專利名稱：導軌式預付費電能表的制作方法
技術領域：
本發明涉及預付費電能表。
背景技術：
目前電能測量領域的預付費電能表，主要通過兩種方式實現預存電費:一種是采用電子卡即IC卡的方式，一種采用代碼式輸入。無論哪種方式都需要一個預存電費的輸入系統和內置的斷路器，導致儀表體積較大，因而現有的預付費電能表均采用壁掛安裝方式，不僅安裝繁瑣，而且儀表體積較大，集中安裝時，對空間的要求較高。
發明內容
本發明所要解決的問題是當前預付費電能表，體積大，安裝不方便。為解決上述問題，本發明采用的方案如下:
導軌式預付費電能表，包括電路板和斷路器。所述的電路板包括處理器、電能采樣單元、存儲器；處理器連接電能采樣單元、斷路器、存儲器；所述的斷路器包括繼電器、輸入線和輸出線；輸入線和輸出線位于斷路器底部，為硬質的導電體，連接繼電器；輸入線和輸出線包括螺栓孔，螺栓孔位于輸入線和輸出線的端部；輸入線包括采樣電阻、電壓檢測線、電流檢測線；電流檢測線的兩個測點分別位于采樣電阻的兩端。輸入線和輸出線呈Z字形。電路板上包括有繼電器固位孔，繼電器穿過繼電器固位孔。螺栓孔除了用于連接外接的電線外還用于固定繼電器。螺栓孔和繼電器固位孔實現對斷路器固定。為減少導軌式預付費電能表的平面大小，電路板分成采樣板和控制板，電能采樣單元位于采樣板，處理器位于控制板。采樣板和控制板呈上下結構，采樣板在下，控制板在上。繼電器固位孔位于采樣板上。本發明的導軌式預付費電能表，進一步還可以包括顯示屏。顯示屏安裝在控制板上。本發明優先采用網絡通信方式預存電費。導軌式預付費電能表進一步包括通信接口。通信接口可以是RS485接口或以太網接口或其他制式的接口。處理器用于:獲取電能采樣單元獲得的電能量；通過通信接口與遠程主機建立通信連接；響應遠程主機的金額設置指令，將金額保存在存儲器中；響應遠程主機的費率設置指令，將費率保存在存儲器中；根據電能采樣單元獲得的電能量和存儲器中的費率計算消耗的電費，并在存儲器的金額中減去消耗的電費；判斷存儲器中的金額是否足夠；如果存儲器中的金額不足，則控制斷路器切斷電源，停止供電；如果存儲器中的金額足夠，則控制斷路器連通電源，開始供電。本發明進一步還可以包括時鐘裝置，存儲器中存儲的費率為分時費率，處理器還用于:獲取時鐘裝置中的當前時間；根據當前時間和存儲器中存儲的分時費率計算當前費率；根據電能采樣單元獲得的電能量和當前費率計算消耗的電費，并在存儲器的金額中減去消耗的電費。由此實現預付費的分時計費功能。為保證分時計費的正常進行，處理器還可以用于響應校時指令，設定時鐘裝置的當前時間。進一步，還可以包括電能明細存儲功能和電費明細存儲功能，并提供相應的查詢功能。本發明的技術效果包括:
本發明結構緊湊，不同于現有的IC卡或代碼輸入式預存電費，而采用網絡通信的方式實現預存電費，并結合了導軌式電能表，體積小，易安裝的特點，容易實現組網管理。
圖1為本發明實施例1的結構示意圖。圖2為本發明斷路器結構示意圖。圖3為本發明斷路器結構示意圖，其中輸入線和輸出線呈Z字形。圖4為本發明實施例2的結構示意圖。圖5為本發明實施例3的結構示意圖。圖6為本發明電路示意圖。
具體實施例方式下面結合說明書附圖對本發明做進一步詳細說明。實施例1
導軌式預付費電能表，如圖1所示，包括外殼1、電路板2、斷路器3。電路板2包括有處理器、電能采樣單元、存儲器。如圖6所示，處理器連接電能采樣單元、斷路器、存儲器。斷路器3，如圖2，圖3所示，包括繼電器31、輸入線32、輸出線33。輸入線32和輸出線33包括有螺栓孔34。螺栓孔34位于輸入線32和輸出線33的端部。輸入線32和輸出線33為呈扁平狀的硬質導體，連接繼電器31，位于斷路器3的底部。輸入線32的中間包括有采樣電阻35。輸入線32連接有電壓檢測線36，電流檢測線38。兩條電流檢測線38分別連接采樣電阻35的兩端。由于輸入線32和輸出線33為硬質導體制成，通過螺栓孔34可以將斷路器3整個固定在外殼I上。輸入線32和輸出線33也可以為Z字形，如圖3所示。這是為了適應外殼I內螺栓孔的高度以及外接電線接入點的高度。通常輸入線32和輸出線33連接火線。其中輸出線33接負載，輸入線32接外接電源。實施例2
