[實(shí)用新型]一種三相三線CPU卡智能電能表

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920092603.3
• 申請(qǐng)日: 2009-08-26
• 公開（公告）號(hào): CN201562317U
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 費(fèi)戰(zhàn)波;焦曉軍;袁金龍;林棋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南新天科技有限公司
• 主分類號(hào): G07F15/00
• 分類號(hào): G07F15/00;G07F15/06;G07F15/10
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

(一)、技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電表領(lǐng)域，特別涉及一種三相三線CPU卡智能電能表。

(二)、背景技術(shù)

電的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用極大的節(jié)省了人類的體力勞動(dòng)和腦力勞動(dòng)，使人類的力量長(zhǎng)上了翅膀，使人類的信息觸角不斷延伸。電對(duì)人類生活的影響有兩方面：能量的獲取轉(zhuǎn)化和傳輸，電子信息技術(shù)的基礎(chǔ)。用來(lái)記錄用電度數(shù)的裝置屬習(xí)知物品，一般稱為電表，目前，世界上使用的電表大多數(shù)是機(jī)械式的，機(jī)械式電表在使用上有容易造成偷電及私通工作人員導(dǎo)致電力公司巨額損失的各種管理上的缺失。用于計(jì)量用電量的電表由火線的入線、出線和零線及電流線圈、電壓線圈組成，電流線圈串接在火線入線與火線出線之間，電壓線圈串接在火線入線與零線之間，電流通過(guò)電流線圈時(shí)電表記錄到用戶的用電量，用戶竊電的方法是擰松固定火線入線和火線出線的固定管螺釘，再取下火線入線和火線出線，將兩者的位置調(diào)換，再分別固定，用電時(shí)由于電流線圈中的電流逆向流動(dòng)，電表反轉(zhuǎn)，用電越多所顯示的用電量越小，使國(guó)產(chǎn)財(cái)產(chǎn)受到損失，而且人工抄表費(fèi)時(shí)費(fèi)力，不能避免此種“偷電”行為的發(fā)生。如今，智能化電表已經(jīng)普遍應(yīng)用于家庭和工業(yè)中，一般，用于家庭中的智能化電表是單相智能化電表，而用于工業(yè)的則是三相智能化電表，對(duì)于智能電表而言，一種新的抄表方式應(yīng)運(yùn)而生，我公司根據(jù)部分省市電力公司出臺(tái)的排灌計(jì)量的管理系統(tǒng)的相應(yīng)規(guī)約，特開發(fā)出一種三相三線CPU卡智能電能表，此種電能表具有簡(jiǎn)單、可靠、使用方便、防竊電等優(yōu)點(diǎn)。

(三)、實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有人工抄表帶來(lái)的弊端以及IC卡預(yù)付費(fèi)智能電表雷擊不計(jì)量、計(jì)卡等影響電能表正常計(jì)量的現(xiàn)象，本實(shí)用新型提供一種使用方便、性能可靠、帶過(guò)載保護(hù)、惡性負(fù)載識(shí)別、防竊電的三相三線CPU卡智能預(yù)付費(fèi)電能表，充分滿足了當(dāng)前電力事業(yè)飛速發(fā)展的社會(huì)需求。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案：

一種三相三線CPU卡智能電能表含有MCU微控制器、電能計(jì)量模塊、CPU讀卡電路、射頻卡密鑰分析電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、時(shí)鐘模塊、LED顯示模塊、報(bào)警及其外圍電路、紅外通訊模塊、讀卡芯片及其外圍電路、校表電路、推字輪電路，MAX13085全雙工收發(fā)模塊以及給整個(gè)內(nèi)部功能電路供電的電源模塊。

供電部門在電表正式使用前刷修改密鑰卡(正式密鑰)修改密鑰，然后刷正式密鑰的清零卡、參數(shù)設(shè)置卡設(shè)置電能表的各種參數(shù)，用戶持非接觸式智能CPU卡到管理部門交費(fèi)購(gòu)電，管理部門用專用的寫卡機(jī)將所購(gòu)金額寫入非接觸式智能CPU卡中，用戶即可使用該卡。由于CPU射頻卡的密鑰是由ESAM模塊三級(jí)確認(rèn)的隨機(jī)密鑰有著現(xiàn)行的其他射頻卡無(wú)法比擬的安全可靠性。

本實(shí)用新型一種三相三線CPU卡智能電能表具有缺相保護(hù)功能，當(dāng)三相中某一相缺相時(shí)，缺相指示燈(D3)亮，繼電器原來(lái)閉合的觸點(diǎn)斷開，外接交流接觸器的線圈失電，電能表斷電跳閘，停止向負(fù)載供電。系統(tǒng)正常工作時(shí)首先外部電源經(jīng)過(guò)整流穩(wěn)壓后向MCU微控制器提供穩(wěn)定的3V工作電壓，被測(cè)三相電壓、電流經(jīng)互感器和信號(hào)調(diào)理電路后送入計(jì)量模塊(ADE7758)，計(jì)量模塊經(jīng)內(nèi)部模塊處理互感器傳輸?shù)碾妷弘娏餍盘?hào)將其轉(zhuǎn)換成脈沖信號(hào)，MCU微處理器采集計(jì)量模塊的電能脈沖并存儲(chǔ)于鐵電存儲(chǔ)模塊(FM24C04)，然后根據(jù)表中設(shè)置的單價(jià)核減用電金額，并記錄用戶的刷卡記錄，包括卡號(hào)、開始用電時(shí)間、結(jié)束用電時(shí)間、用電金額、剩余金額等信息存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊(24C256)，用電金額通過(guò)顯示模塊顯示，另讀卡芯片(FM1702SL)及外圍電路焊接在天線板上，當(dāng)有卡操作時(shí)能通過(guò)讀卡電路準(zhǔn)確讀卡，三相三線CPU卡智能電能表具備紅外通訊接口，能夠和專用的抄表器通訊，也支持RS-485全雙工通訊，當(dāng)剩余金額小于預(yù)設(shè)定報(bào)警金額時(shí)進(jìn)行聲光報(bào)警，并顯示剩余金額，提示用戶及時(shí)購(gòu)電；當(dāng)用電負(fù)荷超過(guò)表計(jì)最大允許功率時(shí)，過(guò)載指示燈(D4)亮，同時(shí)電表跳閘斷電，三分鐘后恢復(fù)供電或刷卡重新恢復(fù)供電；當(dāng)電能表出現(xiàn)控制部分故障或竊電行為時(shí)，會(huì)顯示錯(cuò)誤代碼，計(jì)入總故障量，同時(shí)鎖表。用電完畢后，再將非接觸式CPU卡放在電能表的卡感應(yīng)區(qū)，電能表對(duì)卡進(jìn)行解扣操作，電能表將需進(jìn)行交易的用電金額發(fā)送給卡，卡自動(dòng)從錢包中扣除用電金額，解扣成功后，電能表自動(dòng)拉閘斷電，卡中余額可繼續(xù)使用。當(dāng)卡中余額用盡時(shí)，電能表通過(guò)交流接觸器拉閘斷電，用戶須再次持卡購(gòu)電，方可恢復(fù)供電。

本實(shí)用新型的有益效果：

(1)本實(shí)用新型使用非接觸式CPU卡作為數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)，通過(guò)表中的ESAM密鑰模塊對(duì)用戶使用的CPU卡進(jìn)行密鑰認(rèn)證，使數(shù)據(jù)傳輸具有極高的安全性，是射頻卡技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向之一。