CN105844806A - 一种ic卡膜式燃气表检测控制系统及其检测方法 - Google Patents

一种ic卡膜式燃气表检测控制系统及其检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种IC卡膜式燃气表检测控制系统及其检测方法，包括微控制器、采集用气量的机电传感器、控制燃气通断的内置控制阀门；该机电传感器将采集到的用气量的机械信号转换成电信号并向微控制器发送该信号，所述微控制器接受该信号并与微控制器读取到的IC卡内的信号进行计算出剩余信息，所述微控制器根据识别的剩余信息的信号对内置控制阀门进行开合控制；还包括计时单元，接受所述微控制器在未检测到转换信号时生成的计时反馈信号，以对机电转换传感器未工作的时间进行计时；当计时单元计时到预定周期时，该计时单元向微控制器发送计时反馈信号；其中，所述微控制器基于接受到的计时反馈信号对所述的控制内置阀门进行开合控制。

Description

一种IC卡膜式燃气表检测控制系统及其检测方法
技术领域
本发明涉及燃气计量技术领域，特别涉及一种IC卡膜式燃气表检测控制系统及该系统的检测方法。
背景技术
IC卡膜式自问世以来因为其预付费的特性而受到了广泛的应用，但是由于其结构的原因使其在使用的过程中出现了不同程度的问题，一些问题直接影响其预付费功能，导致燃气公司蒙受损失。预付费IC卡燃气表的发展，经历了一个从市场启动到高速发展的过程，上世纪九十年代中期，IC卡燃气表的出现，一度让燃气公司看到了希望，被认为是不但可以解决抄表难，而且还减轻了劳动强度，达到可靠收费的目的两全方案。但事与愿违，经过十多年的发展，IC卡表一路坎坷，整体质量水平没有达到燃气公司的期望水平不说，实际使用还发现IC卡燃气表故障率较高，加之近年来的能源价格多次上涨，使得燃气公司在数次燃气调价当中蒙受了巨大损失。因此，目前许多燃气公司已对IC卡表失去了信心。这就导致生产厂家开始进入“头痛医头痛，脚痛医脚痛”的技术革新之路：解决阀门、机电转换、电源等部件的可靠性。在技术的发展进程中，IC卡膜式燃气表也在逐步的完善之中，目前主要的问题集中在内置控制阀和机电转换传感器两大部分上。当内置控制阀出现故障不能正常关闭阀门时，那么用户所购买的气量已经为0了之后依然还可以正常用气；当传感器出现故障之后，用户所购买的气量将不随着气量的使用而减少。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种IC卡膜式燃气表检测控制系统及该系统的检测方法，其其解决内置控制阀门故障发生后产生的用气量纠纷；另外结合实时时钟芯片，识别机电传感器故障，与正常未用气情况区分开来，达到准确的识别且采取终止用气措施。
为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种IC卡膜式燃气表检测控制系统，包括微控制器、采集用气量的机电传感器、控制燃气通断的内置控制阀门；
所述机电传感器，其连接微控制器，该机电传感器将采集到的用气量的机械信号转换成电信号并向微控制器发送该信号，所述微控制器接受该信号并与微控制器读取到的IC卡内的信号进行计算得出燃气剩余量，所述微控制器根据识别的燃气剩余量的信号对内置控制阀门进行开合控制；
还包括计时单元，所述计时单元，其连接微控制器，并接受所述微控制器在未检测到转换信号时生成的计时反馈信号，以对机电转换传感器未工作的时间进行计时；当计时单元计时到预定周期时，该计时单元向微控制器发送计时反馈信号；其中，所述微控制器基于接受到的计时反馈信号对所述的控制内置阀门进行开合控制。
本发明还提供了一种IC卡膜式燃气表检测控制系统的检测方法，基于该系统实现的检测方法包括以下步骤：
(1)用户将购买的燃气气量信息通过IC卡充入燃气表中，所述机电传感器将采集到的用气量的机械信号转换成电信号并向微控制器发送该信号，所述微控制器接受该信号并与微控制器读取到的IC卡内的信号进行计算得出燃气剩余量；所述微控制器根据识别的燃气剩余量的信号对内置控制阀门进行开合控制，同时对内置控制阀门的状态进行检测；
(2)当燃气剩余量达到临界值时，所述微控制器控制内置控制阀门正常关闭；
