[实用新型]单相智能卡式防窃电预付费电能表

说明书

技术领域

本实用新型涉及电能计量装置中的计量仪表技术和智能卡信息管理系统领域，尤其涉及防窃电型预付费电能计量仪表。

背景技术

所谓防窃电预付费电能表就是防止用户偷电，且能实现先购电后用电，按照商品交换的原则进行。电是一种商品，长期以来，由于计划经济的影响，一些人头脑中对电是一种商品还缺乏认识，因此″偷电不是偷″、″欠电不是欠″等错误观念还有一定的市场。据了解全国电力系统欠费已高达250亿以上。另外随着经济发展和文化交流活动的增加，特别是一些出租门头房、出租房、公寓等房主变动频繁的用户及经常外出很难找到的房主的用户，采用预付费电能表实行先付费、后用电更有现实意义；并且现在用户偷电水平越来越高，如何有效防止电能损失、减少不必要的资源浪费也就成了供电部门非常关注的事情。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种安全可靠、使用方便、高精度、低功耗、双向计量，且能通过银电联网实现电量预购、防止偷电行为的单相智能卡式防窃电预付费电能表。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：单相智能卡式防窃电预付费电能表，包括为系统各电子器件供电的电源，微控制器，所述微控制器的信号输入端分别电连接计量脉冲模块、复位模块及掉电检测模块，与所述微控制器进行交互通讯的智能CPU卡、作为存储单元的SAM模块，所述微控制器的信号输出端电连接LED显示模块和控制继电器模块，其特征在于：

所述计量脉冲模块包括相电流传感器，与所述相电流传感器电连接的信号放大器，与所述信号放大器电连接的A/D转换器，所述A/D转换器产生数字相电流信号；零线电流互感器，与所述零线电流互感器电连接的信号放大器，与所述信号放大器电连接的A/D转换器，所述A/D转换器产生数字零线电流信号；所述相电流信号和所述零线电流信号分别连接至一比较器，所述相电流信号和所述零线电流信号之中较大的电流信号连接至相位校正、高通滤波器；

所述计量脉冲模块还包括相电压传感器，与所述相电压传感器电连接的信号放大器，与所述信号放大器电连接的A/D转换器；其中电流通道进行相位校正、高通滤波后的数字信号进入乘法器；电压通道的数字信号直接送入乘法器；所述乘法器的输出端电连接低通滤波电路，所述低通滤波电路电连接输出高频脉冲和低频脉冲的数字频率转换电路；

所述电源变压器的第二原边抽头和模拟地之间通过半波整流、电容稳压电路来得到计量电源；第四副边抽头和第五副边抽头之间先通过全波整流，再通过电容稳压，最后通过稳压器来得到微控制器电源，同时在稳压器前还抽出了一个12V的继电器控制电源；所述控制电源后又连接一个分压电阻得到一个掉电信号；

所述CPU卡和SAM模块，都是带有微处理器的E²PROM，其内部掩膜有操作系统TIMECOS2.0，并采用DES加密方法，通过密钥卡来修改安全认证模块SAM中的密钥。

作为一种改进，所述智能CPU卡通过卡座和微控制器电连接，卡座上有一对常开触点，当CPU卡插入时，该常开触点闭合。

作为一种改进，它还包括与所述微控制器进行交互通讯的485通讯模块。

由于采用了上述技术方案，其计量脉冲模块即采集了高频脉冲，又采集了低频脉冲，即有数码管显示电量，又有计数器指示电量，有效避免了电表走字不统一；另一方面，通过智能CPU卡和智能SAM模块进行电表内外部认证及电量外部认证，数据都进行DES加密等，有效的保证了电量等信息的保密性、可靠性和安全性，并且售电系统可以银电联网，用户可以很方便的在任何一个银行的营业网点买电；再一方面，通过防窃电功能有效遏制了非法用户恶意更改线路造成的电量损失；试验证明，本实用新型可在城乡居民及小用户等用电单元内使用安装。

附图说明

图1是本实用新型的电能计量部分原理框图。

图2是本实用新型的电源部分原理框图。

图3是本实用新型的继电器控制部分原理框图。

图4是本实用新型的微控制器智能控制部分原理框图。

图5是本实用新型的智能存储单元SAM模块功能原理框图。

图6是本实用新型的卡与微控制器接口电路原理框图。

图7是本实用新型的485通讯接口原理框图。

图8是本实用新型的数码管显示电路原理框图。

具体实施方式