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远程通讯磁卡预收费电度计量及控制装置

阅读:376发布:2021-08-20

专利汇可以提供远程通讯磁卡预收费电度计量及控制装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型主要由电动磁卡读出器、电度变送阵列、用电控制阵列、电话通讯 调制解调器 、监控器和金属 箱体 组成,具有用电计量、磁卡预收费、多用户集控和利用电话网数据远传的功能,兼有防窃电功能,磁卡信息被一次性读取和记忆,磁卡不必常驻装置内,当用电超过预购电量时,装置跳闸或加价计费;供电部 门 通过发行磁卡预收电费,用计算机经电话网统计用电情况,不必人工抄表,具有适应性广、功能多、使用方便的优点和较大实用价值。,下面是远程通讯磁卡预收费电度计量及控制装置专利的具体信息内容。

1、一种远程通讯磁卡预收费电度计量及控制装置,由电动磁卡读出器、电度变送阵列、用电控制阵列、电话通讯调制解调器、监控器和金属箱体构成,其特征在于:
A)监控器与电动磁卡读出器、电度变送阵列、电话通讯调制解调器之间均有双向信号线连接,监控器与用电控制阵列之间有单向信号线连接,信号传输方向由监控器到用电控制阵列;
B)电动磁卡读出器设有一个读磁头和一个磁卡打孔机构,磁卡打孔机构由、冲针、压缩弹簧、激磁线圈骨架、激磁线圈、支架外壳组成,冲针固定在衔铁上由压缩弹簧支承并位于激磁线圈的轴心,激磁线圈及激磁线圈骨架固定在外壳上,外壳固定在支架上;
C)电话通讯调制解调器对外直接与公共电话网连接,对内与监控器相连接;
D)电度变送阵列由电度表、电度/脉冲变换器、电子计数器组成,市电总进线接入电度变送阵列后分成多组用户支线,每组用户支线接有一只电度表,电度表输出的计量信号与电度/脉冲变换器的输入端连接,电度/脉冲变换器的输出信号与电子计数器的输入端连接,电子计数器的输出端与监控器连接,电度表、电度/脉冲变换器和电子计数器的数量与用户支线数相当;
E)用电控制阵列由功率放大器、继电器、手动开关组成,功率放大器的输入端与监控器连接,功率放大器的输出端与继电器的控制端连接,继电器的触头与手动开关并联后串联于用户支线上,功率放大器、继电器和手动开关的数量与用户支线数相当;
F)电动磁卡读出器、电度变送阵列、用电控制阵列、电话通讯调制解调器和监控器都封装于金属箱体内。
2、如权利要求1所述的电度计量及控制装置,其特征在于:所述电度表是普通感应式电度表或具备累积用电量电信号输出功能的电度计量装置。
3、如权利要求1所述的电度计量及控制装置,其特征在于:所述继电器是电磁式继电器或可控固态继电器。
4、如权利要求1所述的电度计量及控制装置,其特征在于:所述监控器具有内控键盘和外控键盘,内控键盘和外控键盘都封装于金属箱体内,外控键盘与金属箱体上的外控键盘窗口位置对应。

