CN105160848A - 一种基于gsm的智能家居燃气表抄表系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于GSM的智能家居燃气表抄表系统，属于智能家居技术领域中的燃气表抄表系统，其目的在于提供一种数据传输距离远、数据传输速率快的GSM的智能家居燃气表抄表系统。其技术方案为：包括燃气表箱、采集器、GSM通讯模块和控制器；燃气表箱内竖向设置有将燃气表箱内腔分隔为燃气表室和查表室的分隔隔板，燃气表室内设置有燃气表，燃气表箱的内壁上设有用于锁设分隔隔板的电磁锁，电磁锁电连接有电磁锁开锁控制器；计数器的传感器与采集器电连接，采集器与GSM通讯模块电连接，GSM通讯模块与控制器电连接。本发明适用于智能家居中的燃气表抄表系统。

Description

一种基于GSM的智能家居燃气表抄表系统

技术领域

本发明属于智能家居技术领域，涉及一种用于智能家居中的燃气表抄表系统，尤其涉及一种基于GSM的智能家居燃气表抄表系统。

背景技术

随着现代化科技的发展，在智能家居中对燃气表的抄表方式也提出了新的要求，即智能家居中要求燃气表及燃气表的抄表方式具有更高的可靠性、实时性和数据处理方便性，需从根本上解决现有的入户抄表、收费给用户和抄表人员带来的麻烦，解决目前抄表过程中存在的估抄和自抄导致的不准确性问题，并提高对燃气表的抄表效率。此外，现有的抄表系统因自身缺陷而存在受网络覆盖的影响而致使传输距离较近、数据传输的可靠性较低、数据的传输速率较慢。

此外，燃气表作为一种燃气计量设备，它们一般用于对流过燃气表的气体总体积进行计量。燃气表通常会安装于燃气表箱内，而现有的燃气表箱大多为箱式结构，在箱门处采用机械锁进线锁闭。但是，采用这种方式进行锁闭极易被人为破坏而开启。燃气表安装于燃气表箱内，因而打开箱门即可接触到燃气表。所以，在一些监管不到位的地方，燃气表箱将会被居民私自打开，搭接管线，盗窃燃气，燃气的估抄、漏抄严重。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种数据传输距离远、数据传输速率快的GSM的智能家居燃气表抄表系统，且能解决现有燃气表存在的燃气估抄、漏抄的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于GSM的智能家居燃气表抄表系统，包括燃气表箱、采集器、GSM通讯模块和控制器；所述燃气表箱的进气口与出气口处设置有燃气接头，所述燃气接头包括管体，所述管体末端设置有翻铆边，所述翻铆边上设有均匀分布的花键型压铆齿；所述燃气表箱内竖向设置有将燃气表箱内腔分隔为燃气表室和查表室的分隔隔板，所述燃气表室内设置有燃气表，所述燃气表箱的内壁上设有用于锁设分隔隔板的电磁锁，所述电磁锁电连接有电磁锁开锁控制器；所述燃气表内设有计数器，所述计数器包括N个字轮和N+1个传感器，N为自然数，所述字轮穿插于一线排列的传感器之间，所述字轮上面向传感器的两端面上装有正对的5组红外发射管和红外接收管，所述传感器的高位和低位单侧分别安装光电接收管和光电发射管，所述字轮周向开设有便于红外接收管接收红外发射管发射的红外线的三组扇形透光孔槽；所述计数器的传感器与采集器电连接，所述采集器与GSM通讯模块电连接，所述GSM通讯模块与控制器电连接。

作为本发明的优选方案，所述采集器包括单片机和TC35i模块，所述计数器的传感器与单片机电连接，所述单片机与TC35i模块电连接，所述TC35i模块与GSM通讯模块电连接。

作为本发明的优选方案，所述计数器的字轮的头轮包括头轮本体，所述头轮本体右侧设置有20个传动齿。

作为本发明的优选方案，所述燃气表箱通过托架固定安装在墙体上，所述托架包括托架本体，所述托架本体包括弯折成型的安装部和支撑部，所述安装部和支撑部垂直设置，所述安装部上设有若干安装孔，所述支撑部上设有若干高度调节机构。

