UA72254C2 - Лічильник споживаної електроенергії - Google Patents
Лічильник споживаної електроенергії Download PDFInfo
- Publication number
- UA72254C2 UA72254C2 UA2002010189A UA200210189A UA72254C2 UA 72254 C2 UA72254 C2 UA 72254C2 UA 2002010189 A UA2002010189 A UA 2002010189A UA 200210189 A UA200210189 A UA 200210189A UA 72254 C2 UA72254 C2 UA 72254C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- meter
- electricity
- amount
- consumer
- consumers
- Prior art date
Links
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 70
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims description 2
- 241000269319 Squalius cephalus Species 0.000 claims 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 241000219112 Cucumis Species 0.000 description 1
- 235000015510 Cucumis melo subsp melo Nutrition 0.000 description 1
- FJJCIZWZNKZHII-UHFFFAOYSA-N [4,6-bis(cyanoamino)-1,3,5-triazin-2-yl]cyanamide Chemical compound N#CNC1=NC(NC#N)=NC(NC#N)=N1 FJJCIZWZNKZHII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 235000015067 sauces Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07F—COIN-FREED OR LIKE APPARATUS
- G07F7/00—Mechanisms actuated by objects other than coins to free or to actuate vending, hiring, coin or paper currency dispensing or refunding apparatus
- G07F7/08—Mechanisms actuated by objects other than coins to free or to actuate vending, hiring, coin or paper currency dispensing or refunding apparatus by coded identity card or credit card or other personal identification means
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q20/00—Payment architectures, schemes or protocols
- G06Q20/04—Payment circuits
- G06Q20/06—Private payment circuits, e.g. involving electronic currency used among participants of a common payment scheme
- G06Q20/065—Private payment circuits, e.g. involving electronic currency used among participants of a common payment scheme using e-cash
- G06Q20/0652—Private payment circuits, e.g. involving electronic currency used among participants of a common payment scheme using e-cash e-cash with decreasing value according to a parameter, e.g. time
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q20/00—Payment architectures, schemes or protocols
- G06Q20/08—Payment architectures
- G06Q20/12—Payment architectures specially adapted for electronic shopping systems
- G06Q20/127—Shopping or accessing services according to a time-limitation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q20/00—Payment architectures, schemes or protocols
- G06Q20/22—Payment schemes or models
- G06Q20/28—Pre-payment schemes, e.g. "pay before"
-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07F—COIN-FREED OR LIKE APPARATUS
- G07F15/00—Coin-freed apparatus with meter-controlled dispensing of liquid, gas or electricity
-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07F—COIN-FREED OR LIKE APPARATUS
- G07F17/00—Coin-freed apparatus for hiring articles; Coin-freed facilities or services
- G07F17/0014—Coin-freed apparatus for hiring articles; Coin-freed facilities or services for vending, access and use of specific services not covered anywhere else in G07F17/00
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Accounting & Taxation (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Finance (AREA)
- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
Лічильник споживаної електроенергії з її передоплатою, призначений для одночасного обслуговування групи споживачів. Лічильник має пристрій зчитування інформації 4 з електронної карти, дисплей 15, інтерфейс 6, процесор 3 для розрахунку витраченої електроенергії і зроблених платежів і управління функціональними елементами, а також мультиплексор 2, включений у ланцюг між датчиками 11-1n параметрів струму (по числу споживачів) і процесором, до виходів якого підключений виконавчий блок 4, сполучений з групою реле 81-8n для відключення відповідного споживача при вичерпанні ним оплаченої кількості електроенергії. При розташуванні споживачів на значному віддаленні один від одного лічильник виконаний із розміщенням його елементів як в центральному боксі 16, так і в персональних для кожного споживача боксах 171-17n із відповідними елементами зв'язку між боксами, пристроями подачі сигналів відключення споживачів 191-19n і аварійного сигналу при несанкціонованому впливі на бокси. Передбачено запобігання наднормативним втратам електроенергії при такому віддаленні споживачів.
Description
Даний винахід відноситься до пристроїв для вимірювання і контролю кількості споживаної електроенергії і призначений для забезпечення гарантованих оплат споживання електроенергії і запобігання її розкраданню.
Відома велика кількість різних сучасних пристроїв для вимірювання споживаної електроенергії з використанням напівпровідникових логічних елементів і елементів імпульсної техніки, перетворювачів інформації (перетворювачів сигналів одного виду в сигнали іншого виду), в тому числі аналогово-цифрових перетворювачів (див., наприклад, патент США Ме3947763, 1976бр., НКВ 342/142, МКВ СО1Е 11/32).
Більш сучасні лічильники споживаної електроенергії з компонентами, що програмуються, включають мікроконтролер, елементи пам'яті, дисплей, інтерфейс. Такі лічильники, крім того, реагують певним чином на відхилення струму або напруження в ту або іншу сторону від заданого діапазону (див., наприклад, патент США Ме5315235, 1994р., НКВ 324/116, МКВ СО1К19/16).
