CN200979717Y - 红外型ic卡水表系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种红外型IC卡水表系统，它涉及流量的测量技术领域，其目的是解决现有IC卡水表的操作距离近、水表易生锈的问题。该系统包括红外型IC卡水表和红外IC卡。水表的内部安装有电子电路等。水表塑胶壳体上制作有液晶显示窗口和用于红外线接收、发射的红外传输接口窗等。电子电路包括中央处理器、红外传输接口电路、液晶显示器、数据存储器等。红外传输接口电路由红外接收器件和红外发射器件组成。红外IC卡包括红外通讯窗、通讯指示灯孔、通讯按键、外壳。在外壳内安装有微处理器、按键、红外接收器件、红外发射器件、指示灯等。红外型IC卡水表与红外IC卡之间通过红外光通讯进行数据交换，完成各种计量功能。该系统可用于住宅小区、工矿院所的物业部门进行用水管理。

Description

红外型IC卡水表系统

技术领域

本实用新型涉及流量的测量技术领域，特别涉及阀式的流量累计的装置技术。具体地说是一种红外型IC卡水表系统。主要用于住宅小区、工矿院所的物业部门对其住宅用户的用水管理，先交钱后用水，实现用水商品化。

背景技术

目前，使用的预付费IC卡水表有接触IC卡水表和射频IC卡水表，存在的问题有：接触IC卡水表的卡座长期在潮湿的环境下使用，会生锈，造成接触不可靠而产生插卡失效；接触IC卡水表和射频IC卡水表在用户卡对水表操作时，必须近距离操作，距离小于20厘米，不能远距离操作，所以对水表的安装位置有一定的局限性。

实用新型内容

本实用新型的目的是：针对现有技术存在的问题，提供一种红外型IC卡水表系统，使其具有使用方便、安装灵活、防潮防湿、操作距离远等特点，以解决操作距离近、易生锈的问题。

本实用新型的技术方案是：采用现有的发信水表及水阀等基本组件，增加了红外线数据传输的模块，构成了红外型IC卡水表系统。具体地说该系统包括发信水表、水表阀门、塑胶壳体和底壳，水表阀门和发信水表一体安装。在上述基本组件的基础上增加了红外线数据传输的模块组成了红外型IC卡水表，同时特别设计出与之相配套的红外IC卡，两者结合构成了红外型IC卡水表系统。底壳的内部安装有阀门驱动器、电池和电子电路。塑胶壳体的上部制作有发信水表指示窗、液晶显示窗口和用于红外线接收、发射的红外传输接口窗，并安装有显示按键，塑胶壳体在底壳上固定。电子电路包括中央处理器、水量脉冲检测电路、电池电压低检测电路、红外传输接口电路、液晶显示器、水阀驱动电路、数据存储器、蜂鸣器提示电路、电池除钝电路。红外传输接口电路由红外接收器件和红外发射器件组成，两个器件有效的接收或发射面对准红外传输接口窗。红外IC卡包括红外通讯窗、通讯按键、外壳，通讯指示灯孔。在外壳内安装有微处理器、按键、电池、红外接收器件、红外发射器件、指示灯和电阻、电容，指示灯的顶部对准通讯指示灯孔。当按下通讯按键时，指示灯发出红色光，红外IC卡以红外光通过红外型IC卡水表上的红外传输接口窗与其内部的红外传输接口电路进行数据交换，通讯完成后通讯指示灯熄灭。

上述的红外型IC卡水表系统，所说的红外IC卡，在外壳的内部安装的微处理器、按键、电池、红外接收器件、红外发射器件、指示灯和电阻、电容等，用引线将它们有机的连接，安装在敷铜电路板上，红外发射器件、红外接收器件位于红外通讯窗的内部，指示灯的顶部对准通讯指示灯孔，九个按键分别位于通讯按键下面的九个位置，当按下九个按键中的任意一个时，微处理器检测到相应的按键导通，使指示灯点亮，并将相应的数据区内的数据提取，经过调制后驱动红外IC卡中的红外发射器件，该红外发射器件以红外光的形式将数据发出，红外型IC卡水表收到红外数据后，向红外IC卡回馈红外数据，红外IC卡中的红外接收器件收到数据后，送往微处理器进行检测，若正确，完成一次通信，微处理器控制通讯指示灯熄灭，通讯完成。

