CN201255903Y

CN201255903Y - 无线远传智能表

Info

Publication number: CN201255903Y
Application number: CNU2008200638648U
Authority: CN
Inventors: 李伦章; 刘全有
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-06-20
Filing date: 2008-06-20
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2018-06-20

Abstract

本实用新型公开了一种无线远传智能表，包括基表和设置在基表上的微处理器模块、流量采集模块、气阀控制模块、显示器模块、智能IC卡模块、无线射频传输模块、电源模块；无线射频传输模块由无线收发电路和天线组成；显示器模块由液晶显示电路和LCD液晶显示屏组成；智能IC卡模块由卡座和卡座电路组成；电源模块包括内置电源和外接电源；卡座设置在基表正面的下部位置；在基表的计数器上装有1只永久磁钢和由2只干簧管组成的干簧管装置；干簧管装置和气阀的外面设置有塑料外盖。该燃气表具有结构简单、使用方便、测量准确、节能环保、可靠性高、安全指数高等优点，可广泛应用于天然气、石油液化气和其它高热质燃气的供气系统。

Description

无线远传智能表

技术领域

本实用新型涉及一种燃气表，具体涉及一种无线远传智能表。

背景技术

目前我国多采用传统的人工抄表、收费定期结算的管理模式，经常出现用气收费困难、纠纷、欠费等问题，人工抄表——计费——收费——催费管理模式，只能适应城市人口相对较少的情况，而随着城市人口及高层建筑的增加，人工抄表工作量日益增大，管理费用逐步增加，易出现漏抄、少抄或欠费等现象，已阻碍了行业的发展，同时表现出管理效率很低，社会效益很差等问题。

IC卡燃气表是传统燃气表技术与当今电子计算机技术相结合的高科技产品。与传统燃气表产品相比，主要优势在于实现预付费功能。杜绝了传统燃气表产品在交付用户使用过程中，由于各种非正常因素造成的气量损失及气款结算的过度滞后。该技术性能可靠，使用安全、方便，配合网络化售气管理系统，实现了售气管理、用户数据管理的自动化，成为燃气计量产品智能化发展的方向。

早期IC卡燃气表技术由于控制器硬件设计在核心器件选型上具有一定的局限性以及设计原理上的缺陷，普遍存在一些致命性问题，这些问题主要反映在以下几个方面：①静态功耗大，造成用户使用过程中短期内频繁更换电池。②IC卡与控制器在数据通讯过程中易出现乱数、掉数及杀卡(IC卡锁死)现象。③系统掉电及上电过程中易出现气量丢失和乱数现象。④由于硬件结构设计不当，遇人为破坏时，易造成长通表问题。以上问题己成为几年来1C卡燃气表技术发展的顽疾，至今仍没有一套完整有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是，如何提供一种新型的无线远传智能表，该无线远传智能表具有结构简单合理、使用方便、测量准确、节能环保、可靠性高、安全指数高等优点，可广泛应用于天然气、石油液化气和其它高热质燃气的供气系统。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：一种无线远传智能表，其特征在于，所述燃气表包括基表和设置在基表上的微处理器模块、流量采集模块、气阀控制模块、显示器模块、智能IC卡模块、无线射频传输模块、电源模块；所述无线射频传输模块由无线收发电路和天线组成；所述显示器模块由液晶显示电路和LCD液晶显示屏组成；所述智能IC卡模块由卡座和卡座电路组成；所述电源模块包括内置电源和外接电源；所述卡座设置在基表正面的下部位置；在基表的计数器上装有1只永久磁钢和由2只干簧管组成的干簧管装置；所述干簧管装置和气阀的外面设置有塑料外盖。

按照本实用新型所提供的无线远传智能表，其特征在于，所述无线远传智能表上还设置有检巡按钮。

按照本实用新型所提供的无线远传智能表，其特征在于，所述外接电源采用4节普通5号碱性电池。

按照本实用新型所提供的无线远传智能表，其特征在于，所述计数器的百分位字轮的0处垂直安装有永久稀土磁钢。

按照本实用新型所提供的无线远传智能表，其特征在于，所述两只干簧管在计数器的字轮圆周上成150—180°角度。

由上述的技术方案可知，本实用新型所提供的无线远传智能IC卡燃气燃气表有如下优点：

1、该无线远传智能表为机电一体化设计的家用燃气表，具有体积小、安装方便、结构设计科学合理、密封性能好、适应环境能力强、电路的可靠性强、整机的使用寿命长等优点；全金属气室与接头，安装便利。

2、流量曲线好，灵敏度高，重复性试验性能稳定，计量准确；独特精确的流量信号采集技术，保证计数绝对准确无误；多重冗余数据检验，有效防止外界干扰和恶意攻击，保证数据传输真实可靠。

