CN101976479B - 远控智能ic卡燃气表 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种远控智能IC卡燃气表，属燃气表的一种，包括燃气表远程控制终端、计量基表、CPU控制器、IC卡数据交换模块与可调数据传输单元，计量基表上装有机电阀，CPU控制器上装有EEPROM数据存储器，CPU控制器上与可调数据传输单元通过USB插接接口相互进行数据传输，使燃气表方便更换不同的无线传输封装模块或采用有线传输，燃气表同时中安装的IC卡数据交换模块使本发明的远控智能IC卡燃气表中的IC卡数据交换模块具有独立性，可以单独作为IC卡燃气表使用，功能全面，应用范围广，且结构简单，适于工业化生产，易于推广。

Description

远控智能IC卡燃气表

技术领域

本发明涉及一种燃气表，更具体的说是一种远控智能IC卡燃气表。

背景技术

目前国内能源价格正在与国际接轨，由于国际油气紧张，且单价也经常波动，这对计量气表提出了新的要求，其目的是要实现购气预收费、用气量实时监控、气价实时调控等功能。而国内目前所生产的燃气表从其计数付费方式上可划分为两类：一是以IC卡为物理传输介质的IC卡智能燃气表，二是以数据总线或电力线等为物理传输介质的电子远传燃气表，前者由于采用IC卡为传输介质则无法实现气量数据的远程实时读取、购气信息和用气信息的远程实时核对以及远程实时管理、气量气价的远程实时调整等功能，后者由于采用数据总线或电力线等为传输介质，当传输线路或系统出现故障时会导致燃气表停止工作等等问题。又如申请的申请号为200910058092.8的中国发明专利申请中，公开了一种远程智能控制IC卡燃气表，当中包含了CPU控制器，CPU控制器通过计数干簧管电路与基表连接实现了燃气表智能化。但是IC卡燃气表存在交换数据因人为因素造成不可靠与用气气价不具实时性的缺陷，如遇燃气提供方的气价调整，需要分别对已经安装的燃气表的计价标准进行重新设置，耗费过多的时间与人力成本；而采用先使用后付费的普通膜式燃气表存在气费收取困难，且燃气提供方在对于燃气的使用上不易掌控，并且调整气价时需对调整前与调整后的气价与气量分别进行统计与计算，上述的两种形式的燃气表是目前所主要使用的，同时二者都不能实时调整气价，具有滞后性。因此，上述两种结构形式的燃气表已经不能满足燃气提供方在实际使用中的需求。

目前也有通过红外信号传输模块以及其类似的无线传输方式实现对燃气表实施遥控，替换掉了燃气表中的IC卡数据交换模块的，看似实现了远程控制燃气表，但是在实际使用中不管是控制方式还是数据传输方式都显得过于单一，而且基表与CPU控制器连接的计数取样电路容易受到外界干扰，影响计数取样的准确性。

发明内容

本发明的目的在于解决上述不足，提供一种即可实现IC卡燃气表的功能、又可同时兼容多种无线传输方式的一种远控智能IC卡燃气表。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

本发明的远控智能IC卡燃气表，包括燃气表远程控制终端、计量基表、CPU控制器、IC卡数据交换模块与可调数据传输单元，计量基表上装有机电阀，CPU控制器上装有EEPROM数据存储器，IC卡数据交换模块与CPU控制器相连接并通过其内置的读卡器与CPU控制器其进行数据传输；CPU控制器通过机电阀控制模块与机电阀连接，通过电子计数取样模块与计量基表相连接，所述的CPU控制器上有USB插接接口，通过USB插接接口与可调数据传输单元连接，并通过USB传输的方式相互进行数据传输，可调数据传输单元与远程控制终端相互传输控制信号；电子计数取样模块上还安装有防磁保护模块；所述的CPU控制器还分别与低压检测模块、掉电检测模块、液晶显示模块与蜂鸣器控制模块相连接；低压检测模块在外界电压低于设定值时向CPU控制器输出低电平信号，掉电检测模块在外界电压不存在时向CPU控制器输出低电平信号，CPU控制器收到低电平信号时通过电阀控制模块将阀门关闭，并进行低电报警；液晶显示模块与计量基表上的液晶显示屏相连接控制屏幕上的数值显示。