(3)当燃气剩余量达到临界值时，且内置控制阀门已经进行了关闭操作，但所述微控制器任可接受到机电转换信号，则判断为内置控制阀门未正常关闭；同时，所述微控制器将接收到的机电转换传感器的用气量的信息转换成负数继续计量；
(4)所述计时单元接收微控制器未接收到机电转换信号时的指令并生成计时反馈信号，当计时反馈信号达到预定周期T1、T2(T1>T2)天时，所述计时单元向微控制器发送该计时反馈信号，所述微控制器基于接收到的计时反馈信号与预定周期T1、T2(T1>T2)对内置控制阀门进行开合控制，同时对机电转换传感器的工作状态进行检测；
(5)当计时单元生成的计时反馈信号的天数小于预定周期T1时，同时所述微控制器在同一天内接收到机电转换信号，所述机电转换传感器正常工作，内置控制阀门开启，所述计时单元清除累计天数；
当计时单元生成的计时反馈信号小于预定周期T1时，同时所述微控制器在同一天内未接收到机电转换信号，计时单元累计天数加一；
(6)当计时单元生成的计时反馈信号等于T1时，内置控制阀门关闭；此时用户用气开启内置控制阀门即可，同时燃气表记录开启内置控制阀门的动作；
(7)燃气表记录了步骤(6)开启内置阀门的动作之后，同时所述微控制器接收到机电转换信号，则认为是正常不在家时间，燃气表可以正常使用，计时单元消除累计天数；
燃气表记录了步骤(6)开启内置阀门的动作之后，同时所述微控制器任未接收到机电转换信号，计时单元继续累计未检测到的计时反馈信号，当累计的反馈信号达到一定的周期T2时，则判断为机电转换传感器故障，内置控制阀门关闭；此时用户不能正常开启内置控制阀门用气。
其中，还包括与微控制器连接的显示单元和报警单元；所述显示单元为显示屏，用于存储并显示微控制器发送的用气量、燃气的剩余量、故障信息；所述报警单元为蜂鸣器，用于接受微控制器发送的故障报警信息并发出报警。
再有，所述IC卡通过IC卡槽与微控制器双向通讯连接。
最后，所述计时单元为实时时钟，所述实时时钟的型号为DS1320或DS1307或PCF8485。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：在不增加现有IC卡膜式燃气表成本的情况下，通过微控制器的处理机制解决了内置阀故障后产生的气量纠纷，燃气公司和用户能通过负数值而找到实际欠费的多少，而不再像以前一样通过双方协商收取一定的补偿，从而解决了双方的纠纷。计时单元结合微控制器检测记录机电传感器的转换信号，当无信号转换时，计时单元计时，根据预定周期判断机电转换传感器的故障，从而避免不公平现象的无限扩大，达到公平贸易的目的。
附图说明
图1为本发明原理框图；
图2为本发明中内置控制阀门判断检测流程图；
图3为本发明中机电转换传感器判断检测流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。
如图1、图2所示，本发明提出了一种IC卡膜式燃气表检测控制系统，包括微控制器、采集用气量的机电传感器、控制燃气通断的内置控制阀门；所述机电传感器，其连接微控制器，该机电传感器将采集到的用气量的机械信号转换成电信号并向微控制器发送该信号，所述微控制器接受该信号并与微控制器读取到的IC卡内的信号进行计算出燃气剩余量信息，所述微控制器根据识别的燃气剩余量信息的信号对内置控制阀门进行开合控制。在判断检测内置控制阀门时，采用供电单元给燃气表供电，用户将购买的燃气气量信息通过IC卡充入燃气表中，所述机电传感器采集燃气表中的用气量信息，同时将采集到的用气量的机械信号转换成电信号并向微控制器发送该信号，所述微控制器接受该信号并与微控制器读取到的IC卡内的信号进行扣减计算出燃气剩余量，当所述的微控制器接受到一个有效的传感器信号，则对燃气剩余量减去0.05立方米的计算，同时对用气量加上0.05立方米的计算从而得出剩余燃气量。
如图2所述，当所述微控制器计算得出的燃气剩余量等于零时，所述微控制器控制内置控制阀门关闭。当所述微控制器计算得出的燃气剩余量等于零并还可继续检测到机电传感器的机电转换信号，则判定内置控制阀门未正常关闭，显示单元显示并存储错误信息，报警单元报警提示；所述微控制器同时将检测到的机电转换传感器的用气量信息转换成负数继续计量。当所述的微控制器计算得出的燃气剩余量大于零时，所述微控制器控制内置控制阀门开启，正常供气。
