CN209015319U - 基于sts标准传输协议的预付费电表 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于STS标准传输协议的预付费电表，属于电能表技术领域。基于STS标准传输协议的预付费电表，包括电表壳和内置于电表壳的电路板，所述电路板上设有主控单元、同时与所述主控单元电连接的计能采样单元、键盘输入单元、防窃电检测单元、红外通讯单元、继电器控制单元、LCD显示单元以及供电单元，所述电表壳上设置有显示窗口以供LCD显示单元嵌入和显示，所述电表壳上还设置有按键区和覆有透明玻璃的红外通讯孔。该预付费电能表具有防窃电检测单元，使用安全方便快捷，且具有报警单元，能及时提醒用户异常情况的发生。

Description

基于STS标准传输协议的预付费电表

技术领域

本实用新型属于电能表技术领域，具体涉及一种基于STS标准传输协议的预付费电表。

背景技术

随着电力工业的变革，出租屋、学校和偏远地区大都使用预付费售电系统，与预付费售电系统应运而成的预付费电能表在整个预付费系统中起着至关重要的作用，预付费电能表是基于消费者“先买电，后用电”的一种特殊电能表。

传统的预付费电能表一般为写卡式，该种电能表由于使用的IC卡不同、加密方式不同以及供应商采用的卡表不同，使得其难以兼容，可扩展性很差，又由于每台预付费电能表均要使用IC卡且需要客户到指定营业点购电，所以购电成本较高，而电量一般是通过加密方式存储在IC卡上，而IC卡很容易被损坏，会造成纠纷和电量丢失。

还有一种预付费电能表为代码式，是由管理系统将用户信息和购电信息结合起来生成一组加密代码，并交给用户自己输入到电能表中，电能表经过正确解密后得到预存电量或金额，该种方式存在用户可能会丢失加密代码，造成不变，并且无论是写卡式还是代码式的电能表均不具有防盗电的功能，这样很容易出现盗电的现象。

因此，急需提出一种兼容性强、便于购电和防盗电的电能表。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的状况，克服上述缺陷，提供一种基于STS标准传输协议的预付费电表。

本实用新型采用以下技术方案，所述基于STS标准传输协议的预付费电表，包括电表壳和内置于电表壳的电路板，其中：

所述电路板上设有主控单元、同时与所述主控单元电连接的计能采样单元、键盘输入单元、防窃电检测单元、红外通讯单元、继电器控制单元、LCD显示单元以及供电单元；

所述电表壳上设置有显示窗口以供LCD显示单元嵌入和显示，所述电表壳上还设置有按键区和覆有透明玻璃的红外通讯孔，所述按键区与所述键盘输入单元相连，所述红外通讯单元与红外通讯孔上覆盖的透明玻璃相接触。

作为上述技术方案的进一步改进，所述电路板上还设置有与所述主控单元电连接的报警单元，所述报警单元包括蜂鸣器和LED指示灯。

作为上述技术方案的进一步改进，所述电表壳上还具有可开合的表盖。

作为上述技术方案的进一步改进，所述防窃电检测单元包括开表盖检测电路和外部磁场检测电路，所述开表盖检测电路和外部磁场检测电路的输出端均电连接于所述主控单元。

作为上述技术方案的进一步改进，所述电路板上还设置有与所述主控单元电连接的存储器，所述存储器用于存储历史信息。

作为上述技术方案的进一步改进，所述历史信息具体包括前5次的购电信息、前5次篡改时刻、前5个月的用电量信息、前5次掉电时刻、前5次表盖打开的时刻。

作为上述技术方案的进一步改进，所述继电器控制单元包括磁保持继电器和磁保持继电器驱动电路，所述磁保持继电器驱动电路的输入端电连接于所述主控单元，所述磁保持继电器驱动电路的输出端电连接于所述磁保持继电器的控制端，所述磁保持继电器的开关两端分别接入L线和N线。

