[发明专利]卡式单用户用电前收费及管理系统

说明书

本发明是一种用户缴费用电的卡式单用户用电前收费及管理系统。

目前使用的感应式电度表、电子式数字电表或投币式电度表均无法摆脱人工查表收费或人工统计用电收费的现状。现在使用的电度表和实行的人工逐户统计用电及收费的办法不仅效率低，误差大，费工，费时，而且还严重地存在着偷电、拖欠电费和漏交电费等现象，同时也不便于供电管理部门的管理。现有一些系统利用长波无线电台或电力线来传输信息，达到自动读表的目的，但资金投入大。

本发明的目的是提供一种卡式单用户用电前收费及管理系统，适用于采用购电制的区域。用电前，用户持电卡到供电管理部门购电，供电部门的管理人员使用写卡机将该用户的密码，购得的电量写入电卡;然后用户只需将电卡带回插入自家的卡式电度表的电卡插槽数秒，电卡中购得的电量等内容就自动录入卡式电度表内，此时即可正常用电。卡式电度表也能自动完成表中剩余电量和新购电量的累加。当用户用完所存的电量时，卡式电度表自动切断用户电源，迫使用户重新购电。写卡机在为用户写电卡过程中，能自动储存该用电户的购电、用电情况，并可进行统计分析。这样就克服了目前用电管理办法所存在的缺点，也便于供电部门的供电管理。

本发明的主要构成包括写卡机[1]、卡式电度表[2]和电卡[3]三部分。写卡机[1]包括通用微机系统[11]和专用接口电路[12]，卡式电度表[2]包括机电转换装置[21]、机械传动装置[22]、转换开关[23]、单片机系统[24]、用电控制开关[25]、电源[26]、外壳[27]和电卡插槽[28]。卡式电度表[2]中的机电转换装置[21]、机械传动装置[22]、转换开关[23]、单片机系统[24]、用电控制开关[25]、电源[26]均装于外壳[27]内。外壳[27]上设有电卡插槽[28]。电卡[3]可自由地插入电卡插槽[28]或从中拔出。

本发明的优点是把电能变成了先买后用的商品。用电前，用户持电卡到供电管理部门购电，供电部门的管理人员用写卡机将用户的密码，需购的电量写入电卡，同时写卡机自动储存用户的购电用电情况，然后用户只需将电卡带回插入自家的卡式电度表的电卡插槽中即可正常用电。一户一卡，不能通用。用户可根据所购的电量自己控制用电情况，可节能省电。当用户用完所购的电量后，电度表自动切断电源，迫使用户重新购电。这样可以杜绝偷电、拖欠电费和漏交电费等现象，同时也便于供电部门的供电管理。

图1为卡式电度表[2]的结构示意图

图2为卡式电度表[2]的原理框图

图3为卡式电度表[2]的电路原理图

图4为写卡机[1]的原理框图

图5为写卡机[1]中专用接口电路[12]的原理图

图6-1为利用光电元件[23.1]的转换开关[23]电路原理图

图6-2为利用霍尔元件[23.2]的转换开关[23]电路原理图

图6-3为利用簧片开关[23.3]的转换开关[23]电路原理图

本发明的最佳实施方案为：

本发明包括写卡机[1]、卡式电度表[2]和电卡[3]三部分。写卡机[1]包括通用微机系统[11]和专用接口电路[12]。卡式电度表[2]包括机电转换装置[21]、机械传动装置[22]、转换开关[23]、单片机系统[24]、用电控制开关[25]、电源[26]、外壳[27]和电卡插槽[28]。写卡机[1]由通用微机系统[11]和专用接口电路[12]构成。专用接口电路[12]上有电卡插槽[13]。通用微机系统[11]通过其主机内部的扩展槽与专用接口电路[12]相联，并通过专用接口电路[12]完成对电卡[3]的读写，并对用户的用电情况进行统计。专用接口电路[12]由微机并行输入输出电路和写卡机[1]的电卡插槽[13]构成。通用微机系统[11]通过并行输入输出接口电路上的相应的输入输出位模拟对电卡[3]的读写时序，完成对电卡[3]的读写。图5为写卡机[1]的专用接口电路[12]的原理图，图中[13]为写卡机[1]上的电卡插槽。三态门电路[14]可以是74LS244，电卡输出通过三态门电路[14]输入通用微机系统[11]。D锁存器[15]可以用74LS374，通用微机系统[11]通过D锁存器[15]对电卡[3]进行写操作。译码器[16]决定三态门电路[14]和D锁存器[15]的地址。D₀～D₇为通用微机系统[11]8位数据线，A₀～A₉为地址线，IOR、IOW分别为读写控制信号，AEN为地址允许信号。