作为本发明的优选方案，所述高度调节机构包括装设于所述支撑部上的调节螺栓以及与调节螺栓配合的调节螺母。

作为本发明的优选方案，所述支撑部包括与安装部一体连接的纵板和与纵板端部一体成型的横板，所述纵板和横板形成“T”形结构，所述高度调节机构的数量设置为三个，其中一个高度调节机构装设于所述纵板上，另外两个高度调节机构对称装设于横板的两端，并且三个所述高度调节机构配合构成等腰三角形。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明中，计数器的传感器与采集器电连接,采集器与GSM通讯模块电连接，GSM通讯模块与控制器电连接，控制器通过GSM通信模块向采集器发送数据查询命令，采集器收到收据查询命令后，向燃气表发出数据查询命令，燃气表收到数据查询命令则将用户的燃气用量数据回传给采集器，采集器将接收到的数据在通过GSM通讯模块发送给控制器，整个流程围绕GSM网络实施，从而提高抄表系统的实时性和抄表数据的可靠性，且由于GSM网络的覆盖范围广、数据传输快、数据传输可靠性高，因而使得抄表系统具有数据传输距离远、数据传输可靠性高、数据传输速率快。

燃气表箱内设置分隔隔板，利用分隔隔板将燃气表箱分隔为燃气表室和查表室，并增加电磁锁锁定分隔隔板，将燃气表设置在燃气表箱的内部，使得燃气表处于难以接触的位置，防止窃气问题；采用电磁锁相比传统锁具难以人为破坏，增加安全性；其具有设计科学、结构合理、实用性强和防窃气效果好的优点。

燃气表的计数器中，字轮位于相邻两组传感器的中间位置，在字轮上开设三组透光孔槽，当有气流经过燃气表时，齿轮组带动字轮转动，此时，相邻两组传感器上的红外发射管与红外接收管间隔导通或阻断，进而将光电信号转换为二进制代码，每组二进制代码分别对应十进制代码的某个数值，实现位-数转换，使该功能较传统计数器精确度方面大大提高，使数据采集、自动抄表、实时监测燃气表的运行情况更加易于实现；且三孔槽的设置使计数能够纠错，更加精确和能够纠错。

附图说明

图1为本发明中燃气表箱的结构示意图；

图2为本发明中燃气表箱、分隔隔板和电磁锁的结构示意图；

图3为本发明中计数器的分解图；

图4为本发明中字轮的结构示意图；

图5为本发明中计数器头轮的结构示意图；

图6为本发明中托架的结构示意图；

图7为本发明中燃气表通过托架安装到墙体上的结构示意图；

图8为本发明中燃气接头的结构示意图；

图9为图8的侧视图；

图10为本发明的硬件构架图；

图11为本发明中采集器的硬件构架图；

其中，附图标记为：1—燃气表箱、2—燃气表室、3—查表室、4—分隔隔板、5—电磁锁、6—箱门、7—门磁分离开关模块、8—安装部、9—支撑部、10—墙体、11—隔板滑槽、12—燃气表、41—抄表窗口、81—安装孔、91—纵板、92—横板、93—调节螺栓、94—调节螺、101—管体、102—翻铆边、103—压铆齿、104—密封圈、105—加强板、121—字轮、122—传感器、123—字轮轴、124—拨轮、125—拨轮轴、126—光电位-数转换器及通信模块、127—红外发射管、128—红外接收管、129—计数器支架、1210—扇形透光孔槽、1211—头轮本体、1212—传动齿。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种基于GSM的智能家居燃气表抄表系统，该燃气表抄表系统可实现一个住宅小区甚至多个住宅小区的燃气表的抄表工作。该燃气表抄表系统包括燃气表箱1、采集器、GSM通讯模块和控制器。该燃气表箱1安装于小区的住户家中，每个燃气表箱1内设置一块燃气表12，即一家一户一燃气表12。一个或多个燃气表12对应设置一个采集器，该采集器用于采集这一个或多个燃气表12所记录的用户信息、燃气用量信息等燃气信息。一个采集器对应一个GSM通讯模块，采集器将其采集到的燃气信息通过GSM网络传输至GSM通讯模块。一个或多个GSM通讯模块对应一个控制器，GSM通讯模块将通过GSM网络传输来的燃气信息输送至控制器，控制器对燃气信息的数据进行分析、存储和处理。此外，控制器还可以给出控制信号，该控制信号依次经GSM通讯模块、采集器后输送至燃气表12，燃气表12将采集用户的燃气信息，并将燃气信息经由采集器、GSM通讯模块输送至控制器。

