CN103150831A - 导轨式预付费电能表 - Google Patents

Abstract

本发明公开了导轨式预付费电能表，包括电路板和断路器。电路板包括处理器、电能采样单元、存储器；处理器连接电能采样单元、断路器、存储器。断路器包括继电器、输入线和输出线；输入线和输出线位于断路器底部，为硬质的导电体，连接继电器；输入线和输出线包括螺栓孔；输入线包括采样电阻、电压检测线、电流检测线；电流检测线的两个测点分别位于采样电阻的两端。输入线和输出线呈Z字形，所述的螺栓孔位于输入线和输出线的端部。电路板分成采样板和控制板，采样板包括有继电器固位孔。本发明结构紧凑，采用网络通信的方式实现预存电费，并结合了导轨式电能表，体积小，易安装的特点，容易实现组网管理。

Description

导轨式预付费电能表

技术领域

本发明涉及预付费电能表。

背景技术

目前电能测量领域的预付费电能表，主要通过两种方式实现预存电费：一种是采用电子卡即IC卡的方式，一种采用代码式输入。无论哪种方式都需要一个预存电费的输入系统和内置的断路器，导致仪表体积较大，因而现有的预付费电能表均采用壁挂安装方式，不仅安装繁琐，而且仪表体积较大，集中安装时，对空间的要求较高。

发明内容

本发明所要解决的问题是当前预付费电能表，体积大，安装不方便。

为解决上述问题，本发明采用的方案如下：

导轨式预付费电能表，包括电路板和断路器。所述的电路板包括处理器、电能采样单元、存储器；处理器连接电能采样单元、断路器、存储器；所述的断路器包括继电器、输入线和输出线；输入线和输出线位于断路器底部，为硬质的导电体，连接继电器；输入线和输出线包括螺栓孔，螺栓孔位于输入线和输出线的端部；输入线包括采样电阻、电压检测线、电流检测线；电流检测线的两个测点分别位于采样电阻的两端。输入线和输出线呈Z字形。电路板上包括有继电器固位孔，继电器穿过继电器固位孔。螺栓孔除了用于连接外接的电线外还用于固定继电器。螺栓孔和继电器固位孔实现对断路器固定。

为减少导轨式预付费电能表的平面大小，电路板分成采样板和控制板，电能采样单元位于采样板，处理器位于控制板。采样板和控制板呈上下结构，采样板在下，控制板在上。继电器固位孔位于采样板上。本发明的导轨式预付费电能表，进一步还可以包括显示屏。显示屏安装在控制板上。

本发明优先采用网络通信方式预存电费。导轨式预付费电能表进一步包括通信接口。通信接口可以是RS485接口或以太网接口或其他制式的接口。处理器用于：获取电能采样单元获得的电能量；通过通信接口与远程主机建立通信连接；响应远程主机的金额设置指令，将金额保存在存储器中；响应远程主机的费率设置指令，将费率保存在存储器中；根据电能采样单元获得的电能量和存储器中的费率计算消耗的电费，并在存储器的金额中减去消耗的电费；判断存储器中的金额是否足够；如果存储器中的金额不足，则控制断路器切断电源，停止供电；如果存储器中的金额足够，则控制断路器连通电源，开始供电。

本发明进一步还可以包括时钟装置，存储器中存储的费率为分时费率，处理器还用于：获取时钟装置中的当前时间；根据当前时间和存储器中存储的分时费率计算当前费率；根据电能采样单元获得的电能量和当前费率计算消耗的电费，并在存储器的金额中减去消耗的电费。由此实现预付费的分时计费功能。为保证分时计费的正常进行，处理器还可以用于响应校时指令，设定时钟装置的当前时间。

进一步，还可以包括电能明细存储功能和电费明细存储功能，并提供相应的查询功能。

本发明的技术效果包括：

本发明结构紧凑，不同于现有的IC卡或代码输入式预存电费，而采用网络通信的方式实现预存电费，并结合了导轨式电能表，体积小，易安装的特点，容易实现组网管理。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图。

