專利名稱：一種預(yù)付費(fèi)防盜電電表及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種預(yù)付費(fèi)防盜電電表及其制造方法。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的預(yù)付費(fèi)電表主要有以下幾個(gè)部分組成IC卡接口、顯示器、單片機(jī)、計(jì)量模塊、斷電機(jī)構(gòu)、電源。基本的工作原理是供電線路的交流電壓和用電電流分別經(jīng)電度表分壓器和分流器轉(zhuǎn)換為小信號(hào)送到電能計(jì)量專用集成電路中，經(jīng)過(guò)乘法運(yùn)算等一系列處理后，輸出頻率正比于用電功率的能量脈沖到微處理器，微處理器對(duì)能量脈沖進(jìn)行運(yùn)算、處理，實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量和負(fù)荷控制等功能。該電表很好的解決了先交錢(qián)后用電的預(yù)付費(fèi)管理問(wèn)題，但其缺點(diǎn)是防竊電能力比較差，因?yàn)橛脩粢獙?duì)電表進(jìn)行操作，要觀察電量信息，這樣電表必須安裝在室內(nèi)或者比較低的室外，用戶很容易接觸到電表，并對(duì)電表進(jìn)行破壞、竊電，從而造成預(yù)付費(fèi)電表推廣的難度。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種預(yù)付費(fèi)防盜電電表，以解決一體式電表的弊端。
同時(shí)，本發(fā)明的另一個(gè)任務(wù)是提供一種預(yù)付費(fèi)防盜電電表的制造方法。
為完成上述任務(wù)，本發(fā)明提出了一種預(yù)付費(fèi)防盜電電表，該電表的主體分為兩部分分體結(jié)構(gòu)，一部分為測(cè)量單元，由分壓器和分流器電路、電能計(jì)量集成電路和單片微處理器MCU1電路構(gòu)成，分壓器和分流器電路把電壓及電流信號(hào)送入電能計(jì)量專用集成電路中，該集成電路經(jīng)過(guò)運(yùn)算輸出頻率正比于用電功率的能量脈沖到單片微處理器MCU1電路；另一部分為監(jiān)控單元，監(jiān)控單元由IC卡接口、單片微處理器MCU2電路和顯示電路構(gòu)成，IC卡接口和單片微處理器之間相互連接，完成電量加載，單片微處理器和顯示器之間相互連接，完成用電狀態(tài)；單片微處理器MCU1和MCU2之間通過(guò)有線、無(wú)線或是電力載波通訊，單片微處理器MCU2與斷電機(jī)構(gòu)連接對(duì)斷電機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。
所述的有線通訊為RS485通訊方式，有4根芯線作為通訊電纜，其中兩根作為RS485的A和B，另外兩根作為監(jiān)控單元的電源線。
所述的無(wú)線通訊為高頻無(wú)線通訊所述的電力載波通訊中，電力線引入監(jiān)控單元內(nèi)，計(jì)量單元的信息通過(guò)電路耦合調(diào)制到電力線上，監(jiān)控單元通過(guò)解調(diào)得到計(jì)量單元的信息進(jìn)行電量的顯示，計(jì)量單元反過(guò)來(lái)通過(guò)電力線得到插卡的信息。
同時(shí)，本發(fā)明還提出了一種制造該電表的方法把電表的主體制造為兩部分分體結(jié)構(gòu)，一部分為測(cè)量單元，完成計(jì)量和控制功能；一部分為監(jiān)控單元，完成顯示和利用IC卡對(duì)電表進(jìn)行電量的裝載；兩部分之間通過(guò)通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞。
所述的兩部分之間的通訊可以為有線通訊，這種有線通訊為傳輸方式為差分輸入，傳輸介質(zhì)為雙絞線。
所述的兩部分之間的通訊可以為無(wú)線通訊，采用高頻信號(hào)，監(jiān)控單元的電源采用電池供電，測(cè)量單元和監(jiān)控單元都有發(fā)射和接收電路，當(dāng)插卡或用戶按鍵時(shí)，監(jiān)控單元和測(cè)量單元進(jìn)行通訊并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，完成卡的操作和電量的顯示。
所述的兩部分之間的通訊可以為電力載波通訊。
采用分體式預(yù)付費(fèi)防盜電電表，把容易竊取電量的計(jì)量和控制單元單獨(dú)分離出來(lái)，使用時(shí)移到室外，并且可以根據(jù)需要，封閉起來(lái)。而將用戶預(yù)付部分顯示插卡電路裝在一起，組成了監(jiān)控單元，使用時(shí)移到室內(nèi)，兩者之間通過(guò)通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞，既方便用戶觀察用電情況，又防止了盜電，有很好的市場(chǎng)前景。


