CN1277105C - Dcpl网络预收费智能型燃气表终端 - Google Patents

Abstract

DCPL网络预收费智能型燃气表终端，设有机械式累加计数显示装置，特征是还设有交互LCD显示信息窗口与DCPL网络现场总线接口、总线上提供36V以下的直流电源，表具上设有智能电路，电路中设有核心微处理器、调制解调专用芯片、LCD显示窗的驱动电路以及数字存储器，分别连接在核心微处理器上，机械计数字轮上设有小磁钢，对应的位置上设有磁传感器，磁传感器的输出通过核心微处理器接LCD显示器驱动电路和数字存储，表内装有电动防爆隔离阀门或可控型燃气表膜式机芯，同时设有控制它们的阀门电机，阀门电机的控制电路设置在智能电路中。本发明构成一种优良、可靠、耐用、低功耗、安全的DCPL网络预收费智能型燃气表终端。

Description

DCPL网络预收费智能型燃气表终端

技术领域

本发明涉及一种网络预收费智能型燃气表终端，尤其涉及一种为燃气表自动抄收平台建立DCPL网络通讯结构的网络预收费智能化燃气表终端及其表具结构装置。

背景技术

传统的燃气表预收费是采用非网络化的IC卡燃气表、这类表具无法进行网络化抄表管理。而电力载波表、远传脉冲燃气表都是为单一功能抄表系统而设计的，都不具备网络预收费与用户可进行结算短信息网络交互功能，同时单一功能抄表系统，在计算机上位机抄收的数据与表具上累计数据经常出现差额，以至引起用户与收费部门之间的纠纷。所以IC卡表、电力载波表、远传脉冲表抄表系统中的计量表具都不能称作网络预收费智能计量终端。传统的IC卡上带有金额，当用户丢失、损坏IC卡，或用技术手段篡改金额数据时，会使用户或供应商蒙受损失。更被普遍忽视的问题是：传统的手工抄表，服务方与用户同时在场，是一种双方对数据共同确认的法律行为。而现有技术中的“远程抄表”、“无线抄表”或“网络抄表”等方案，均未考虑这一法律问题，由服务方单方面确认数据，会引起纠纷，造成实施困难。在专利号或申请号：00135437.X；02137930.0；03132268.9的中国发明专利(或申请)提供了水、电、气表的网络自动抄收方法及其设备、电子计数网络智能型燃气表、网络智能表计量终端的DCPL现场总线及网络预收费网桥，本申请中的方案是进一步提出一种适应网络预收费的智能型燃气表终端产品。

发明内容

为了满足水、电、气表具数据的网络化管理的需要，本发明将提供一种DCPL网络预收费智能型燃气表终端以及表具结构的具体设计。这种设计将尽可能考虑保留传统的燃气表作为一种优良、可靠、耐用的计量器具的优势，同时完成将传统技术以现代微电子技术、计算机技术、网络技术及软件技术相结合，形成优良、可靠、耐用、低功耗、安全的DCPL网络预收费智能型燃气表终端的发明任务，提供一种符合我国国情，并为我国水、电、气自动抄收系统硬件平台建立DCPL网络通讯结构的网络预收费智能化燃气表终端及其表具结构装置。DCPL网络结构是采用直流供电给网络预收费智能化燃气表终端的同时，也是数据通讯网络线。本发明所述的DCPL网络预收费智能型燃气表终端装置是一种：机电一体化设计的、DCPL网络现场总线可寻址数字通讯的、燃气表计量是机械式计数显示的、表具阀门可控的、并面向用户提供短信息交互LCD显示信息窗口的、表具带有红外数字通讯窗口的网络预收费智能型燃气表终端装置。该6点是本发明主要特征之一。

为了完成上述发明任务，本申请采用国家标准的膜式燃气表加以改装，即：DCPL网络预收费智能型燃气表终端，设有机械式累加计数显示装置，其特征在于：还设有面向用户提供短信息交互LCD显示信息窗口与DCPL网络现场总线接口、总线上提供36V以下的直流电源，表具上设有智能电路，电路中设有核心微处理器、DCPL网络通讯调制解调专用芯片、网络交互LCD显示窗的驱动电路以及数字存储器、分别连接在核心微处理器上，机械计数字轮上设有小磁钢，对应的位置上设有磁传感器，磁传感器的输出通过核心微处理器接LCD显示器驱动电路和数字存储，在表内装有小型电动防爆隔离阀门或可控型燃气表膜式机芯，同时设有控制它们的阀门电机，阀门电机的控制电路设置在智能电路中。机械式累加计数中设有小磁钢的字轮每转一周，磁传感器有电脉冲输出。核心微处理器主要完成磁传感器输出的计数电脉冲特性的判断采集、数据处理与存储、双向数据通讯管理、交互信息管理及看门狗电路控制。

本申请的优化方案有以下几种：

1、所说的小磁钢设置在燃气表机械计数器最小位0.001字轮上，磁传感器总成是安装在燃气表计数轮0.001位字轮下方部位，并通过磁传感器封头及压紧螺栓封装(防止漏气)，同时所说的磁传感器为霍尔器件。