在實施例1的基礎上，為了進一步固定斷路器3。電路板2可以開繼電器固位孔。如圖4所示，電路板2包括有繼電器固位孔21，斷路器3的繼電器31穿過繼電器固位孔21，從而使得斷路器3能夠更好的固定在外殼I內。實施例3
在上述實施例的基礎上，考慮到所有電路器件都放在電路板上，電路板需要較大的面積。如圖5所示，為此電路板2分成采樣板4和控制板5。電能采樣單元的電路位于采樣板4上。控制板5主要是處理器和存儲器的電路。采樣板4和控制板5呈上下結構，采樣板4在下，控制板5在上。繼電器固位孔21位于采樣板4上。控制板5上還可以安裝顯示屏6。實施例4
如圖6所示，導軌式預付費電能表，包括處理器、電能采樣單元、斷路器、存儲器、通信接口。處理器連接電能采樣單元、斷路器、存儲器、通信接口。通信接口可以是RS485接口或以太網接口或其他制式的接口。本實施例的導軌式預付費電能表為單相式的。接入火線和零線。其中電能采樣單元和斷路器安裝在火線上。火線上的斷路器起到開關的作用，當電能表預存電費金額不足時，在處理器的控制下斷開斷路器從而切斷電源，停止供電。電費預存和費率設定。本實施例的導軌式預付費電能表預存電費通過網絡通信實現，其中處理器負責:通過通信接口與遠程主機建立通信連接；通信連接建立后，接收遠程主機的金額設置指令，即電費預存指令，將金額即預存電費保存在存儲器中。本實施例的導軌式預付費電能表還能設置費率，費率的設置通過網絡通信實現，其中處理器負責:通過通信接口與遠程主機建立通信連接；通信連接建立后，接收遠程主機的費率設置指令，將費率保存在存儲器中。存儲器為掉電后能夠保存數據的持續性存儲設備，采用EPROM或EEPR0M。電能表計費工作時，處理器根據電能采樣單元獲得的電能量和存儲器中的費率計算消耗的電費，并在存儲器的金額中減去消耗的電費。當存儲器的預存電費金額不足，處理器控制斷路器切斷電源，停止供電；當存儲器的預存電費金額足夠時，處理器控制斷路器連通電源，開始供電。判斷存儲器中預存電費金額是否足夠，以是否能夠支付一定電費額度為標準，例如，是否能夠支付一度電的費用，假如一度電的費用為0.45元，則假如存儲器中預存電費金額如果不足0.45元，則認為預存電費金額不足。實施例5
在實施例1的基礎上，本發明的導軌式預付費電能表還可以進一步提供分時計費的功能。如圖1，所示，本發明還可以進一步包括有時鐘裝置，時鐘裝置連接處理器。時鐘裝置用于確定當前時間。存儲器存儲的費率為分時費率，即按不同時間段設定的費率表。處理器獲取時鐘裝置中的當前時間；然后根據當前時間和存儲器中存儲的分時費率計算當前費率；再根據電能采樣單元獲得的電能量和當前費率計算消耗的電費，并在存儲器的金額中減去消耗的電費。為保證時鐘裝置的當前時間的正確性，本實施例的導軌式預付費電能表還進一步提供校時功能。處理器負責響應通過通信接口傳遞過來的校時指令，然后根據校時指令中的當前時間，修改時鐘裝置的當前時間，從而保證當前時間的正確性。實施例6
在實施例4或實施例5的基礎上，本發明的導軌式預付費電能表還可以進一步提供電能明細存儲功能和電費明細存儲功能，并提供相應的查詢功能。電能明細存儲功能。本發明的導軌式預付費電能表的處理器還用于將電能采樣單元獲得的電能量記錄在所述的存儲器中。查詢電能明細時，處理器響應遠程主機的電能查詢指令，將保存在存儲器中的電能量記錄返回至遠程主機。電費明細存儲功能。本發明的導軌式預付費電能表的處理器還用于將消耗的電費記錄在存儲器中。查詢電費明細時，響應遠程主機的電費查詢指令，將保存在存儲器中的消耗的電費記錄返回至遠程主機。