本实用新型与现有技术相比的优点：本实用新型可以安装在住宅小区、工矿院所家属院的居民家中，可以根据具体位置灵活安装，不怕水淋和湿气的侵蚀，与外部的红外通讯距离可达3米以上，感应角度为锥度30°。红外信号经调制后传输，并通过奇偶校验、动态加密字和数据认证保证数据的可靠传输和防止破译，水表使用8年不需要更换电池。

附图说明

图1是本实用新型的总体结构示意图

图2是本实用新型的红外型IC卡水表中的电子电路原理框图

图3是本实用新型的红外IC卡的电路原理图

图4是本实用新型的红外通讯示意图

具体实施方式

参照图1，它是本实用新型的总体结构示意图，该系统由红外型IC卡水表和红外IC卡组成。红外型IC卡水表包括发信水表8、水表阀门1、塑胶壳体6和底壳7。水表阀门1和发信水表8一体安装，底壳7内安装阀门驱动器、电池、电子电路。塑胶壳体6的上部制作有发信水表指示窗5、液晶显示窗口3和用于红外线接收、发射的红外传输接口窗2，并安装有显示按键4。塑胶壳体6在底壳7上固定。显示按键4可在液晶不显示时，按下该显示按键后液晶显示器工作，分屏显示水表相关信息。红外IC卡包括红外通讯窗9、通讯指示灯孔10、通讯按键11、外壳12。当按下通讯按键11时，安装在通讯指示灯孔10内的指示灯LED通过该孔发出红色光，红外IC卡以红外光通过红外型IC卡水表上的红外传输接口窗2与其内部的红外传输接口电路进行数据交换，通讯完成后通讯指示灯孔10内的指示灯LED熄灭。

参照图2，它是本实用新型的红外型IC卡水表中的电子电路原理框图，该电子电路包括中央处理器、水量脉冲检测电路、电池电压低检测电路、红外传输接口电路、液晶显示器、水阀驱动电路、数据存储器、蜂鸣器提示电路、电池除钝电路、锂亚电池供电电路，它们安装在敷铜板上。中央处理器是一只单芯片的微处理器，完成红外数据信号的处理、水量计量、其它器件的驱动和检测，中央处理器会定期将累计水量、时间、月冻结水量等信息储存到数据储存器内。数据储存器存储水表所产生的重要数据信息，当电路失电时存储器内信息不会丢失。电池除钝电路：锂亚电池在小电流长期工作时，会出现钝化效应，在大电流放电时，电流、电压会降低，所以必须经常对电池进行除钝，产生较大放电电流，消除电池的钝化效应。电池电压低检测电路：当电池的电压低于设定的安全工作电压时，电池电压低检测电路侦察到电池电压不足后会向中央处理器发出信号，并由液晶显示器显示电池电压低的符号，液晶显示器位于液晶显示窗口3的下面。红外传输接口电路：位于红外传输接口窗2的下部，是与外部的红外IC卡进行数据交换的物理通道。

