基于非接触式ic卡的预付费电力控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于非接触式IC卡的预付费电力控制系统，包括电力仪表，所述电力仪表接入电网，并且连接用户负载，所述基于非接触式IC卡的预付费电力控制系统还包括：非接触式IC卡，其采用射频卡，所述非接触式IC卡内自带射频信号接收电路；以及读卡器，其用于读取所述非接触式IC卡内的信息，并写入预设的信息。本发明提供的基于非接触式IC卡的预付费电力控制系统，采用非接触式IC卡，并可根据需求设置最大电流、恶性负载等保护参数，当电力仪表的预存电费低于预设值或超过预设的保护参数时，仪表将主动断开负载，从而实现对电力用户的安全管理功能。
【专利说明】基于非接触式1C卡的预付费电力控制系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电力管理系统，尤其涉及一种基于非接触式1C卡的预付费电力 控制系统。
【背景技术】
[0002] 1C卡预付费电力仪表是以1C卡作为电能量值数据传输介质，在电力仪表中加入 负荷控制部分等功能模块，从而实现电量抄收和电量结算的智能型电力仪表。但是传统的 智能型电力仪表采用的1C卡需要插入安装到电力仪表中，容易出现1C卡安装错误，例如芯 片插反、芯片接触不良等，从而造成电力仪表工作异常的情况。因此，有必要对现有预付费 电力控制系统进行改进，易于读取非接触式1C卡的信息并且具有更好的安全保护性能。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种基于非接触式1C卡的预付费电力控制系 统，可根据需求设置最大电流、恶性负载等保护参数，当电力仪表的预存电费低于预设值或 超过预设的保护参数时，仪表将主动断开负载。
[0004] 本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种基于非接触式1C卡的 预付费电力控制系统，包括电力仪表，所述电力仪表接入电网，并且连接用户负载，所述基 于非接触式1C卡的预付费电力控制系统还包括：非接触式1C卡，其采用射频卡，所述非接 触式1C卡内具有射频信号接收电路；以及读卡器，其用于读取所述非接触式1C卡内的信 息，并写入预设的信息。
[0005] 进一步地，所述预设的信息包括报警信息、预存电量信息和保护参数。
[0006] 进一步地，所述非接触式1C卡通过所述读卡器或所述仪表的线圈天线充电。
[0007] 进一步地，所述非接触式1C卡和所述仪表或所述读卡器进行绑定识别，并采用加 密数据进行数据交换。
[0008] 进一步地，所述电力仪表采用导轨式安装，并与空气开关和断路器一起安装于终 端配电盒内。
[0009] 进一步地，所述电力仪表包括电力仪表包括工作电源、中央处理器、模拟信号处理 单元和模拟信号采集单元，所述中央处理器通过内部数据总线和读卡单元、存储器以及通 讯接口相连，所述中央处理器的电源端和工作电源相连，所述中央处理器的输入端分别和 模拟信号采集单元、按键输入模块单元相连，所述模拟信号采集单元通过模拟信号处理单 元接入电网，所述中央处理器的输出端通过磁保持继电器和用户负载相连。
[0010] 进一步地，所述读卡单元用于读取非接触式1C卡上的信息并将存储器内的报警 信息、总的累计电量、剩余电量写入所述非接触式1C卡。
[0011] 进一步地，所述模拟信号处理单元包括分压电阻和电流互感器。
[0012] 进一步地，所述磁保持继电器根据所述电力仪表的中央处理器指令进行电路的通 断切换。
[0013] 进一步地，所述通讯接口为RS485接口、RS232接口、CAN总线接口或LAN接口。
[0014] 本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的基于非接触式1C卡的预 付费电力控制系统，采用非接触式1C卡，并可根据需求设置最大电流、恶性负载等保护参 数，当电力仪表的预存电费低于预设值或超过预设的保护参数时，仪表将主动断开负载，从 而实现对电力用户的安全管理功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图1为本发明的基于非接触式1C卡的预付费电力控制系统架构示意图；
[0016] 图2为本发明的电力仪表的电路方框示意图。
[0017] 图中：
[0018] 1电力仪表 2非接触式1C卡 3读卡器
[0019] 11模拟信号处理单元 12模拟信号采集单元 13工作电源
[0020] 14读卡单元 16存储器 17通讯接口
[0021] 18中央处理器 19按键输入模块 20显示单元
[0022] 21磁保持继电器
【具体实施方式】
[0023] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
[0024] 图1为本发明的基于非接触式1C卡的预付费电力控制系统架构示意图；图2为本 发明的电力仪表的电路方框示意图。
[0025] 请参见图1和图2,本发明提供的基于非接触式1C卡的预付费电力控制系统，包括 电力仪表1，所述电力仪表1接入电网，并且连接用户负载，所述基于非接触式1C卡的预付 费电力控制系统还包括：非接触式1C卡2,其采用射频卡，所述非接触式1C卡2内具有射 频信号接收电路；以及读卡器3,其用于读取所述非接触式1C卡2内的信息，并写入预设的 信息。
[0026] 所述预设的信息包括报警信息、预存电量信息和保护参数。
[0027] 所述非接触式1C卡2可通过所述读卡器3或所述仪表的线圈天线充电。
[0028] 所述非接触式1C卡2信息的交换及数据的存储为可加密的。
[0029] 所述非接触式1C卡和所述仪表或所述读卡器3进行绑定识别。
