CN103544780A - 一种智能电能表结构及该结构的连接固定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能电能表结构及该结构的连接固定方法，该结构通过将卡口抗攻击器件集成于抗攻击器件电路板上，做到主板的规格统一，单相远程费控智能电能表可以通过插装卡座转换成单相本地费控智能电能表，可实现智能电能表单相远程与单相本地间的灵活转换。在生产时只需生产单相远程费控智能电能表，便于主板生产，降低因品种多而造成的成品库存压力。同时，通过采用排针排母插装的方式将抗攻击器件电路板与主板连接固定，安装与拆卸方便，便于生产与维修，保证了卡座与主板间电气连接的可靠性，相对焊接方式有效的提高了生产效率，降低人工及焊接材料成本。此外，通过罩壳与底壳对卡座水平与垂直方向移动进行限位，实现了卡座连接的稳定性。

Description

一种智能电能表结构及该结构的连接固定方法

技术领域

本发明属于智能电能表加工制造技术领域，具体涉及一种智能电能表结构及该结构的连接固定方法。

背景技术

随着我国智能电网建设工程不断向前推进，智能电表作为智能电网终端的一环，安装规模也在不断的扩大，2011年和2012年国家电网智能电表计划招标量都超过了5000万只，2013年国家电网智能电表计划招标量也将在5000万只以上，目前传统电能表市场已经从高速增长期进入适度增长期，整个行业竞争更加激烈，行业利润率下降，而且随着中国劳动力及材料成本的提高，智能电表行业公司产品毛利正在逐渐被压缩，在制作材料成本空间越来越小的情况下，控制用工成本、提高生产效率是提高产品毛利率最有效的手段。

在生产的过程中，由于智能电能表有单相远程费控智能电能表与单相本地费控智能电能表之分，在生产单相本地费控智能电能表时需要在主控制板上设置卡口抗攻击器件，而单相远程费控智能电能表则不需要设置，因此无法做到智能电能表主板的规格统一，且由于产品生产品种较多存在成品库存的压力。

单相本地费控智能电能表是以CPU智能IC卡做为用户购电充值的媒介，插卡口做为CPU智能IC卡与智能电能表进行数据交换的接口，由于结构的原因，卡座与主控制板是单独的两个部件，目前基本上是通过焊接或者插座线连接的方式与主板完成电气连接，存在诸多问题，具体如下：

一、焊接固定

1、在加工过程中要求卡座与主板为垂直焊接，才能保证智能电表的插卡口与卡座径向中心在一条直线上，从而保证插卡顺利，否则将会对插卡产生阻滞。

2、由于卡座与主板的连接方式是通过焊点连接，这样势必需要比较大的焊点才能保证电气连接的机械强度，在反复插卡过程中易造成卡座松动，从而焊点开焊形成开路，造成不能读卡，影响用户充值。

3、因为焊点周围有其他器件干扰，空间比较狭窄，焊接困难，影响效率，此工序相较其他工序需要更多工位才能匹配流水速度，从而增加了用工成本。

4、由于使用了比较大的焊点加强焊点强度，造成单台焊料成本增加，从而增加材料成本。

二、插座线连接

1、插头插接的方式相较焊接固定简化了卡座与主板了连接操作，但是卡座引线的加工需要增加用工，不适合设备规模化加工。

2、插头插装在插座中，因震动有松脱的隐患。

因此，鉴于以上问题，有必要提出一种智能电能表，通过将主板的规格统一，可实现单相远程费控智能电能表与单相本地费控智能电能表的灵活转换，避免出现成品库存问题。且保证卡座与主板间电气连接的稳定性与可靠性，提高生产效率。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种智能电能表结构及该结构的连接固定方法，通过将卡口抗攻击器件集成于抗攻击器件电路板上，做到主板的规格统一，可实现单相远程费控智能电能表与单相本地费控智能电能表的灵活转换，便于主板生产，避免出现成品库存问题。且通过插接方式将抗攻击器件电路板与主板连接固定，保证卡座与主板间电气连接的稳定性与可靠性，提高生产效率。