说明书全文

本实用新型属于电工计量及控制装置,尤其是远程通讯磁卡预收费电度计量及控制装置,适用于用电计量、预收电费、根据付费情况控制用电和利用电话网统计用电量的场合。

在本实用新型做出之前,现有的电度计量及控制装置包括下列几种:1)单用户感应式机械电度表电度表、2)单用户电子式电度表、3)单用户磁卡电度表、4)多用户集控磁卡电度表、5)串行通讯多用户集控磁卡电度表。其中单用户感应式机械电度表是目前普遍使用的电度表,而其余4种至今为止尚未得以推广应用。1)和2)两类电度表共有的缺点是仅能用来进行用电计量,而不具有预收电费、按付费情况控制用电和利用计算机实现用电统计管理的功能,它们的使用导致用户和供电部都需为抄表和收费耗费大量人和时间,效率很低。另外,目前的每户一表,电表入户的安装方法又为个别人户内窃电提供了方便。许多实用新型专利提供了3)、4)和5)的技术方案。其中3)的缺陷有二个,一是每只电度表配一只磁卡读写器,由于磁卡读写器的生产成本较高,将导致电度表成本过高而不易推广应用;另一个缺陷是仅考虑了用电预收费,而未考虑用电统计和监督,实际上仍需人工抄表,否则供电部门无法统计实际用电量,况且每户一表,电表入户,若无人抄表也就无人监督,就有可能发生拆表窃电的情况。4)的方案采用多用户共用一个磁卡读写器,整体成本下降;集中装表,表不入户,可防窃电;但仍未解决人工抄表的问题。5)所提供的串行通讯多用户集控磁卡电度表的方案虽然克服了1)、2)、3)和4)的缺点,但距实用要求仍有差距,尚存在许多不完善的地方,例如直接采用串行数据通讯 方式需要架设专用通讯线路,既不方便,费用又高;磁卡读写器的造价仍偏高;新磁卡与信息已被读取的旧磁卡在外表上难以辨识,旧磁卡有可能返回发行领域,造成磁卡发行的混乱;对装置发生故障时如何继续保证用户的正常用电未做考虑等等。

本实用新型的任务是克服现有技术的上述不足,提供一种更易为人们接受的、结构合理、造价低廉、具有广泛的适用性的远程通讯磁卡预收费电度计量及控制装置,对现有技术的改进主要体现于:该装置可直接利用现有公用电话网进行数据远程通讯而不必架设专用通讯线路;省去磁卡写磁头及相应电路以降低造价;在旧磁卡上打孔以使新、旧磁卡可方便地被辨识;增设手动开关以便于检修和出现故障时保证用户正常用电;多用户的电度表和控制继电器等部件集成为阵列集中安装可防窃电;可通过内控键盘设定不同工作方式,从而使之在用电收费、统计、监督和管理的现代化进程中的各个阶段都可使用,即具有广泛的适用性,例如在不具备发行磁卡和利用公用电话网进行数据远程通讯的条件时,可作为普通多用户集控电度表使用,这时具有防窃电和简化抄表过程的功能;在具备发行磁卡条件但不具备利用公用电话网进行数据远程通讯条件时,可作为磁卡多用户集控电度表使用,这时不但具有防窃电和简化抄表过程的功能,还兼有收费功能;3)若同时具备发行磁卡和利用公用电话网进行数据远程通讯的条件则可进一步省去抄表工作,实现用电收费、统计、监督和管理的全面现代化。

本实用新型的技术解决方案主要包括:

1)以电动磁卡读出器、电度变送阵列、用电控制阵列、电话通讯调制解调器和监控器组成远程通讯磁卡预收费电度计量及控制装置,其中监控器是一个以单片计算机为核心的计算机系统,电动磁卡读出器、 电度变送阵列、用电控制阵列和电话通讯调制解调器都为该系统的控制对象;

2)在远程通讯的实现方法上与现有技术相比较,增加了电话通讯调制解调器,将监控器的串行数据通讯接口输出的串行数字信号先调制为适合于电话网传输的音频信号,然后利用现有公用电话网进行数据远程通讯,或者将公用电话网传输来的音频信号解调为串行数字信号供监控器接收;

3)电动磁卡读出器与现有技术中磁卡读写器相比较,省去了写磁头和与其相关的电路,增加了一个磁卡打孔机构,可在磁卡密封部位打孔。磁卡打孔机构由、冲针、压缩弹簧、激磁线圈骨架、激磁线圈、支架外壳组成;

4)电度变送阵列由电度表、电度/脉冲变换器、电子计数器组成,市电总进线接入电度变送阵列后分成多组用户支线,每组用户支线接有一只电度表,电度表输出的计量信号经电度/脉冲变换器变换为电脉冲序列,与现有技术相比较,该电脉冲序列并不直接输送给监控器计量,而是送给一个电子计数器,电子计数器计数满后向监控器发出中断请求,此举可有效防止脉冲漏检;

5)用电控制阵列由功率放大器、继电器、手动开关组成;与现有技术相比较,增加了手动开关,继电器的触头与手动开关并联后串联于用户支线上;手动开关用于装置发生故障时或进行检修时继续保证用户正常用电;