更进一步的技术方案是：所述的可调数据传输单元与远程控制终端相互传输数据的方式是有线传输方式或无线传输方式。

更进一步的技术方案是：所述可调数据传输单元的无线传输是采用红外信号、电力载波、光电信号、超声波信号、微波信号、GPRS与GPS当中的任意一种或多种封装的传输模块。

更进一步的技术方案是：所述可调数据传输单元中安装有FLASH存储器，FLASH存储器连接有至少两个传输模块，FLASH存储器所连接的所有传输模块采用的无线传输是红外信号、电力载波、光电信号、超声波信号、微波信号、GPRS与GPS当中的任意两种或超过两种的组合封装。

更进一步的技术方案是：所述的有线传输方式是光纤传输、数据线传输和电力线传输的任意一种或多种。

更进一步的技术方案是：所述的电子计数取样模块中包含计数干簧管取样控制电路。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：CPU控制器上与可调数据传输单元通过USB插接接口相互进行数据传输，方便更换燃气表不同的无线传输封装模块或采用有线传输，在实际使用中可根据燃气表使用地与远程控制终端的距离，以及周边环境的不同而选用不同传输方式封装的无线传输模块，或者同时安装几种无线传输方式封装的模块，通过FLASH存储器可选择切换使用不同的无线传输方式。在电子计数取样模块上安装防磁保护模块，避免其收外界磁场的干扰，保证计量基表中进入CPU控制器的取样数据的准确性，同时燃气表同时中安装的IC卡数据交换模块使本发明的远控智能IC卡燃气表中的IC卡数据交换模块具有独立性，可以单独作为IC卡燃气表使用，功能全面，应用范围广，且结构简单，适于工业化生产，易于推广。

附图说明

图1为本发明的结构连接框图；

图2为图1中CPU控制器与各模块的连接框图；

图3为图1中可调数据传输单元的连接框图；

图4为本发明实施例1中的无线信号传输原理框图；

图5为本发明实施例1中的远程调价功能的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步阐述。

如图1、图2、图3所示，本发明的远控智能IC卡燃气表，由燃气表远程控制终端、计量基表、CPU控制器、IC卡数据交换模块与可调数据传输单元组成，其中计量基表上装有机电阀，CPU控制器上装有EEPROM数据存储器，IC卡数据交换模块与CPU控制器相连接并通过其内置的读卡器与CPU控制器其进行数据传输；CPU控制器通过机电阀控制模块与机电阀连接，通过电子计数取样模块与计量基表相连接，电子计数取样模块中主要是计数干簧管取样控制电路；所述的CPU控制器上有USB插接接口，并通过USB插接接口与可调数据传输单元连接，并通过USB传输的方式相互进行数据传输，可调数据传输单元与远程控制终端采用无线传输的方式相互传输控制信号，可调数据传输单元中安装有FLASH存储器，如图4所示，FLASH存储器连接采用红外信号、电力载波、光电信号、超声波信号、微波信号、GPRS与GPS封装的无线传输模块，其优先采用红外信号封装的无线传输模块，当然可以采用有线介质同时连接可调数据传输单元与远程控制终端形成有线连接，有线连接的介质可以采用光纤传输、数据线传输和电力线，其优先采用光纤传输；电子计数取样模块上还安装有防磁保护模块。所述的CPU控制器还分别与低压检测模块、掉电检测模块、液晶显示模块与蜂鸣器控制模块相连接；低压检测模块在外界电压低于设定值时向CPU控制器输出低电平信号，掉电检测模块在外界电压不存在时向CPU控制器输出低电平信号，CPU控制器收到低电平信号时通过电阀控制模块将机电阀关闭，并进行低电报警；液晶显示模块与计量基表上的液晶显示屏相连接控制屏幕上的数值显示。