根据本发明的目的提出的一种智能电能表结构，包括单相远程费控智能电能表与卡座，所述单相远程费控智能电能表包括底壳、罩壳、以及设置于所述底壳内部的主板；所述卡座包括卡座主体和固定于所述卡座主体上的抗攻击器件电路板，所述抗攻击器件电路板上集成有卡口抗攻击器件，所述抗攻击器件电路板与所述主板间电连接固定；

所述卡座主体上设置有用于插入外部IC卡的插卡槽，所述插卡槽内的多个接脚电连接到所述抗攻击器件电路板上；IC卡插入插卡槽中后，IC卡内的数据信息首先经过所述抗攻击器件电路板上的卡口抗攻击器件后输入到主板中。

优选的，所述抗攻击器件电路板上还集成有排针，所述主板上设置有排母，所述抗攻击器件电路板与所述主板间插接固定，实现卡座与主板的电气连接。

优选的，所述排针与所述抗攻击器件电路板的固定端和所述卡口抗攻击器件电连接，所述固定端为卡口抗攻击器件的输入端。

优选的，所述抗攻击器件电路板与所述主板间连接有引线，所述引线的两端设置有插头，所述抗攻击器件电路板与所述主板上均对应的设置有插座。

优选的，所述底壳上设置有用于安装卡座的卡槽，所述卡槽用于对卡座的水平移动方向进行限位。

优选的，所述罩壳上设置有插卡孔，所述插卡孔与所述插卡槽对应设置，且对所述卡座的垂直移动方向进行限位。

优选的，所述卡口抗攻击器件与所述排针均与所述抗攻击器件电路板波峰焊接固定。

一种智能电能表的连接固定方法，具体步骤如下：

（一）、通过波峰焊接的方式将卡口抗攻击器件与排针焊接固定于抗攻击器件电路板上，排针方式按照2x3或1x6格式排布；

（二）、将抗攻击器件电路板焊接固定于卡座本体上；

（三）、抗攻击器件电路板上的排针与主板上的排母插装对接，完成卡座与主板的电气连接，同时将卡座的底端插入卡槽内固定，对卡座的水平移动方向进行限位；

（四）、盖上罩壳，对卡座的垂直移动方向进行限位，完成安装。

与现有技术相比，本发明公开的智能电能表结构及该结构的连接固定方法的优点是：该结构通过将卡口抗攻击器件集成于抗攻击器件电路板上，做到主板的规格统一，单相远程费控智能电能表（载波）可以通过插装卡座转换成单相本地费控智能电能表（载波/CPU卡），可实现智能电能表单相远程与单相本地间的灵活转换。在生产时只需生产单相远程费控智能电能表，便于主板生产，降低因品种多而造成的成品库存压力。同时，通过采用排针排母插装的方式将抗攻击器件电路板与主板连接固定，安装与拆卸方便，便于生产与维修，保证了卡座与主板间电气连接的可靠性，相对焊接方式有效的提高了生产效率，降低人工及焊接材料成本。

此外，通过罩壳与底壳对卡座水平与垂直方向移动进行限位，实现了卡座连接的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明公开的卡座的结构示意图。

图2为本发明公开的卡座与主板连接的结构示意图。

图3为本发明公开的抗攻击器件电路板上的电路图。

图中的数字或字母所代表的相应部件的名称：

1、主板  2、卡座本体  3、抗攻击器件电路板  4、排针  5、卡口抗攻击器件  6、排母  7、插卡槽

具体实施方式

在生产的过程中，由于智能电能表有单相远程与单相本地之分，在生产单相本地费控智能电能表时需要在主控制板上设置卡口抗攻击器件，而单相远程费控智能电能表则不需要设置，因此无法做到智能电能表主板的规格统一，且由于产品生产品种较多存在成品库存的压力。而且，传统方式中主要采用焊接方式或插座线连接方式实现卡座与主板间的电气连接，工作效率较低，稳定性较差，人工与焊料成本均较高。

本发明针对现有技术中的不足，提供了一种智能电能表结构及该结构的连接固定方法，通过将卡口抗攻击器件集成于抗攻击器件电路板上，做到主板的规格统一，可实现单相远程费控智能电能表与单相本地费控智能电能表的灵活转换，便于主板生产，避免出现成品库存问题。且通过插接方式将抗攻击器件电路板与主板连接固定，保证卡座与主板间电气连接的稳定性与可靠性，提高生产效率。