作为上述技术方案的进一步改进，所述LCD显示单元的显示内容包括表盖的状态、磁保持继电器的状态、电表的功率状态。

作为上述技术方案的进一步改进，所述按键区设置有3*4式排列的12个按键，12个按键上依次标有数字0～9、撤销符号和确认符号。

本实用新型公开的基于STS标准传输协议的预付费电表，其有益效果在于，通过键盘输入单元或红外通讯单元两种方式将购电信息传输到电表上，安全可靠且方便快捷；具有防窃电检测单元，能够及时的发现用户的电量被盗，保护了用户的利益；还具有报警单元，能够通过蜂鸣器和指示灯提醒用户已购买的电量将要用尽，让用户提前购电，以免带来不便。

附图说明

图1是本实用新型优选实施例的电路板组成模块示意图。

图2是本实用新型优选实施例的外观结构示意图。

图3是本实用新型优选实施例的电路原理图。

附图标记包括：1-电表壳，2-显示窗口，3-红外通讯孔，4-按键区。

具体实施方式

本实用新型公开了基于STS标准传输协议的预付费电表，下面结合优选实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。

参见附图的图1和图2，基于STS标准传输协议的预付费电表，包括电表壳 1和内置于电表壳1的电路板，其中：

所述电路板上设有主控单元、同时与所述主控单元电连接的计能采样单元、键盘输入单元、防窃电检测单元、红外通讯单元、继电器控制单元、LCD显示单元以及供电单元；

所述电表壳1上设置有显示窗口2以供LCD显示单元嵌入和显示，所述电表壳1上还设置有按键区4和覆有透明玻璃的红外通讯孔3，所述按键区4与所述键盘输入单元相连，所述红外通讯单元与红外通讯孔3上覆盖的透明玻璃相接触，所述按键区4设置有3*4式排列的12个按键，12个按键上依次标有数字0～9、撤销符号(图中的back)和确认符号(图中的enter)，所述电表壳 1上还具有可开合的表盖(图中未示出)。

参见附图的图3，图3示出了本实用新型优选实施例的电路原理。

其中，所述主控单元所采用的主控芯片为单片机HT5017；所述计能采样单元通过对用户供电电压和电流采样得到用户用电量；所述键盘输入单元包括按键K1～K12，所述按键K1～K12采用矩阵式连接于电路中，所述按键K1～K12对应的于电表壳上按键区的12个按键，用户可通过按键输入在购电系统中购电所得的Token码；所述红外通讯单元包括红外线接收管PT204-6B，所述红外接收管PT204-6B用于接收外部传输过来的购电信息，在用户不想手动按键输入时，可以选择采用红外通讯单元实现对购电信息的接收。

所述防窃电检测单元包括开表盖检测电路和外部磁场检测电路，所述开表盖检测电路和外部磁场检测电路的输出端均电连接于所述主控单元。

所述开表盖检测电路包括二极管VD6、电阻R28和R29、电容C2以及外部接插端子XC12，所述外部接插端子XC12的2脚经电阻R28电连接于所述二极管VD6的阴极，所述二极管VD6的阳极接电源VCC，所述外部接插端子XC12 的2脚还经电阻R29电连接于所述主控单元，所述外部接插端子XC12的2脚还经电容C2接地，所述外部接插端子XC12的1脚接地，电表壳1开表盖接于外部插接端子XC12上，当表盖被打开，开表盖检测电路就会检测到。

所述外部磁场检测电路包括磁性传感器TCS20DLR、电阻R26、R27、R34、二极管VD8、电容C20、C32、开关按钮SB2，所述磁性传感器TCS20DLR的1 脚经电容C32接地，所述磁性传感器TCS20DLR的2脚接地，所述磁性传感器 TCS20DLR的3脚电连接于主控单元，所述磁性传感器TCS20DLR的3脚还经电阻R34分别电连接于磁性传感器TCS20DLR的1脚、所述二极管VD8的阴极、电阻R26的一端，所述二极管VD8的阳极接电源VCC，所述电阻R26的另一端经电阻R27电连接于所述主控单元，所述电阻R26还经开关按钮SB2接地，所述电容C20并联于开关按钮SB2，对于有人从外部接线窃电情况，外部磁场检测电路会检测到外部磁场的变化。