如图5所示，当可调数据传输单元中采用封装的无线传输模块时，无线传输模块将控制终端发出的无线信号接收后转换成解析指令通过USB插接接口传输至CPU控制器，CPU控制器将操作结果反馈至无线传输模块，无线传输模块通过无线传输信号将操作结果的指令传输至控制终端。

通过上述结构特征与电路连接使本发明除了可实现一般IC卡燃气表的功能，还可实现IC卡燃气表所不具备的远程购气、远程抄表、远程调价功能、远程控制功能和远程燃气表自检功能。下面针对本发明的功能组合技术实现方式说明如下：

普通的IC卡燃气表功能包含IC卡预购气功能、燃气表低电保护、燃气表断电保护、气量使用预警功能、液晶显示功能等。

IC卡预购气功能：燃气表用户使用IC卡预购气量并保存气量数据入IC卡，IC卡插入燃气表IC卡数据交换模块中的读卡器中，CPU控制器调用数据交换程序与IC卡数据交换模块一起实现IC卡的数据交换并将数据保存至EEPROM存储器的操作。

燃气表低电保护：燃气表使用过程中，当外界电压低于4.8V时，低压检测模块将会输出一个低电平信号给CPU控制器，CPU控制器接收到这个电压变化中断后，立即被从睡眠过程中唤醒并处理这个中断。此时，CPU控制器再次通过低压监测模块读取低压检测口的电压状态，若还是低电平，则进行低电报警，同时调用机电阀控制模块将阀门关闭，待用户更换新电池后再重新开启。

燃气表断电保护：燃气表使用过程中，当外界电压不存在时，掉电检测模块将会输出一个低电平信号给CPU控制器，CPU控制器接收到这个电压变化中断后，立即从睡眠过程中唤醒并处理这个中断。此时，CPU控制器通过掉电检测模块再次读取掉电检测口的电压状态，若还是低电平，则通过燃气表内的电容所提供的电能进行掉电报警，同时调用机电阀控制模块将阀门关闭，并将一些临时使用的数据保存至EEPROM存储器，待用户更换新电池后再重新开启。

自动开关阀功能：当燃气表在使用过程中遇到低电、断电、表上剩余气量为零等情况，CPU控制器直接控制机电阀控制模块将阀门关闭；待更换电池、或充值气量后，CPU控制器直接控制机电阀控制模块将阀门打开，恢复燃气表的正常使用状态。

气量使用预警：当用户表内剩余气量低于5方或者用户自定义的报警气量时，CPU控制器通过调用蜂鸣器控制模块实现每计数0.01立方米，蜂鸣器鸣叫一次，以便提醒用户及时购气，同时，液晶显示器显示剩余气量。当气量已经全部用完后，液晶显示剩余气量为0，并调用机电阀控制模块将阀门关闭。

液晶显示功能：液晶显示器能最大显示9999.99气量，具有“低电”“关阀”“剩余”“错卡”“欠量”“累计”显示功能，采用1/3偏置工作，液晶显示器与CPU控制器内部的液晶显示模块相连接而进行工作。

本发明除实现了一般IC卡燃气表的功能以外，还具有远程购气功能、远程抄表功能、远程调价功能、远程控制功能和远程燃气表自检功能等，下面针对本发明的功能组合技术实现方式说明如下：

远程购气功能：燃气用户可以通过远程购气端口发送购气请求，燃气管理部门接受请求并通过远程控制终端发送燃气表充值指令，燃气表的可调数据传输单元接收到传输的充值指令并传送给CPU控制器，CPU控制器调用数据交换程序将指令传输至IC卡数据传输模块，通过其内置的读卡器将数据储存至IC卡上，然后将IC卡内储存的数据转存入其自带的EEPROM数据存储器，充值完成后，CPU控制器返回操作结果并通过可调数据传输单元发送给远程控制终端，远程终端记录操作结果并发送充值成功信息给燃气表用户完成远程购气。

远程抄表功能：燃气管理部门利用远程控制终端发送抄表指令，燃气表的可调数据传输单元接收到传输的抄表指令并传送给CPU控制器，CPU控制器调用数据查询程序查询EEPROM存储器内存储的燃气使用记录，数据查询完成后，CPU控制器返回抄表结果并通过可调数据传输单元发送给远程控制终端，远程终端记录抄表结果来结束远程抄表。该功能有利于燃气管理部门的燃气使用统计和分析。