6)监控器中设置了内控键盘和外控键盘,内控键盘供管理人员设定装置的工作方式,封于金属箱体内对用户不开放;外控键盘与金属箱体上的外控键盘窗口位置对应,可由用户操作,供用户键入自己的宅号,以便将磁卡上的预购电量记入监控器内自己的户头。

本实用新型与现有技术相比较主要具有如下优点:

1)具有更为广泛的适用场合,无论是否具备磁卡收费和远程通讯的条件都可使用;

2)利用现有电话网进行数据传输,不必架设专用通讯线路,可节省大量开支,更易推广普及;

3)电动磁卡读出器造价更低;

4)可对旧磁卡打孔处理,使之易于辨认,可有效防止不法分子以旧充好欺骗用户,造成磁卡发行的混乱;

5)外控键盘使得用户使用电动磁卡读出器更为方便;

6)手动开关使得装置在发生故障时或进行检修时仍可继续保证用户正常用电。

本实用新型的推广应用将有助于我国用电计量、收费和管理的现代化,届时供电部门将不必再利用人工逐户上门抄表,用电情况的统计可由计算机通过电话网直接从本装置读取,既节省人力又便于及时监督和管理;其次供电部门收电费和用户交电费则通过磁卡作为中介来实现,将使双方都会感到方便;用户先购卡,后用电,可防止拖欠电费,对国家有利;本装置采用多用户电表集控的结构又可防止窃电现象发生。

下面结合附图实施例对本实用新型的结构和工作原理进行进一步的说明。

图1为本实用新型的一种基本结构示意框图

图1中:1-电动磁卡读出器、2-电度变送阵列、3-用电控制阵列、4-电话通讯调制解调器、5-监控器、6-金属箱体。

图2为电动磁卡读出器的结构框图。

图2中:7-磁卡位置传感器、8-放大器、9-读磁头、10-整形放大器、11-解码器、12-磁卡打孔机构、13-功率放大器、14-反相器、15-电机、16-正反转控制电路。

图3为电度变送阵列的结构框图。

图3中:17-电度表、18-电度/脉冲变换器、19-计数器。

图4为用电控制阵列的结构框图。

图4中:20-功率放大器、21-继电器、22-手动开关。

图5为电话通讯调制解调器的结构框图。

图5中:23-调制器、24-编码器、25-解调器、26-解码器。

图6为监控器的结构框图。

图6中:27-单片计算机、28-RAM、29-EPROM、30-EEPROM、31-地址总线、32-数据总线、33-控制总线、34-地址译码器、35-RS232C接口、36-键盘和显示器接口、37-与门电路、38-缓冲器、39-存器、40-内控键盘、41-外控键盘、42-显示器、43-电源、44-可充电电池

图7为金属箱体的外形示意图。

图7中:6-金属箱体、44-显示器窗口、45-外控键盘窗口、46-磁卡输入口、47-门、48-门锁。

图8为磁卡打孔机构的结构示意图。

图8中:49-衔铁、50-冲针、51-压缩弹簧、52-激磁线圈骨架、53-激磁线圈、54-支架、55-外壳。

本实用新型的总体结构说明如下:

本实用新型由电动磁卡读出器(1)、电度变送阵列(2)、用电控制阵列(3)、电话通讯调制解调器(4)、监控器(5)和金属箱体(6)组成。监控器(5)与电动磁卡读出器(1)、电度变送阵列(2)、电话通讯调制解调器(4)之间均有双向信号线连接,监控器(5)与用电控制阵列(3)之间有单向信号线连接,信号传输方向由监控器(5)到用电控制阵列(3)。电话通讯调制解调器(4)对外直接与公共电话网连接。市电总进线经电度变送阵列(2)和用电控制阵列(3)后分为用户支线进入各个用户。电动磁卡读出器(1)、电度变送阵列(2)、用电控制阵列(3)、电话通讯调制解调器(4)和监控器(5)都封装于金属箱体(6)内,见图1。

下面结合各部件附图说明本实用新型的工作原理:

1。电动磁卡读出器和磁卡打孔机构:

