专利名称：防窃电预购电量自动计费电度表的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种防窃电预购电量自动计费电度表。属于现有民用电度表的改进设计。
目前民用电计量收费主要有以下几种方式1、人工查表收费。
2、电币收费电度表，即用户到供电部门购买一种金属片，投入电度表后再用电，由收费员到各用户回收金属片。
3、磁卡电度表，即将用电的预购电量写在磁卡上，将磁卡插入磁卡电度表即可用电，磁卡上记录的电量用完后，再去购买电量。
以上收费方式分别存在下列缺点人工查表收费，收费员要逐户看表，收费，不仅劳动强度大而且误差大。
磁卡电度表，磁卡读写机精度高，结构复杂，成本高，且磁卡怕划伤，怕折，难以推广。
本实用新型的目的是设计一种使用方便、能克服现有收费方式缺点，不仅能实现自动收费，还可防止窃电的新型电度表。
本实用新型工作原理简述如下本实用新型由预购电量卡、自动计费电度表二部分构成。使用时，用户可根据需要到供电部门购买一定数量的电量，供电收费部门将电量写入电量预购卡上，然后将电量预购卡插入自动计量电度表的插座上，用户即可用电。当予购电量即将用完时，电度表内的蜂鸣器发声提示，用户到供电部门重新购电，当预购电量全部用完时，电度表即自行切断电源。
在用户用电过程中，自动计量电度表可将实际用电量记录在电量预购卡上，当用户出现窃电行为时，电度表将自行切断供电，并将窃电信息记录在预购电量卡上，需经有关部门处理后方可用电。
附图为本实用新型电路图，
图1为工作原理框图，图2为电原理图。
结合附图，对本实用新型进一步描述如下本实用新型由预购电量卡、自动计费电度表构成，它包括一个预购电量卡(A)，由存储电路(1)和静电防护电路(2)构成，用于记录预购电量和电度表运行数据，在自动计费电度表内单片计算机的控制下，从存储电路中读取预购电量和记录窃电信息；一个自动计费电度表(B)，由下述电路构成一个单片计算机电路(5)，用于用电控制，电量计量并为前述予购电量卡存储电路提供读写控制信号；一个预购电量卡接口电路(3)，用于单片计算机电路与预购电量卡之间的联接，将单片机电路的输入输出信号转换成预购电量卡需要的读写控制信号；一个红外电量传感器(6)，用于将电度表机械电量信号转换成电信号，传送到前述单片计算机电路进行电量计量；一个机电式电度表机芯(13)，用于提供机械电量计量信号；一个预购电量卡位置检测电路(7)，用于检测预购电量卡插入自动计费电度表的插座是否到位，并向前述单片机提供卡到位信号；一个停电检测电路(8)，用于监视停电，向前述单片机提供停电信号；一个供电控制电路(9)，在预购电量用完或发生窃电时，在前述单片机的控制下，切断供电；一个窃电监视电路(10)，当发生窃电时，向单片机提供信号；一个声响电路(11)，当预购电量将用完或卡发生故障时，在单片机的控制下，输出声响控制信号；一个电源电路(12)，向前述各电路提供直流工作电源。
预购电量卡(A)由串行E2PROM存储电路IC0，R1、R2、R3组成的静电防护电路，印刷电路板，外壳构成。在预购电量卡输入引脚产生静电时，通过R1，R2，R3，到GND引脚，静电可以释放，以保护IC0卡不被击穿。
单片计算机电路(5)由CMOS单片计算机IC1，地址锁存器IC2、程序存储器IC3构成。也可将程序存储器IC3做在IC1的内部，可省去IC2、IC3，程序存储器中存有初始化程序、读写卡程序、电量计量计费程序、窃电监视程序、停电处理程序等。