燃气表箱1的进气口与出气口处设置有燃气接头，该燃气接头由管体101和设置于管体101末端的翻铆边102组成，翻铆边102上设置有均匀分布的花键型压铆齿103。管体101通常是截面形状为圆形的金属管，翻铆边102为与管体101形状相同的圆周金属边，将翻铆边102伸入到燃气表箱1内部进行滚铆处理而压折弯曲后就能够实现翻铆边102与燃气表箱1的结合。在已经向外翻折的翻铆边102上还可以设置压铆齿103，按照压铆齿103的位置进行压合可以进一步增加翻铆边102夹持燃气表箱1的紧度。翻铆边102上等间隔地设置有六个花键型压铆齿103。等间隔地设置压铆齿103可以保证翻铆边102的圆周在各个方向上受力均匀，避免因受力不均而产生安装错位。在管体101的顶部与翻铆边102之间还可以设置有加强板105，加强板105的下方还设置有“O”型密封圈104。加强板105用于增加翻铆边102翻折后夹合燃气表箱1外壳的紧度，密封圈104一般可以由橡胶等弹性材料制作而成，用于弹性地密封接头与燃气表箱1连接处的细小缝隙，能够有效地提高接头的密封性能。

该燃气表箱内竖向设置有分隔隔板，该分隔板两侧分别滑设在燃气表箱的内侧，该分隔隔板将燃气表箱的内腔一分为二，分别为燃气表室和查表室。该燃气表室2内设置有燃气表12，该分隔隔板4上开设有抄表窗口41，当采用人工查表时，便于抄表人员通过查表室3及抄表窗口41查抄燃气表12。燃气表箱1内还设有电磁锁5，该电磁锁5固定在燃气表箱1的内侧并用于锁设该分隔隔板4。该电磁锁5与电磁锁开锁控制器电连接，通过该电磁锁开锁控制器可控制电磁锁5的开启或关闭，因而相比传统锁具，该电磁锁5不易被人破坏，增加燃气表箱1的安全性，防止外人随意解除燃气表12，有效避免窃气的问题。进一步地，该电磁锁开锁控制器包括射频卡阅读器和用于开锁的射频卡，抄表人员利用射频卡即可开启电磁锁5。

作为优选，燃气表箱1的前端横向设置有隔板滑槽11，而分隔隔板4设置在该隔板滑槽11内，且分隔隔板4可在隔板滑槽11内沿隔板滑槽11的长度方向滑动。隔板滑槽11位于分隔隔板4前侧的槽壁上开设有锁定通孔，电磁锁5的锁芯对应锁定通孔设置。分隔隔板4安装后，电磁锁5的锁芯锁入锁定通孔，进而对分隔隔板4进行锁定。

作为优选，燃气表箱1上锁合有箱门6，箱门6上安装有门磁分离开关模块7，门磁分离开关模块7与微处理器模块连接，微处理器模块连接有用于键入开锁密码的键盘模块。门磁分离开关模块7能够产生开门信号，抄表员通过键盘模块输入工作人员信息、密码，正常开启燃气表箱1，输入不正确将触发报警模块报警，同时摄像头拍照并上传，有效的防止他人非法开启燃气表箱1进行窃气。