参照图3，它是本实用新型的红外IC卡的电路原理图，并结合图1。该电路主要包括电池BT1、微处理器U1、红外发射器件DIR2、红外接收器件IR2、指示灯LED、按键SW和电阻、电容及引线。它们安装在敷铜电路板上，敷铜板安装在外壳12内。红外发射器件DIR2、红外接收器件IR2位于红外通讯窗9内部，指示灯LED的顶部对准通讯指示灯孔10，九个按键SW分别位于通讯按键11下面的九个位置，并受通讯按键11的控制。当按下按键SW的S1到S9中的任意一个时，微处理器U1检测到相应的按键导通，先将微处理器U1第(8)脚置高，使指示灯LED点亮，并将相应的数据区内的数据提取，经过调制由微处理器U1第(7)脚驱动红外发射器件DIR2，DIR2以红外光的形式将数据发出，红外型IC卡水表收到红外数据后，向红外IC卡回馈红外数据，红外IC卡由红外接收器件IR2收到数据后，通过其管脚(1)送往微处理器U1的第(11)脚进行检测，若正确，完成一次通信，微处理器U1将其第(8)脚置低，指示灯LED熄灭，通讯完成。

参照图4，它是本实用新型的红外通讯示意图，红外型IC卡水表的红外传输接口电路的红外接收器件是IR1，红外发射器件是DIR1；红外IC卡的红外接收器件是IR2，红外发射器件是DIR2。IR1和IR2是红外远传接收器件，它们可对38KHz的红外调制信号直接解调，可在2.7V到5.5V的供电下稳定的工作，由于两个器件的滤光效果和接收角的不同，它们分别用于红外型IC卡水表和红外IC卡上。DIR1、DIR2是和红外接收器件配对的高效远距离红外发射二极管。

本实用新型的工作程序分为三个过程：系统的工作过程、红外型IC卡水表和红外IC卡的通讯、红外型IC卡水表和红外IC卡的数据交换过程。

系统的工作过程：首先住宅小区、工矿院所的物业部门根据自己的住宅特点安装红外型IC卡水表，因用水特点的不同可分为冷水表、热水表、饮用水表、中水表等，安装位置不同分为厨房用表、卫生间用表、阳台用表等。红外型IC卡水表安装完成后，管理部门在计算机上使用专用的管理软件根据用水特点和安装位置对各住户的红外型IC卡水表分类，使各住户的所有水表分类号不同，以防止误计量或混计量。之后可在此管理软件上进行开户和用水管理，开户所使用的红外IC卡可以管理四台红外型IC卡水表和一台红外型IC卡电度表，实现一卡多表任意组合。红外IC卡带回的月冻结水量，可实现阶梯水价收费形式。

红外型IC卡水表和红外IC卡的通讯：持红外IC卡到管理部门先开户并购水，再将红外IC卡的红外通讯窗9对准红外型IC卡水表的红外传输接口窗2，按下红外型IC卡水表的显示按键4，再将红外IC卡的通讯按键11印有相应水表分类号的按键按下，此时，红外IC卡的指示灯LED亮，红外型IC卡水表会“嘀”的一声响提示通讯正确。整个通讯过程中，红外IC卡将用户表号信息、购买水量、一级报警水量、二级报警水量等信息传送给红外型IC卡水表，红外型IC卡水表将累计水量、剩余水量、每月冻结水量、实时时钟、水表运行故障等信息传送给红外IC卡，红外IC卡将回传数据带到管理软件上，便于管理部门统计、查询和报表。通讯完成后，红外IC卡的指示灯LED熄灭。红外型IC卡水表发声后，液晶显示窗口3依次显示以下内容：输入量、剩余量、累计量、年月日、时分秒、一级报警水量、二级报警水量和水表分类号，分别显示2秒钟，以上完成首次开户通讯。在以后使用红外IC卡操作红外型IC卡水表时，不需再按下红外型IC卡水表的显示按键4，可实现远距离遥控。

