全封闭全电子防窃电预付费(复费率)智能读写电度表制造技术

一种全封闭全电子防窃电预付费（复费率）智能读写电度表，其特征为：由全电子电度表部分和用户型遥控器部分及专用型遥控器部分组成，电度表部分内由电路板和连接在电路板的显示器及在电路板上的红外发射接收管和脉冲发光灯；用户型及专用型遥控器部分有按键和红外发射接收管及显示屏和电路板。优点是稳定和可靠。数据的加密强度大，程序代码占用空间小，运行速度快。对预付费的非法充值和篡改数据等非法手段能进行有效的防范。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于智能读写的计量电度表，具体地说涉及一种精确度极高的智能读写的计量电度表，即一种单多相全封闭全电子防窃电预付费(复费率)智能读写电度表。传统的单相和三相电度(能)表大多是机械式计量表，需靠消耗一定的电能，才能使其机械部件产生转动，然后带动字轮对电能进行计量。这类表性能落后，功耗大，一年自耗损失约在20-30度电。最近几年出现的“预付费”电度表，也是在原机械表的基础上，把机械转动换成“电脉冲”之后再进行电费的计算，但是机械电度表固有的计量精度低、功耗大、成本高、校表周期短等缺点并没有被克服掉。因此，只是解决了一般的收费问题。本专利技术的目的在于克服传统机械电度表的所有缺点，提供了一种性能精良，功耗小，成本低，校表周期长，智能抄表读写的单相或多相全封闭全电子防窃电预付费(复费率)智能读写电度表。本专利技术的目的是这样实现的一种全封闭全电子防窃电预付费(复费率)智能读写电度表，其特征为由全电子电度表部分和用户型遥控器部分及专用型遥控器部分组成，全电子电度表部分有外壳，外壳上有接线仓盖，外壳内有接线仓，接线仓内有接线卡头，外壳内还有电路板和连接在电路板的显示器及在电路板上的红外发射接收管和脉冲发光灯；用户型遥控器部分的外壳上有按键和红外发射接收管，其内有电路板；及专用型遥控器部分的外壳上有按键和红外发射接收管及显示屏，其内有电路板。全电子电度表部分电路板上有相电流传感器，相电压传感器和零电流传感器；相电流传感器连接连接比较器A1，比较器A1连接模数转换器A/D，模数转换器A/D连接高通滤波器HPF，高通滤波器HPF连接延时器DELAY，延时器DELAY连接乘法器，乘法器连接低通滤波器LPF，低通滤波器LPF连接数字频率转换器；相电压传感器连接比较器A2，比较器A2连接模数转换器A/D，模数转换器A/D连接乘法器；零电流传感器连接电压比较器；相电流传感器也还连接连接电压比较器和极性判别器，电压比较器连接跨线警报器，极性判别器连接反极性警报器，数字频率转换器、跨线警报器和反极性警报器连接微控制器，微控制器连接载波模块、电压监视器、运行程序监视器，E2存储器、红外双向通讯单元、LED显示器、实时时钟、控制开关及电源。用户型遥控器部分及专用型遥控器部分的电路板由HZ301微控制器组成的电路。本专利技术的优点和特点在于电路原理的强电部分和弱电部分之间完全采用了全隔离技术，这就极大的提高了其稳定性和可靠性。另外，由于采用全封闭的构造设计，在数据的存储和通讯使用中使用了加密技术算法。该技术对数据的加密强度大，程序代码占用空间小，运行速度快。因此，对预付费的非法充值和篡改数据等非法手段能进行有效的防范。本专利技术对防窃电设计，除了采用以载波传送的方式对总表和分表的用电情况进行检验外，在电路原理设计中增加了对相线和零线电流不平衡的判断及电流极性的判断，可有效防范因跨接线和反接线的窃电行为。本专利技术在电表的显示控制和红外(或无线)通讯的调制和解调部件上采用了全软件的处理技术，这样设计不但降低了硬件的造价，而且以后进行功能扩充时很简单，只要修改软件就可以了。以下结合附图对本专利技术的析述并说明实施例附图说明图1是本专利技术的电表外形示意图。图2是本专利技术的电表中“用户型”读写遥控器示意图。图3是本专利技术的电表中“专用型”读写遥控器示意图。图4是本专利技术的电表部分剖视图。图5为本专利技术的电表功率计量部分原理框图。图6为本专利技术的电表电脑控制部分原理框图。图7是本专利技术的电表内数据传送接口的电路结构框图。图8为本专利技术的电度表(智能)用户型遥控器部分原理框图。图9为本专利技术的电度表(智能)专用型遥控器部分原理框图。图10为本专利技术全电子表防止中途窃电载波数据校验系统原理框图图11为本专利技术的电表电脑控制功率计量部分电原理示图。