磁卡的优点在于:①不易伪造。磁卡的生产制造属高技术,一般个人难以伪造;②成本较低。由电力管理部门统一大批量生产的磁卡其造价很低,可低于目前已投入使用的电话磁卡。本装置所使用的磁卡外形应符合国家标准,上面至少应包含下列信息:①电费专用卡密码,以区别用于其他目的的磁卡;②以度为单位的预置用电量,这里之所以用度作为计量单位而非用人民币,是考虑便于电价调整。本装置所使用的磁卡由电力管理部门统一生产与发行,面值可有几种规格,例如100度、500度和1000度等。

电动磁卡读出器(1)采用磁卡一次性非常驻式工作方式,即磁卡 不必在用户用电时始终位于电动磁卡读出器(1)中,新磁卡插入后,其中记录的预购电量被一次性读取并记忆于监控器(5)中,然后电动磁卡读抹器(1)通过其中的磁卡打孔机构(12)在磁卡的密码部位打一个小孔,将密码破坏使之不能再次使用并易于辨认,然后退出旧磁卡,空出电动磁卡读出器(1)以供其他用户输入磁卡。这样就可省去写磁头和相关电路,降低制造成本、便于多用户共用,还可防止旧磁卡再次进入发行领域造成不必要的混乱。

如图2和图8所示,电动磁卡读出器(1)由磁卡位置传感器(7)、放大器(8)、读磁头(9)、整形放大器(10)、解码器(11)、磁卡打孔机构(12)、功率放大器(13)、反相器(14)、电机(15)、正反转控制电路(16)组成,其中磁卡打孔机构(12)由衔铁(49)、冲针(50)、压缩弹簧(51)、激磁线圈骨架(52)、激磁线圈(53)、支架(54)和外壳(55)组成,冲针(50)固定在衔铁(49)上由压缩弹簧(51)支承并位于激磁线圈(53)的轴心,激磁线圈(53)绕在激磁线圈骨架(52)上并与外壳(55)一起固定于支架(54)上,冲针(50)下冲位置应对准磁卡密码部位。

磁卡位置传感器(7)输出的磁卡位置信号经放大器(8)放大后送给监控器(5),读磁头(9)的读取的磁卡信号经整形放大器(10)和解码器(11)后也送给监控器(5),正反转控制电路(16)接收监控器(5)的控制信号并控制电机(15)正反转,电机(15)带动磁卡进入与退出,监控器(5)经过反相器(14)和功率放大器(13)实施对磁卡打孔机构(12)的控制,当激磁线圈(53)中有电流流过时,产生磁场力吸动衔铁(49)和冲针(50)下冲,在磁卡密码部位打孔,当激磁线圈(53)失电后,压缩弹簧(51)使衔铁(49)和冲针(50)复位。

电动磁卡读出器(1)读取磁卡信息时,用户首先通过磁卡输入口(46)插入磁卡,磁卡位置传感器(7)检测到该磁卡插入规定位置后,向监控器(5)发出信号,然后监控器(5)经正反转控制电路(16)控制电机(15)转动,带动磁卡前进,读磁头(9)读取磁卡信息,信号经整形放大器(10)放大整形和解码器(11)解码后送监控器(5)辨识,如果判定密码正确,则监控器(5)通过显示器(42)提示用户输入宅号,用户通过外控键盘(41)键入其宅号,则监控器(5)将读取到的预购电量记入该用户户头,然后控制磁卡打孔机构(12)在磁卡的密码部位打孔并退出旧磁卡;如果判定密码错误,则监控器(5)控制电机(15)退出磁卡。

电动磁卡读出器(1)利用磁卡读写器的现有技术,去掉写磁头和相关电路,增加磁卡打孔机构(12)即可实现。

2。电度变送阵列:

将原来分散安装于各用户户内的电度表,按住宅楼单元集中安装于本装置内,就构成了一个电度变送阵列(2),此举至少有以下好处:①防窃电。由于本装置安装于公共走廊内,且用金属箱体(6)加门锁(48)封装,只有用户支线进入用户,因而从根本上杜绝了个别人户内窃电的可能性。②降低装置成本。由于电动磁卡读出器(1)、监控器(5)和电话通讯调制解调器(4)的制造成本较高,每户一套既不现实也无必要,因此将整个单元的电度表(例如10只、14只甚至几十只电度表)集中成电度变送阵列(2)共用一套电动磁卡读抹器(1)、监控器(5)和电话通讯调制解调器(4),则可使装置整体成本大为降低。