图2为本发明断路器结构示意图。

图3为本发明断路器结构示意图，其中输入线和输出线呈Z字形。

图4为本发明实施例2的结构示意图。

图5为本发明实施例3的结构示意图。

图6为本发明电路示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明做进一步详细说明。

实施例1

导轨式预付费电能表，如图1所示，包括外壳1、电路板2、断路器3。电路板2包括有处理器、电能采样单元、存储器。如图6所示，处理器连接电能采样单元、断路器、存储器。断路器3，如图2，图3所示，包括继电器31、输入线32、输出线33。输入线32和输出线33包括有螺栓孔34。螺栓孔34位于输入线32和输出线33的端部。输入线32和输出线33为呈扁平状的硬质导体，连接继电器31，位于断路器3的底部。输入线32的中间包括有采样电阻35。输入线32连接有电压检测线36，电流检测线38。两条电流检测线38分别连接采样电阻35的两端。由于输入线32和输出线33为硬质导体制成，通过螺栓孔34可以将断路器3整个固定在外壳1 上。输入线32和输出线33也可以为Z字形，如图3所示。这是为了适应外壳1内螺栓孔的高度以及外接电线接入点的高度。通常输入线32和输出线33连接火线。其中输出线33接负载，输入线32接外接电源。

实施例2

在实施例1的基础上，为了进一步固定断路器3。电路板2可以开继电器固位孔。如图4所示，电路板2包括有继电器固位孔21，断路器3的继电器31穿过继电器固位孔21，从而使得断路器3能够更好的固定在外壳1内。

实施例3

在上述实施例的基础上，考虑到所有电路器件都放在电路板上，电路板需要较大的面积。如图5所示，为此电路板2分成采样板4和控制板5。电能采样单元的电路位于采样板4上。控制板5主要是处理器和存储器的电路。采样板4和控制板5呈上下结构，采样板4在下，控制板5在上。继电器固位孔21位于采样板4上。控制板5上还可以安装显示屏6。

实施例4

如图6所示，导轨式预付费电能表，包括处理器、电能采样单元、断路器、存储器、通信接口。处理器连接电能采样单元、断路器、存储器、通信接口。通信接口可以是RS485接口或以太网接口或其他制式的接口。本实施例的导轨式预付费电能表为单相式的。接入火线和零线。其中电能采样单元和断路器安装在火线上。火线上的断路器起到开关的作用，当电能表预存电费金额不足时，在处理器的控制下断开断路器从而切断电源，停止供电。

电费预存和费率设定。本实施例的导轨式预付费电能表预存电费通过网络通信实现，其中处理器负责：通过通信接口与远程主机建立通信连接；通信连接建立后，接收远程主机的金额设置指令，即电费预存指令，将金额即预存电费保存在存储器中。本实施例的导轨式预付费电能表还能设置费率，费率的设置通过网络通信实现，其中处理器负责：通过通信接口与远程主机建立通信连接；通信连接建立后，接收远程主机的费率设置指令，将费率保存在存储器中。存储器为掉电后能够保存数据的持续性存储设备，采用EPROM或EEPROM。

电能表计费工作时，处理器根据电能采样单元获得的电能量和存储器中的费率计算消耗的电费，并在存储器的金额中减去消耗的电费。当存储器的预存电费金额不足，处理器控制断路器切断电源，停止供电；当存储器的预存电费金额足够时，处理器控制断路器连通电源，开始供电。判断存储器中预存电费金额是否足够，以是否能够支付一定电费额度为标准，例如，是否能够支付一度电的费用，假如一度电的费用为0.45元，则假如存储器中预存电费金额如果不足0.45元，则认为预存电费金额不足。

实施例5

在实施例1的基础上，本发明的导轨式预付费电能表还可以进一步提供分时计费的功能。如图1，所示，本发明还可以进一步包括有时钟装置，时钟装置连接处理器。时钟装置用于确定当前时间。存储器存储的费率为分时费率，即按不同时间段设定的费率表。处理器获取时钟装置中的当前时间；然后根据当前时间和存储器中存储的分时费率计算当前费率；再根据电能采样单元获得的电能量和当前费率计算消耗的电费，并在存储器的金额中减去消耗的电费。

