[实用新型]三相智能卡式农灌用电能表

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农田灌溉用电管理系统领域，尤其涉及一表多卡、一卡多表的用电智能模式。

背景技术

随着农村电网改造及农村用电管理体制改革的进行，农村用电管理的现代化已是不可阻挡的趋势，农业灌溉作为农业生产用电中的一部分，实现其自动化管理将有着良好的市场前景。目前农田灌溉大部分还是通过抄表收费或计时收费，不可避免的存在着窃电、欠费、电霸等不良行为，也存在着人情电、关系电。

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实现农民持卡用电、方便用电计费管理的三相智能卡式农灌用电能表。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：三相智能卡式农灌用电能表，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电路模块、断相报警模块，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的显示模块和控制继电器模块，其中：

所述计量电路模块包括A相计量模块、B相计量模块、C相计量模块；A相计量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，与所述A/D转换器电连接的数字滤波器，与所述数字滤波器电连接的功率计算器；所述A相计量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，与所述A/D转换器电连接的数字滤波器，与所述数字滤波器电连接的功率计算器；所述B相计量模块和C相计量模块与A相计量模块的电路相同，且所述A相计量模块、B相计量模块和C相计量模块各自的功率计算器电连接至共同的累加器，所述累加器电连接功率脉冲转换模块，该脉冲信号经过分频器，一路用于脉冲指示和校验，一路用于驱动数器和单片机计算电能；

所述电源模块包括参数相同的A相变压器、B相变压器和C相变压器，所述A相变压器、B相变压器和C相变压器的副边的其中两抽头之间分别通过全波整流后汇集，再通过阻容降压稳压，最后通过稳压器、稳压滤波电路来得到微控制器电源+5V，同时在稳压器前还抽出了一个12V的检测电源，用以检测供电电源，该检测电源输入到看门狗电路，看门狗发出复位信号给微控制器；三相变压器原边抽头和模拟地共同通过三相全波整流、电容稳压电路和稳压器来得到计量电源Vcc和负电源Vss；

所述断相报警模块包括分别取样于A相变压器、B相变压器和C相变压器的原边中间抽头，所述三个原边中间抽头分别通过电阻分压得到电源缺相指示信号，即A相、B相和C相的断相信号；且在断相时对应指示灯熄灭；

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。

由于采用了上述技术方案，可以进行三相三线、三相四线大电流、小电流等各种情况下的正反向电能计量；另一方面，通过一表多卡、一卡多表技术实现多个用户可用同一只表进行灌溉计费、也可以一个用户在多只表上使用。试验证明，本实用新型可提高农业灌溉的用电效率。

附图说明

图1是本实用新型的电能计量及指示部分原理框图；

图2是本实用新型的电源及电源管理部分原理框图；

图3是本实用新型的微控制器智能控制部分原理框图；

图4是本实用新型的智能存储单元SAM模块功能原理框图；

图5是本实用新型的卡与微控制器接口电路原理框图；

图6是本实用新型的数码管显示电路原理框图。

具体实施方式

本实施例的整体组成分主体部件和附加部件，主体部件为电能表本身，有封闭式外壳包装，底壳上有固定孔；附加部件为漏电保护器，漏电保护器是外接在表后的用以断开电机。主体部件按照功能又分为电源模块、计量模块、单片机智能控制模块、显示模块、卡与SAM模块等。其中电源模块是为整机提供不同的电源，电源之间互不影响；计量模块是通过电压电流取样网络利用专用电能计量芯片实现电能量的计量；单片机智能模块是实现数据处理、信息传递、预付费等功能；显示模块是显示剩余电量、插卡信息等；卡与SAM模块是实现卡内信息与表内信息的互送，互送之前必须经过密钥认证。以下结合各功能原理图为本电能表工作过程叙述。