专利名称：单相电子式智能网络电度表的制作方法
技术领域：
单相电子式智能网络电度表是用载波信道更改用户表中的电价，具有实时时钟实现复费率的电能表，属于电能计量领域。
现有的IC卡预付费电能表虽然能控制用户用电，使电业部门收取电费由被动变为主动，但它还有以下缺点1.不便于电费涨价管理；2.用电量管理不够实时；3.没有复费率功能；4.没有防窃电功能；本实用新型发明的目的在于克服现有IC卡预付费电能表的缺陷，发明一种单相电子式智能网络电度表。
本实用新型发明的目的是这样实现的它(
图1)由CPU模块1、计量模块2、载波模块3、防窃电模块4、实时时钟模块5、IC卡模块6、继电器模块7、液晶显示模块8和电源模块9九个功能模块组成。
计量模块其主要功能是计量用户所用电量，并以脉冲的形式传送给CPU。载波模块的主要功能是从低压配电线路上接收特定频率的信号，经转换后传送给CPU，并把CPU发出的信号转换后发送到低压配电线路上。防窃电功能模块的功能主要是防止个别用户在使用过程中的窃电现象的发生。当用户有可能窃电的动作时，电能表能作出相应的处理。实时时钟模块是为了实现复费率功能，配有一个实时时钟芯片及其供电系统。IC卡功能模块是售电管理中心与用户进行接触的最重要的一个环节，它有一个稳定可靠的IC卡读写电路。并具有抗干扰和短路保护的功能。CPU模块是整个电能表的核心部分，它是由一个自带内部看门狗电路的8位高可靠微处理器及一些外围电路组成。继电器模块采用磁保持继电器。液晶显示模块采用大尺寸液晶显示面板。电源模块为整个电能表安全稳定工作提供了可靠保证。
本实用新型的优点在于它用载波信道更改用户表中的电价，这样解决了IC卡予付费电能表的不利于电价涨价问题。本实用新型具有实时时钟实现真正意义上的复费率。同时它可以随时监控用户表运行状态，解决窃电问题，并可监测查询购电余额。本实用新型结构简单，可靠性好，计量精度高，功能齐全，是市场上很有前景的产品。
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的描述。
图1是本实用新型的方框图。1是CPU模块、2是计量模块、3是载波模块、4是防窃电模块、5是实时时钟模块、6是IC卡模块、7是继电器模块、8是液晶显示模块、9是电源模块。
图2是本实用新型的CPU模块的电路图。
图3是本实用新型的计量模块的电路图。
图4是本实用新型的载波模块的电路图。
图5是本实用新型的防窃电模块的电路图。
图6是本实用新型的实时时钟模块的电路图本实用新型各模块与CPU之间的连接关系是这样的(图2)计量模块2的输出接CPU的管脚25，载波模块3接CPU的管脚12、13、14、15和24，防窃电模块4接CPU的管脚16，实时时钟模块5接CPU的管脚17、18，IC卡模块6接CPU的管脚7、8、9、10和27，继电器模块7接CPU的管脚21、22，液晶显示模块8接CPU的管脚17、18。
CPU微处理器选用的是美国国家半导体公司的COP8系列微处理器，这种芯片功能全，性能高，并带有SPL总线及内部看门狗。如图2中4U2，4U3为EEPROM，也带有SPL总线，其CPU的复位电路采用的是LM339比较器来实现的，且LM339还带有整形电路的功能应用于电路中。
计量模块(图3)的主要器件为上海贝岭公司的0932芯片，该芯片具有防窃电及计量精度高等优点，如图3所示其中2R1，2C1，2C2构成分压网络，经2D1，2D2，2C3，2D3，2D4，2C4，2C5组成一电源系统供0932使用，图中FLQ(分流器)是一个高精度微欧级的分压电阻，与其后的2R2，2R3，2C6，2C7组成电流采样电路输入到0932的1，2两脚。图中的SMR/SMR10为一高精度电阻网络，其作用是进行电压采样，输入0932的3，4两脚，然后，0932对采样的电流和电压进行处理后，根据负载功率的不同，输出不同频率的脉冲方波(占空比为1∶1)。这个脉冲方波再经2U2进行光电隔离后，接到电能表测试口，以备用，经2U3光电隔离后，接LED脉冲指示灯并输送到CPU的I/O口，再有图中的2R21，2R10，2R11，2R12，2R13，2R14，2R15，2R16电阻是用于调节计量精度的。
载波模块(图4)中的核心部分是ST公司的7536芯片(3U1)，ST7536是半双工同步FSK-MODEM，用于电力线和微处理器的接口，它有4个不同的频道和2个不同的数据速率(600和1200波特率，我们用的为1200波特率)，这部分电路还包含一个发送放大电路和一个接收放大电路，都用NE5532来实现(3U2和3U3)，在发送放大电路部分，为了保证信号发出功率，又有两个推挽式功率管TIP31和TIP32来实现功率放大(3T6和3T7)。在功放与电力线的接口处用一个耦合变压器(3BY1)来实现信号的耦合。耦合变压器的次线圈分为两组，其中用于发送信号的次线圈与原线圈的匝数比为1∶1，用于接收信号的次线圈与原线圈的匝数比为4∶1。以保证接收时，对信号有较高的灵敏度。在该模块中由3R6，3R7，3R8，3R9，3R10和3T1，3T2，3T3，3T4，3T5构成一个开关电路，以保证只有在CPU发送数据时，该功放部分电源才打开，发送时间很短，少于3秒，发送完毕，开关断开以切断电源，以减少电能表本身的功耗。
防窃电模块(图5)电路的核心是一个光敏管(对管)6U1，其主要功能是对窃电行为做出适当的处理。
实时时钟模块(图6)也是采用飞利浦公司的PCF8563(U1)，该芯片带有12C总线接口，并且能够解决2000年问题，为了保证时钟的精度符合国家标准，采用一高精度高可靠性的可调电容器(CC1)，来调节时钟晶体的精度，另外时钟电路还带有电池供电和充电电路(由D1，D2，D3，R9，B1-电池构成)及时钟校验输出电路(由4R10，4R30，4R29，4C13，4T3，4U6组成)。
权利要求一种单相电子式智能网络电度表，它有IC卡模块6、继电器模块7、液晶显示模块8、电源模块9，其特征在于它还有CPU模块1、计量模块2、载波模块3、防窃电模块4和实时时钟模块5；计量模块2的输出接CPU的管脚25，载波模块3接CPU的管脚12、13、14、15和24，防窃电模块4接CPU的管脚16，实时时钟模块5接CPU的管脚17、18，IC卡模块6接CPU的管脚7、8、9、10和27，继电器模块7接CPU的管脚21、22，液晶显示模块8接CPU的管脚17、18。
专利摘要一种单相电子式智能网络电度表,它有CPU模块1、计量模块2、载波模块3、防窃电模块4、实时时钟模块5、IC卡模块6、继电器模块7、液晶显示模块8和电源模块9九个功能模块组成。它是用载波信道更改用户表中的电价,具有实时时钟实现复费率的电能表,它结构简单,可靠性好,计量精度高,功能齐全,属于电能计量领域。
文档编号G07F15/10GK2385384SQ9921459
公开日2000年6月28日 申请日期1999年7月5日 优先权日1999年7月5日
发明者李胜利 申请人:李胜利