Розроблені також програмовані лічильники електроенергії, які мають розвинену логіку роботи і призначені переважно для установлення на промислових об'єктах (див., наприклад, ЕР Мо0857978 А2, 12.08.1998, заявлений 21.02.1992, МКВ 5О01кК22/00; його аналог патент США Ме5631843, 20.05.1997, заявлений 6.06.1996).
Відомі також лічильники подібного рівня з використанням ущільнених ланцюгів аналогово-цифрових перетворювачів (див., наприклад, патент США Ме5544089, 1996р., заявлений 7.06.1995, НКВ 364/492, МКВ
СОбЕ17/00).
Згадані технічні рішення призначені для використання переважно у високорозвинених країнах (із відповідним рівнем культури споживання різного роду послуг), зокрема, для точного вимірювання споживаної електроенергії на промислових і інших досить потужних підприємствах (у тому числі з нерівномірним завантаженням електричних мереж).
Разом із тим, в багатьох країнах світу, передусім у тих, які розвиваються, включаючи країни, що утворилися на території колишнього СРСР, існує проблема оплати комунальних послуг, зокрема споживаної електроенергії. Для розв'язання цієї проблеми багато які відомі компанії розробили і виробляють електронні лічильники, які дозволяють споживати електроенергію тільки після її оплати.
Споживач, у якого встановлений такий лічильник, оплачує електроенергію і отримує електронну карту (5тагі сага), в пам'яті якої записана оплачена споживачем сума. Далі споживач вставляє електронну карту в лічильник, який запам'ятовує оплачену суму і дозволяє споживачу використати відповідну кількість електроенергії.
До компаній, що виробляють таки лічильники, зокрема, відносяться: І апдіз 5 («зуг (Швейцарія),
Рраїіеіекігоп (Росія), Зспіштбрегдег (Франція), О.М.5. Моїог5 ЦИ. (Великобританія), Сопіосд б5оцій Аїтгіса (ПАР),
Мізко Рго|есі ЕІесігопіс5 5 Соттипісайоп5 ЦЕ. (Ізраїль). - див., наприклад, спеціалізований журнал з питань вимірювальної техніки "Меїегіпд Іпсегпайопа!" 1998, іє5це 1, зош Аїйіса, Зсагрогоцдп Рирбіїсаєопь5
Іпієгпайопаї! (Ріу) Ца., р.р. 24-25, 27, 28-29.
Існуючі лічильники призначені для персонального використання. Кожний такий лічильник містить реле для відключення споживача після того, як їм буде використана оплачена кількість електроенергії, дисплей, що показує залишок суми, що є на даний момент, на який споживач ще може отримати електроенергію, інтерфейс, вузол зчитування інформації з електронної карти, датчик реєстрації параметрів електричного струму і процесор, який запам'ятовує інформацію з електронної карти, розраховує кількість витраченої споживачем електроенергії і відповідної йому суми, розраховує і передає на дисплей інформацію про залишок оплаченої суми, запам'ятовує і по запиту передає на інтерфейс інформацію про зміну під час параметрів електричного струму за останні шість місяців, дає команду реле на відключення споживача, коли у нього витрачена вся оплачена сума (див., наприклад, технічний опис до такого лічильника (Рге-
Раутепі Мийі-Каїге Ргодгаттабріє Роуег Меїег) розробки компанії Мізко Ргоі|есі ЕІесігопісв 5 Соттипісайоп5 ца., 1995.
Однак, такі лічильники мають високу ціну (100-500 доларів США) , і тому додаткові кошти, які можуть бути отримані з їх допомогою, не дозволяють окупити в прийнятний час витрати на придбання і монтаж цих лічильників.
Компанії О.М.5. Моїюгз а. (Великобританія) і Сак-Теспп Ч. (Ізраїль) розробили приставки до існуючих індукційних лічильників, які також забезпечують відпускання електроенергії після попередньої оплати. Ці приставки дешевше електронних лічильників, але їх ціна разом з індукційними лічильниками становить все ж 70-90 доларів США і термін їх окупності також неприйнятний.
Вказані електронні лічильники і індукційні лічильники з приставками встановлюються або в квартирах, або в під'їзді. В обох випадках у несумлінного споживача є можливість розкрадання електроенергії шляхом прокладування проводу в обхід лічильника.
Однак, для несумлінного споживача легше і менш ризиковано викрадати електроенергію, якщо лічильник встановлений в квартирі, а розміщувати лічильники в під'їздах недоцільно, оскільки в ряді випадків викрадають і/або виводять із ладу вже самі лічильники.
По цих причинах електронні лічильники і префікси до індукційних лічильників не знайшли широкого застосування.
Задачею даного винаходу є виключення вказаних недоліків відомих технічних рішень, зокрема, створення лічильника споживаної електроенергії з її передоплатою, який має прийнятну для споживача вартість і одночасно виключає можливість розкрадання електроенергії несумлінними споживачами.