下面将通过具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请一并参见图1至图3，如图所示，一种智能电能表结构，包括单相远程费控智能电能表与卡座，单相远程费控智能电能表包括底壳、罩壳、设置于底壳内部的主板1；卡座包括卡座主体2和固定于卡座主体2上的抗攻击器件电路板3，抗攻击器件电路板3上集成有卡口抗攻击器件5，抗攻击器件电路板3与主板1间电连接固定。通过将卡口抗攻击器件5集成于抗攻击器件电路板3上，做到主板的规格单一化，单相远程费控智能电能表可以通过插装卡座转换成单相本地费控智能电能表，可实现智能电能表单相远程与单相本地间的灵活转换。在生产时只需生产单相远程费控智能电能表，降低因品种多而造成的成品库存压力。

抗攻击器件电路板3上设置有排针4，主板1上设置有排母6，抗攻击器件电路板3与主板1间插接固定，完成卡座与主板的电气连接。在连接时，通过专用插件机完成抗攻击器件电路板与主板间的插装固定。抗攻击器件电路板上的卡口抗攻击器件与排针均通过波峰焊接方式固定于抗攻击器件电路板3上，适宜批量化生产，效率较高。插装速度相较以往的焊接方式连接提高效率在5倍以上，降低人工及焊接材料成本。且安装与拆卸方便，便于维修。而且在生产流程中，主板和卡座部件可以分别测试，便于主板生产，在工序最后完成卡座插装，便于主板的周转。

排针4与抗攻击器件电路板3的固定端和卡口抗攻击器件5电连接，固定端为卡口抗攻击器件的输入端。

卡口抗攻击器件5输入点与输出点之间串联有一热敏电阻，图示RT1、RT2、RT3、RT4、RT5，卡口抗攻击器件5的电源输出点与电子设备的公共点并联一瞬变电压抑制二极管D1，其他输出点与电子设备的公共点并联一稳压管，如：D2、D3、D4、D5，通过并联瞬变电压抑制二极管，在原有的基础上加宽了对整个模块电路的保护，保证IC卡读写的可靠性。

除采用排针排母插接方式连接固定以外，还可采用焊接与插座线连接方式固定。抗攻击器件电路板3与主板1间连接有引线（未示出），引线的两端设置有插头（未示出），抗攻击器件电路板与主板上均对应的设置有插座（未示出），通过引线将卡座与主板电气连接固定。

其中，实施例中的2x3弯排针还可为直排针结构等，具体结构形式不做限制。

底壳上设置有用于安装卡座的卡槽（未示出），卡槽用于对卡座的水平移动方向进行限位。一般底壳分有卡槽与无卡槽两种，通过设置卡槽可将卡座正确的安装到位，单相远程费控智能电能表没有卡座，通常采用无卡槽的底壳。一般采用焊接固定卡座与主板时无法确定卡座的位置，因此也选用无卡槽的底壳。

罩壳上设置有插卡孔，插卡孔与插卡槽对应设置，且对卡座的垂直移动方向进行限位。保证卡座垂直方向上的稳定性。罩壳也分为有插卡孔与无插卡孔两种，一般单相远程费控智能电能表没有卡座，因此采用无插卡孔的罩壳。单相本地费控智能电能表设有卡座，因此选用有插卡孔的罩壳，安装时，插卡孔与卡座对应设置。

抗攻击器件电路板是用户IC卡与电表进行数据交换的接口，抗攻击器件电路板3与智能电表主板1采用排针及排母插装方式进行连接，安装时通过电表底壳卡槽限位，保证排针及排母的电气连接可靠性。

卡座主体2上设置有用于插入外部IC卡的插卡槽7，插卡槽7内的多个接脚电连接到抗攻击器件电路板3上；IC卡插入插卡槽7中后，IC卡内的数据信息首先经过抗攻击器件电路板3上的卡口抗攻击器件5后通过2x3排针输入到主板中，如果通过卡口对电表进行恶意高压攻击，卡口抗攻击器件将发挥作用起到保护抑制作用，从而避免电表被攻击损坏。

