3G电表制造技术

本实用新型专利技术公开了一种3G电表，它包括微控制器处理系统，微控制器处理系统分别与智能卡交互系统、计量感知模块、用电控制系统、状态信息显示系统、时钟系统、3G无线网络通讯系统、电能储存监控系统相连；所述的智能卡交互系统还与持卡接近感知系统相连；所述的电能储存监控系统还分别与智能卡交互系统、用电控制系统、状态信息显示系统、时钟系统、3G无线网络通讯系统相连，为系统供电。本实用新型专利技术将给电流量传感器、给电阀门执行器、和基于电子与程序控制的嵌入式系统封装成一体化的给电控制器。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种使用非接触智能卡实现可计量给电的机电控制装置，具体说是一种3G电表。
技术介绍
目前由于全世界控制碳排放要求的形势越来越紧迫，节约电能资源也成为各国各行各业以及个人必须为此亟待采取行动的一个重要方面。近年来使用技术手段与消费控制也成为不少企业开发适用的给电控制器的驱动力，市场上出现了各类给电控制器并安装运行在许多用电消费用户的场所。为了让消费者和管理者更加便利、有效地控制电能资源的使用，给电控制器的设计者采用了电子、机械、通讯以及信息管理等各种技术手段。目前使用最普遍的是以智能卡作为消费者与给电控制器设备的交互方式以达成电能消费数据等价的经济管理手段。目前市售的给电控制器，在构造上大致分为两种第一种构造从物理上表现为分体式结构，即计量感知模块与阀门执行器处于一个结构体之内，而用户刷卡感应区与嵌入式电子程序控制器处于另一个结构体之内。结构体之间的信息交换和能量供给用导线连接，它们与远程管理计算机之间的信息交换绝大多数也是采用有线通讯的方式；第二种构造采取了一体化的设计，即计量感知模块、阀门执行器、用户刷卡感应区、以及嵌入式电子程序控制器全部都处于一个结构体内。这种给电控制器构造的电源与通讯介质也同样是通过导线方式提供的，所以可以将这两种构造归类为传统的布线式给电控制器。由于消费者使用电能的场所多种多样，尤其只是在近年才有用技术手段实行节约用电控制的要求，大量现存建筑物并没有考虑到为节电控制器的安装预留管道。如果要在多样繁复的环境中普遍实行节电控制，传统的布线式给电控制器的应用就有很多缺陷。电源线、通讯线都需要布设管道，在现存的建筑物内再次施工将使安装工程困难重重。即使新设计的建筑，为3G电表安装预留的电缆管道敷设对业主也是一笔不小的投资；其次，铜质导线是贵金属，普遍使用节能控制要求建设成本不能太高，而布线式给电控制器存在这些方面的诸多问题；再有，大范围的民生应用场所采用现存的有线通讯方案，对可靠性、可用性、可维护性方面的要求并不亚于工业级产品；对于工程公司或制造商而言，布线式给电控制器的故障排除和设备升级也是一个高成本的困难任务。
技术实现思路
专利技术目的本技术的目的是针对以往布线式给电控制器的实际缺陷，提供一种使用非接触智能卡消费和管理的3G电表。技术方案为了解决上述技术问题，本技术采用了如下的技术方案—种3G电表,它包括微控制器处理系统,微控制器处理系统分别与智能卡交互系统、计量感知模块、用电控制系统、状态信息显示系统、时钟系统、3G无线网络通讯系统、电能储存监控系统相连；所述的智能卡交互系统还与持卡接近感知系统相连；所述的电能储存监控系统还分别与智能卡交互系统、用电控制系统、状态信息显示系统、时钟系统、3G无线网络通讯系统相连，为系统供电。其中，所述的持卡接近感知系统为磁感应开关或人体感应电容开关装置。有益效果(I)本技术将给电流量传感器、给电阀门执行器、和基于电子与程序控制的嵌入式系统封装成一体化的给电控制器；(2)给电控制器内的嵌入式电子程序系统采用无线通讯的规范实现与外部世界的信息交换，免除了以金属导线为通讯介质的需要。实现了真正意义上的无需布线的能量自主供应的给电控制系统，在实际应用中能够满足消费者使用方便、业主经济运营、工程和制造商方便维护的要求，最大限度地利用技术创新手段节约电能资源降低碳排放。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术的持卡接近感知系统的第一种实施例的示意图。图3为本技术的持卡接近感知系统的第二种实施例的示意图。具体实施方式下文结合附图对本技术做更进一步的解释。