Поставлена задача вирішується лічильником, що пропонується, який призначений для надійного одночасного обслуговування багатьох споживачів, із можливим установленням одного пристрою на під'їзд, будинок або селище (аул, кишлак і т.п.).
Як і відомі подібні лічильники, лічильник, що пропонується, має блок зчитування інформації, наприклад, з електронної карти (зтапй сага), інформаційний дисплей, зокрема, для показу суми платежу, що залишилася, інтерфейс для передачі на зовнішній пристрій інформації про зміни параметрів електричного струму за певний час, процесор для розрахунку величин витраченої електроенергії, зроблених платежів, залишків оплачених сум, а також для управління функціональними елементами лічильника.
На відміну від відомих лічильників, лічильник, що пропонується, має мультиплексор, підключений до виходів групи датчиків параметрів струму, кількість яких не менше ніж число споживачів, що обслуговуються, вихід якого пов'язаний із процесором для передачі останньому інформації про параметри споживаного струму від кожного датчика як функції часу. Лічильник має також підключений до виходів виконавчий блок для передачі команд процесора групам реле, кількість яких не менше ніж число споживачів, що обслуговуються, на відключення відповідного споживача від електромережі у випадку, якщо цей споживач витратив заздалегідь задану кількість електроенергії.
Описане рішення забезпечує зниження вартості лічильника, що приходиться на одного споживача, принаймні за рахунок того, що на велику кількість споживачів використовується один комплект, що включає інтерфейс, дисплей, зчитуючий пристрій і процесор, і стає економічно доцільним широке застосування таких лічильників.
Для підвищення точності вимірювання параметрів електричного струму кожний датчик може бути забезпечений трансформатором струму, а між мультиплексором і процесором може бути включений аналогово-дифровий перетворювач (АЦП), частота включень якого достатня для забезпечення заданого класу точності реєстрації параметрів струму як функції часу.
У разі неможливості і/або недоцільності використання АЦП із частотою включень, достатньою для реєстрації параметрів струму із заданою точністю, датчик може бути забезпечений трансформатором струму, лінійним генератором імпульсів і лічильником імпульсів, вихід якого через мультиплексор сполучений із процесором.
Для спрощення конструкції датчик параметрів струму може бути забезпечений шунтом (замість трансформатора струму), сполучений із лінійним генератором імпульсів, при цьому - вихід генератора імпульсів через оптичний роздільник ланцюгів (оптичну пару) сполучений із лічильником імпульсів, а - вихід лічильника імпульсів сполучений із процесором через мультиплексор.
Таке рішення забезпечує підвищення безпеки експлуатації пристрою.
Для запобігання спробам несанкціонованого підключення споживачів до електромережі і/або впливів на елементи лічильника, останні змонтовані в загальному боксі, який захищений від проникнення ззовні і приєднаний індивідуальними проводами до кожного із споживачів, що знаходяться під індивідуальним контролем.
Якщо споживачі розташовані на значній відстані один від одного, наприклад, в сільській місцевості, і сполучення кожного із споживачів із лічильником індивідуальними проводами є економічно недоцільним, тоді елементи лічильника - розміщують як в центральному боксі, так і в персональних боксах кожного споживача, при цьому - в центральному боксі розміщують елементи, загальні для всіх споживачів, і приймач-передавач, - а в персональних боксах, які розташовані в безпосередній близькості від кожного споживача струму у важкодоступному місці, встановлені датчики параметрів струму, реле і пристроїв для забезпечення зв'язку між персональними і центральними боксами.
В останньому випадку, для запобігання несанкціонованому приєднанню до електромережі на ділянці лінії між центральним і персональними боксами і розкраданню електроенергії, в доповнення до датчиків, встановлених в персональних боксах, на вході в лічильник, який розміщений у центральному боксі, також встановлений датчик параметрів струму, а лічильник забезпечений пристроєм, який розміщено у центральному або периферійному боксах, для подачі аварійного сигналу і відключення споживачів у тому випадку, якщо виявляється неприпустиме значення різниці між витратою електроенергії, зафіксованою лічильником, і сумарною витратою електроенергії, зафіксованим датчиками персональних боксів за той же відрізок часу.
При цьому бокси забезпечені пристроями для подачі звукового і/або світового сигналу, відключення споживачів від електромережі і передачі аварійного сигналу постачальнику електроенергії у разі несанкціонованого розкриття боксів лічильника (впливу на бокси) неуповноваженою особою або підключення до ділянки електромережі, що знаходиться під контролем лічильника, і/або пошкодження боксу.