本装置所称电度表是指普通感应式电度表或具备累积用电量电信号输出功能的电度计量装置。

如图3所示,电度变送阵列(2)由若干组电度表(17)、电度/脉冲变换器(18)、电子计数器(19)组成,市电总进线接入电度变送阵列(2)后分成多组用户支线,每组用户支线接有一只电度表(17),电度表(17)输出的计量信号与电度/脉冲变换器(18)的输入端连接,电度/脉冲变换器(18)的输出信号与电子计数器(19)的输入端连接,电子计数器(19)的输出端与监控器(5)连接,电度表(17)、电度/脉冲变换器(18)和电子计数器(19)的数量与用户支线数相当,例如一个住宅单元内共有10个用户,则需电度表(17)、电度/脉冲变换器(18)、电子计数器(19)各10只。

电度表(17)记录用户的累积用电量,并以一定的信号形式输送给电度/脉冲变换器(18),电度/脉冲变换器(18)将累积用电量(又称电度值)变换为电脉冲,电子计数器(19)接收电度/脉冲变换器(18)发送的电脉冲并对其进行计数,当电子计数器(19)计满规定数值便自动回零,同时向监控器(5)发出一个低电平回零信号作为中断请求,监控器(5)响应中断后,将电子计数器(19)的计数值计入监控器(5)。如果若干电子计数器(19)同时发出中断请求,由于缓冲器(38)的存在,监控器(5)可方便地辨识并分别加以处理。

3。用电控制阵列:

如图4所示,用电控制阵列(3)由若干组功率放大器(20)、继电器(21)、手动开关(22)组成,功率放大器(20)的输入端与监控器(5)连接,功率放大器(20)的输出端与继电器(21)的控制端连接,继电器(21)的触头与手动开关(22)并联后串联于用户支线上,功率放大器(20)、继电器(21)和手动开关 (22)的数量与用户支线数相当,例如一个住宅单元内共有10个用户,则需功率放大器(20)、继电器(21)、手动开关(22)各10只。

本装置所称继电器是指电磁式继电器或可控固态继电器。

监控器(5)通过功率放大器(20)控制继电器(21)常开触头的闭合或分断,只有在监控器(5)允许用户用电时才闭合,将市电与用户支线接通,监控器(5)是否允许某用户用电是根据其是否预付电费决定的。手动开关(22)与继电器(21)的常开触头并联,当本装置需检修时,为不影响用户正常用电,可用手动开关(22)接通市电与用户支线,手动开关(22)封闭于金属箱体(6)内,只能由专门人员操作。

4。电话通讯调制解调器:

如图5所示,电话通讯调制解调器(4)由调制器(23)、编码器(24)、解调器(25)和解码器(26)组成,编码器(24)将监控器(5)送来的数据转换为标准代码信号,再由调制器(23)将标准代码信号变换为适合电话通讯的音频信号发送至电话网,解调器(25)接收来自电话网的中心计算机控制信号,析出载波后经解码器(26)解码,变换成监控器(5)可接受的数据信号。

5。监控器:

如图6所示,监控器(5)主要由单片计算机(27)、RAM(28)、EPROM(29)、EEPROM(30)、地址总线(31)、数据总线(32)、控制总线(33)、地址译码器(34)、RS232C接口(35)、键盘和显示器接口(36)、与门电路(37)、缓冲器(28)、锁存器(39)、内控键盘(40)、外控键盘(41)、显 示器(42)、电源(43)和可充电电池(44)组成。

单片计算机(27)为本装置的控制核心,RAM(28)用于存放中间计算结果,EPROM(29)用于存放本装置的控制程序,EEPROM(30)用于存放停电后仍需保存的信息。单片计算机(27)通过地址总线(31)、数据总线(32)、控制总线(33)、地址译码器(34)实施对其他部件的控制。RS232C接口(35)将需要传送给电话网的数据首先输送给电话通讯调制解调器(4)进行信号变换。键盘和显示器接口(36)将单片计算机(27)与内控键盘(40)、外控键盘(41)和显示器(42)接通。内控键盘(40)封于金属箱体(6)内,只能由电业管理部门人员操作,用于监控器(5)的程序设置。外控键盘(41)对用户开放,供用户输入磁卡时,键入其自已的宅号。显示器(42)向用户显示有关信息。电源(43)是本装置的电源,直接由市电降压整流获得。可充电电池(44)用于在市电电压消失后,维持监控器(5)的关键部件继续供电一定时间,以便将必须保存的信息存入EEPROM(30),市电正常时可充电电池(44)可被充电。