如图1、图2所示，还包括计时单元，所述计时单元，其连接微控制器，并接受所述微控制器在未检测到转换信号时生成的计时反馈信号，以对机电转换传感器未工作的时间进行计时；当计时单元计时到预定周期时，该计时单元向微控制器发送计时反馈信号；其中，所述微控制器基于接受到的计时反馈信号对所述的控制内置阀门进行开合控制。在判断机电传感器时，所述微控制器根据未检测到机电转换传感器的转换信号和计时单元的计时反馈判断机电转换传感器的状态；所述计时单元接受所述微控制器在未检测到转换信号时生成的计时反馈信号，以对机电转换传感器未工作的时间进行计时；当计时单元计时到预定周期时，该计时单元向微控制器发送计时反馈信号；其中，所述微控制器基于接受到的计时反馈信号对所述的控制内置阀门进行开合控制，并根据预定周期T1和T2是否检测到机电转换信号而判断机电转换传感器是否正常。
如图2、图3所示，本发明包括以下检测步骤：(1)用户将购买的燃气气量信息通过IC卡充入燃气表中，所述机电传感器将采集到的用气量的机械信号转换成电信号并向微控制器发送该信号，所述微控制器接受该信号并与微控制器读取到的IC卡内的信号进行计算得出剩余燃气量；所述微控制器根据识别的燃气剩余量的信号对内置控制阀门进行开合控制；
(2)当燃气剩余量达到临界值零时，所述微控制器控制内置控制阀门正常关闭；
(3)当燃气剩余量达到临界值时，且内置控制阀门已经进行了关闭操作，但所述微控制器任可接受到机电转换信号，则判断为内置控制阀门未正常关闭；同时，所述微控制器将接收到的机电转换传感器的用气量的信息转换成负数继续计量；
(4)所述计时单元接收微控制器未接收到机电转换信号时的指令并生成计时反馈信号，当计时反馈信号达到预定周期T1、T2(T1＝30，T2＝5)天时，所述计时单元向微控制器发送该计时反馈信号，所述微控制器基于接收到的计时反馈信号与预定周期T1、T2(T1＝30，T2＝5)对内置控制阀门进行开合控制，同时机电转换传感器进行检测；
(5)当计时单元生成的计时反馈信号的天数小于预定周期30天，同时所述微控制器在一天内接收到机电转换信号，所述机电转换传感器正常工作，内置控制阀门开启，所述计时单元清除累计天数；
当计时单元生成的计时反馈信号小于预定周期30天，同时所述微控制器在一天内未接收到机电转换信号，计时单元累计计时天数加一；
(6)当计时单元生成的计时反馈信号等于30天时，内置控制阀门关闭；此时用户用气自行开启内置控制阀门即可，同时燃气表记录开启内置控制阀门的动作；
(7)燃气表记录了步骤(6)开启内置阀门的动作之后，所述微控制器接收到机电转换信号，则认为是正常不在家时间，燃气表可以正常使用，计时单元消除累计天数；
燃气表记录了步骤(6)开启内置阀门的动作之后，所述微控制器未接收到机电转换信号，计时单元继续累计未检测到的计时反馈信号，当累计的反馈信号达到5天时，则判断机电转换传感器故障，内置控制阀门关闭；此时用户不能正常开启内置控制阀门用气。
其中，还包括与微控制器连接的显示单元和报警单元，所述显示单元为显示屏，用于接受并显示微控制器发送的用气量、燃气的剩余量、故障信息；所述报警单元为蜂鸣器，用于接受微控制器发送的故障报警信息并发出报警。在检查的过程中，显示屏用于显示燃气的使用量、燃气量及内置控制阀门和机电转换传感器的故障信息，用户能够直观的发现燃气表存在的问题，便于维修和维护。当有错误信息时可通过蜂鸣器报警，达到提示预警的目的。
具体地，所述IC卡通过IC卡槽与微控制器双向通讯连接，用户在燃气营业厅购买了一定量的燃气之后，通过IC卡把购买的气量信息充入燃气表中。
再有，所述计时单元为实时时钟，所述实时时钟为现行流行的串行实时时钟DS1320或DS1307或PCF8485。这些电路接口简单、价格低廉、使用方便，被广泛地采用。本发明可优选DS1320，DS1320是DALLAS公司的一种具有涓细电流充电能力的电路，主要特点是采用串行数据传输，可为掉电保护电源提供可编程的充电功能，并且可以关闭充电功能。采用普通32.768KHz晶振。