Технічне рішення (при розташуванні споживачів на значній відстані один від одного), яке пропонується, забезпечує запобігання наднормативним втратам електроенергії на основі способу, відповідно до якого: - вимірюють кількість енергії, що поступила на лічильник за фіксований проміжок часу, - визначають сумарну кількість електроенергії, зафіксовану датчиками в персональних боксах за цей же проміжок часу, - визначають значення фактичних втрат, яке дорівнює різниці між кількістю електроенергії, що поступила на лічильник, і сумарною кількістю електроенергії, зафіксованою датчиками персональних боксів за той же проміжок часу, - порівнюють значення фактичних втрат із допустимим значенням втрат, - відключають споживачів і подають аварійні сигнали у випадку, якщо фактичні втрати перевищують допустиме значення.
Порівняльний аналіз лічильника, що пропонується, і відомих технічних рішень аналогічного призначення показує, що перший має новизну, промислову застосовність і винахідницький рівень, а тому заслуговує правового захисту у вигляді патенту.
Суть винаходу пояснюється за допомогою прикладених малюнків, на яких показані: на фіг.1 - структурна схема базового варіанту лічильника, що пропонується; на Фіг.2 - структурна схема лічильника з АЦП і трансформаторами струму датчиків параметрів струму; на Фіг.3 - фрагмент структурної схеми лічильника з трансформатором струму датчика, лінійним генератором імпульсів і лічильником імпульсів; на Фіг.А4 - фрагмент структурної схеми з шунтом датчика параметрів струму, лінійним генератором імпульсів, оптичним роздільником ланцюгів і лічильником імпульсів; на Фіг.5 - схема розміщення основних елементів лічильника при розташуванні споживачів на значній відстані один від одного.
Лічильник, що пропонується, в базовому варіанті (Ффіг.1) містить датчики 1 параметрів (напруження і струму) електричного струму, які мають значення, що змінюються у часі. Кількість датчиків повинна бути не менше числа п підключених споживачів.
Виходи датчиків 11-11 підключені до входів мультиплексора 2, вихід якого сполучений із процесором 3, призначеним для послідовного зчитування останніх свідчень датчиків (свідчення двійкових лічильників, число яких дорівнює числу споживачів) і запису результатів в енергонезалежну пам'ять, яка забезпечує зберігання поточних свідчень, у тому числі у разі відключення від електроенергії.
До процесора підключений пристрій 4, зчитуючий з електронної карти інформацію про суму платежу, заздалегідь внесеного кожним споживачем за користування електроенергією.
До процесора З підключений також дисплей 5 для індикації інформації, зокрема про залишок суми платежу кожного споживача і відповідна кількість кіловат-годин електроенергії, яку споживач ще може витратити.
Далі, до процесора підключений інтерфейс 6 для передачі інформації зовнішньому пристрою по запиту останнього.
Нарешті, до виходів процесора підключений виконавчий блок 7, наприклад, у вигляді дешифратора двійкового коду в позиційний код і підсилювача, вихідний струм якого є достатнім для нормального функціонування включеного в його ланцюг реле або напівпровідникового ключа 8, призначеного для включення електроживлення кожного споживача, який заздалегідь оплатив електроенергію, а у разі вичерпання конкретним споживачем оплаченої кількості електроенергії вказане реле (ключ) 8 повинно забезпечити відключення споживача, що вичерпав свій ліміт від електромережі. Всього лічильник містить п реле або ключів 81-8л, кожний з яких відповідає одному підключеному до лічильника споживачу.
Для підвищення точності вимірювання параметрів електричного струму, кожний датчик може бути забезпечений трансформатором струму 9 і підсилювачем 10 (Фіг.2), а між мультиплексором 2 і процесором
З може бути підключений аналогово-дифровий перетворювач (АЦП), частота включень якого достатня для забезпечення реєстрації параметрів струму у часі зі заздалегідь заданою точністю.
У разі неможливості і/або недоцільності використання АЦП із частотою включень, достатньою для реєстрації параметрів струму із заданою точністю, датчик може бути забезпечений трансформатором струму 9 (Фіг.3), лінійним генератором імпульсів 12 і лічильником імпульсів 13, який через мультиплексор сполучений із процесором 3.
Замість трансформатора струму може бути встановлений шунт 14 (Фіг.4), сполучений із лінійним генератором імпульсів 12, вихід якого через оптичний роздільник 15 ланцюгів (оптичну пару) сполучений із лічильником імпульсів 13, вихід якого через мультиплексор сполучений із процесором 3.
Вказаний генератор 12 є індивідуальним для кожного споживача і призначений для перетворення чисельного значення параметрів поступаючої електроенергії в послідовність імпульсів заданої тривалості, які слідують з інтервалом, пропорційним значенню активної потужності (відповідно поступаючій електроенергії).
Для запобігання спробам несанкціонованого підключення споживачів до електромережі і/або впливів на елементи лічильника, останні змонтовані в єдиному боксі, який захищений від різних видів впливів і сполучені індивідуальними проводами з приміщеннями споживачів, що знаходяться під індивідуальним контролем.
