基本信息
- 项目名称：
- 高压预付费系统及前端控制电路的研究与实现
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本装置是对现有的高压预付费系统的功能再现及进一步探索的结果。通过程序设计、单片机与计量电路的数据交换实现了用负载的电能消耗来模拟企业用户电量消耗的过程，电量的剩余量通过显示电路显示;通过系统前端控制电路和主电路之间的信号传输实现了高压负荷的分合控制功能，显现了供电、报警、断电等一系列预付费过程
- 详细介绍：
- 高压预付费系统以其“先付费，后供电”的功能深受广大供电部门热爱，基于市场、科技大发展对高压预付费系统提出的更高要求及市场上现有的高压预付费系统存在价格昂贵和可靠性能不稳定的问题，我们对高压预付费系统进行了更深一步的探索研究与实现，旨在制造出控制系统更加稳定、成本更低的高压预付费系统。本高压预付费装置主要有主电路和前端控制电路组成，通过程序设计、单片机与计量电路的数据交换实现了用负载的电能消耗来模拟企业用户电量消耗的过程，电量的剩余量通过显示电路显示;通过系统前端控制电路和主电路之间的信号传输实现了高压负荷的分合控制功能，显现了供电、报警、断电等一系列预付费过程：用户首先购置一定的电量，经过一段时间的使用，负载消耗使电量减少，当减少到一定程度后，系统发出报警，提醒用户续缴电费。如果没有续缴，电量达到零值，控制系统便发出指令，断开真空开关使之自动断电。 本系统装置不仅成功显现了高压预付费的预付费功能，还在此基础上为实现高压预付费更多的优越功能提出了理论设计和尝试，在我们的电路设计中留有外接数据接口，可以利用手机信号来进行远程付费和短信服务，我们还在数据采集、显示、与电表的数据交换、红外、电源管理、远程抄表、防窃电等方面进行了大量模拟研究和设计。为高压预付费系统的进一步研制和改进做了充分准备，有着很强的实用参考价值和学术价值。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 本装置是对现有的高压预付费系统的功能再现及进一步探索的结果,旨在制造出控制系统更加稳定、成本更低的高压预付费系统。本高压预付费装置由主电路和前端控制电路组成，通过程序设计、单片机与计量电路的数据交换实现了用负载的电能消耗来模拟企业用户电量消耗的过程，电量的剩余量通过显示电路显示;通过系统前端控制电路和主电路之间的信号传输实现了高压负荷的分合控制功能，显现了供电、报警、断电等一系列预付费过程. 创新点： 1、本系统不仅可以手动实现还可以利用单片机进行程序设计使前、后端电路进行数据交换自动实现。 2、本系统与同类产品相比性能更加稳定、造价成本更低。 3、本系统不仅完成了供电、提醒、断电等基础功能，还增加了更加优越的功能如远程付费、短信服务、远程抄表、防窃电等 技术关键： 1、进行合理的电路布局，减少电路间的相互干扰；采用滤波措施，降低高频、低频对电路影响，保障系统稳定性。 2、使用足够大功率的变压器和合适的滤波电容，保证电源稳定，为前端控制电路提供稳定的电压、电流。 3、根据交流接触器的动合时间，确定前端控制电路输出足够长的脉冲宽度。 作品主要技术指标： 额定电压：12KV 额定电流：200-300A 额定频率：50HZ 灭弧方式：真空断路器灭弧 辅助电压：直流5V、12V 交流接触器动合时间：20ms LED液晶显示器工作温度：-20℃—+70℃
科学性、先进性
- 相比于市场上现有的高压预付费系统存在的价格昂贵和可靠性能不高的问题，本系统具有性能更加稳定、造价成本更低的优点。通过运用简单的控制程序和稳定的控制系统降低了造价成本，通过对数据采集、显示、与电表的数据交换、电源管理、远程抄表、防窃电等方面进行的大量研究和设计保证了系统性能稳定。不仅如此，我们还在系统功能上进行了创新如电路留有外接数据接口，可以利用手机信号来进行远程付费和短信服务。
获奖情况及鉴定结果
- 2010年底，信阳市科技局有关专家与我院院长及相关老师对本作品的可靠性、实用性进行了评定，经评定效果良好，并对该作品进行验收。2011年5月,本装置在信阳师范学院挑战杯大赛和河南省挑战杯大赛中都获得了良好的成绩.
作品所处阶段
- 作品处于中试阶段,前段控制装置已完成,可操作使用.
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 可实物展示并可现场演示.
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本高压预付费装置既可以手动操作也可以自动操作，手动操作是通过手动分合电闸实现；自动操作是通过键盘输入0-999的电量值并确认后，系统自动合闸，并自动处理电能消耗及剩余电量显示，当电能消耗只剩20度时进行报警提醒，电量用完时自动断闸停止供电。 在本系统的设计中还为高压预付费系统的更加优越功能进行了理论设计和尝试，电路留有外接数据接口，可以利用手机信号来进行远程付费和短信服务。通过对数据采集、显示、与电表的数据交换、电源管理、远程抄表、防窃电等方面进行的大量研究和尝试保证了系统性能稳定. 高压预付费系统运用其自动断电功能降低了电业部门的经营风险，深受供电部门青睐，在供电部门市场需求和对高压预付费系统提出的更高要求的背景下，本实验装置以其系统性能更加稳定和成本更低的绝对优势相比于同类产品有着更好的开发前景，研究成果符合广大用户对高压预付费系统的发展要求，适应市场发展规律。该作品思路创新性强、可靠性高，预计价格低于市场同类产品30%-40%左右，依其较高的性价比，具有很强的市场开发潜力。
同类课题研究水平概述
- 就目前的情况来说，无论是国内还是国外高压预付费系统都已经开始投入使用了，但是只是局限于部分大型的企业并仅在部分省市地区得到了推广使用。在我们国内，基于原来的基础上融合高压真空开关已经研究出比较成熟的10千伏远程预付费系统，并将它的后台管理系统通过移动GPRS网络（或联通CDMA网络）与远程预付费管理终端的数据进行交换，远程预付费管理终端与多功能电子表的数据通过485串行数据接口进行交换，从而实现对高压预付费系统的远程控制，但资源不能共享没有进一步发展预付费系统。而国外的研究水平相比之下就高一些，他们积极探索研制出了功能更加优越的预付费，所以我们的研究对高压预付费系统的进一步发展做出了努力！
