專利名稱：Ic卡預收費電度表群控裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種支持電卡售電的IC卡預收費電度表群控裝置，尤其是能支持多塊單相電度表共享一個控制裝置的電卡電度表群。
目前，公知的電卡電度表(磁卡或電卡型)都是采用一體化的結構方案，也就是說一塊電卡電度表只能供一個用電戶使用，其表內(nèi)的電子或單片機計費與控制電路不能多用戶(指多塊單相電度表)共享。因此，在各樓層均具有集中供電電度表箱的城區(qū)新舊樓群的供電線路改造中，必然會增加改造費用，從而限制新購電制度的推廣。從技術的角度上講，不能多塊單相電度表共享一個電子或單片機計費與控制電路，這不僅僅是造成資源的巨大浪費的問題，也是技術方案上的一個缺陷。
本實用新型的目的是提供一種IC卡預收費電度表群控裝置，它既能裝配在單相電度表殼體內(nèi)組成一體化的電卡電度表單表，而且也能附加在多塊單相電度表殼體外靈活的組成電卡電度表群共享一個單片機計費與控制裝置。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的在單相電度表殼體內(nèi)部或外部，附加一個單片機計費與控制電路及工作電源，其特征是有若干個分別與單片機的I／O口線相連的供改裝單相電度表接入的接口，多塊改裝單相電度表共享一個單片機計費與控制電路，電子IC卡經(jīng)入卡插口同單片機I／O口線相連，入卡插口由所接入的改裝單相電度表的電子IC卡所共享，數(shù)據(jù)保護電路直接與單片機的I／O口線相連接，在單片機工作和失電的情況下，提供現(xiàn)場數(shù)據(jù)保護之用。在單片機內(nèi)置程序的控制下，屬于電卡電度表組群范圍內(nèi)的各表的電子IC卡均可在入卡插口上向單片機傳遞購電信息，并由單片機轉存入非易失性存貯器內(nèi)。單片機根據(jù)來自各表的光電傳感信息，分別計算各表(用電戶)的用電量和超負荷用電的情況，并根據(jù)各表的電子IC卡所傳遞的購電信息向用電戶供出所購的電量。同時，限制各用電戶的超負荷用電。各用電戶的供用電互不相干，而共享一片單片機計費與控制電路，因此，便能達到對各用戶所購電量按單費率自動計費的目的。
由于采用了上述方案，本IC卡預收費電度表群控裝置較一般的電卡電度表具有更靈活的組群擴展能力，而且適用范圍更廣、全部電路設計更簡潔、綜合成本更低廉。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型的原理框圖。
圖2是IC卡預收費電度表群控裝置一個實施例的電原理圖。
改裝單相電度表由傳統(tǒng)的轉盤式單相電度表內(nèi)置一個光電傳感和控制電路構成，其中紅外線發(fā)射(L1)和接收(P1)管組成光電傳感單元，它們被裝配在電度表轉盤的同一側靠近支承軸處，接收管(P1)把獲得的編碼光電脈沖經(jīng)接口送入單片機的I／O線，而光耦(U1)和繼電器(J1)組成控制單元，單片機的I／O線經(jīng)接口同光耦(U1)的輸入端相接，光耦(U1)的輸出端串入繼電器(J1)回路，繼電器的觸點(J1－1)串接在單相電度表的電流線圈回路中。
各接口都具有相同的結構，其組成為包含一個電壓比較器(U2B)，有四根同改裝單相電度表相連的入口線；有四根同單片機的I／O口線相連的出口線，另外有兩根為＋5V和地線，來自改裝單相電度表的光電編碼脈沖經(jīng)電容(C1)送入電壓比較器(U2B)后再送給單片機的I／O口線進行處理，單片機通過I／O線經(jīng)電阻(R4)對改裝單相電度表內(nèi)和光耦(U1)相連的繼電器(J1)進行控制。
電子IC卡包含一片E2PROM元件(U6)，一條識別線及總線通過入卡插口(CN1)與單片機的I／O口線連接，電子IC卡上存有加密的購電信息，不同的電子IC卡密碼不同，所接入的改裝單相電度表的電子IC卡共享同一個入卡插口(CN1)。
數(shù)據(jù)保護電路由失電檢測電路和非易失性存貯器(U5)組成，其中穩(wěn)壓管(Z1)與電壓比較器(U2A)的負極性輸入端相連，電壓比較器的輸出端與單片機的I／O口線相連，向其提供失壓信號，而非易失性存貯器為E2PROM元件，它同單片機的I／O口線直接相連，在單片機工作或失電的情況下，做為現(xiàn)場數(shù)據(jù)保護存貯體使用。
單片機計費與控制電路為一片具有內(nèi)置控制程序的單片機(U4)，它的一根I／O線與二極管(D5)的一端相連，二極管(D5)另一端接到電阻(R5與R6)的分壓點上，單片機通過二極管(D5)對各接口和失壓檢測電路進行控制，該單片機(U4)由接入的改裝電度表及其電子IC卡所共享。
在圖中，電度表1＃－3＃為相同的改裝電度表，接口1＃－3＃的電結構相同。放置在單相電度表內(nèi)的光電傳感單元把電度表的轉盤轉動變成電脈沖，經(jīng)接口中的電壓比較器U2B濾除干擾后送給單片機U4的I／O口線，譯碼在單片機內(nèi)進行。單片機根據(jù)該光電脈沖進行電能測量和用戶超負荷的用電評定，一旦某用戶所用電量達到購買電量時，它就控制改裝電度表內(nèi)的繼電器J1切斷電源中止向該用戶供電。某用戶的超負荷用電，一旦被確認，單片機就會執(zhí)行同樣的操作切斷該用戶的電源，直至該用戶降低所用負荷到準許范圍后，自動恢復供電。這里單片機是多用戶共享的，對每個用戶單片機的操作都是獨立的、互不相干的。