При розташуванні споживачів на значному віддаленні один від одного, зокрема, в сільській місцевості, коли сполучення кожного з споживачів із лічильником індивідуальним проводом економічно недоцільно, лічильник (Фіг.5) виконаний із розміщенням його елементів як в центральному боксі 16, так і в персональних боксах 171-171 для кожного споживача, при цьому в центральному боксі встановлені елементи, загальні для всіх споживачів, зокрема, функціональні елементи 1, 3, 4, 5, і приймач-передавач 18, а в персональних боксах 171-17и, які розташовані в безпосередній близькості до кожного споживача струму 191-19п у важкодоступному місці, встановлені датчики 1 параметрів струму, зокрема, елементи 141-145, 121-12п, 131- 1Зп, реле 81-8н і пристрої 181-182 для забезпечення зв'язку між персональними і центральними боксами.
В останньому випадку, для запобігання розкраданню електроенергії шляхом приєднання до електромережі на ділянці між центральним і персональним боксами, в доповнення до датчиків, встановлених в персональних боксах, в центральному боксі на вході в лічильник також встановлений датчик параметрів струму, при цьому лічильник забезпечений пристроєм 20 (201-201) для подачі аварійного сигналу і відключення споживачів, якщо різниця між кількістю електроенергії, що ввійшла в лічильник, і сумарною електроенергією, витраченою споживачами (зафіксованою датчиками персональних боксів) за той же період часу перевищить допустиме значення. При цьому бокси забезпечені пристроями для подачі звукового сигналу відключення споживачів від електромережі і передачі аварійного сигналу постачальнику електроенергії у разі несанкціонованого розкриття боксів (впливу на бокси) лічильника або несанкціонованого підключення до ділянки електромережі, що знаходиться під контролем лічильника.
Робота лічильника здійснюється таким чином. Для нормального отримання електроенергії споживачі заздалегідь оплачують електроенергію в банку, який фіксує в персональних електронних картах кількість енергії, оплаченої кожним споживачем. Для отримання електроенергії споживач вставляє електронну карту в лічильник. Процесор за допомогою пристрою зчитування фіксує у відповідному елементі пам'яті суму платежу, зробленого кожним споживачем, і тарифну розцінку, відповідну цьому споживачу. Після цього процесор включає реле (або його безконтактний еквівалент - напівпровідниковий ключ), тобто підключає до електроживлення того споживача, який сплатив електроенергію.
Під час роботи лічильника процесор спільно з мультиплексором послідовно опитує всі датчики, які передають параметри електричного струму в аналоговій формі, зокрема, на АЦП. Останній перетворює їх в цифрову форму і передає на процесор. Цикл опиту повторюється з частотою, достатньою для забезпечення заданого класу точності лічильника.
З такою ж частотою процесор розраховує з необхідною точністю кількість електроенергії, отриманої кожним споживачем, і передає в елемент пам'яті цього споживача інформацію про параметри електричного струму, що поступив до нього, кількість витраченої електроенергії, використані і залишки суми платежу з урахуванням діючих тарифів.
Якщо споживач використав всю суму попереднього платежу і не потурбувався про наступний платіж,
процесор за допомогою виконавчого блоку і відповідного реле відключає цього споживача від системи електроживлення (електромережі). Споживач має можливість в будь-який момент перевірити частину суми платежу, що залишилася в його активі за електроенергію. Для цього він повинен вставити в лічильник свою електронну карту, після чого процесор видасть на дисплей інформацію про залишок суми платежу, зафіксований в елементі пам'яті цього споживача.
В іншому варіанті виконання лічильника датчик параметрів струму, який містить трансформатор струму або шунт, лінійний генератор імпульсів і лічильник імпульсів (кількість яких відповідає кількості поступаючої електроенергії), передає інформацію про параметри електричного струму і кількість енергії, що поступила через мультиплексор безпосередньо на процесор.
При цьому імпульси, які формуються кожним генератором 12, через оптичну розв'язку (у варіанті, коли лічильник виконаний із шунтом), яка виключає гальванічний зв'язок між електромережею і процесором, попадають на лічильник 13 імпульсів (двійковий), який опитується процесором із заданим інтервалом часу (із заданою періодичністю). Кожний раз після зчитування свідчень лічильник 13 «обнуляється», щоб уникнути переповнення.
Результати зчитування підсумовуються в елементі пам'яті споживача і порівнюються зі значенням оплаченої електроенергії.
У цьому варіанті передача інформації може здійснюватися з досить низькою частотою. Це дозволяє передавати інформацію від датчиків через мультиплексор на процесор за допомогою прийомопередавачів при розміщенні елементів лічильника в різних (в центральному і персональному для кожного споживача) боксах на значному віддаленні один від одного.
Але саме при такому розміщенні елементів лічильника і споживачів з'являється більш сприятлива для несумлінних споживачів можливість розкрадання електроенергії шляхом підключення до електричної мережі на ділянці між центральним і індивідуальними (персональними) боксами.