图12为本专利技术的电表电脑控制数据处理部分电原理示图。图13为本专利技术的电度表(智能)用户及专用型遥控器部分原理图。图中全电子电度表部分外壳1，脉冲发光灯2，电路板3，显示器4，红外发射接收管5，接线卡头6，接线仓8，电线7，接线仓盖9图1是本专利技术所示的电表原理图，其电表内电路原理设计见图5、图6，图2所示为电表功能中的用户型读写遥控器，所述原理见图8，图3为电表功能中的专用型读写遥控器。所述原理见图9。以下为本专利技术电度表工作过程叙述。本专利技术的整体组成分主体部件和附加部件，主体部件为电表本身，有封闭外壳包装，外壳上有安装孔。附加部件为“用户型”和“专用型”读写遥控器，分别使用不同的外壳设计。本专利技术的电度表由功率计量和微控制器及非接触读写装置单元组成。所述功率计量是将电压电流等模拟信号转换成数字信号后，其计算和处理的过程中就不会再产生误差，能做到在标称量程的2％-400％的范围内误差小于0.2％。所述微控制器是与电表的其它控制和处理功能共用，在电路上进行了低功耗设计。静态下，微控制器只消耗几微安的电流并配有电压监视器和程序运行监视器，保证控制系统长期可靠地运行。所述读写智能装置是本专利技术是表外附加的遥控器，通过非接触操作，将通讯信息包括抄表，预付费的充值、窃电锁定的解除、复费率时间单价的设定，及数据的读写或打印联接等能有效实现自动表外控制，既方便又安全可靠，防止人为对表的破坏。本专利技术最大的特点是采用最新的电磁兼容设计技术，能有效抵抗静电放电，射频辐射和瞬间脉冲群的干扰。本专利技术的电表功率计量原理，如图5所示，其中所述T1把负载电流成比例地转换成电压，经A1放大后，送入转换器A/D1，把模似信号转换成数字信号，经HPF处理和DELAY相位校正后，送入乘法器，T2把负载电压降压后，送入P1,P1在校表时对这个电压进行微调，此电压经A2放大后，送入A/D2，进行模拟到数字信号的转换，然后送入乘法器，乘法器把代表负载电流和负载电压的两个电压值相乘，得到代表有功功率的值，经LPF和DTF处理，把它变为与功率值成比例的脉冲群。极性判别器电路，判断电流是从电源端流向负载端还是从负载端流向电流端，如果是后者，就发出报警信号。T1是相线的电流传感器，把相线电流转换成电压信号V1,T3是零线上的电流传感器，把零线上的电流转换成电压信号V2，在正常用电时，相线与零线的电流基本上应是相等的，即使不相等，差别也很小，当有人通过跨接线进行窃电时，相线与零线的电流将不一样，电压比较器对T1和T3产生的电压V1和V2随时进行比较，一旦它们的差值超出一定的范围后，将发出报警信号。本专利技术的电表微电脑部分如图6所示，整个电表的全部逻辑控制工作由微控制器来完成，它是整个电表的智能核心，它由电源变换器供电，滤波器提高电表抗干扰的能力。电压监视器和程序运行监视器，是为保障微控制器长期可靠地工作，电压监视器监视微控制器的供电电压，一旦电压发生波动，为保障微控制器可靠工作，它将使微控制器进入复位状态，以免产生误操作，程序运行监视器，监视程序是否正常运行，一旦程序因干扰“飞掉”，它能使微控制器自动复位，重新正常运行，微控制器有三个输入信号计量脉冲信号、跨线报警信号、反极性报警信号，它还配备了下列的外部装置●E2存贮器它存贮用电量和预付费，复费率所需的各种参数，并能保证断电后，信息长时间不丢失。●红外双向通讯单元它提供电表与外界的信息双向通道，并可以做到非接触全封闭的传送信息。●LED显本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全封闭全电子防窃电预付费（复费率）智能读写电度表，其特征为：由全电子电度表部分和用户型遥控器部分及专用型遥控器部分组成，全电子电度表部分有外壳，外壳上有接线仓盖，外壳内有接线仓，接线仓内有接线卡头，外壳内还有电路板和连接在电路板的显示器及在电路板上的红外发射接收管和脉冲发光灯；用户型遥控器部分的外壳上有按键和红外发射接收管，其内有电路板；及专用型遥控器部分的外壳上有按键和红外发射接收管及显示屏，其内有电路板。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱玉国，
申请(专利权)人：天津海洲科工贸有限公司，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]