圖1為本發(fā)明的構(gòu)成方框圖；圖2為本發(fā)明的分體結(jié)構(gòu)連接圖。
具體實(shí)施例方式
如圖2所示，預(yù)付費(fèi)防盜電電表的制造方法，是把電表的主體制造為兩部分分體結(jié)構(gòu)，一部分為測(cè)量單元，完成計(jì)量和控制功能；一部分為監(jiān)控單元，完成顯示和利用IC卡對(duì)電表進(jìn)行電量的裝載；兩部分之間通過(guò)通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞。兩部分之間的通訊有以下幾種1、有線通訊，采用RS485的通訊方法。
2、無(wú)線通訊
3、電力線載波通訊用上述方法制造的預(yù)付費(fèi)防盜電電表如圖1所示，該電表的主體分為兩部分分體結(jié)構(gòu)，一部分為測(cè)量單元，由分壓器和分流器電路、電能計(jì)量集成電路和單片微處理器MCU1電路構(gòu)成，分壓器和分流器電路把電壓及電流信號(hào)送入電能計(jì)量專用集成電路中，該集成電路經(jīng)過(guò)運(yùn)算輸出頻率正比于用電功率的能量脈沖到單片微處理器MCU1電路；另一部分為監(jiān)控單元，監(jiān)控單元由IC卡接口、單片微處理器MCU2電路和顯示電路構(gòu)成，IC卡接口和單片微處理器之間相互連接，完成電量加載，單片微處理器和顯示器之間相互連接，完成用電狀態(tài)；單片微處理器MCU1和MCU2之間通過(guò)有線、無(wú)線或是電力載波通訊，單片微處理器MCU2與斷電機(jī)構(gòu)連接對(duì)斷電機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。
兩部分之間的通訊如下1、有線通訊，采用RS485的通訊方法。
該通訊的傳輸方式為差分輸入，傳輸介質(zhì)為雙絞線，通訊距離為1000米以內(nèi)，具有抗干擾能力強(qiáng)、傳輸成本低、通訊可靠的特點(diǎn)；在使用中，利用4芯線作為通訊電纜，其中兩根作為RS485的A和B，另外兩根作為監(jiān)控單元的電源，既解決了監(jiān)控單元的電源問(wèn)題，又解決了通訊線的問(wèn)題。
2、無(wú)線通訊另外一種通訊方式為無(wú)線，采用高頻信號(hào)，監(jiān)控單元的電源采用電池供電，計(jì)量單元和監(jiān)控單元都有發(fā)射和接收電路，當(dāng)插卡或用戶按鍵時(shí)，監(jiān)控單元和測(cè)量單元進(jìn)行通訊并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，完成卡的操作和電量的顯示功能。之后，監(jiān)控單元轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)，以節(jié)省電能。
3、電力線載波通訊這種方式需要電力線引入監(jiān)控單元內(nèi)，計(jì)量單元的信息通過(guò)電路耦合調(diào)制到電力線上，監(jiān)控單元通過(guò)解調(diào)得到計(jì)量單元的信息進(jìn)行電量的顯示，計(jì)量單元反過(guò)來(lái)通過(guò)電力線得到插卡的信息。
分體式預(yù)付費(fèi)防盜電電表的原理當(dāng)測(cè)量單元和監(jiān)控單元都安裝后，并且兩者之間的通訊電纜業(yè)連接好之后，可以開(kāi)始送電，此時(shí)由于沒(méi)有裝電，監(jiān)控單元應(yīng)顯示剩余電量為0，監(jiān)控單元通過(guò)通訊線通知測(cè)量單元不給用戶供電；當(dāng)用戶將購(gòu)過(guò)電的用戶卡插入監(jiān)控卡時(shí)，電量自動(dòng)轉(zhuǎn)移到監(jiān)控單元，只有在監(jiān)控表安裝好后，并且監(jiān)控表的電源和通訊信號(hào)連接到顯示表后，才能工作，顯示電表上電后，等待用戶插卡送電。當(dāng)用戶把購(gòu)有電量的IC卡插到顯示電表后，發(fā)出全閘信號(hào)。需要人工合閘，才能把接觸器合上。用戶才能用電。監(jiān)控單元不能獨(dú)自工作，測(cè)量單元可以在沒(méi)有監(jiān)控單元下工作，當(dāng)電量即將用完時(shí)，電表報(bào)警，用完電量后，電表自動(dòng)跳閘。
用戶如果不希望繼續(xù)用電，可以通過(guò)用戶卡把表內(nèi)的電量取出，此時(shí)電表跳閘。
當(dāng)用戶用電功率超過(guò)設(shè)定的最大功率時(shí)，電表跳閘。此時(shí)，需要用戶插卡確認(rèn)來(lái)恢復(fù)供電。
上電后，電表每分鐘向上表系統(tǒng)發(fā)送實(shí)時(shí)功率，供上表測(cè)試是否有竊電發(fā)生，通訊速度為4800，數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)加密。