Для того, щоб запобігти такому розкраданню електроенергії, в боксах встановлені спеціальні пристрої, які подають звукові сигнали, сигнал відключення споживачів від електромережі і аварійний сигнал постачальнику електроенергії у разі несанкціонованого розкриття боксу лічильника (або впливу на бокси) і/або впливу на ділянку електромережі, що знаходиться під контролем лічильника.
Вказана функція (запобігання розкраданню) забезпечується за рахунок передачі в процесор інформації про кількість електроенергії що поступила на вхід лічильника, і сумарної кількості електроенергії, зафіксованої датчиками персональних блоків за певний проміжок часу, і подальшим порівнянням цих значень. При розкраданні електроенергії різниця між вказаними виміряними кількостями електроенергії буде більше допустимої межі, що призведе до вказаних вище дій системи. ще виш ТІ
Вон ; о --- джин М т со фі покину їв т
ИЗД фропоихх Її : З рення
Бак ! ш- и ВхилмивиВ си: : п ПИВ ПН ши ши плекгемехУитех
ФІ Я
- -х
Ох й ж : Н : тити диня Н Н Няни
КУ ї ТукУхех Н Н підемо Н Н хх : їподмеу фен Лозко : НН
ТЕ : талетмх ! Н 1.120001 Ж
Панно Н : : ! 2 х чн: 3
КТ и Шк реннтнннняниннккін Я Корені : і : ; й : Не її фен
Мн ШЕ НУ те
МН НеКЯ Ка лжі її друовхи. ї ї ще тенулькіх рложмі пн Н Глхомосе ін х р і ня 7 Н КК: її І Н ооо о бетнння няння чення
Зі г їх
Я
1 Укиоюмемй Н : пом : Еш її -к Н Н їж 1 нин КІ
ВЕЖ Не КА ОБ, НН НЕ
УПЮ пі ик р ЕР: хання іден 1111111: дня НАШ Тане ПОФІРРРИлАМЯ 1 и В 1:11 МІ і пи НН пі го зеннннй і А вени РІ УОТу ГКІ : Б бювниннимо Бонн ЦІ І Ж: пу : Тоня фло Й ЕН
Н : Н : Н Не и НН 1 єю нн ни Мом гли
Я : 3 Н : 15 йди ГТ:
Таж: 1 і ; НЕ
Тенти мя ї 0011
Сус пюю тля ПОМКН ВУЖ
Феї
Claims (9)
1. Лічильник споживаної електроенергії що забезпечує припинення її подачі при використанні оплаченої заздалегідь величини, який містить датчики параметрів електричного струму, що змінюються у часі, реле для відключення споживача електроенергії від електромережі, пристрій зчитування з електронної карти інформації про суму платежу, заздалегідь внесену кожним споживачем за користування електроенергією, дисплей для видачі інформації, інтерфейс для передачі інформації на зовнішній пристрій по запиту, при цьому вказані функціональні елементи об'єднані у систему за допомогою процесора, призначеного для розрахунку величини витраченої електроенергії, суми зроблених споживачем платежів, визначення суми невикористаних залишків коштів споживача, а також для управління функціональними елементами лічильника, який відрізняється тим, що лічильник містить додатково п-1 датчиків параметрів електричного струму і п-1 реле для відключення споживачів електроенергії де п - загальне число вказаних датчиків і реле, щонайменше дорівнює числу споживачів, мультиплексор, підключений до виходів датчиків параметрів струму, вихід якого сполучений із процесором для передачі останньому інформації про параметри споживаного кожним споживачем струму як функцію часу, підключений до виходів процесора виконавчий блок для передачі команд процесора на реле відповідного споживача для відключення його від електромережі у випадку, коли витрата електроенергії вказаним споживачем досягає заздалегідь заданого значення, при цьому пристрій зчитування інформації виконано з можливістю зчитування з електронної карти кожного споживача суми платежу, заздалегідь внесеної кожним споживачем.
2. Лічильник по п. 1, який відрізняється тим, що датчик параметрів струму забезпечений трансформатором струму, і між мультиплексором і процесором включений аналогово-дифровий перетворювач із частотою включень, достатньою для забезпечення заданого класу точності реєстрації параметрів струму у чабі.
3. Лічильник по п. 1, який відрізняється тим, що датчик параметрів струму забезпечений трансформатором струму, лінійним генератором імпульсів і лічильником імпульсів, а лічильник імпульсів через мультиплексор сполучений із процесором.
4. Лічильник по п.1, який відрізняється тим, що для забезпечення підвищеної безпеки експлуатації датчик параметрів струму забезпечений шунтом, сполученим із лінійним генератором імпульсів, вихід генератора імпульсів через оптичний роздільник ланцюгів сполучений із лічильником імпульсів, вихід лічильника імпульсів сполучений із процесором через мультиплексор.
5. Лічильник по п. 1, який відрізняється тим, що функціональні елементи змонтовані в єдиному боксі, бокс сполучений індивідуальними проводами з кожним із споживачів, що знаходяться під індивідуальним контролем, і забезпечений засобами для запобігання спробам несанкціонованого підключення споживачів до електромережі і/або впливів на елементи лічильника.