2、DCPL网络通讯调制解调专用芯片的RXD、TXD上并联有红外通讯电路及窗口，以增加使用遥控器进行现场手控操作的功能。

本发明所述DCPL网络预收费智能燃气表终端面向用户信息交互的主要内容有：

●燃气计量机械式累加计数显示

●燃气计量电子采集计数显示

●网络传输用户燃气使用量信息显示

●网络传输用户购买充值燃气量信息显示

●网络传输用户燃气使用量结算信息显示

●网络传输用户燃气使用余量信息显示

●用户燃气使用量警界显示与告警

●网络传输燃气表控制关阀显示与告警

●网络传输燃气表控制开阀显示

●红外数字通讯窗口能在现场进行表具基础数据的装定、维护信息的查验。

本发明将传统技术以现代微电子技术、计算机技术、网络技术及软件技术相结合，形成优良、可靠、耐用、低功耗、安全的DCPL网络预收费智能型燃气表终端，形成了可寻址数字通讯的、表具阀门可控的、并面向用户提供短信息交互LCD显示信息窗口的、表具带有红外数字通讯窗口的网络预收费智能型燃气表终端装置。

附图说明

图1-1、1-2分别为智能燃气表终端铁皮和铸铝的实施例结构图；

图2为DCPL网络预收费智能燃气表终端装置信息交互显示窗放大结构图；

图3-1、3-2、3-3为DCPL网络预收费智能燃气表终端实施例防爆隔离电动阀门结构安装图；

图4为DCPL网络预收费智能燃气表终端实施例电路原理图；

图5为DCPL网络预收费智能燃气表终端与预收费网桥、管理计算机数据通讯示意图；

图6为DCPL网络预收费智能燃气表终端实施例电路原理框图。

具体实施方式

实施例1，如图1所示，本发明所述机械式计数显示与LCD显示的网络预收费智能燃气表终端装置中带有防爆隔离电动阀门装置，是由：密封体1、中间体2、橡胶隔离阀瓣3、密封垫4、阀门连接体5、进气接头6、弹簧7、螺杆8、螺套9、小电机10、蜗杆11、蜗轮12、密封胶13、电机引线孔14所组成的一体化结构装置。特别指出的是：机械式计量计数显示与用户信息交互LCD显示窗的网络预收费智能燃气表终端装置是采用标准的膜式燃气表；专门设计带有防爆隔离电动阀门装置以及带有机械式累加计数与预收费功能用户信息交互显示的DCPL网络智能电路系统的总成。其目的是，形成标准化网络预收费，并与用户可进行结算短信息网络交互的燃气计量终端产品。该功能特点是网络预收费智能燃气计量终端重要的发明点之一。

机械式累加计数显示与交互信息LCD显示的DCPL网络预收费智能燃气表终端装置是采用国家标准的膜式燃气表，在表内加装小型电动防爆隔离阀门或可控型燃气表膜式机芯，以及在膜式燃气表表前设计有机械累加计数显示、用户可进行结算短信息网络交互LCD显示窗及DCPL网络总线接口，红外通讯、智能电路系统，所组成的DCPL网络预收费智能型燃气表终端装置。

DCPL网络智能型燃气表体1.0、信息交互显示窗1.1、DCPL网络接头1.2组成的一体化表具窗口结构。参看图1。

特别指出：在信息交互显示窗1.1盒内，安装有机械式累加计数器与LCD显示的智能电子采集系统，形成为用户提供综合性信息交互的窗口，满足燃气计量、网络预收费信息交互所需的功能。信息交互显示窗1.1实施例中，A.机械计数器窗、B.DCPL网络总线、C.LCD显示窗、D.红外通信窗口、E.进气接头、F.出气接头。详细表具窗参看图2。

本发明所述的DCPL网络预收费智能型燃气表终端装置内进气接口，设计有小型防爆隔离的电动阀门。其结构与表内安装方式，参看图3。

本实施例中的电路原理图，参看图4：在电路原理图中主要器件采用微功耗芯片，其中IC2为CPU芯片是该电路的核心微处理器、IC1为低功耗DCPL网络通讯调制解调芯片、IC3为用户信息交互的LCD显示器驱动电路、IC4为数字存储器、T9为磁传感器、MG为阀门电机及红外通讯电路等。

电路原理框图参看图6：所述的CPU芯片是P89LPC932(或MSP430)系列微处理器，该核心微处理器，主要完成T9磁传感器输出的计数电脉冲特性的判断采集、数据处理与存储、双向数据通信管理、交互信息管理及看门狗控制。CPU芯片通过选用P1.0口、P1.1口形成串行通讯与IC1 DCPL网络通讯调制解调专用芯片的RXD、TXD相连。

所述的IC1是DCPL网络通讯调制解调芯片UST7538BJG，CPU芯片的通过选用P1.0口、P1.1口形成串行通讯与DCPL网络通讯调制解调芯片的RXD、TXD进行数据读写操作，P2.0为收发R/T控制，CD为模拟调制信号检测端，并通过无极性的MBU(12)、MBU(13)将符合ITU-TV2.3标准的模拟调制信号耦合到DCPL网络线上，DCPL网络线功能是一方面作为网络通讯，另一方面作为电力提供线路。

