器，再接J0-J15个中间继电器，单片机IC18的P10口控制译码器IC8的使能端。单片机IC7的P04-07接译码器IC9。译码器IC9接比较器IC10-15。比较器IC10-15的输入接从各路用户线上的互感器得到的经过整形的负载工作信号，单片机IC18的P33口接译码器IC9的使能端。单片机IC7的P36、37与单片机IC18的P30、31进行串行通信。译码器IC9不断地扫描检测各路负载信号。如果检测某路有负载，而单片机IC7的输入端无信号，则说明该路信号线路出现故障或被切断，单片机IC7通过译码器IC8对该路的断电执行机构发出切断线路的指令，同时单片机IC18在过程存储器IC22中记录该状态。从而实现了对信号线的保护。
某路用电透支的切电动作由单片机IC7的P37口对译码器IC8发出对该路的断电执行机构发出切断线路的指令，使连接在市电和电表之间的断路器断开，切断电源。
IC卡卡座电路的电源端接有电阻R，当IC卡卡座内插入金属片等可使电源短路的异物时，电阻R可起到防电源短路的保护作用。
IC卡卡座内的簧片4端部的读写触点5为弧形实体，其可防止异物进入卡座内，钩坏读写触点或卡在卡座内。
权利要求1.一种多路输入集中控制的电表预收费装置，由壳体，IC卡卡座，信号采集装置以及控制电路组成，其特征在于所述的控制电路由信号采集装置的输出通过信号线将从各电表上采集的信号，输入至单片机IC7，单片机IC7处理各路信号后输出至单片机IC18，单片机IC18接存储器和IC卡卡座构成内外数据交换电路，单片机IC18接译码器IC21和数码显示器IC23组成数据显示电路而构成，各路电表的入户线通过单片机IC7接译码器IC8控制的断电执行机构至各电表。
2.根据权利要求1所述的多路输入集中控制的电表预收费装置，其特征在于所述的单片机IC18接有一日期时间电路。
3.根据权利要求1所述的多路输入集中控制的电表预收费装置，其特征在于所述的信号采集装置以旋转圆盘作为信号计数盘，通过在其上标记或通过在其上穿一小孔或在边缘开一小口，并对准标记位置或对准小孔或小口位置而设置发光和接收二极管构成反射式或透射式信号读取装置，或对准标记位置而设置霍尔电磁元件式的信号读取装置。
4.根据权利要求1所述的多路输入集中控制的电表预收费装置，其特征在于所述的单片机IC7接有译码器IC9，译码器IC9连接在各用户线上所设的负载检测装置，单片机IC18接译码器IC9。
5.根据权利要求4所述的多路输入集中控制的电表预收费装置，其特征在于所述的负载检测装置由一电流互感器接整形比较电路组成。
6.根据权利要求1所述的多路输入集中控制的电表预收费装置，其特征在于所述的单片机IC18接有IC卡入卡确认开关和声光报警电路。
7.根据权利要求1所述的多路输入集中控制的电表预收费装置，其特征在于所述的单片机IC18接有过程状态存储电路。
8.根据权利要求1所述的多路输入集中控制的电表预收费装置，其特征在于所述的IC卡卡座电路的电源断接有一防电源短路的电阻。
9.根据权利要求1所述的多路输入集中控制的电表预收费装置，其特征在于所述的控制电路的变压器初级并接有压敏电阻。
10.根据权利要求1所述的多路输入集中控制的电表预收费装置，其特征在于所述的IC卡卡座内的簧片端部的读写触点为弧形实体。
专利摘要一种多路输入集中控制的电表预收费装置，由壳体，IC卡卡座，信号采集装置以及控制电路组成，其控制电路由信号采集装置的输出通过信号线将从各电表上采集的信号，输入至单片机IC7，单片机IC7处理各路信号后输出至单片机IC18，单片机IC18接存储器和IC卡卡座构成内外数据交换电路，单片机IC18接译码器IC21和数码显示器IC23组成数据显示电路而构成，各路电表的入户线通过单片机IC7接译码器IC8控制的断电执行机构至各电表，其可根据实际需要同时控制多种用户的用电。
文档编号G01R11/56GK2266131SQ96219068
公开日1997年10月29日 申请日期1996年9月17日 优先权日1996年9月17日
发明者邢伟华 申请人:邢伟华