6. Лічильник по п. 1, який відрізняється тим, що при розташуванні споживачів на значній відстані один від одного елементи лічильника розміщені як в центральному боксі, так і в персональних для кожного споживача боксах, при цьому в центральному боксі встановлені елементи, загальні для всіх споживачів, і приймач-передавач, а в персональних боксах, які розташовані в безпосередній близькості від кожного споживача струму у важкодоступному місці, встановлені датчики параметрів струму, реле і пристрої для забезпечення зв'язку між персональними і центральним боксами.
7. Лічильник по п. 6, який відрізняється тим, що в центральному боксі на вході в лічильник встановлений датчик параметрів струму, при цьому лічильник забезпечений також пристроєм для подачі аварійного сигналу і відключення споживачів у випадку, якщо різниця між кількістю електроенергії, що увійшла в лічильник, і кількістю сумарної електроенергії, зафіксованої датчиками персональних боксів за той же період часу, перевищує допустиме значення.
8. Лічильник по п. 5 або п. 6, який відрізняється тим, що його бокс (бокси) забезпечений (забезпечені) пристроєм (пристроями) для подачі звукового сигналу, відключення від електромережі споживачів і передачі аварійного сигналу постачальнику електроенергії у разі несанкціонованого розкриття боксу (впливу на бокси) лічильника або несанкціонованого підключення до ділянки електромережі, що знаходиться під контролем лічильника.
9. Спосіб запобігання наднормативним втратам електроенергії при використанні лічильника по п.б, згідно з яким вимірюють кількість енергії що поступила на лічильник за фіксований проміжок часу, визначають сумарну кількість електроенергії, зафіксованої датчиками персональних боксів за цей же проміжок часу, визначають величину фактичних втрат у вигляді різниця між кількістю електроенергії, що поступила в лічильник за деякий проміжок часу, і сумарною кількістю електроенергії, зафіксованою датчиками персональних боксів за той же проміжок часу, порівнюють величину фактичних втрат із величиною допустимих втрат, і, якщо величина фактичних втрат перевищує величину допустимих втрат, відключають споживачів і подають аварійні сигнали.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IL13040799A IL130407A0 (en) | 1999-06-10 | 1999-06-10 | Electrical energy meter |
| PCT/IL2000/000340 WO2000077527A2 (en) | 1999-06-10 | 2000-06-08 | Electrical energy meter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA72254C2 true UA72254C2 (uk) | 2005-02-15 |
Family
ID=11072910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA2002010189A UA72254C2 (uk) | 1999-06-10 | 2000-08-06 | Лічильник споживаної електроенергії |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1169076C (uk) |
| AP (2) | AP2002002385A0 (uk) |
| AU (1) | AU5243200A (uk) |
| EA (1) | EA003601B1 (uk) |
| IL (1) | IL130407A0 (uk) |
| UA (1) | UA72254C2 (uk) |
| WO (1) | WO2000077527A2 (uk) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104158670A (zh) * | 2014-08-27 | 2014-11-19 | 北京华力创通科技股份有限公司 | 千兆以太网旁路器 |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2834408B1 (fr) * | 2001-12-28 | 2008-05-30 | Roiret Entpr S | Systeme electronique de gestion d'informations et de distribution de produit(s) et/ou de service(s) en reseau(x). |
| KR100641128B1 (ko) | 2002-07-12 | 2006-11-02 | 엘지전자 주식회사 | 이동 통신 시스템의 무선원격 검침장치 및 제어방법 |
| GB2408578B (en) * | 2003-11-25 | 2007-01-24 | Landis & Gyr Ag | Improvements in or relating to metering |
| SG140494A1 (en) * | 2006-08-24 | 2008-03-28 | Energy Market Authority | Utility vending system and method |
| WO2009127152A1 (zh) * | 2008-04-18 | 2009-10-22 | 湖北盛佳电器设备有限公司 | 可快速组合的积木式计量装置和与其结合的功能扩展模块 |
| DE102009011757A1 (de) | 2009-03-04 | 2010-09-09 | Inensus Gmbh | Steuergerät für kleine Netzwerke |
| CN102121977A (zh) * | 2010-12-14 | 2011-07-13 | 华北电网有限公司计量中心 | 一种ic卡电能表检测方法及装置 |
| CN103323666B (zh) * | 2013-06-24 | 2015-12-23 | 南京国电南自电网自动化有限公司 | 集成式电能计量模块 |
| CN105572471A (zh) * | 2015-12-18 | 2016-05-11 | 杭州意聚电子技术有限公司 | 一种多路计量表及其内置电路板以及集中抄表系统 |