本发明所述DCPL网络预收费智能型燃气表终端一种实施例中电路原理中MG为阀门开、闭驱动减速小电机，驱动电路由T1-T7、R1-R8、T11、W2、TV4、RV11、C1、C10等所组成。

本发明所述DCPL网络预收费智能型燃气表终端一种实施例中电路原理中T9磁传感器是感受机械计数器最小位0.001字轮上的小磁钢进行非电量转换，0.001字轮每转一周，T9磁传感器有电脉冲输出。

特别指出的是：DCPL网络预收费智能型燃气表终端一种实施例中的电路系统，通过模块化设计，其电路系统与机械式计数器共同安装在燃气表信息交互显示盒内，组成一个符合燃气表安装标准的、可接入DCPL网络的、网络远程可控阀门的、保留机械式计量计数及用户可进行结算短信息综合显示窗口的、在信息交互显示窗口带有红外数字通讯的预收费智能型燃气表终端装置。所述的DCPL网络通讯是指网桥通过DCPL网络线，向DCPL网络预收费智能型燃气表终端提供电力为36VDC以下安全电压的直流电源，同时也是网桥与DCPL网络预收费智能型燃气表终端进行数字通讯的网络线。DCPL网络是一种新型低价格、低功耗的现场总线。

本发明所述的DCPL网络是可寻址远程网络预收费智能燃气表终端。它具有与现场总线类似的体系结构及总线式数字通讯功能。由DCPL网络是在直流供电线路上叠加了FSK(频移键控)数字信号，因而，模拟和数字通讯可以同时进行。这就保证了网络上每个智能燃气表终端电源供给与数字通讯系统可以兼容，可以在一根双绞线上连接多台现场智能燃气表终端，是为解决适应网络预收费智能水表终端、网络预收费智能家庭用户配电终端及网络预收费智能燃气表终端的现场总线，是寻求安全电压、两线制、低功耗、低成本现场总线的解决方案。

本发明所述的DCPL网络不是一般所说的220VAC电力(电感、电容耦合)载波通讯技术。

在本发明所述的DCPL网络预收费智能型燃气表终端自动抄收系统装置是采用DCPL网络数字通讯，36VDC以下安全电压直流供电电源的DCPL网络及DCPL网络预收费智能型燃气表终端、DCPL网络预收费网桥所组成的自动抄收系统装置及网络化自动抄收方法。DCPL网络现场总线工作原理在中国专利号或申请号03132268.9以进行说明。

DCPL网络预收费智能型水、电、气表终端与预收费网桥、管理计算机数据通讯应用实施例示意图由附图5所示。

Claims (5)

1、一种DCPL网络预收费智能型燃气表终端，设有机械式累加计数显示装置，其特征在于：还设有面向用户提供短信息交互LCD显示窗口与DCPL网络现场总线接口，总线上提供36V以下的直流电源，表具上设有智能电路，电路中设有核心微处理器；DCPL网络通讯调制解调专用芯片、网络交互LCD显示窗的驱动电路以及数字存储器，分别连接在该核心微处理器上，机械计数字轮上设有小磁钢，对应的位置上设有磁传感器，磁传感器的输出通过核心微处理器接LCD显示器驱动电路和数字存储器，在表内装有小型电动防爆隔离阀门或可控型燃气表膜式机芯，同时设有控制它们的阀门电机，阀门电机的控制电路设置在智能电路中。

2、按照权利要求1所述的DCPL网络预收费智能型燃气表终端，其特征在于：所说的小磁钢设置在燃气表机械计数器最小位0.001字轮上，磁传感器总成是安装在燃气表计数轮0.001位字轮下方部位，并通过磁传感器封头及压紧螺栓封装，同时所说的磁传感器为霍尔器件。

3、按照权利要求1或2所述的DCPL网络预收费智能型燃气表终端，其特征在于：DCPL网络通讯调制解调专用芯片的RXD、TXD上并联有红外通讯电路及红外通讯窗口。

4、按照权利要求1或2所述的DCPL网络预收费智能型燃气表终端，其特征在于：所述的防爆隔离电动阀门装置，是由：密封体(1)、中间体(2)、橡胶隔离阀瓣(3)、密封垫(4)、阀门连接体(5)、进气接头(6)、弹簧(7)、螺杆(8)、螺套(9)、小电机(10)、蜗杆(11)、蜗轮(12)、密封胶(13)、电机引线孔(14)所组成的一体化结构装置。

5、按照权利要求3所述的DCPL网络预收费智能型燃气表终端，其特征在于：所述的防爆隔离电动阀门装置，是由：密封体(1)、中间体(2)、橡胶隔离阀瓣(3)、密封垫(4)、阀门连接体(5)、进气接头(6)、弹簧(7)、螺杆(8)、螺套(9)、小电机(10)、蜗杆(11)、蜗轮(12)、密封胶(13)、电机引线孔(14)所组成的一体化结构装置。

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