一种用于智能电网的刷卡智能购电系统的制作方法

本发明涉及电力设备技术领域，具体涉及到一种用于智能电网的刷卡智能购电系统。

背景技术：

现有的大型公寓式居住区都安装了智能电表管理系统，居民缴电费一般都是去物业管理处采用刷卡式缴费，提前购电；或者安装带有购电插槽的电表；但对于一些行动不便的人、如残疾人、老人等，由于无法行动，物业只能上门收取电费；对于国内现有的非公寓式小型出租房一般都是采取房东上门抄表并现金收费的模式；虽然也有采用网上交电费的模式，但由于操作要求较高，对于不懂电脑的人却无法使用。通常的购电系统中，当用户通过刷卡或者网上缴费购电后，电力部门会通过控制系统将与用户接电的电线导通起来，这种电路的导通是需要通过电能持续控制接电开关维持电线的导通，实现定时购电或者定量购电，这种控制方式会持续的损耗电能，当用户非常多时，电能的损耗会被极大的增大，导致电能浪费严重。

技术实现要素：

本发明的目的是针对以上问题，提供一种用于智能电网的刷卡智能购电系统，它能实现单表多卡购电，购电快速方便，操作简单，携带方便；购电系统耗电量低，提高电能的利用率，结构稳定可靠。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：一种用于智能电网的刷卡智能购电系统，它包括通过无线网络相互连接的刷卡购电装置(7)和集成控制箱(8)；所述集成控制箱(8)上设置有自动控制器(9)；所述刷卡购电装置(7)包括相互连接的输入箱(80)和输出箱(79)；所述输入箱(80)上端面设置有按键面板(71)，侧面设置有网线接口(77)、充电接口(78)，尾端面设置有插卡口(76)；所述输出箱(79)为等腰梯形形状，其两个斜面上均设置有显示屏(72)；所述输出箱(79)上端面设置有票据打印口(74)，前端面设置有插卡口(76)，侧面设置有天线(73)；所述自动控制器(9)包括通过螺纹连接在调节座(2)两端的接电座(1)和控制座(3)；所述调节座(2)包括密封套(21)；所述密封套(21)两端设置有弹性膜(23)；其中一端的弹性膜(23)顶端中心设置有连接杆(25)；所述密封套(21)中间通过隔离板(22)隔开成一级填充腔(26)和二级填充腔(27)，其内填充有液体；所述隔离板(22)上设置有两个方向相反的可调单向阀(29)；所述接电座(1)包括绝缘套(11)，所述绝缘套(11)内设置有绝缘座(14)；所述绝缘座(14)上设置有两个导电头(13)；所述绝缘座(14)下端通过压缩弹簧(15)连接滑动盘(17)；所述滑动盘(17)上设置有用于导通导电头(13)的导电座(172)；所述控制座(3)包括安装套(31)；所述安装套(31)内设置有用于连接连接杆(25)的导磁盘(35)；所述导磁盘(35)上下两端均设置有电磁铁(33)；所述安装套(31)尾端设置有电路板(37)；所述电路板(37)上设置有电源接线(38)；所述电路板(37)底端设置有密封板(39)。

进一步的，所述集成控制箱(8)上端面设置有总显示屏(81)，侧面设置有天线(73)；所述自动控制器(9)设置在集成控制箱(8)后端面上。

进一步的，所述密封套(21)壁上设置有两个连通一级填充腔(26)和二级填充腔(27)的充液口(28)；所述弹性膜(23)与密封套(21)的连接处设置有安装环(24)。

进一步的，所述导电座(172)为圆锥台形状，其上端面设置有隔开槽(173)；所述绝缘座(14)底端设置有与导电座(172)配合的圆锥孔，上端设置有隔离开导电头(13)的绝缘板(141)。

进一步的，所述绝缘座(14)底端和滑动盘(17)上端面均设置有用于定位压缩弹簧(15)的弹簧定位槽(4)。

进一步的，所述滑动盘(17)的圆周壁上均匀设置有凸起(6)；所述绝缘套(11)的内壁上设置有与凸起(6)配合的滑动槽(5)。

进一步的，所述滑动盘(17)底部通过调节环(16)固定。

进一步的，所述导磁盘(35)上端面中心设置有与连接杆(25)连接的套杆(34)。

进一步的，所述导磁盘(35)的圆周壁上均匀设置有凸起(6)；所述安装套(31)内壁上设置有与凸起(6)配合的滑动槽(5)。

进一步的，所述导磁盘(35)上端的电磁铁(33)通过固定环(32)固定，下端的电磁铁(33)通过固定盘(41)固定；所述电路板(37)安装在固定盘(41)底面上；所述导磁盘(35)下端面中心设置有控制杆(40)穿过电磁铁(33)和固定盘(41)中心的圆孔。

