专利名称：智能电力控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电力控制管理设备。
目前所用的电力控制及管理设备主要有电度表和各种过载保护器，如保险丝、空气开关等，但电度表只能记录用电量，不利于管理部门实施计划用电和用电预付款，且抄表、计费工作以及数据往计算机内录入的工作都十分繁锁。保险丝和空气开关只能对一段时间内的过载作出反应，并且一旦动作就切断电源，对一些不能断电的场所，如高炉、手术台不适用，另外，目前工业用电实行高峰、平时、低谷用电的不同电价以鼓励用户避峰用电，目前一般用户均采用一个机械装置控制三个电度表实施分时检测计费，这就大大增加了设备成本。
本实用新型的目的是提供一种能预先设定一般时间内用户的用电额度，与管理部门的计算机化管理衔接度好，能灵敏地对过载进行报警和保护、能分时计费，而成本低廉，结构紧凑的电力控制器。
本实用新型主要由壳体1、稳压电源2、电度表3、单片机6、报警装置7、执行装置8和将电脉冲转换成规则方波作用的整形装置5组成，报警装置7和执行装置8的输入端以及整形装置5的输出端均接单片机6，电度表3内装有一个根据电度表3的转盘的转动圈数发出电脉冲的光电传感器4，光电传感器4的输出端接整形装置5，单片机6的数据输出端和地址输出端接切换装置14，切换装置14接插槽9、插槽12、电卡10、电卡13分别插在插槽9，插槽12之内，电卡10由存贮器IC6封存在塑料基片11中构成，电卡13由存贮器IC7封存在塑料基片11中构成，电卡10和电卡13内预存着用电额度、负荷限额、报警值。单片机6根据输入的方波数目记录用电量，用电高峰、平时、低谷时发生的用电量受单片机内的内部定时钟的控制分别输入电卡中的不同的存储单元，并将累计用电量与电卡中预存的用电额度、报警值比较，当累计用电量达到报警值时，单片机6输出电平信号给报警装置7，发出灯光信号，同时单片机6输出电平信号给切换装置14，切换装置14断开当前使用的电卡，接通另一电卡，如单片机6检测到另一电卡内没有用电量额度或者另一电卡不存在时，则再次切换，接通原电卡，当累计用电量达到用电量额度时，单片机6输出电平信号给执行装置8，切断供电线路。由于用电负荷与电度表转盘转速成正比，亦即与输入方波的频率成正比，单片机6根据方波的频率记录当前负荷，同时将当前负荷与预存在电卡中过载报警值、额定值比较，如当前负荷达到报警值，单片机6输出电平信号给报警装置7，给出灯光报警，当前负荷达到额定值时，单片机6输出电平信号给执行装置8，发出声光报警。电卡中的用电量额度用完之后，即将电卡插入管理部门的计算机中，再次写入预存用电数据，同时进行费用结算。
本实用新型的优点是功能强、价格低，在一只电度表上加一个单片机和一些元器件成本增加不多，便能实现用电量的预设定和检测控制，以及分时检测计量，过载检测，其功能价格比明显高于现有设备，采用IC存贮芯片的卡式结构简化了费用管理，提高了管理部门的办公自动化程度，便于计划用电，实现预收电费。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明
图1是本实用新型的外壳局剖图。
图2是本实用新型的稳压电源的电路图。
图3是电卡示意图。
图4是本实用新型的方框原理图。
图5是本实用新型的一个较佳实施的电路图。
参照附图稳压电源2，由一个整流电路和集成块IC1、电容器C1、C2、C3、C4构成，输出＋5V直流电。整流装置5是一个74HC14型集成块IC2，单片机6是一个8048型单片机IC3执行装置8主要由功放管GB4和继电器等构成，GB4的基极接单片机IC3的第28脚。电卡10由EEPROM型存贮器IC6封装在塑料基片11中构成，电卡13由EEPROM型存贮器IC7封装在塑料基片中构成。报警装置7由下列三条支路构成功放管GB1的集电极接灯L1，基极接单片机IC3的33脚，功放管GB2的集电极接灯L2，基极接单片机IC3的第32脚，两个7400型与非门IC8和电容C8构成的振荡发生电路的输入极接单片机IC3的第27脚，其输出极接功放管GB3、喇叭AB、灯L3并接在GB3的集电极上。切换装置14由4066型模拟开关IC4、IC5的第8脚，并接单片机IC3的数据输出端第38脚，IC4、IC5的第1脚并接IC3的地址输出端第34脚，IC4和IC5的第3脚接＋5V电源，第10脚接地，IC4的第5、6、12、13脚并接于单片机IC3的第37脚作为开关控制线，IC5的第5、6、12、13脚并接于单片机IC3的第36脚作为开关控制线构成。