卡口抗攻击器件5与排针4均与抗攻击器件电路板采用波峰焊接固定。通过采用波峰焊接，提高焊接效率，且可批量生产。

一种智能电能表的连接固定方法，具体步骤如下：

（一）、通过波峰焊接的方式将卡口抗攻击器件与插针焊接固定于抗攻击器件电路板上，插针按照2x3或1x6格式排布；

（二）、将抗攻击器件电路板焊接固定于卡座本体上；

（三）、抗攻击器件电路板上的排针与主板上的排母插装对接，完成卡座与主板的电气连接，同时将卡座的底端插入卡槽内固定，对卡座的水平方向进行限位；

（四）、盖上罩壳，对卡座的垂直方向进行限位，完成安装。

本发明公开了一种智能电能表结构及该结构的连接固定方法，该结构通过将卡口抗攻击器件集成于抗攻击器件电路板上，做到主板的规格统一，单相远程费控智能电能表（载波）可以通过插装卡座转换成单相本地费控智能电能表（载波/CPU卡），可实现智能电能表单相远程与单相本地间的灵活转换。在生产时只需生产单相远程费控智能电能表，便于主板生产，降低因品种多而造成的成品库存压力。同时，通过采用排针排母插装的方式将抗攻击器件电路板与主板连接固定，安装与拆卸方便，便于生产与维修，保证了卡座与主板间电气连接的可靠性，相对焊接方式有效的提高了生产效率，降低人工及焊接材料成本。

此外，通过罩壳与底壳对卡座水平与垂直方向移动进行限位，实现了卡座连接的稳定性。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种智能电能表结构，其特征在于，包括单相远程费控智能电能表与卡座，所述单相远程费控智能电能表包括底壳、罩壳、以及设置于所述底壳内部的主板；所述卡座包括卡座主体和固定于所述卡座主体上的抗攻击器件电路板，所述抗攻击器件电路板上集成有卡口抗攻击器件，所述抗攻击器件电路板与所述主板间电连接固定；

所述卡座主体上设置有用于插入外部IC卡的插卡槽，所述插卡槽内的多个接脚电连接到所述抗攻击器件电路板上；IC卡插入插卡槽中后，IC卡内的数据信息首先经过所述抗攻击器件电路板上的卡口抗攻击器件后输入到主板中。

2.如权利要求1所述的智能电能表结构，其特征在于，所述抗攻击器件电路板上还集成有排针，所述主板上设置有排母，所述抗攻击器件电路板与所述主板间插接固定，实现卡座与主板的电气连接。

3.如权利要求2所述的智能电能表结构，其特征在于，所述排针与所述抗攻击器件电路板的固定端和所述卡口抗攻击器件电连接，所述固定端为卡口抗攻击器件的输入端。

4.如权利要求1所述的智能电能表结构，其特征在于，所述抗攻击器件电路板与所述主板间连接有引线，所述引线的两端设置有插头，所述抗攻击器件电路板与所述主板上均对应的设置有插座。

5.如权利要求1所述的智能电能表结构，其特征在于，所述底壳上设置有用于安装卡座的卡槽，所述卡槽用于对卡座的水平移动方向进行限位。

6.如权利要求1所述的智能电能表结构，其特征在于，所述罩壳上设置有插卡孔，所述插卡孔与所述插卡槽对应设置，且对所述卡座的垂直移动方向进行限位。

7.如权利要求1所述的智能电能表结构，其特征在于，所述卡口抗攻击器件与所述排针均与所述抗攻击器件电路板波峰焊接固定。

8.一种智能电能表的连接固定方法，其特征在于，具体步骤如下：

（一）、通过波峰焊接的方式将卡口抗攻击器件与排针焊接固定于抗攻击器件电路板上，排针方式按照2x3或1x6格式排布；

（二）、将抗攻击器件电路板焊接固定于卡座本体上；

（三）、抗攻击器件电路板上的排针与主板上的排母插装对接，完成卡座与主板的电气连接，同时将卡座的底端插入卡槽内固定，对卡座的水平移动方向进行限位；

（四）、盖上罩壳，对卡座的垂直移动方向进行限位，完成安装。

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