为保证时钟装置的当前时间的正确性，本实施例的导轨式预付费电能表还进一步提供校时功能。处理器负责响应通过通信接口传递过来的校时指令，然后根据校时指令中的当前时间，修改时钟装置的当前时间，从而保证当前时间的正确性。

实施例6

在实施例4或实施例5的基础上，本发明的导轨式预付费电能表还可以进一步提供电能明细存储功能和电费明细存储功能，并提供相应的查询功能。

电能明细存储功能。本发明的导轨式预付费电能表的处理器还用于将电能采样单元获得的电能量记录在所述的存储器中。查询电能明细时，处理器响应远程主机的电能查询指令，将保存在存储器中的电能量记录返回至远程主机。

电费明细存储功能。本发明的导轨式预付费电能表的处理器还用于将消耗的电费记录在存储器中。查询电费明细时，响应远程主机的电费查询指令，将保存在存储器中的消耗的电费记录返回至远程主机。

Claims (10)

1.导轨式预付费电能表，其特征在于，包括电路板和断路器；所述的电路板包括处理器、电能采样单元、存储器；处理器连接电能采样单元、断路器、存储器；所述的断路器包括继电器、输入线和输出线；输入线和输出线位于断路器底部，为硬质的导电体连接继电器；输入线和输出线包括螺栓孔，螺栓孔位于输入线和输出线的端部；输入线包括采样电阻、电压检测线、电流检测线；电流检测线的两个测点分别位于采样电阻的两端。

2.如权利要求1所述的导轨式预付费电能表，其特征在于，所述的输入线和输出线呈Z字形。

3.如权利要求1所述的导轨式预付费电能表，其特征在于，所述电路板包括继电器固位孔，所述的继电器穿过继电器固位孔。

4.如权利要求3所述的导轨式预付费电能表，其特征在于，所述的电路板分成采样板和控制板；所述的电能采样单元位于采样板；所述的处理器位于控制板；采样板和控制板呈上下结构，采样板在下，控制板在上；所述的继电器固位孔位于采样板。

5.如权利要求4所述的导轨式预付费电能表，其特征在于，还包括显示屏，所述的显示屏安装在控制板上。

6.如上述任一项权利要求所述的导轨式预付费电能表，其特征在于，还包括通信接口，所述的处理器用于：

获取电能采样单元获得的电能量；

通过通信接口与远程主机建立通信连接；

响应远程主机的金额设置指令，将金额保存在存储器中；

响应远程主机的费率设置指令，将费率保存在存储器中；

根据电能采样单元获得的电能量和存储器中的费率计算消耗的电费，并在存储器中的金额中减去消耗的电费；

判断存储器中的金额是否足够；如果存储器中的金额不足，则控制断路器切断电源；如果存储器中的金额足够时，则控制断路器连通电源。

7.如权利要求6所述的导轨式预付费电能表，其特征在于，所述的通信接口为RS485接口或以太网接口。

8.如权利要求6所述的导轨式预付费电能表，其特征在于，还包括时钟装置，所述的处理器连接时钟装置；所述的存储器保存的费率为分时费率；所述的处理器还用于：

响应校时指令，设定时钟装置的当前时间；

获取时钟装置中的当前时间；

根据当前时间和存储器保存的分时费率计算当前费率；

根据电能采样单元获得的电能量和当前费率计算消耗的电费，并在存储器的金额中减去消耗的电费。

9.如权利要求6所述的导轨式预付费电能表，其特征在于，所述的处理器还用于：

将电能采样单元获得的电能量记录在所述的存储器中；

响应远程主机的电能查询指令，将电能量记录返回至远程主机。

10.如权利要求6所述的导轨式预付费电能表，其特征在于，所述的处理器还用于：

将消耗的电费记录在存储器中；

响应远程主机的电费查询指令，将消耗的电费记录返回至远程主机。

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