電子IC卡采用非駐機式方式工作，卡上存有加密的購電信息，不同的改裝單相電度表的電子IC卡有不同的密碼，互相不通用，但在組群范圍內(nèi)的電表表卡可以共享一個入卡插口。一旦電子IC卡由單片機讀取，其上的信息便作廢，單片機將不再接受該卡，新的購電信息由微機售電系統(tǒng)寫入。
失電檢測電路向單片機提供失電信號，一旦單片機感知到失電，它就將當前的數(shù)據(jù)存入非易失性存貯器U5內(nèi)保護起來，供上電之后再行恢復。
失電檢測電路和各接口均受單片機經(jīng)二極管D5送來的信號控制，在該信號的協(xié)調下有序地進行工作。
該IC卡預收費電度表群控裝置的控制電路全部放置在一塊電路板上，能方便的和單相電度表組成一體化結構的電卡電度表單表或外附結構的電卡電度表群表。它適合于對單相用電戶按單費率自動計費與控制電力供應的場合，尤其適合微機售電的場合。
以上描述為本發(fā)明的一種實施例，根據(jù)本實用新型的技術方案可以進行相應變化。
權利要求1.一種IC卡預收費電度表群控裝置，在單相電度表的殼體內(nèi)部或外部，附加一個單片機計費與控制電路及工作電源，其特征是有若干個分別與單片機的I/O口線相連的供改裝單相電度表接入的接口，多塊改裝單相電度表共享一個單片機計費與控制電路，電子IC卡經(jīng)入卡插口同單片機I/O口線相連，入卡插口由所接入的改裝單相電度表的電子IC卡所共享，數(shù)據(jù)保護電路直接與單片機的I/O口線相連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的IC卡預收費電度表群控裝置，其特征是改裝單相電度表由傳統(tǒng)的轉盤式單相電度表內(nèi)置一個光電傳感和控制電路構成，其中紅外線發(fā)射(L1)和接收(P1)管組成光電傳感單元，它們被裝配在電度表轉盤的同一側靠近支承軸處，接收管(P1)把獲得的編碼光電脈沖經(jīng)接口送入單片機的I／O線，而光耦(U1)和繼電器(J1)組成控制單元，單片機的I／O線經(jīng)接口同光耦(U1)的輸入端相接，光耦(U1)的輸出端串入繼電器(J1)回路，繼電器的觸點(J1－1)串接在單相電度表的電流線圈回路中。
3.根據(jù)權利要求1所述的IC卡預收費電度表群控裝置，其特征是各接口都具有相同的結構，其組成為包含一個電壓比較器(U2B)，有四根同改裝單相電度表相連的入口線，有四根同單片機的I／O口線相連的出口線，另外有兩根為＋5V和地線，來自改裝單相電度表的光電編碼脈沖經(jīng)電容(C1)送入電壓比較器(U2B)后再送給單片機的I／O口線進行處理，單片機通過I／O線經(jīng)電阻(R4)對改裝單相電度表內(nèi)和光耦(U1)相連的繼電器(J1)進行控制。
4.根據(jù)權利要求1所述的IC卡預收費電度表群控裝置，其特征是電子IC卡包含一片E2PROM元件(U6)，一條識別線及總線通過入卡插口(CN1)與單片機的I／O口線連接，電子IC卡上存有加密的購電信息，不同的電子IC卡密碼不同，所接入的改裝單相電度表的電子IC卡共享同一個入卡插口(CN1)。
5.根據(jù)權利要求1所述的IC卡預收費電度表群控裝置，其特征是數(shù)據(jù)保護電路由失電檢測電路和非易失性存貯器(U5)組成，其中穩(wěn)壓管(Z1)與電壓比較器(U2A)的負極性輸入端相連，電壓比較器的輸出端與單片機的I／O口線相連，向其提供失壓信號，而非易失性存貯器為E2PROM元件，它同單片機的I／O口線直接相連，在單片機工作或失電的情況下，做為現(xiàn)場數(shù)據(jù)保護存貯體使用。
6.根據(jù)權利要求1所述的IC卡預收費電度表群控裝置，其特征是單片機計費與控制電路為一片具有內(nèi)置控制程序的單片機(U4)，它的一根I／O線與二級管(D5)的一端相連，二極管(D5)另一端接到電阻(R5與R6)的分壓點上，單片機通過二極管(D5)對各接口和失壓檢測電路進行控制，該單片機(U4)由接入的改裝電度表及其電子IC卡所共享。
專利摘要一種IC卡預收費電度表群控裝置，它由改裝單相電度表、接口、電子IC卡與入卡插口、數(shù)據(jù)保護電路及單片機計費與控制電路所組成。該裝置既能采用外附結構與多塊改裝單相電度表組成電卡電度表群共享一個單片機計費與控制電路，也能采用內(nèi)置結構與單塊改裝單相電度表組成一體化的電卡電度表。本實用新型結構簡單，工作可靠，具有靈活的組群擴展能力。它廣泛適用于單費率電卡預收費微機售電系統(tǒng)的應用場合。
文檔編號G01R11/00GK2212791SQ95203800
公開日1995年11月15日 申請日期1995年2月28日 優(yōu)先權日1995年2月28日
發(fā)明者付永慶, 張 林 申請人:付永慶, 張 林