[0030] 所述电力仪表1采用导轨式安装，并与空气开关和断路器一起安装于终端配电盒 内。
[0031] 所述电力仪表1包括工作电源13、中央处理器18、模拟信号处理单元11、模拟信 号采集单元12,以及和中央处理器18电性连接的存储器14、显示单元20和按键输入模块 19。工作电源将接口端子上的电网电压（AC100V?400V)转换成仪表内部所需的直流低 压（通讯接口的DC5V、其它为DC3.3V)。模拟信号处理单元11 :输入的电网电压AC100V? 400V经过电阻分压处理为模拟信号采集所能处理的低电压信号，同样电流信号经过电流互 感器后也转换成模拟信号采集所能处理的低电压信号。模拟信号采集单元12 :将经过模 拟信号处理单元处理过后的电压信号与电流信号进行模拟到数字的（A/D)转换，得到能被 数字电路可识别的对应数字信号。此两路数字信号将送入中央处理器（CPU)。中央处理器 (CPU) 18 :模拟电路采集到的电压数据与电流数据经CPU运算处理后即能得到电网的电压、 电流、有功功率、无功功率、功率因数等电网参数，通过对有功功率、无功功率的累计即可得 到有功电能、无功电能。同时对预存电量进行扣除操作，当预存电量低于设定的保护值时， 将发出断开磁保持继电器的命令。其它的电量参数也实时与设定的保护参数进行比对（可 关闭），若有超出保护参数的参量出现，也将发出断开磁保持继电器的命令。
[0032] 存储器14用于存储累计的电量参数、预存电量、报警参数等数据。做到掉电不会 丢失已存储的数据。显示单元20和按键输入模块19用于人机交互，通过按键的切换，可查 看仪表实时监测到的电网参量、累计电量、剩余电量等参数。
[0033] 所述电力仪表1包括非接触式1C卡2的读卡单元14,所述非接触式1C卡2的读 卡单元14和所述中央处理器18电性连接，包括管理芯片与印刷电路板天线，用于读取非接 触式1C卡2上的信息并将所述仪表的信息写入所述非接触式1C卡2。将所述仪表的信息 反写入所述非接触式1C卡2包括所述仪表的报警信息、总的累计电量、剩余电量。
[0034] 所述电力仪表1还包括磁保持继电器21，所述磁保持继电器21可根据所述电力仪 表1的中央处理器18指令进行电路的通断切换，用于闭合或断开用户的负载。
[0035] 所述电力仪表还包括通讯接口 17,用于与外部设备通讯，可采用RS485、RS232、 CAN总线、LAN，用于与外部其它设备进行通讯。仪表检测到的所有电网参量、报警信息、电 量等参数都可通过此接口被外界其它设备读取。
[0036] 综上所述，本发明提供的基于非接触式1C卡的预付费电力控制系统，采用非接触 式1C卡，并可根据需求设置最大电流、恶性负载等保护参数，当电力仪表的预存电费低于 预设值或超过预设的保护参数时，仪表将主动断开负载，从而实现对电力用户的安全管理 功能。
[0037] 虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技 术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范 围当以权利要求书所界定的为准。
【权利要求】
1. 一种基于非接触式1C卡的预付费电力控制系统，包括电力仪表，所述电力仪表接入 电网，并且连接用户负载，其特征在于，所述基于非接触式1C卡的预付费电力控制系统还 包括： 非接触式1C卡，其采用射频卡，所述非接触式1C卡内具有射频信号接收电路；以及 读卡器，其用于读取所述非接触式1C卡内的信息，并写入预设的信息。
2. 如权利要求1所述的基于非接触式1C卡的预付费电力控制系统，其特征在于，所述 预设的信息包括报警信息、预存电量信息和保护参数。
3. 如权利要求1所述的基于非接触式1C卡的预付费电力控制系统，其特征在于，所述 非接触式1C卡通过所述读卡器或所述仪表的线圈天线充电。
4. 如权利要求1所述的基于非接触式1C卡的预付费电力控制系统，其特征在于，所述 非接触式1C卡和所述仪表或所述读卡器进行绑定识别，并采用加密数据进行数据交换。
5. 如权利要求1所述的基于非接触式1C卡的预付费电力控制系统，其特征在于，所述 电力仪表采用导轨式安装，并与空气开关和断路器一起安装于终端配电盒内。
6. 如权利要求1所述的基于非接触式1C卡的预付费电力控制系统，其特征在于，所述 电力仪表包括工作电源、中央处理器、模拟信号处理单元和模拟信号采集单元，所述中央处 理器通过内部数据总线和读卡单元、存储器以及通讯接口相连，所述中央处理器的电源端 和工作电源相连，所述中央处理器的输入端分别和模拟信号采集单元、按键输入模块单元 相连，所述模拟信号采集单元通过模拟信号处理单元接入电网，所述中央处理器的输出端 通过磁保持继电器和用户负载相连。
7. 如权利要求6所述的基于非接触式1C卡的预付费电力控制系统，其特征在于，所述 读卡单元用于读取非接触式1C卡上的信息并将存储器内的报警信息、总的累计电量、剩余 电量写入所述非接触式1C卡。
8. 如权利要求6所述的基于非接触式1C卡的预付费电力控制系统，其特征在于，所述 模拟信号处理单元包括分压电阻和电流互感器。
9. 如权利要求6所述的基于非接触式1C卡的预付费电力控制系统，其特征在于，所述 磁保持继电器根据所述中央处理器指令进行电路的通断切换。
10. 如权利要求6所述的基于非接触式1C卡的预付费电力控制系统，其特征在于，所述 通讯接口为RS485接口、RS232接口、CAN总线接口或LAN接口。
【文档编号】G07F15/10GK104157079SQ201410455549
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年9月9日 优先权日:2014年9月9日
【发明者】秦云同, 缪克峰 申请人:江苏海恩德电气有限公司