专利名称：电度表读数的自动记录和利用电话网传输的电子装置的制作方法
技术领域：
本发明属于计算机应用技术领域，并涉及仪表测量、电话机技术、电话网、计算机数字通讯等多方面内容。
随着微型计算机的广泛应用，近几年已有人提出将单片机系统安装于电度表进行单机数据处理的智能电度表的构思，供电部门也正在推广应用诸如抄表机系统对用户用电计费的计算机管理系统。但从电度表读数到计算机管理系统，中间还必须通过抄表员进行人工转接，因而不能实现对用户用电计费管理的完全自动化(见附录)。
本发明提出的一种电度表读数的自动记录和利用电话网传输的电子装置，目的在于解决用电计费计算机管理自动化的关键问题，从而使人工抄表的工作由电子装置来完成。真正实现供电部门对用户用电计费管理完全自动化的愿望。
本发明具有如下特点1.由于利用市内电话线路实现计算机和电度表联网通讯，对一般企、事业单位，基本都有电话线，而对于居民区，家庭电话普及率已比较高，特别是经济发达地区，家庭电话普及率已高达80%以上，本发明的实用价值尤为显著;
2.本发明的发送器仅用一片单片机组成最小系统，配以简单的外围接口电路，实现了电度表读数的自动记录、电话自动拨号和远距离通讯等功能，具有很高的功能价格比;
3.本发明的接收器也仅用一片单片机及其扩展存贮器、简单的外围接口电路，实现与发送器作远距离数据通讯、数据贮存以及与PC计算机近距离通讯等功能(对数据的处理功能交由PC机去完成)，同样也具有很高的功能价格比;
4.本发明采用发送器访问接收器的方案，使设备简单，最重要的意义是不影响市话的正常通讯通讯线路，通讯设备，通讯方式，用户电话号码等都不须要作任何变更。发明人认为这是解决电度表读数的自动记录和利用电话网传输的关键问题;
5.本发明可以与任何形式(电磁式或即将问世的电子式)的电度表相连接。因此不受电度表产品更新换代的影响;对已经安装使用电度表只需加装光电变换器，不必更换电度表;
6.本发明的发送器只要配以其它形式的传感器，则可以与水表，煤气表等计量仪表连接，并实现通过电话线路远距离数据传输，解决了供水、供气等管理部门计费计算机管理的问题。
7.本发明的发送器和接收器还可以作为计算机的接口，通过电话线路进行联网，实现计算机通讯。
电度表读数的自动记录和利用电话网传输的电子装置，包括电度表读数发送器(简称发送器)、发送器外部置数器(简称外部置数器)和接收器三部分，与计算机，市内电话线路构成计算机网络，进行计算机通讯，其实施方案框图见附
图1。
发送器作为一个独立的装置安装于用户电度表侧，通过自动转换电路并接于用户电话线路。安装于用户电度表内的的光电变换器(不改变电度表结构及其精度)将电度表盘转数直接传送给发送器。发送器的结构见附图2，由单片机组成最小系统，配以数量极少的集成电路，组成“状态检测”、“拨号控制”、“忙音检测”、“数据发送”、“数据接收”等五个通道和“脉冲整形计数”电路及两个转换器，工作电源取自电网，用高效电池支持单片机数据区，防止停电丢失数据。发送器的造价，可以做到用户所能接受的水平。
接收器的结构见附图3，由单片机及“振铃检测”、“摘机信号”、“挂机信号”、“数据接收”、“数据发送”等五个通道组成，存贮器的容量必须按所管理的发送器的数目来扩充(如果扩充到64KB，每个发送器发送的有效数据为2个字节，则可管理3万个发送器;每次正常通讯时间不大于30秒，则每月有效通讯时间约10天)。接收器作为供电管理部门计算机管理系统计算机的接口电路，通过一对专用电话线连接到市内电话网。
外部置数器是一个便携式装置，供安装调试及正常维护时使用，其功能包括检测发送器的工作情况，设置当前时间，更改接收器电话号码，显示和校正电度表读数等。外部置数器可以用市售单片机开发系统，用专用接插件与发送器作非永久性连接。
