[实用新型]三相智能卡式预付费多功能电能表

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用电信息管理系统领域，尤其涉及预付费多功能的智能型计量仪表。

背景技术

所谓预付费电能表就是先购电后用电，完全按照商品交换的原则进行。电是一种商品，长期以来，由于受计划经济的影响，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。特别是对于一些大用户，用电量比较多，电费回收是供电部门非常头疼的事，所以采用预付费电能表实行先付费、后用电有很大的现实意义。

随着电力行业改革深入，工业三相用电对多功能电能表的需求大量增加。目前国内多功能表种类少、价格较高、功能不完善，往往仅是针对某些地区的特定要求开发，缺乏通用性，某些产品未能完全达到国标的要求。

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三相智能卡式预付费多功能电能表，该表可以同时计量正/反向有功电能、正/反向无功电能、四象限无功电能，还具有多费率控制，负荷曲线记录，各相失压、过压、频率超限记录，数据LCD显示等多种功能；且能通过银电联网实现电量预购，解决收费难问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：三相智能卡式预付费多功能电能表，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、按键模块、测频模块，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E²PROM及SAM模块、红外及485通讯模块，所述微控制器的信号输出端电连接LCD显示模块和控制继电器模块，其特征在于：

它还包括为微控制器提供实时时钟的时钟处理模块；

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，所述数字滤波器的一个输出端通过高通滤波器电连接功率、电压、电流计算器，所述数字滤波器的另一输出端直接电连接功率、电压、电流计算器；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，所述数字滤波器的一个输出端通过高通滤波器电连接功率、电压、电流计算器，所述数字滤波器的另一输出端直接电连接功率、电压、电流计算器；所述功率、电压、电流计算器通过通讯接口电连接微控制器的信号输入端；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；

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、两路稳压滤波电路来得到微控制器电源+5V和计量电源A+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；该检测电源输入到掉电检测电路得到一个掉电信号，该信号进入到看门狗电路，看门狗发出复位信号给微控制器；所述A相变压器、B相变压器和C相变压器的副边的另外两抽头之间分别通过半波整流汇集，再通过电容稳压、稳压滤波后得到485通讯电源R+5V；

所述测频模块包括三相供电电源通过3个降压变压器得到与原边同频率的但隔离的降压电源，降压电源通过阻容降压滤波电连接比较器，所述比较器与一固定电压值比较，微控制器输出控制信号后，所述比较器将正弦波信号转换成方波信号输入到微控制器；

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，本实用新型能精确测量三相电压、电流、频率、有功、无功功率、功率因数等电参数，同时还具有正/反向有功电能计量、感性/容性无功电能计量、分时计量、事件记录、数据远传、红外抄表等功能。还可以增加如四象限有功、无功电能计量、谐波分析、智能抄表、用电管理及负荷控制等；还可以通过智能CPU卡或掌上电脑为传输媒介实现用户与供电部门的信息联系；还具有RS485接口通讯功能，方便电力部门实现计算机联网管理，从而适应了电力部门对用户有效及时的现代化科学管理需求。试验证明，本实用新型可广泛用于国内市场三相用电的工业用户。

附图说明