预购电量卡接口电路(3)由IC1的P1.1、P1.1(RXD)、三态门电路、IC4组成单路数据线变换输入输出双路电路，通过插座与卡的Do、D1相联，P1.1提供读写控制信号，IC1的P1.0提供卡的CS控制信号，IC1的P3.1(TXD)提供卡读写所需的CLOCK信号。
红外电量传感器(6)，由红外发光管D2R18，接收光电管D3，R17，三极管T2，TC6－2构成。在机电式电度表铝盘上用无光黑漆经向涂成黑白相间的码盘，红外发光管D2与接收管D3装配成一定角度，使聚焦点落在铝转盘表面同一点上。用电时，电度表铝盘转动，红外电量传感电路将机械电量信号转换成脉冲信号，由IC1的T(P3.4)进行电量计量。
预购电量卡位置检测电路(7)，由红外发光二极管D1、光电管D4、三极管T1，IC6－3、IC1的P1.3构成。D1、D4安装在预购电量卡的底部，当预购电量卡插入插座到位，IC6－3输出高电平，IC1检测出卡到位信号，即启动预购电量读取程序，从预购电量卡读取预购电量。
停电检测电路(8)，该电路由电压比较器IC5－1，基准电路D7、R31、采样电路R32、R33及防干扰滞后电阻R34构成，采样电阻R33接在隔离二极管D8前的b点。整流后电压大于4.7V时，IC5－1输出高电平，电压低于4.7V时，IC5－1输出低电平，使IC1进入停电处理程序，将已计量的电量写在预购电量卡上，重新恢复供电时，单片机IC1再重新从预购电量卡中读回用电数据。
供电控制电路(9)，由单片计算机电路IC1的P1.5，IC6－4、三极管T3、继电器J1构成，触点J1－A、J1－B接在用户供电线与进户线之间。当用户预购电量用完或单片机和IC1检测到用户窃电时，P1.5输出低电平，使继电器J1吸合，切断供电。重新予购电量后，将预购电量卡插入自动计费电度表，才能供电。
窃电监视电路(10)，由电流互感器B1，运算放大器IC7、D6、电压比较器IC5－2构成。B1的初级串接在用户进户供电线火线上，W1作为监测门限调节，当单片机IC1的P1·6检测到火线上有电流流过的高电平信号，但在预定时间内没有电量计量信号，单片机IC1即启动窃电检测程序，进行窃电判断，在预定时间内仍没有电量计量信号即发出窃电信号，P1.5输出低电平，切断供电，用户不能自行恢复，并将窃电信息记入预购电量卡。只有供电部门处理掉卡中窃电信息，才能恢复供电。该方法可以防止多种方式窃电。
声响电路(11)由IC1的P1.4、电阻R23、蜂鸣器F1构成，预购电量用完或发生窃电时，P1.4输出高电平，蜂鸣器发声。
电源电路(12)由变压器BT1、整流管D9～D12，压敏电阻RT1，稳压电路IC8、滤波电容C10～C12构成，压敏电阻用于防止电网尖峰干扰。
本实用新型的主要特征在于1、预购电量卡(A)，由低成本串行E2PROM集成电路IC0、静电防护电路(2)、带引脚的印刷电路板、外壳构成；静电防护电路R1，R2，R3联接在IC0的输入引脚上；2、单片计算机电路(5)由CMOS低功耗单片计算机和与IC1地址线、数据线、控制线联接的地址锁存器IC2，程序存储器IC3构成，程序存储器最好作在IC1内部；3、具有防窃电功能，由窃电检测电路(10)，红外电量传感器(6)及单片计算机(5)在窃电检测程序控制下实现；4、预购电量卡接口电路(3)，由IC1的并行口P1的一个输出端提供输入输出控制信号，IC1的RXD提供数据I／O信号，接在两个三态门电路上，组成单路数据线变I／O双路电路，IC1的TXD，并行口P1的一个输出端提供时钟信号和选通信号；5、红外电量传感器(6)，是由机电式电度表机蕊(13)、红外发光电路及红外接收电路构成，表机蕊的铝转盘用无光黑漆涂成黑白相间的条纹，传感器的输出信号接在单片计算机的一个输入端口；6、停电检测电路(8)，由采样电路和电压比较器IC5－1构成，其输出接在单片计算机的一个输入端口上，向单片计算机提供停电信号；全部电路组装在印刷电路板上，与机电式电度表芯装于一体，表上有一个预购电量卡插口。