发送器与接收器通讯过程说明如下发送器的单片机内部定时器定时时间到则发中断请求，CPU响应，检测“状态检测”通道电平，判断用户是否正在使用电话线路，若线路空，CPU控制“转换器”，将用户电话机切除，并将“拨号控制”、“忙音检测”、“数据发送”、“数据接收”四个通道接入电话线路，通过“拨号控制”通道将接收器电话号码送到电话线路上，监视“忙音检测”通道，若电话局总机送来忙音信号，表明接收器正在与其他发送器通讯，必须挂机，并控制“转换器”将电话线路归还用户电话机，延时(约2分钟)再重复拨号过程，这样可以避免对用户电话线路的长期占用。若线路接通，接收器必须发应答码，发送器没有接收到应答码，表明对方不是接收器，可能是拨错接收器电话号码，或是电话局总机转接错误(这种情况时有发生)，发送器记下错发次数后挂机、延时、再重复拨号过程，错发次数达到规定值后则认为发送器记下的电话号码错误，必须停止拨号，以免干扰通讯，并等待维护人员用外部置数器来更改电话号码。发送器接收到应答码，再发通讯特征码，以便让接收器监别对方是否为发送器，若接收器确认对方是电话分机则立刻挂机。接收器收到特征码则表明通讯线路已经建立，双方可正式通讯，发送器将用户帐号、月份、电度表读数发到接收器，并接收校对码以便确认所发数据准确无误，最后接收对方发来的下次通讯时间，通讯结束，双方挂机。接收器将用户数据存入数据区，按规定时间将所有用户数据发给终端计算机去处理。
实现电度表读数的自动记录和利用电话网传输的方法，必须考虑装置的成本低，便于推广应用。除了上述由发送器访问接收器的方案外，也可以用接收器访问发送器的方案，后一方案将要求发送器首先是一个小型电话交换机，这无疑将使发送器的结构复杂化，同时接收器还必须记住所管理的发送器的电话号码，随时更改或增加新的电话号码，使整个系统的工作变得更烦琐，这不是一种最佳的方案。
使用本装置在水、气等计量仪表的数据传输和建立的计算机管理系统，无疑也属于本发明的范围。
附录发明人委托广东省科技情报所检索中心查询国内外文献、专利结果证明。(2件)
权利要求
1.一种用户用电计费计算机管理系统，该系统包括至少一个用户电度表读数自动记录和传送数据的装置(下称发送器)；一个用于接收用户电度表读数的基地式远距离接收装置(下称接收器)；一个用于显示和更改发送器工作参数的发送器外部置数器(下称外部置数器)；市内电话网和计算机系统(终端计算机)，其特征是利用电话网传输电度表读数以实现用户用电计费计算机管理。
2.如权利要求1的用户用电计费计算机管理系统，其特征在于建立通讯通道的方法，即发送器按照市话通讯的规范以访问接收器的方式定期建立通讯通道，鉴别所建立的讯道是否正确(即对方是不是接收器)，决定传送数据或撤消讯道。
3.如权利要求2的发送器，其特征是与用户电话机共用一对电话线路，需要访问接收器时自动检测电话线路的空忙状态，判断是否能切除用户电话机并将自己接入电话线路，不管建立讯道是否成功，都能迅束地将电话线路归还用户电话机。
4.如权利要求2的发送器，其特征是可用外部置数器来监视发送器的工作状态，更改接收器的电话号码，校正电度表读数和当前时间。
5.如权利要求2、3的发送器，其特征在于包括接收、累计和贮存用户电度表读数的装置，自动检测用户电话线路空忙状态的装置，将接收器电话号码送到电话线路的装置，鉴别是否已接通接收器的装置，数据传送和接收的装置。
6.如权利要求1的用户用电计费计算机管理系统，其特征在于接收器是基地式的，鉴别所建立的讯道是否正确(即拨号一方是不是发送器)，决定接收数据或撤消讯道，从电话线路远距离接收一个发送器发来的数据和贮存一个以上的发送器发来的数据，作为终端计算机的接口与其作近距离数据通讯，将成批数据交给终端计算机处理。
7.如权利要求6的接收器，其特征在于包括接收电话局总机送来的振铃信号的装置，鉴别是否已接通发送器的装置，数据传送和接收的装置。
8.如权利要求2的发送器，其特征是可以连接各种不同的变换器，只要这些变换器能将计量仪表的读数转换为电脉冲，就能将仪表读数通过电话线路远距离传输，构成用户用水计费计算机管理系统、用户用气计费计算机管理系统或各种类似的计算机管理系统。
9.如权利要求1的用户用电计费计算机管理系统，其特征是可以构成多级数据传输网络，使一台终端计算机可以管理更多的发送器。
全文摘要
电度表读数的自动记录和利用电话网传输的电子装置属于计算机应用技术领域，并涉及仪表测量、电话机技术、电话网、计算机数字通讯等多方面内容。用于用户电度表读数通过市话网实现数据远距离自动传输，解决用电计费计算机管理的关键技术问题。本装置的发送器定时拨通接收器的电话来建立通讯线路，具有成本低，安装简便等特点，适用于一般已有电话的居民住户。本装置还可用于水表、煤气表等的数据的远距离传输。
文档编号H04M11/00GK1087216SQ9310527
公开日1994年5月25日 申请日期1993年4月29日 优先权日1993年4月29日
发明者林芝平, 陈玉湖 申请人:陈玉湖, 林芝平