监控器(5)以单片计算机(27)为核心实施对整个装置的控制,主要包括以下方面:①控制电动磁卡读出器(1)进磁卡和退磁卡,读取磁卡信息,对磁卡信息进行鉴别和解码,将磁卡上的预购电量加入EEPROM(30)保存,控制磁卡打孔机构(12)在磁卡上打孔。②响应电度变送阵列(2)输出的中断请求信号,并随时从EEPROM(29)保存的剩余电量中减去已用电量。③根据EEPROM(29)保存的剩余电量控制用电控制阵列(3)动作,若剩余电量到零则切断该用户的供电或实施惩罚性加价计量,加价量将从新磁卡预购电量中扣除,以促使用户先付费后用电。④控制显示器(42)循环显示各用户宅号和剩余电量,并在剩余电量接近到零时提前显示提示信号,提醒用户购买新磁卡, 为使各用户都能及时看到提示信号,本装置最好安装于各用户必经楼道处。⑤对内控键盘(40)和外控键盘(41)进行扫描和译码。⑥通过电话通讯调制解调器(4)经电话网向供电部门的中心计算机传输数据,供电部门可以通过中心计算机直接统计各用户的用电量和付费情况而不再需要人工抄表。

6。金属箱体:

本实用新型的电动磁卡读抹器(1)、电度变送阵列(2)、用电控制阵列(3)、电话通讯调制解调器(4)和监控器(5)均封装于金属箱体(6)中。

如图7所示,金属箱体(6)应具有显示器窗口(44)、外控键盘窗口(45)、磁卡输入口(46)、门(47)和门锁(48),金属箱体(6)上的磁卡输入口(46)与电动磁卡读出器(1)位置对应;显示器窗口(44)与显示器(42)位置对应;外控键盘窗口(45)与外控键盘(41)位置对应。

本实用新型的工作过程是:

电动磁卡读出器(1)将用户插入的磁卡上存贮的预购电量读入监控器(5),然后在磁卡的密码部位打孔并退出旧磁卡。监控器(5)将读入的预购电量记入EEPROM(30),若EEPROM(30)原存储内容不为零,则求取其与新读入的预购电量的代数和记入EEPROM(30)。电度变送阵列(2)通过中断请求信号将累积用电量计量值输送给监控器(5),监控器(5)则根据累积用电量计量值对EEPROM(30)的记忆内容进行减量计数,并依据设定的控制规则控制用电控制阵列(3)中的继电器(21)动作,控制规则由供用部门(例如供电局)用软件确定,以下是可供选用的控制规则:

规则1:若 EEPROM(30)的记忆内容>0

则 继电器(21)的触点闭合(允许用户用电)

否则 继电器(21)的触点断开(禁止用户用电)

规则2:若 EEPROM(30)的记忆内容>0

则 继电器(21)的触点闭合(允许用户用电)

否则 继电器(21)的触点闭合(虽允许用户继续用电,但实施惩罚性加倍计费,加倍计费值从日后新磁卡输入的预购电量中扣除)

实施例:

考虑在一幢5层4单元40户的住宅楼中使用本实用新型,每单元共10用户公用一套远程通讯磁卡预收费电度计量及控制装置(以下简称装置),整幢住宅楼共需4套。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示,装置包含有电动磁卡读出器(1)、电度变送阵列(2)、用电控制阵列(3)、电话通讯调制解调器(4)、监控器(5)和金属箱体(6)。

电动磁卡读出器(1)主要由磁卡位置传感器(7)、放大器(8)、读磁头(9)、整形放大器(10)、解码器(11)、磁卡打孔机构(12)、功率放大器(13)、反相器(14)、电机(15)、正反转控制电路(16)组成。磁卡打孔机构(12)由衔铁(49)、冲针(50)、压缩弹簧(51)、激磁线圈骨架(52)、激磁线圈(53)、支架(54)和外壳(55)组成。