| CN107305244A (zh) * | 2016-04-20 | 2017-10-31 | 白庆文 | 电能表异常报警器 |
| CN106920331B (zh) * | 2017-01-13 | 2019-06-28 | 成都中科慧源科技有限公司 | 一种智能燃气表的计量异常告警系统及方法 |
| CN106910290B (zh) * | 2017-01-13 | 2019-06-28 | 成都中科慧源科技有限公司 | 一种智能燃气表的计量异常告警系统 |
| CN111830301B (zh) * | 2019-04-23 | 2023-03-31 | 宁波三星智能电气有限公司 | 一种电能表 |
| US11131695B2 (en) * | 2019-08-15 | 2021-09-28 | Analog Devices, Inc. | Measuring electrical energy consumption |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3870866A (en) * | 1971-11-11 | 1975-03-11 | Halpern John Wolfgang | Fee charging system |
| US4240030A (en) * | 1978-12-14 | 1980-12-16 | Bateman Jess R | Intelligent electric utility meter |
| GB8412277D0 (en) * | 1984-05-14 | 1984-06-20 | Gen Electric Co Plc | Electricity metering equipment |
| GB8614620D0 (en) * | 1986-06-16 | 1986-07-23 | Schlumberger Electronics Uk | Commodity metering systems |
| JP3220056B2 (ja) * | 1997-08-06 | 2001-10-22 | 矢崎総業株式会社 | 前払い式エネルギーメータ |
-
1999
- 1999-06-10 IL IL13040799A patent/IL130407A0/xx unknown
-
2000
- 2000-06-08 AU AU52432/00A patent/AU5243200A/en not_active Abandoned
- 2000-06-08 AP APAP/P/2002/002385A patent/AP2002002385A0/en unknown
- 2000-06-08 EA EA200101233A patent/EA003601B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2000-06-08 CN CNB008111863A patent/CN1169076C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2000-06-08 WO PCT/IL2000/000340 patent/WO2000077527A2/en active Application Filing
- 2000-06-08 AP APAP/P/2002/002390A patent/AP2002002390A0/en unknown
- 2000-08-06 UA UA2002010189A patent/UA72254C2/uk unknown
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104158670A (zh) * | 2014-08-27 | 2014-11-19 | 北京华力创通科技股份有限公司 | 千兆以太网旁路器 |
| CN104158670B (zh) * | 2014-08-27 | 2017-12-26 | 北京华力创通科技股份有限公司 | 千兆以太网旁路器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AP2002002390A0 (en) | 2002-03-31 |
| AP2002002385A0 (en) | 2002-03-31 |
| IL130407A0 (en) | 2000-06-01 |
| AU5243200A (en) | 2001-01-02 |
| CN1169076C (zh) | 2004-09-29 |
| WO2000077527A3 (en) | 2001-04-19 |
| CN1367905A (zh) | 2002-09-04 |
| WO2000077527A2 (en) | 2000-12-21 |
| EA003601B1 (ru) | 2003-06-26 |
| EA200101233A1 (ru) | 2002-06-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| UA72254C2 (uk) | Лічильник споживаної електроенергії | |
| EP0015120B1 (en) | Meters for measuring electrical energy consumption | |
| US5831550A (en) | System and process for the measurement of the electric energy consumption of a plurality of consumers | |
| US5146067A (en) | Prepayment metering system using encoded purchase cards from multiple locations | |
| JP2005513900A5 (uk) | ||
| EP0163440A1 (en) | Electricity metering equipment | |
| EP0538298A1 (en) | DISTRIBUTION CHART. | |
| GB2183852A (en) | Utility meter | |
| US20130307694A1 (en) | Electricity/power metering system and method | |
| Gandhi et al. | Smart Metering in electric power distribution system | |
| GB2379993A (en) | Electrical energy consumption and generation metering arrangement | |
| EP0419106B1 (en) | Commodity metering systems | |
| US20020135493A1 (en) | System for remote management of water consumption in homes and industries | |
| GB2313201A (en) | Isolation bypass detector for a commodity supply line | |
| EP0643841B1 (en) | System and process for the measurement of the electric energy consumption of a plurality of consumers | |
| RU2193812C2 (ru) | Устройство для оперативного управления процессом отпуска и потребления электрической энергии в сетях переменного тока | |
| JP2005233804A (ja) | 電力量の課金システム及びその電力量計 | |
| EP0742442B1 (en) | Improvements in or relating to modulised utility meters | |
| JP2010501930A (ja) | ユーティリティ販売のシステム及び方法 | |
| WO2013168156A1 (en) | Electricity/power metering system and method | |
| CZ2001731A3 (cs) | Systém pro kontrolu spotřeby média | |
| JP2007102611A (ja) | 電力料課金システム及び電力料課金プログラム | |
| KR200363162Y1 (ko) | 선불식 디지탈 계량기 | |
| RU30037U1 (ru) | Терминал учета потребления электроэнергии | |
| Azubogu | Smart Meters and Advanced Metering Infrastructure: Panacea to Nigeria’s Energy Billing and Monitoring Problem |