远程调价功能：如图6所示，燃气管理部门利用远程控制终端发送调价指令，燃气表的可调数据传输单元中的无线传输模块接收到传输的调价指令并传送给CPU控制器，CPU控制器表端接收指令进入调价处理程序，调价处理程序运行后，CPU控制器读取自带EEPROM存储器中存储的燃气单价、燃气剩余气量等与调价指令中的调整单价进行计算，并将调整后的剩余气量、燃气单价信息存储入EEPROM存储器，同时将调整气价操作结果通过可调数据传输单元返回给远程控制终端。

远程控制功能：燃气管理部门利用远程控制终端发送控制指令，燃气表的可调数据传输单元接收到传输的控制指令并传送给CPU控制器，CPU控制器按照传输的控制指令进行对应的控制操作，如控制开关阀、控制燃气用户的每日用气量等。该功能的实现，有利于燃气管理部门对燃气应用进行统筹规划管理。

远程燃气表自检功能：燃气管理部门利用远程控制终端发送检测指令，燃气表的可调数据传输单元接收到传输的控制指令并传送给CPU控制器，CPU控制器通过内部处理程序查询EEPROM中存储的故障信息记录并返回给可调数据传输单元，可调数据传输单元将数据记录打包返回给远程控制终端来实现远程燃气表自检。

实施例2

本发明的远控智能IC卡燃气表，所述的可调数据传输单元中FLASH存储器连接有两个采用微波信号与GPRS信号传输封装的传输模块，传输方式优先采用微波信号；有线传输方式采用连接在远程控制终端与燃气表之间的数据线进行传输。除上述区别外，其它均与实施例1相同。

Claims (5)

1.一种远控智能IC卡燃气表，包括燃气表远程控制终端、计量基表、CPU控制器、IC卡数据交换模块与可调数据传输单元，计量基表上装有机电阀，CPU控制器上装有EEPROM数据存储器，IC卡数据交换模块与CPU控制器相连接并通过其内置的读卡器与CPU控制器进行数据传输；CPU控制器通过机电阀控制模块与机电阀连接，通过电子计数取样模块与计量基表相连接，其特征在于：所述的CPU控制器上有USB插接接口，通过USB插接接口与可调数据传输单元连接，并通过USB传输的方式相互进行数据传输，可调数据传输单元与远程控制终端相互传输控制信号；电子计数取样模块上还安装有防磁保护模块，所述的可调数据传输单元与远程控制终端相互传输数据的方式是有线传输方式或无线传输方式；所述的CPU控制器还分别与低压检测模块、掉电检测模块、液晶显示模块与蜂鸣器控制模块相连接；低压检测模块在外界电压低于设定值时向CPU控制器输出低电平信号，掉电检测模块在外界电压不存在时向CPU控制器输出低电平信号，液晶显示模块与计量基表上的液晶显示屏相连接控制屏幕上的数值显示。

2.根据权利要求1所述的远控智能IC卡燃气表，其特征在于：所述可调数据传输单元的无线传输是采用红外信号、电力载波、光电信号、超声波信号、微波信号、GPRS与GPS当中的任意一种或多种封装的传输模块。

3.根据权利要求1所述的远控智能IC卡燃气表，其特征在于：所述可调数据传输单元中安装有FLASH存储器，FLASH存储器连接有至少两个传输模块，FLASH存储器所连接的所有传输模块采用红外信号、电力载波、光电信号、超声波信号、微波信号、GPRS与GPS当中的任意两种或超过两种的组合封装。

4.根据权利要求1所述的远控智能IC卡燃气表，其特征在于：所述的有线传 输方式是光纤传输、数据线传输和电力线传输的任意一种或多种。

5.根据权利要求1所述的远控智能IC卡燃气表，其特征在于：所述的电子计数取样模块中包含计数干簧管取样控制电路。 

Images