3、适用于天然气、石油液化气和其它高热质燃气；自动计费、自动控制、无抄表打扰、方便燃气用户使用，提高燃气管理部门信息化管理和服务。

4、本机采用内置、外置双电源工作方式，外置4节普通5号碱性电池用于用户开阀用气，电池欠压或者断掉时气阀关闭；内置电池用于燃气表系统工作，在没有外置电池时仍然可以和手持机或者集中器进行通信，使燃气公司能对燃气表进行完全的监控；先进的无线电唤醒技术，待机功耗低，有效解决了抄表与电池消耗的矛盾。

5、气表累积流量和气表状态等信息可由移动式或者固定式采集器在需要时通过无线通信方式读取。

6、使用IC卡交换燃气数据，表、卡一一对应，IC卡不能相互借用，安全可靠。用户卡采用高安全逻辑加密IC卡，可以存储加密、数据，抗干扰能力强安全可靠，使用寿命长，数据保存时间不低于10年。

7、液晶显示：燃气表根据其工作状态，分别显示“开阀”、“错误卡”、“安全保护”、“请换电池”、“请购气”、“气价”、“金额”等字样信息，人机界面友好，清晰直观。

8、查询提示功能：按动“查询按钮”，LCD显示当前用气价额和表内储存的剩余金额等燃气表实时状态；当用户插卡错误(或使用非本表卡)、燃气表遇到强磁干扰、电池电量不足、当前气价调整、表内储存金额低于设定值等燃气表均会进行声音提示。当表内储存金额为0时，气阀自动关闭。充值后可以打开气阀用气。当燃气表因故被燃气公司关阀后，显示“安全保护”。不论表内是否储存有费，只有燃气公司工作人员才能打开气阀让用户用气。

附图说明

图1为本实用新型所提供的无线远传智能表的主视图；

图2为本实用新型所提供的无线远传智能表的侧视图；

图3为本实用新型所提供的无线远传智能表的功能模块连接原理图；

图4为燃气表的电源和流量采样电路图；

图5为燃气表的欠压报警电路图；

图6为燃气表的卡座电路图；

图7为燃气表的气阀控制电路图；

图8为燃气表的语音提示电路图；

图9为燃气表的液晶显示电路图；

图10为燃气表的无线收发电路图。

其中，1、基表；2、计数器；3、无线收发电路；4、天线；5、微处理器模块；6、卡座电路模块；7、检巡按钮；8、液晶电路模块；9、液晶显示屏；10、干簧管装置；11、气阀；12、卡座；13、塑料外盖。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细的描述。

图1为本实用新型所提供的无线远传智能表的主视图；图2为本实用新型所提供的无线远传智能表的侧视图；图3为本实用新型所提供的无线远传智能表的功能模块连接原理图。如图所示，一种无线远传智能表，其特征在于，所述燃气表包括基表1和设置在基表1上的微处理器模块5、流量采集模块、气阀控制模块、显示器模块、智能IC卡模块、无线射频传输模块、电源模块；所述无线射频传输模块由无线收发电路3和天线4组成；所述显示器模块由液晶电路模块8和LCD液晶显示屏9组成；所述智能IC卡模块由卡座12和卡座电路模块6组成；所述电源模块包括内置电源和外接电源；所述卡座12设置在基表1正面的下部位置；在基表1的计数器2上装有1只永久磁钢和由2只干簧管组成的干簧管装置10；所述干簧管装置10和气阀11的外面设置有塑料外盖13。所述无线远传智能表上还设置有检巡按钮7。所述外接电源采用4节普通5号碱性电池。永久稀土磁钢垂直安装在计数器2的百分位字轮的0处。所述两只干簧管在计数器2的字轮圆周上成150—180°角度。

下面对本专利所采用的燃气表脉冲技术传感器的功能和原理进行简单说明。

1、计量功能：当带有磁钢的字轮在转动时，磁钢转到干簧管附近时干簧管闭合，磁钢离开时干簧管就断开，就此产生1个电脉冲；当磁钢转到另1个干簧管时同样产生一个电脉冲，这样二个干簧管交替发出脉冲，每交替发送脉冲1次就计数1次，每记一次为0.01m³气，从而达到计量功能。

2、抗干扰功能：由于计量干簧管是交替计数，任何1支干簧管配合磁钢产生的脉冲，没有另外1支干簧管脉冲的确认都是无效的，每确认1次只记1个脉冲，从而达到抗干扰的功能。

3、防磁攻击功能：由于计量是双干簧管是交替工作，当外界有强磁攻击时双干簧管会同时闭合，闭合时间超过2秒微处理器就会判断有强磁攻击，继而关闭气阀并声光报警。

当用户燃气表在设定的时间里一直没有用气，燃气表将自行关闭气阀(11)。关闭气阀后用户无法打开气阀，只有燃气公司才能开启。燃气表使用一定年限后，为确保用户用气安全和燃气输差减小到最低程度，燃气表累计使用5000m3气(数据可设)时，将强制关闭气阀。