如图1所示，本技术的一种3G电表，包括微控制器处理系统1，微控制器处理系统I分别与智能卡交互系统2、计量感知模块3、给电控制系统4、状态信息显示系统5、时钟系统6、3G无线网络通讯系统7、电能储存监控系统8相连；所述的智能卡交互系统2还与持卡接近感知系统9相连；所述的电能储存监控系统8还分别与智能卡交互系统2、给电阀门控制系统4、状态信息显示系统5、时钟系统6、无线网络通讯系统7相连，为整个系统供电。微控制器处理系统1:使用MSP430微控制器作为无布线安装给电控制器的处理核心，这款16bit (位)的处理器专门为极低功耗应用而设计该处理器只对几个确定的事件，如，持卡接近、无线网络通讯事务、能量消耗状态告警、系统设定状态越界做出“唤醒”响应，完成其基于非接触智能卡给电控制器所有的检测、控制和通讯事务。其余时间将长期处于“酬民”状态，最大限度地减少能量的消耗。智能卡交互系统2 :即用户持有的智能卡与微控制器处理系统I之间的接口，它是基于射频识别技术开发的卡读、写控制器芯片。当用户手持卡接近给电控制器的读卡区时，持卡接近感知系统9触发智能卡交互系统2的电源开关接通，使其在需要工作时正常得电。用户撤卡后由持卡接近感知系统9切断智能卡交互系统2的电源。计量感知模块3 :即电能计量模块，能够获知电压、电流、有功功率等电能参数。给电阀门控制系统4 :接收微控制器处理系统I的控制信号，驱动阀门执行机构按控制逻辑要求打开或关闭阀门，实现对电能的供应或截断。状态信息显示系统5 :通常由发光二极管数码显示器或者液晶显示器构成。用于显示用户消费、参数设置、系统状态等信息。时钟系统6:即时钟电路。利用时钟电路6为系统设置准确的时间参照基准。3G无线网络通讯系统7 BP WCDMA2000，采用了顺应3GHz广域网800M规范的低功耗无线连接性设计，例如3G无线网络通讯系统7可采用中兴公司的无线网络系统级芯片MC8630模块完成组网和通讯。这样，作为ZigBee网络节点的无布线安装的给电表本身就处于其规范条件具备的网状网络拓扑结构中，某一个给电表可以充当该网络的终端节点或者是该网络中的路由节点。由于网状拓扑结构的网络具有非常高的连通可靠性，并且通过在无布线安装的给电控制器所处的网络环境中的协调节点可以将该拓扑内任何节点的互联信息传送到远程计算机主机上；反之亦然，这个特性不但使远程计算机能够可靠地收集全系统的消费数据并监控给电控制器的状态，还可以通过这个网络为某个乃至所有的给电控制器实行无电缆编程来升级和维护系统。电能储存监控系统8 :即由可充电电池及充电电路、电能储存电量测量电路、和充放电参数监控电路构成，进而为整个系统提供不受扰动且长期可靠的供电。持卡接近感知系统9 :当磁铁或人体靠近持卡接近感知系统9,触发持卡接近感知系统9工作，进而触发智能卡交互系统2的电源开关接通，使其在需要工作时正常得电。本技术的持卡接近感知系统和现有的基于射频识别技术的智能卡交互系统不同之处在于持卡接近感知系统是智能卡交互系统的接口，即成为智能卡交互系统的一个供电触发开关，并且本身是零功耗或者极低功耗的。具有静磁场的磁性智能卡靠近持卡接近感知系统9的磁感应开关来触发电路；或者利用人体的导电特性靠近持卡接近感知系统9的电容敏感触发电路，电容敏感电路的实现是利用“开放式”电容器结构(即电容极板之间的电场空间是打开的，电场穿越空间形成开放式的导电敏感区域)构建的敏感元件，当导电外物(如人体或智能卡)接近时对PCB (印刷电路板)感应极板与PCB (印刷电路板)电位参考面之间的电场进行了干预，从而触本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3G电表，其特征在于，它包括微控制器处理系统（1），微控制器处理系统（1）分别与智能卡交互系统（2）、计量感知模块（3）、用电控制系统（4）、状态信息显示系统（5）、时钟系统（6）、3G无线网络通讯系统（7）、电能储存监控系统（8）相连；所述的智能卡交互系统（2）还与持卡接近感知系统（9）相连；所述的电能储存监控系统（8）还分别与智能卡交互系统（2）、用电控制系统（4）、状态信息显示系统（5）、时钟系统（6）、3G无线网络通讯系统（7）相连，为系统供电。

【技术特征摘要】
1.一种3G电表,其特征在于,它包括微控制器处理系统(I),微控制器处理系统(I)分别与智能卡交互系统(2)、计量感知模块(3)、用电控制系统(4)、状态信息显示系统(5)、时钟系统(6)、3G无线网络通讯系统(7)、电能储存监控系统(8)相连；所述的智能卡交互系统 (2)还与持卡接近感知系...

【专利技术属性】
技术研发人员：许平，
申请(专利权)人：南京三益动力电子系统有限公司，
类型：实用新型
国别省市：