一种预付费电力仪表的制作方法
【专利摘要】一种预付费电力仪表，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，其中，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。采用读卡单元读取非接触式IC卡信息，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。
【专利说明】—种预付费电力仪表
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电表，尤其涉及一种预付费电力仪表。
【背景技术】
[0002]IC卡预付费电力仪表是以IC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IC卡需要插入安装到电力仪表中，容易出现IC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，有必要提供对现有电力仪表进行改进，易于读取非接触式IC卡的信息并且具有更好的安全保护性能。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种预付费电力仪表，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]本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种预付费电力仪表，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，其中，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。
[0005]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。
[0006]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。
[0007]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。
[0008]本实用新型对比现有技术有如下的有益效果:本实用新型提供的预付费电力仪表，采用读卡单元读取非接触式IC卡信息，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。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型的预付费电力仪表使用参考图；
[0010]图2为本实用新型的预付费电力仪表的电力仪表电路方框示意图。
[0011]图中:
[0012]I电力仪表 2非接触式IC卡3读卡器
[0013]11模拟信号处理单元 12模拟信号采集单元13工作电源
[0014]14读卡单元 16存储器17通讯接口
[0015]18中央处理器19按键输入模块20显示单元
[0016]21磁保持继电器
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。
[0018]图1为本实用新型的预付费电力仪表使用参考图。
[0019]请参见图1，本实用新型提供的预付费电力仪表I接入电网，并且连接用户负载，所述预付费电力仪表还包括:非接触式IC卡2，其采用射频卡，所述非接触式IC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IC卡2内的信息，并写入预设的信息。所述预设的信息包括报警信息、预存电量信息和保护参数。所述非接触式IC卡2可通过所述读卡器3或所述仪表的线圈天线充电。所述非接触式IC卡2信息的交换及数据的存储为可加密的。所述非接触式IC卡和所述仪表或所述读卡器3进行绑定识别。
[0020]本实用新型提供的电力仪表I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。请继续参见图2，本实用新型提供的电力仪表I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。
[0021]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。
[0022]所述电力仪表I包括非接触式IC卡2的读卡单元14,所述非接触式IC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IC卡2上的信息并将所述仪表的信息写入所述非接触式IC卡2。将所述仪表的信息反写入所述非接触式IC卡2包括所述仪表的报警信息、总的累计电量、剩余电量。
[0023]所述电力仪表I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I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。
[0024]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。
[0025]综上所述，本实用新型提供的预付费电力仪表，采用读卡单元读取非接触式IC卡信息，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。
[0026]虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
【权利要求】
1.一种预付费电力仪表，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，其特征在于，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。
2.如权利要求1所述的预付费电力仪表，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。
3.如权利要求1所述的预付费电力仪表，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。
4.如权利要求1所述的预付费电力仪表，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】G07F15/06GK204129859SQ201420515260
【公开日】2015年1月28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