电度变送阵列(2)由10组电度表(17),电度/脉冲变换器(18)、电子计数器(19)组成,电度表(17)选用电磁式电度表,电度/脉冲变换器(18)选用光电传感器,将电磁式电度表转盘 的转数变换为电脉冲。

用电控制阵列(3)由10组功率放大器(20)、继电器(21)、手动开关(22)组成,继电器(21)选用电磁式继电器。

电话通讯调制解调器(4)由调制器(23)、编码器(24)、解调器(25)和解码器(26)组成。

监控器(5)主要由单片计算机(27)、RAM(28)、EPROM(29)、EEPROM(30)、地址总线(31)、数据总线(32)、控制总线(33)、地址译码器(34)、RS232C接口(35)、键盘和显示器接口(36)、与门电路(37)、缓冲器(28)、锁存器(39)、内控键盘(40)、外控键盘(41)、显示器(42)、电源(43)和可充电电池(44)组成。

电动磁卡读出器(1)、电度变送阵列(2)、用电控制阵列(3)、电话通讯调制解调器(4)和监控器(5)均封装于金属箱体(6)中。金属箱体(6)具有显示器窗口(44)、外控键盘窗口(45)、磁卡输入口(46)、门(47)和门锁(48)。

市电经闸刀开关和保险丝接入装置后,在装置内分成10条支路,每支路串联一只电度表(17)和一只继电器(21)的触头,继电器(21)的触头与一只手动开关(22)并联,然后各支路进入各用户。

装置的电话通讯调制解调器(4)与公用电话网连通。

若供电部门将装置设定为按规则1控制用电,则用户应首先到供电部门指定地点购买磁卡,然后将磁卡插入电动磁卡读抹器(1),并用外控键盘(41)输入用户宅号,监控器(5)控制(1)读取磁卡上的预购电量,并记入EEPROM(30)中该用户户头,随后在磁卡上打孔使之成为废卡退出。此时监控器(5)控制继电器(21)触头闭合,用户支路得电。随着用户用电量的增加,在监控器(5)的控制下,EEPROM(30)中用户户头上的剩余电量将减少,当剩余电量接近为零 时,显示器(42)上将显示提示信息,提示用户购买新磁卡。当剩余电量等于零时,监控器(5)控制继电器(21)的触头分断,停止该用户用电。

无论是否具备电话联网条件,装置都可按规则1使用。

如果具备电话联网条件,供电部门也可将本装置设定为按规则2控制用电,这时无论EEPROM(30)中的用户户头上是否有剩余电量监控器(5)均控制继电器(21)的触头闭合,允许用户用电,只是当剩余电量为零或负值时,监控器(5)实施惩罚性加倍计量,用一度电可计为二度甚至三度,加倍计量值从该用户日后输入的预购电量中扣除。由于供电部门利用计算机可方便地统计出长期拖欠电费的用户,对他们可上门罚款。

由于磁卡并不需要留放在电动磁卡读出器(1)中,因此10户用户可共用一个电动磁卡读出器(1),通过外控键盘(41)键入用户宅号分别输入各自的预购电量并记入各自的户头。此举利于降低装置成本。

供电部门的中心计算机通过电话网读取各装置的数据来统计各用户的用电量。

若装置发生故障或需要检修,可将与继电器(21)的触头并联的手动开关(22)闭合,不会影响用户正常用电。手动开关(22)安装在加门锁(48)的金属箱体(6)内,门锁(48)的钥匙由居委会专人保管。

装置应安装在各单元一楼走廊内,以便于每一用户都能方便地看到显示器的提示信息。显示器(42)除显示催购磁卡的提示外,平时还循环显示各用户的累计用电量和剩余电量。

装置所使用的磁卡,上面包含下列信息:①电费专用卡密码,以区别用于其他目的的磁卡;②以度为单位的预置用电量。磁卡由电力管理 部门统一生产与发行, 面值可有几种规格,例如100度、500度和1000度等。装置所使用的磁卡为一次性磁卡。

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