本实用新型的主要优点在于1、使用方便，从根本上改变传统的逐户查表收费方式，实现用电收费自动化。
2、可靠性高，成本低。
3、采用停电检测电路，成功地解决了停电记忆电量问题，不需备用电池。
4、有窃电监视记录功能，可以防止多种不同方法的窃电行为和电度表运行监测功能。
5、应用本项设计可以改造已有的传统电度表。
权利要求1.一种防窃电预购电量自动计费电度表，由予购电量卡(A)、自动计费电度表(B)构成，它包括一个预购电量卡(A)，由存储电路(1)和静电防护电路(2)构成，用于记录预购电量值和记录电度表运行数据，在自动计费电度表的控制下，从存储电路中读取预购电量和记录窃电标志；一个自动记费电度表(B)，由下述电路构成一个单片计算机电路(5)，用于用电控制，电量计量，并为前述预购电量卡存储电路提供读写控制信号；一个预购电量卡接口电路(3)、预购电量卡插座(4)，用于单片计算机电路(5)与预购早量卡(A)之间的电气联接，将单片计算机电路的输入输出信号转换成预购电量卡(A)需要的读写控制信号；一个红外电量传感器(6)，用于将电度表机械电量信号转换成电信号，传送到前述单片计算机电路(5)进行电量计量；一个机电式电度表机芯(13)，用于提供机械电量计量信号；一个预购电量卡位置检测电路(7)，用于检测预购电量卡(A)插入自动计费电度表(B)的插座是否到位，并向前述单片计算机提供卡到位信号；一个停电检测电路(8)，用于监视停电，向前述单片计算机提供停电信号；一个供电控制电路(9)，在预购电量用完或发生窃电时，在前述单片计算机的控制下切断供电；一个窃电监视电路(10)，当发生窃电时，向单片计算机提供窃电信号；一个声响电路(11)，当预购电量将用完或卡发生故障时，在单片计算机的控制下，输出声响信号；一个电源电路(12)，向前述各电路提供直流工作电源；所述预购电量自动计费电度表的特征在于(1)预购电量卡(A)由低成本串行E2PROM集成电路，静电防护电路、印刷电路板、外壳构成；静电防护电路R1R2R3联接在IC0输入引脚上；(2)单片计算机电路(5)，由CMOS低功耗单片计算机IC1和与IC1地址线、数据线、控制线相连的地址锁存器IC2，程序存储器IC3组成，程序存储器最好作在IC1内部；(3)具有防窃电功能，由窃电检测电路(10)、红外电量传感器(6)及单片计算机(5)在窃电检测程序控制下实现；(4)预购电量卡接口电路(3)，由IC1的并行口P1的一个输出端口提供输入输出控制信号，IC1的RXD提供数据I/O信号接在两个三态门电路上，组成单路数据线变I/O的双路电路，IC1的TXD及并行口P1的一个输出端口提供时钟信号和选通信号；(5)红外电量传感器(6)，由机电式电度表机芯(13)、红外发光电路及红外接收电路构成，表机芯的铝转盘用无光黑漆涂成黑白相间的条纹，传感器的输出信号接在单片计算机的一个输入端口。
专利摘要一种防窃电预购电量自动计费电度表，由预购电量卡和自动计费电度表构成。预购电量卡由低成本串行E 本实用新型的制造成本低，且工艺简单，使用可靠方便，便于普及和推广。
文档编号G01R11/00GK2154486SQ9320446
公开日1994年1月26日 申请日期1993年3月3日 优先权日1993年3月3日
发明者郑孚 申请人:郑孚