燃气表箱1内的燃气表12内设置有计数器，该计数器包括N个字轮121、N+1个传感器122、字轮轴123、拨轮124、拨轮轴125、红外发射管127、红外接收管128和计数器支架129。传感器122上左右两端面分别安装有红外发射管127和红外接收管128，其中最外侧的两组传感器122分别只在一面装有红外发射管127和红外接收管128，传感器122的高位和低位单侧分别安装光电接收管和光电发射管，相邻两组传感器122的红外发射管127和红外接收管128对立，即最左侧的传感器122仅右端面装有红外发射管127，最右侧的传感器122仅左端面装有红外接收管128，其余的传感器122则左右两端面均装有红外发射管127和红外接收管128。字轮121位于相邻两组传感器122的中间位置，且在字轮121上开设有三组扇形透光孔槽1210。

作为优选，每组传感器122上的红外发射管127和红外接收管128分贝设置五个，且每组红外发射管127和红外接收管128间隔角度均为36°。三组扇形透光孔槽1210之间间隔的角度分别为96°、60°和24°。此外，还可设置光电位-数转换器及通信模块126，该光电位-数转换器及通信模块126用于将相邻两组反射位置信息的传感器122上的字轮121一侧的红外发射管127与字轮121另一侧的红外接收管128所产生的光电信息转化为对应于十进制的二进制代码。

计数器中的传感器122与采集器电连接，采集器与GSM通讯模块电连接，GSM通讯模块与控制器电连接。即控制器通过GSM通信模块可向采集器发送数据查询命令，采集器收到收据查询命令后可向燃气表12发出数据查询命令，燃气表12收到数据查询命令则将用户的燃气用量数据回传给采集器，采集器将接收到的数据在通过GSM通讯模块发送给控制器，整个流程围绕GSM网络实施，从而提高抄表系统的实时性和抄表数据的可靠性，且由于GSM网络的覆盖范围广、数据传输快、数据传输可靠性高，因而使得抄表系统具有数据传输距离远、数据传输可靠性高、数据传输速率快。

实施例2

在实施例一的基础上，该采集器包括单片机和TC35i模块，该单片机选用At89C51单片机，该At89C51单片机通过RS485串行通信接口、485总线与燃气表12连接，该At89C51单片机通过MAX232A转换电平与TC35i模块电连接，TC35i模块与GSM通讯模块电连接。

作为优选，该采集器还可设置LCD数据显示模块、EEPROM模块，如短信控制中心号码、燃气表12地址信息等系统数据可保存与EEPROM模块内，起到掉电保护的作用。

实施例3

在实施例一或实施例二的基础上，该计数器的字轮121的头轮包括头轮本体1211，在头轮本体1211右侧设置有20个传动齿1212。采用该种结构的头轮，可使燃气表12的运行平稳，燃气表12的误差稳定性高，且在燃气流量较大的情况下也不会出现跳动的情况，提高了燃气表12的合格率。

实施例4

在上述实施例的基础上，该燃气表箱1通过托架固定安装于墙体10上。该托架包括托架本体，该托架本体包括安装部8和支撑部9，安装部8和支撑部9均通过弯折成型，且安装部8和支撑部9相互垂直。该安装部8上设置有若干安装孔81，通过该安装孔81可将燃气表12固定安装于墙体10上。该支撑部9上设置有若干高度调节机构，该高度调节机构用于调节燃气表12的高度，使燃气表12水平安装。

作为优选，该高度调节机构包括装设于支撑部9上的调节螺栓93、以及与调节螺栓93配合的调节螺母94。使用时，首先通过安装部8将燃气表12安装在墙体10上，燃气表12底部放置在支撑部9上，使燃气表12底部与调节螺栓的顶端相抵配合，采用上述安装方式后，提高了燃气表12安装的稳定性较高；旋动调节螺栓93，通过调节螺栓93对燃气表12的高度位置进行调节。通过设置上述结构，既保证了燃气表12安装的稳定性，使燃气表12安装安全可靠，同时，在若干高度调节机构的配合作用下，能够充分保证燃气表12安装在水平位置，从而保证了智能燃气表的计量精度。