优选地，所述电路板上还设置有与所述主控单元电连接的报警单元，所述报警单元包括蜂鸣器和LED指示灯，当上述开表盖检测电路检测到表盖被打开或外部磁场检测电路检测到外部磁场改变，主控单元的单片机HT5017便会控制蜂鸣器发出报警声，而当购电量将要用完时，单片机HT5017会控制LED指示灯亮，及时提醒用户去购买电量。

优选地，所述电路板上还设置有与所述主控单元电连接的存储器，所述存储器用于存储历史信息。

优选地，所述历史信息具体包括前5次的购电信息、前5次篡改时刻、前5 个月的用电量信息、前5次掉电时刻、前5次表盖打开的时刻。

优选地，所述继电器控制单元包括磁保持继电器和磁保持继电器驱动电路，所述磁保持继电器驱动电路的输入端电连接于所述主控单元，所述磁保持继电器驱动电路的输出端电连接于所述磁保持继电器的控制端，所述磁保持继电器的开关两端分别接入L线和N线，在电表没有购电量的情况下，磁保持继电器保持在断开的状态，从而断开了给用户的供电源，电表有购电量，则磁保持继电器保持在闭合的状态，用户可以正常用电。

优选地，所述LCD显示单元的显示内容包括表盖的状态、磁保持继电器的状态、电表的功率状态。

对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于STS标准传输协议的预付费电表，其特征在于，包括电表壳和内置于电表壳的电路板，其中：

所述电路板上设有主控单元、同时与所述主控单元电连接的计能采样单元、键盘输入单元、防窃电检测单元、红外通讯单元、继电器控制单元、LCD显示单元以及供电单元；

所述电表壳上设置有显示窗口以供LCD显示单元嵌入和显示，所述电表壳上还设置有按键区和覆有透明玻璃的红外通讯孔，所述按键区与所述键盘输入单元相连，所述红外通讯单元与红外通讯孔上覆盖的透明玻璃相接触。

2.根据权利要求1所述的基于STS标准传输协议的预付费电表，其特征在于，所述电路板上还设置有与所述主控单元电连接的报警单元，所述报警单元包括蜂鸣器和LED指示灯。

3.根据权利要求1所述的基于STS标准传输协议的预付费电表，其特征在于，所述电表壳上还具有可开合的表盖。

4.根据权利要求3所述的基于STS标准传输协议的预付费电表，其特征在于，所述防窃电检测单元包括开表盖检测电路和外部磁场检测电路，所述开表盖检测电路和外部磁场检测电路均电连接于所述主控单元。

5.根据权利要求1所述的基于STS标准传输协议的预付费电表，其特征在于，所述电路板上还设置有与所述主控单元电连接的存储器，所述存储器用于存储历史信息。

6.根据权利要求5所述的基于STS标准传输协议的预付费电表，其特征在于，所述历史信息具体包括前5次的购电信息、前5次篡改时刻、前5个月的用电量信息、前5次掉电时刻、前5次表盖打开的时刻。

7.根据权利要求1所述的基于STS标准传输协议的预付费电表，其特征在于，所述继电器控制单元包括磁保持继电器和磁保持继电器驱动电路，所述磁保持继电器驱动电路的输入端电连接于所述主控单元，所述磁保持继电器驱动电路的输出端电连接于所述磁保持继电器的控制端，所述磁保持继电器的开关两端分别接入L线和N线。

8.根据权利要求1所述的基于STS标准传输协议的预付费电表，其特征在于，所述LCD显示单元的显示内容包括表盖的状态、磁保持继电器的状态、电表的功率状态。

9.根据权利要求1所述的基于STS标准传输协议的预付费电表，其特征在于，所述按键区设置有3*4式排列的12个按键，12个按键上依次标有数字0～9、撤销符号和确认符号。