權(quán)利要求
1.一種預(yù)付費(fèi)防盜電電表，其特征在于該電表的主體分為兩部分分體結(jié)構(gòu)，一部分為測(cè)量單元，由分壓器和分流器電路、電能計(jì)量集成電路和單片微處理器MCU1電路構(gòu)成，分壓器和分流器電路把電壓及電流信號(hào)送入電能計(jì)量專用集成電路中，該集成電路經(jīng)過(guò)運(yùn)算輸出頻率正比于用電功率的能量脈沖到單片微處理器MCU1電路；另一部分為監(jiān)控單元，監(jiān)控單元由IC卡接口、單片微處理器MCU2電路和顯示電路構(gòu)成，IC卡接口和單片微處理器之間相互連接，完成電量加載，單片微處理器和顯示器之間相互連接，完成用電狀態(tài)；單片微處理器MCU1和MCU2之間通過(guò)有線、無(wú)線或是電力載波通訊，單片微處理器MCU2與斷電機(jī)構(gòu)連接對(duì)斷電機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)付費(fèi)防盜電電表，其特征在于所述的有線通訊為RS485通訊方式，有4根芯線作為通訊電纜，其中兩根作為RS485的A和B，另外兩根作為監(jiān)控單元的電源線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)付費(fèi)防盜電電表，其特征在于所述的無(wú)線通訊為高頻無(wú)線通訊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)付費(fèi)防盜電電表，其特征在于所述的電力載波通訊中，電力線引入監(jiān)控單元內(nèi)，計(jì)量單元的信息通過(guò)電路耦合調(diào)制到電力線上，監(jiān)控單元通過(guò)解調(diào)得到計(jì)量單元的信息進(jìn)行電量的顯示，計(jì)量單元反過(guò)來(lái)通過(guò)電力線得到插卡的信息。
5.一種預(yù)付費(fèi)防盜電電表的制造方法，其特征在于把電表的主體制造為兩部分分體結(jié)構(gòu)，一部分為測(cè)量單元，完成計(jì)量和控制功能；一部分為監(jiān)控單元，完成顯示和利用IC卡對(duì)電表進(jìn)行電量的裝載；兩部分之間通過(guò)通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述的兩部分之間的通訊可以為有線通訊，這種有線通訊為傳輸方式為差分輸入，傳輸介質(zhì)為雙絞線。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述的兩部分之間的通訊可以為無(wú)線通訊，采用高頻信號(hào)，監(jiān)控單元的電源采用電池供電，測(cè)量單元和監(jiān)控單元都有發(fā)射和接收電路，當(dāng)插卡或用戶按鍵時(shí)，監(jiān)控單元和測(cè)量單元進(jìn)行通訊并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，完成卡的操作和電量的顯示。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述的兩部分之間的通訊可以為電力載波通訊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種預(yù)付費(fèi)防盜電電表及其制造方法，該電表及其方法是把電表的主體分為兩部分分體結(jié)構(gòu)，一部分為測(cè)量單元，由分壓器和分流器電路、電能計(jì)量集成電路和單片微處理器電路構(gòu)成，分壓器和分流器電路把電壓及電流信號(hào)送入電能計(jì)量專用集成電路中，該集成電路經(jīng)過(guò)運(yùn)算輸出頻率正比于用電功率的能量脈沖到單片微處理器電路；另一部分為監(jiān)控單元，監(jiān)控單元由IC卡接口、單片微處理器電路和顯示電路構(gòu)成，IC卡接口和單片微處理器之間相互連接，完成電量加載，單片微處理器和顯示器之間相互連接，完成用電狀態(tài)；兩部分的單片微處理器之間通過(guò)有線、無(wú)線或是電力載波通訊，測(cè)量單元的單片微處理器與斷電機(jī)構(gòu)連接對(duì)斷電機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。
文檔編號(hào)G08C17/00GK1595178SQ0312635
公開(kāi)日2005年3月16日 申請(qǐng)日期2003年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月9日
發(fā)明者張軍, 暴大軍, 謝志強(qiáng), 馬朝陽(yáng), 邱求元 申請(qǐng)人:河南思達(dá)高科技股份有限公司