红外型IC卡水表和红外IC卡的数据交换过程：管理软件将控制水表的数据传输给红外IC卡如输入水量、一级报警水量、二级报警水量等信息，红外IC卡由红外接收器件IR2接收到红外信号后，传送给微处理器U1，微处理器将信息保存在其非易失性数据存储区。当红外IC卡操作红外型IC卡水表时，按下红外IC卡的相应按键SW，微处理器U1在其非易失性数据存储区中提取相应表的数据，由红外发射器件DIR2先将用户表号发出，红外型IC卡水表由红外传输接口电路的红外接收器件IR1接收到红外IC卡发出的数据后，经过中央处理器的处理和数据存储器中的用户表号比对，正确后中央处理器由红外发射器件DIR1将动态加密字发给红外IC卡，红外IC卡由IR2接收后和需要发往水表的数据运算，运算后的数据由DIR2发出，红外型IC卡水表由IR1接收到数据后，解密并将数据保存在数据存储器中，然后，红外型IC卡水表的中央处理器将水表的运行数据由数据存储器取出，由红外发射器件DIR1发出，红外IC卡由IR2接收到水表的运行数据后，将数据保存在相应的非易失性数据存储区。此数据可由红外IC卡带回到管理软件上管理。所有红外线数据在发射时的每帧数据，都具有同步位、起始位、数据位、校验位、结束位组成，经过38K赫兹信号的调制后，由红外发射器件发出，红外线数据在接收时，接收器件收到信号后，解调出加密数据，由中央处理器进一步解密得出真实数据，数据认证后保存。

Claims (2)

1、一种红外型IC卡水表系统，包括发信水表(8)、水表阀门(1)、塑胶壳体(6)和底壳(7)，水表阀门(1)和发信水表(8)一体安装，其特征在于还包括在这些基本组件的基础上增加了红外线数据传输的模块组成了红外型IC卡水表，同时设计出与之相配套的红外IC卡；底壳(7)的内部安装有阀门驱动器、电池和电子电路；塑胶壳体(6)的上部制作有发信水表指示窗(5)、液晶显示窗口(3)和用于红外线接收、发射的红外传输接口窗(2)，并安装有显示按键(4)，塑胶壳体(6)在底壳(7)上固定；电子电路包括中央处理器、水量脉冲检测电路、电池电压低检测电路、红外传输接口电路、液晶显示器、水阀驱动电路、数据存储器、蜂鸣器提示电路、电池除钝电路；红外传输接口电路由红外接收器件(IR1)和红外发射器件(DIR1)组成，两个器件有效的接收或发射面对准红外传输接口窗(2)；红外IC卡包括红外通讯窗(9)、通讯指示灯孔(10)、通讯按键(11)、外壳(12)；在外壳(12)的内部安装有微处理器(U1)、按键(SW)、电池(BT1)、红外接收器件(IR2)、红外发射器件(DIR2)、指示灯(LED)和电阻、电容；当按下通讯按键(11)时，指示灯(LED)通过通讯指示灯孔(10)发出红色光，红外IC卡以远红外光通过红外型IC卡水表上的红外传输接口窗(2)与其内部的红外传输接口电路进行数据交换，通讯完成后通讯指示灯(10)熄灭。

2、根据权利要求1所述的红外型IC卡水表系统，其特征在于，所说的红外IC卡，在外壳(12)的内部安装的微处理器(U1)、按键(SW)、电池(BT1)、红外接收器件(IR2)、红外发射器件(DIR2)、指示灯(LED)和电阻、电容等器件，用引线将它们有机的连接，安装在敷铜电路板上，红外发射器件(DIR2)、红外接收器件(IR2)位于红外通讯窗(9)的内部，指示灯(LED)的顶部对准通讯指示灯孔10，九个按键(SW)分别位于通讯按键(11)下面的九个位置，当按下按键(SW)的(S1)到(S9)中的任意一个时，微处理器(U1)检测到相应的按键导通，使指示灯(LED)点亮，并将相应的数据区内的数据提取，经过调制后驱动红外发射器件(DIR2)，(DIR2)以红外光的形式将数据发出，红外型IC卡水表收到红外数据后，向红外IC卡回馈红外数据，红外IC卡中的红外接收器件(IR2)收到数据后，送往微处理器(U1)进行检测，若正确，完成一次通信，微处理器(U1)控制指示灯(LED)熄灭，通讯完成。

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