本发明的有益效果：

1、本发明实现了家庭自行查电、购电的功能，又可以适用于小型出租房房主上门快速刷卡收取电费的情况，采用无线连接，实现无线多卡单表刷卡查电、购电功能，智能打印，携带方便，不需电脑操作，操作简单快速，即使在居民外出的情况下也可以携带迅速实现购电，防止断电。

2、本发明通过电路板来实现定时控制电磁铁的导通，电磁铁的导通采用瞬时导通再断开的控制，当瞬时导通后，电磁铁控制导磁盘移动，带动调节座两端的弹性膜膨胀或者挤压变形，然后电磁铁自动断电；由于调节座的特殊结构，可以自动实现弹性膜的形状定位固定，不需要电磁铁的持续控制，当导电座导通导电头后，电路导通；同理，当导电座断开导电头后，电路断开，不需要电能持续的维持，大大降低了电能的损耗。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为自动控制器结构示意图。

图3为接电座结构示意图。

图4为滑动盘剖视结构示意图。

图5为滑动盘俯视结构示意图。

图6为绝缘座俯视结构示意图。

图7为绝缘座仰视结构示意图。

图8为调节座结构示意图。

图9为控制座结构示意图。

图10为导磁盘俯视结构示意图。

图11为控制座仰视结构示意图。

图12为刷卡购电装置正面结构示意图。

图13为图12俯视图。

图14为集成控制箱结构示意图。

图15为图14仰视图。

图中：1、接电座；2、调节座；3、控制座；4、弹簧定位槽；5、滑动槽；6、凸起；7、刷卡购电装置；8、集成控制箱；9、自动控制器；11、绝缘套；13、导电头；14、绝缘座；15、压缩弹簧；16、调节环；17、滑动盘；18、螺纹口；141、绝缘板；172、导电座；173、隔开槽；21、密封套；22、隔离板；23、弹性膜；24、安装环；25、连接杆；26、一级填充腔；27、二级填充腔；28、充液口；29、可调单向阀；31、安装套；32、固定环；33、电磁铁；34、套杆；35、导磁盘；37、电路板；38、电源接线；39、密封板；40、控制杆；41、固定盘；71、按键面板；72、显示屏；73、天线；74、票据打印口；76、插卡口；77、网线接口；78、充电接口；79、输出箱；80、输入箱；81、总显示屏。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

如图1-图15所示，本发明的具体结构为：一种用于智能电网的刷卡智能购电系统，它包括通过无线网络相互连接的刷卡购电装置7和集成控制箱8；所述集成控制箱8上设置有自动控制器9；所述刷卡购电装置7包括相互连接的输入箱80和输出箱79；所述输入箱80上端面设置有按键面板71，侧面设置有网线接口77、充电接口78，尾端面设置有插卡口76；所述输出箱79为等腰梯形形状，其两个斜面上均设置有显示屏72；所述输出箱79上端面设置有票据打印口74，前端面设置有插卡口76，侧面设置有天线73；所述自动控制器9包括通过螺纹连接在调节座2两端的接电座1和控制座3；所述调节座2包括密封套21；所述密封套21两端设置有弹性膜23；其中一端的弹性膜23顶端中心设置有连接杆25；所述密封套21中间通过隔离板22隔开成一级填充腔26和二级填充腔27，其内填充有液体；所述隔离板22上设置有两个方向相反的可调单向阀29；所述接电座1包括绝缘套11，所述绝缘套11内设置有绝缘座14；所述绝缘座14上设置有两个导电头13；所述绝缘座14下端通过压缩弹簧15连接滑动盘17；所述滑动盘17上设置有用于导通导电头13的导电座172；所述控制座3包括安装套31；所述安装套31内设置有用于连接连接杆25的导磁盘35；所述导磁盘35上下两端均设置有电磁铁33；所述安装套31尾端设置有电路板37；所述电路板37上设置有电源接线38；所述电路板37底端设置有密封板39。