光电传感器4装在电度表3内，其输出端接整形集成块IC2的第1脚，IC2的第14脚接＋5V直流电源，第7脚接地，第2脚作为输出端接单片机IC3的第6脚，IC2的其余各脚空脚。单片机IC3的26、40脚接＋5V直流电源，第2、3、20脚接一个主要由电容C5、C6构成的时钟频率发生电路，第4脚与一个电容C7并接于＋5V直流电源，除上述提到过的各脚之外，IC3的其余各脚均接地。模拟开关IC4的第9、2、4、11脚经插槽9分别对应于存贮器IC6的第5、6、8、4脚，IC5的第9、2、4、11脚经插槽12，分别对应于存贮器IC7的第5、6、8、4脚。
当电卡插上后，继电器合上，开始向用电器供电。单片机IC3的第36脚输出低电平，第37脚输出高电平，模拟开关IC4合上，IC5断开，电卡10处于工作状态，单片机IC3从存贮器IC6中读取预存用电量额度、负荷额度、报警值。光电传感器4随电度表3的转盘的转动产生电脉冲，整流装置IC2将电脉冲转换成规则方波输入单片机IC3、单片机IC3将方波进行计数和处理，并在预存在单片机IC3内的定时钟控制下将发生在高峰、平时、低谷不同时间的用电量输入电卡存贮器IC6内不同的存贮单元。同时，单片机IC3将累计电量不断与用电额度、报警值比较，如累计电量达到报警值则输出低电平给23脚，GB1基极导通，灯L1亮，提醒用户及时更换新电卡，同时单片机IC3的37、36脚的电平翻转，IC3向其37脚输出低电平，模拟开关IC4断开，向36脚输出高电平，模拟开关IC5合上，电卡13进入工作状态，完成切换过程。如电卡13未插入或卡上用电额度用完，则由32脚输出低电平，灯L2亮，单片机和模拟开关实施反切换，再次接通电卡10，当累计用电量达到用电额度时，单片机IC3向其28脚输出低电平，使GB4导通，继电器可动作，切断供电线路。用户可将换下的电卡插入管理部门的计算机内，读入实际用电额度，结算费用。电力部门可利用计算机再次写入预存分时用电量、额定负荷、总用电交付用户继续使用。在使用过程中，单片机IC3不断对方波的频率进行记录和处理，根据方波的频率记录当前负荷并与电卡中的用电负荷报警值比较，如达到报警值，则单片机IC3向其27脚输出高电平，使喇叭AB和灯L3发出声光报警，如当前负荷达到负荷限额，则单片机IC3向其28脚输出低电平，使继电器动作，切断供电线路。
权利要求1.一种智能电力控制器，主要由壳体(1)、稳压电源(2)、电度表(3)、单片机(6)、报警装置(7)、执行装置(8)和将电脉冲转换成规则方波的整形装置(5)组成，报警装置(7)和执行装置(8)的输入端均接单片机(6)，其特征在于电度表(3)内装有一个检测电度表(3)的转盘转数并发出电脉冲的光电传感器(4)，光电传感器(4)的输出端接整形装置(5)，整形装置(5)的输出端接单片机(6)，单片机(6)的数据输出端和地址输出端接切换装置(14)，切换装置(14)接插槽(9)、插槽(12)，电卡(10)、电卡(13)分别插在插槽(9)、插槽(12)内。
2.如权利要求1所述的智能电力控制器，其特征在于电卡(10)由存贮器Ic6封存在塑料基片(11)中构成，电卡(13)由存贮器Ic7封存在塑料基片(11)中构成。
3.如权利要求2所述的智能电力控制器，其特征在于切换装置(14)由模拟开关Ic4、Ic5的第8脚并接单片机(6)的数据输出端第38脚，Ic4、Ic5的第1脚并接单片机的地址输出端第34脚，Ic4和Ic5的第3脚接＋5V电源，第10脚接地，Ic4的第5、6、12、13脚并接于单片机的第37脚作为开关控制线，Ic5的第5、6、12、13脚并接于单片机的第36脚作为开关控制线构成。
专利摘要本实用新型涉及一种电力控制设备，主要由安装在电度表内并接电度表转盘的转动发出电脉冲的光电传感器、整形装置、单片机以及响应装置构成，单片机的数据、地址传输线均接切换装置，切换装置接两个插入式电卡，本实用新型具有电量检控、起负荷检控、分时计费的功能，有较优的性能价格比，尤其适用于厂矿企事业单位。
文档编号G01R22/00GK2102516SQ9022309
公开日1992年4月22日 申请日期1990年10月30日 优先权日1990年10月30日
发明者历浙涛, 丁敏华, 韩子仁, 董关根, 彭一兵 申请人:中国磁记录设备公司计算机系统工程公司