本发明中微控制器在计算燃气使用量的同时还检查内置控制阀门的状态，当微控制器检测到内置控制阀门未正常关闭将提示错误并存储错误信息；同时还检测到机电传感器有转换信号后，微控制器将燃气剩余量转换成负数继续计量；即剩余量的绝对值将随着用户使用而越来越大。本发明中当发现内置控制阀门未正常关闭同时燃气还能正常使用时，燃气公司和用户能通过负数值而找到实际欠费的多少，而不像以前一样通过双方协商能收取一定的补偿，从而解决了双方的纠纷。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种IC卡膜式燃气表检测控制系统，其特征在于：包括微控制器、采集用气量的机电传感器、控制燃气通断的内置控制阀门；
所述机电传感器，其连接微控制器，该机电传感器将采集到的用气量的机械信号转换成电信号并向微控制器发送该信号，所述微控制器接受该信号并与微控制器读取到的IC卡内的信号进行计算得出燃气剩余量，所述微控制器识别燃气剩余量的信号并对内置控制阀门进行开合控制；
还包括计时单元，所述计时单元，其连接微控制器，并接受所述微控制器在未检测到转换信号时生成的计时反馈信号，以对机电转换传感器未工作的时间进行计时；当计时单元计时到预定周期时，该计时单元向微控制器发送计时反馈信号；其中，所述微控制器基于接受到的计时反馈信号对所述的控制内置阀门进行开合控制。
2.如权利要求1所述的IC卡膜式燃气表检测控制系统的检测方法，其特征在于：基于该系统实现的检测方法包括以下步骤：
(1)用户将购买的燃气气量信息通过IC卡充入燃气表中，所述机电传感器将采集到的用气量的机械信号转换成电信号并向微控制器发送该信号，所述微控制器接受该信号并与微控制器读取到的IC卡内的信号进行计算得出燃气剩余量；所述微控制器根据识别的燃气剩余量的信号对内置控制阀门进行开合控制，同时对内置控制阀门的状态进行检测；
(2)当燃气剩余量达到临界值时，所述微控制器控制内置控制阀门正常关闭；
(3)当燃气剩余量达到临界值时，且内置控制阀门已经进行了关闭操作，但所述微控制器任可接受到机电转换信号，则判断为内置控制阀门未正常关闭；同时，所述微控制器将接收到的机电转换传感器的用气量的信息转换成负数继续计量；
(4)所述计时单元接收微控制器未接收到机电转换信号时的指令并生成计时反馈信号，当计时反馈信号达到预定周期T1、T2(T1>T2)天时，所述计时单元向微控制器发送该计时反馈信号，所述微控制器基于接收到的计时反馈信号与预定周期T1、T2(T1>T2)对内置控制阀门进行开合控制，同时对机电转换传感器的工作状态进行检测；
(5)当计时单元生成的计时反馈信号的天数小于预定周期T1时，同时所述微控制器在同一天内接收到机电转换信号，所述机电转换传感器正常工作，内置控制阀门开启，所述计时单元清除累计天数；
当计时单元生成的计时反馈信号小于预定周期T1时，同时所述微控制器在同一天内未接收到机电转换信号，计时单元累计天数加一；
(6)当计时单元生成的计时反馈信号等于T1时，内置控制阀门关闭；此时用户用气开启内置控制阀门即可，同时燃气表记录开启内置控制阀门的动作；
(7)燃气表记录了步骤(6)开启内置阀门的动作之后，同时所述微控制器接收到机电转换信号，则认为是正常不在家时间，燃气表可以正常使用，计时单元消除累计天数；
燃气表记录了步骤(6)开启内置阀门的动作之后，同时所述微控制器任未接收到机电转换信号，计时单元继续累计未检测到的计时反馈信号，当累计的反馈信号达到一定的周期T2时，则判断为机电转换传感器故障，内置控制阀门关闭；此时用户不能正常开启内置控制阀门用气。
3.如权利要求2所述的IC卡膜式燃气表检测控制系统及该系统的检测方法，其特征在于：还包括与微控制器连接的显示单元和报警单元；
所述显示单元为显示屏，用于存储并显示微控制器发送的用气量、燃气的剩余量、故障信息；
所述报警单元为蜂鸣器，用于接受微控制器发送的故障报警信息并发出报警。
4.如权利要求3所述的IC卡膜式燃气表检测控制系统及该系统的检测方法，其特征在于：所述IC卡通过IC卡槽与微控制器双向通讯连接。
5.如权利要求2-4任意一项所述的IC卡膜式燃气表检测控制系统及该系统的检测方法，其特征在于：所述计时单元为实时时钟，所述实时时钟的型号为DS1320或DS1307或PCF8485。
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