优选的，所述集成控制箱8上端面设置有总显示屏81，侧面设置有天线73；所述自动控制器9设置在集成控制箱8后端面上。

优选的，所述密封套21壁上设置有两个连通一级填充腔26和二级填充腔27的充液口28；所述弹性膜23与密封套21的连接处设置有安装环24。

优选的，所述导电座172为圆锥台形状，其上端面设置有隔开槽173；所述绝缘座14底端设置有与导电座172配合的圆锥孔，上端设置有隔离开导电头13的绝缘板141。

优选的，所述绝缘座14底端和滑动盘17上端面均设置有用于定位压缩弹簧15的弹簧定位槽4。

优选的，所述滑动盘17的圆周壁上均匀设置有凸起6；所述绝缘套11的内壁上设置有与凸起6配合的滑动槽5。

优选的，所述滑动盘17底部通过调节环16固定。

优选的，所述导磁盘35上端面中心设置有与连接杆25连接的套杆34。

优选的，所述导磁盘35的圆周壁上均匀设置有凸起6；所述安装套31内壁上设置有与凸起6配合的滑动槽5。

优选的，所述导磁盘35上端的电磁铁33通过固定环32固定，下端的电磁铁33通过固定盘41固定；所述电路板37安装在固定盘41底面上；所述导磁盘35下端面中心设置有控制杆40穿过电磁铁33和固定盘41中心的圆孔。

本发明原理：

刷卡购电装置7中，在输入箱80中设置有电路板，电路板中通过CPU控制模块连接有打印机、刷卡装置、无线网络模块、按键模块、显示模块。

显示模块连接显示屏72，显示屏主要显示用户购电输入量、购电量、用户户名等信息；按键面板71用户用户或者业主输入购电量、用户名、房号等。

集成控制箱8中，设置有电路板，电路板中通过CPU控制模块连接有自动控制器9、总显示屏81、无线网络模块。

总显示屏81可以显示各个用户剩余电量、欠费量、用户名等信息。

无线网络模块可以为WIFI连接、手机信号连接等方式，也可以采用有线连接方式，通过网络接口77连接网线。

自动控制器9用于控制各用户电线或者电表的接通。

客户在刷卡购电装置7上通过按键面板71将用户名、购电量输入后，将购电卡插入插卡口76后，按确定键即可；购电信息会传入CPU模块后再通过无线网络模块传送给集成控制箱8，集成控制箱8会记录用户购电量，并通过电路控制相应的自动控制器9连通或者断开。

自动控制器9中，电路板与电源接通，电路板中设置有时钟芯片，通过电路板控制导磁盘35上下两端的电磁铁33的导通，当用户购电后，导磁盘35上端的电磁铁33导通，导磁盘35往上移动，推动连接杆25往上移动，压瘪调节座下端的弹性膜23，由于一级填充腔26和二级填充腔27内部均填充满液体，当底部的弹性膜23压瘪时，二级填充腔27内的压力增大，其内的填充液进入一级填充腔26内，使得上端的弹性膜23凸起，推动滑动盘17上升，使得导电座172将两个导电头13导通；由于隔离板22上的两个相反方向安装的可调单向阀29的导通压力值设置不同，故即使一级填充腔27内压力增大，填充液也不会穿过可调单向阀29进入二级填充腔27内；因此即使上端的电磁铁33断开后，上端凸起的弹性膜23也会维持固定形状不变，保证导电头13的导通。

当用户因为欠费导致需要断电时，电路板控制下端的电磁铁33导通，导磁盘35下移，拉动连接杆25往下移动，带动底部的弹性膜23凸起，二级填充腔27由于体积扩大，内部压力进一步降低产生负压，使得一级填充腔26内的填充液突破可调单向阀29的阈值进入二级填充腔27内，使得上端的弹性膜23被压瘪，同时使得滑动盘17下降，导电座172与导电头13断开，电路断开；此时下端的电磁铁断电，由于可调单向阀29的单向导通作用，使得二级填充腔27内液体不会进入一级填充腔26内，使得上端的弹性膜23维持压瘪形状不变。

本发明采用了先进的微电脑控制技术为核心，以智能射频IC卡为信息传递媒介而构成的高科技机电一体化智能仪表，整个系统方案主要由智能射频IC卡读写器、计算机、数据采集通道(RS485)、集中器、数据服务器组成；

可以适用于城镇供电自动计量和收费控制、农村灌溉充值控制、自动充电桩收费控制等领域。

本区域的任何用户可在本区域范围内任何一只未在使用的装置上进行用电操作，解决了无法实现多个用户共用一只电能表或一个用户要使用多只电能表的问题。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。