[实用新型]电力机车IC卡智能电度表

说明书

本实用新型涉及一种工矿企业电力机车，或者城市中无轨、有轨电车功耗测量仪表，尤其是一种电力机车IC卡智能电度表。

电力机车应用很广泛，但国内对其功耗测量仪表尚无公开使用定型表，尽管在80年代曾有人研制一种机械电子式电力机车电度表，由于故障率高，无法区分每个司机耗能情况，也无法对单位耗能进行合理计算，很快在市场上就消声觅迹了。

目前，这是一个尚未解决的问题。

本实用新型的目的是要提供一种电力机车IC卡智能电度表，它能有效地、广泛地用于测量高电压大电流功耗，对司机用电及单位用电提供清晰、准确的数据分析。

本实用新型的目的是这样实现的：该电度表应用传感器测量技术及微机控制技术研制的测量仪表。由壳体，主机和传感器构成。电压传感器、电流传感器和车上电源均用连接线通过壳体外壳接口分别与主机相连接，主机由十部分构成如：V/f变换器、开关电源、光电耦合器、单片机、存储器、IC卡读写器、显示器、声音报警器、时钟、按键构成，置于盒式壳体内。

由于电力机车工作在高电压大电流条件下，工作时必须换成电度表能识别的信号，传感器的作用就是将高电压大电流转换成0-10V的直流电压信号。其工作原理是：在正常工作时分别通过电压传感器和电流传感器检测出相应的电压信号，分别通过V/f变换器转换成频率信号，经光电耦合器隔离后，分别送给单片机CPU的T0.T1计数器管脚，单片机根据单位时间内T0.T1的计数值计算出相应的电压、电流值和功率及一段时间内的电功耗。通过按键K1.K2.K3可以在数码显示器上显示出电能、时间、电压、电流等状态。

本实用新型的优点及积极效果：

1.由于本实用新型采用了IC卡片先进技术，使它的功能大大加强，可识别每个司机，计算出每个司机耗能量；也可以与上位机联系，分析，汇总，打印总功耗及每台车功耗等多种数据；

2.本实用新型体积小，工艺设计先进，用于高电压、大电流的电力机车上，测量精度高、抄表、校表方便；

3.使用本表后每位司机节能意识增强，经估算每天每台车大约可节约用电量200度，鞍钢铁运公司现有50多台电力机车，若按50台电力机车计算，每年可节电72万度，若全国各大工矿企业普遍采用本发明，则会带来具大的经济效益和社会效益，具有极其推广价值。

本实用新型具体构造及其连接由以下实施例及其附图给出。

图1本实用新型整体结构外观示意图。

图2本实用新型原理方框接线图。

图3本实用新型控制电路连接图。

下面结合附图详述本实用新型的具体构造连接及其工作情况。

如图1、图2所示。

本实用新型由壳体1，主机21和电压传感器8，电流传感器9构成，电压传感器8和电流传感器9及来自车上电源10均用连接线通过壳体1外壳背面接口7分别与主机21相连接，主机21由V/f变换器11，开关电源12，光电耦合器13，单片机14，存储器15，IC卡读写器16，显示器17，声音报警器18，时钟19，按键20(K1.K2.K3)构成，它们分别通过连接线焊接在印刷电路板22上，置于盒式壳体1内底部。(印刷电路板依据电路图结构，每一部分均按公知技术制作)。壳体1外壳正面具有数码显示屏2，状态指示灯3，IC卡插口4，按键5，产品名称标牌6(电力机车IC卡智能电度表)，状态指示灯标识23，在盒式壳体1外壳背面具有电源线及传感器信号线接口7。开关电源12采用隔离式开关，在工作时为各部电路提供所需要的工作电压，其技术指标：输入电压36-72V，输出电压+5V，+15V，-15V，输出电流分别为1A.1A.0.5A。

电压传感器8和电流传感器9经主机的V/f变换器11，再经光电耦合器13分别与单片机14的接口T1T0口相连接；主机中的单片机14是本实用新型的核心部分，微处理器采用INTEL公司的MCS51系列单片机，型号AT89C52，它负责对各种信号采集、处理，并产生显示信息，V/f变换器型号为LM331。

存储器15采用型号AT24C64，它通过数据线SDA，时钟线SCL分别与单片机14的接口P25.P24管脚相连接。它匀之间可以进行数据交换，存储数据，包括表号等一些不经常变化的信息。