權利要求
1.導軌式預付費電能表，其特征在于，包括電路板和斷路器；所述的電路板包括處理器、電能采樣單元、存儲器；處理器連接電能采樣單元、斷路器、存儲器；所述的斷路器包括繼電器、輸入線和輸出線；輸入線和輸出線位于斷路器底部，為硬質的導電體連接繼電器；輸入線和輸出線包括螺栓孔，螺栓孔位于輸入線和輸出線的端部；輸入線包括采樣電阻、電壓檢測線、電流檢測線；電流檢測線的兩個測點分別位于采樣電阻的兩端。
2.如權利要求1所述的導軌式預付費電能表，其特征在于，所述的輸入線和輸出線呈Z字形。
3.如權利要求1所述的導軌式預付費電能表，其特征在于，所述電路板包括繼電器固位孔，所述的繼電器穿過繼電器固位孔。
4.如權利要求3所述的導軌式預付費電能表，其特征在于，所述的電路板分成采樣板和控制板；所述的電能采樣單元位于采樣板；所述的處理器位于控制板；采樣板和控制板呈上下結構，采樣板在下，控制板在上；所述的繼電器固位孔位于采樣板。
5.如權利要求4所述的導軌式預付費電能表，其特征在于，還包括顯示屏，所述的顯示屏安裝在控制板上。
6.如上述任一項權利要求所述的導軌式預付費電能表，其特征在于，還包括通信接口，所述的處理器用于: 獲取電能采樣單元獲得的電能量； 通過通信接口與遠程主機建立通信連接； 響應遠程主機的金額設置指令，將金額保存在存儲器中； 響應遠程主機的費率設置指令，將費率保存在存儲器中； 根據電能采樣單元獲得的電能量和存儲器中的費率計算消耗的電費，并在存儲器中的金額中減去消耗的電費； 判斷存儲器中的金額是否足夠；如果存儲器中的金額不足，則控制斷路器切斷電源；如果存儲器中的金額足夠時，則控制斷路器連通電源。
7.如權利要求6所述的導軌式預付費電能表，其特征在于，所述的通信接口為RS485接口或以太網接口。
8.如權利要求6所述的導軌式預付費電能表，其特征在于，還包括時鐘裝置，所述的處理器連接時鐘裝置；所述的存儲器保存的費率為分時費率；所述的處理器還用于: 響應校時指令，設定時鐘裝置的當前時間； 獲取時鐘裝置中的當前時間； 根據當前時間和存儲器保存的分時費率計算當前費率； 根據電能采樣單元獲得的電能量和當前費率計算消耗的電費，并在存儲器的金額中減去消耗的電費。
9.如權利要求6所述的導軌式預付費電能表，其特征在于，所述的處理器還用于: 將電能采樣單元獲得的電能量記錄在所述的存儲器中； 響應遠程主機的電能查詢指令，將電能量記錄返回至遠程主機。
10.如權利要求6所述的導軌式預付費電能表，其特征在于，所述的處理器還用于: 將消耗的電費記錄在存儲器中； 響應遠程主機的電費查詢指令，將消耗的電費記錄返回至遠程主機。
全文摘要
本發明公開了導軌式預付費電能表，包括電路板和斷路器。電路板包括處理器、電能采樣單元、存儲器；處理器連接電能采樣單元、斷路器、存儲器。斷路器包括繼電器、輸入線和輸出線；輸入線和輸出線位于斷路器底部，為硬質的導電體，連接繼電器；輸入線和輸出線包括螺栓孔；輸入線包括采樣電阻、電壓檢測線、電流檢測線；電流檢測線的兩個測點分別位于采樣電阻的兩端。輸入線和輸出線呈Z字形，所述的螺栓孔位于輸入線和輸出線的端部。電路板分成采樣板和控制板，采樣板包括有繼電器固位孔。本發明結構緊湊，采用網絡通信的方式實現預存電費，并結合了導軌式電能表，體積小，易安裝的特點，容易實現組網管理。
文檔編號G07F15/06GK103150831SQ201310074749
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月11日 優先權日2013年3月11日
發明者夏國平 申請人:南京天溯自動化控制系統有限公司