图4为燃气表的电源和流量采样电路图。如图所示，燃气表通过BATT+和BATT-加上电源，一方面通过CAP+、CAP-给储能电解充电，另一方面经过过流保险FUSMIXI给MCU及其他电路供电。MCU得电后即进入初始化工作状态.V1是防过压二极管。防止燃气表受到外界高电压攻击。V4是电源极性保护二极管，防止电池装反。

在机械式计数器上(2)装有1只永久磁钢和装置(10)上2只干簧管，字轮每转动一周，干簧管就会交替产生2个脉冲，此脉冲通过上图中的ABCD端口送入MCU，通过程序设计，每2个脉冲MCU计数1次，从而达到计量的目的。

图5为燃气表的欠压报警电路图。如图所示，MCU初始化后马上就会检测电池电压VDD，如果VDD大于或者等于U3(电压检测器)的阈值，BTL端就会输出等同于VDD的电压，如果低于U3的阈值，BTL端就会没有输出，电压＝0，MCU通过判定BTL端的电压，来执行相应的指令：欠压提示(显示和声音)，或者关阀。或者执行下一步指令。

图6为燃气表的卡座电路图。如图所示，MCU检测到电源正常后：接着就会检测IC卡接口电路，如果有卡插入，则检测插入的卡是否是正常操作的或者是不是本表卡。如果操作错误或者插入了非本表开，则执行提示(显示和声音)，如果操作正常，则把卡内的充值金额写入MCU存储器里和以前的数据相加，并显示与LCD上面。如果没有卡插入则执行其他的程序。

图7为燃气表的气阀控制电路图。如图所示，当MCU判定燃气表正常时，分别置ONA为低电平ONB为高电平。MOTA、MOTB是气阀接口。电流通过VON V9 MOTB MOTA V7到GND，气阀打开，当需要关闭气阀时MCU给GOFF置高电平。通过反相器U2，使V6的B极和V8的B极分别为0、1，两个三极管导通，电流通过VOFF V6 MOTA MOTB V8到GND，气阀关闭。

图8为燃气表的语音提示电路图。如图所示，当MCU确定需要声音提示时，给V5B极置高电平，三极管导通后，蜂鸣器B1发声。平时给V5B极置低电平，三极管截止，蜂鸣器不发声。

图9为燃气表的液晶显示电路图。如图所示，燃气表上电后，首先初始化自检，然后对相应的端口执行检查，根据检查的情况向相应的执行机构发出指令。如果没有指令要求发出，则执行休眠程序，让整个电路处于低功耗的状态，节省电池能量。MCU中的存储器对燃气表的操作数据(例如用户的资料信息、充值金额，表内余额等重要资料进行自动存储，在掉电时不丢失。整个数据可以保存10年以上。在MCU PCB板的上方安装有LCD显示屏，当需要显示一定的内容时，MCU在相应的端口输出指令，驱动LCD显示。平时LCD不显示，处于关闭状态。以节省电池能量。

查询按钮功能：本机装有查询按钮，当按动时，MCU相应的端口电平发生变化，当检测到这个变化后，即执行相应的指令，驱动LCD显示相应的内容。

图10为燃气表的无线收发电路图。如图所示，为本机无线电收发一体化模块电路，其工作频率为433.MHZ，处于公共频段。发射功率为10mW。收发自动转换。此电路与MCU相连，平时处于休眠状态，当接受到上位机指令之后，把需要的执行指令传给MCU，MCU再发出相应的指令，执行上位机的要求；或者把上位机需要的数据传回给上位机。

Claims

1、一种无线远传智能表，其特征在于，所述燃气表包括基表(1)和设置在基表(1)上的微处理器模块(5)、流量采集模块、气阀控制模块、显示器模块、智能IC卡模块、无线射频传输模块、电源模块；所述无线射频传输模块由无线收发电路(3)和天线(4)组成；所述显示器模块由液晶电路模块(8)和液晶显示屏(9)组成；所述智能IC卡模块由卡座(12)和卡座电路模块(6)组成；所述电源模块包括内置电源和外接电源；所述卡座(12)设置在基表(1)正面的下部位置；在基表(1)的计数器(2)上装有1只永久磁钢和由2只干簧管组成的干簧管装置(10)；所述干簧管装置(10)和气阀(11)的外面设置有塑料外盖(13)。

2、根据权利要求1所述的无线远传智能表，其特征在于，所述无线远传智能表上还设置有检巡按钮(7)。

3、根据权利要求1所述的无线远传智能表，其特征在于，所述外接电源采用4节普通5号碱性电池。

4、根据权利要求1所述的无线远传智能表，其特征在于，所述计数器(2)的百分位字轮的0处垂直安装有永久稀土磁钢。

5、根据权利要求1所述的无线远传智能表，其特征在于，所述两只干簧管在计数器(2)的字轮圆周上成150—180°角度。