作为优选，该支撑部9包括纵板91和横板92，该纵板91与安装部8连接为一体结构，该横板92与纵板91端部的端部一体成型，且纵板91和横板92形成“T”形结构，高度调节机构的数量设置为三个，其中一个高度调节机构装设于纵板91上，另外两个高度调节机构对称装设于横板92的两端，并且三个高度调节机构在支撑部9上配合构成等腰三角形结构。采用上述结构，横板92和纵板91配合形成“T”形，使支撑部9的支承效果更好，保证了燃气表12放置的稳定性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于GSM的智能家居燃气表抄表系统，其特征在于：包括燃气表箱（1）、采集器、GSM通讯模块和控制器；所述燃气表箱（1）的进气口与出气口处设置有燃气接头，所述燃气接头包括管体（101），所述管体（101）末端设置有翻铆边（102），所述翻铆边（102）上设有均匀分布的花键型压铆齿（103）；所述燃气表箱（1）内竖向设置有将燃气表箱（1）内腔分隔为燃气表室(2)和查表室(3)的分隔隔板（4），所述燃气表室(2)内设置有燃气表(12)，所述燃气表箱（1）的内壁上设有用于锁设分隔隔板（4）的电磁锁（5），所述电磁锁（5）电连接有电磁锁开锁控制器；所述燃气表(12)内设有计数器，所述计数器包括N个字轮（121）和N+1个传感器（122），N为自然数，所述字轮（121）穿插于一线排列的传感器（122）之间，所述字轮（121）上面向传感器（122）的两端面上装有正对的5组红外发射管（127）和红外接收管（128），所述传感器（122）的高位和低位单侧分别安装光电接收管和光电发射管，所述字轮（121）周向开设有便于红外接收管（128）接收红外发射管（127）发射的红外线的三组扇形透光孔槽（1210）；所述计数器的传感器（122）与采集器电连接，所述采集器与GSM通讯模块电连接，所述GSM通讯模块与控制器电连接。

2.如权利要求1所述的一种基于GSM的智能家居燃气表抄表系统，其特征在于：所述采集器包括单片机和TC35i模块，所述计数器的传感器（122）与单片机电连接，所述单片机与TC35i模块电连接，所述TC35i模块与GSM通讯模块电连接。

3.如权利要求1所述的一种基于GSM的智能家居燃气表抄表系统，其特征在于：所述计数器的字轮（121）的头轮包括头轮本体（1211），所述头轮本体（1211）右侧设置有20个传动齿（1212）。

4.如权利要求1所述的一种基于GSM的智能家居燃气表抄表系统，其特征在于：所述燃气表箱（1）通过托架固定安装在墙体（10）上，所述托架包括托架本体，所述托架本体包括弯折成型的安装部（8）和支撑部（9），所述安装部(8)和支撑部(9)垂直设置，所述安装部(8)上设有若干安装孔(81)，所述支撑部(9)上设有若干高度调节机构。

5.如权利要求4所述的一种基于GSM的智能家居燃气表抄表系统，其特征在于：所述高度调节机构包括装设于所述支撑部(9)上的调节螺栓(93)以及与调节螺栓(93)配合的调节螺母(94)。

6.如权利要求4所述的一种基于GSM的智能家居燃气表抄表系统，其特征在于：所述支撑部(9)包括与安装部(8)一体连接的纵板(91)和与纵板(91)端部一体成型的横板(92)，所述纵板(91)和横板(92)形成“T”形结构，所述高度调节机构的数量设置为三个，其中一个高度调节机构装设于所述纵板(91)上，另外两个高度调节机构对称装设于横板(92)的两端，并且三个所述高度调节机构配合构成等腰三角形。