CN206224183U - 一种基于gprs通信技术的物联网燃气表控制器 - Google Patents
一种基于gprs通信技术的物联网燃气表控制器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种基于GPRS通信技术的物联网燃气表控制器，属于天然气计量技术领域。所述基于GPRS通信技术的物联网燃气表控制器，包括微控制器、GPRS无线通信模块、数据存储模块、阀门控制模块、模拟脉冲计数模块、按键电路和电源管理模块。所述GPRS无线通信模块采用贴片式SIM卡，GPRS无线通信模块通过UART总线与微控制器的通讯端相连。本实用新型提供的基于GPRS通信技术的物联网燃气表控制器，采用贴片式SIM卡的技术方案，有效的避免了当前技术条件下使用插接式SIM卡因卡座老化、接触点氧化等导致的设备通信故障，提高了产品的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及天然气计量技术领域，尤其涉及一种基于GPRS通信技术的物联网燃气表控制器。
背景技术
随着社会的不断发展和进步,天然气的使用在现代社会发展和居民生活中的地位和作用越来越重要；随着城市管道的大规模推广和应用，燃气表的应用也深入到千家万户。
随着城市规模的扩大，针对燃气公司对燃气表监控和燃气用量大数据分析的需要，伴随着智能云服务、物联网产业和技术的逐步发展，物联网技术在智能燃气表的运用也越来越多，用GPRS无线数据业务作为智能燃气表终端通信及设备编号分配的方式越来越广泛。
大多数情况下，使用GPRS无线数据业务的智能燃气表需要在长达10年的时间里保持SIM卡的可靠连接，传统的插接式SIM卡座在较长时间的使用后会出现老化、接触点氧化等，使得SIM卡和通信电路接触不良，从而导致通信故障。在燃气表的安装部署过程中，需要对用户的SIM卡编号进行登记，由于人工记录容易出现错误，燃气表使用过程中编号难以核对，经常导致燃气用户与户内燃气表信息不统一的情况。另外，由于燃气公司对燃气表故障等问题难以追溯时间、难以及时发现等问题导致用户服务工作量增大，增加了燃气公司的运营成本。
发明内容
本实用新型要解决的问题是现有的IC卡燃气表控制器使用插接式SIM卡，卡座易老化，安装部署容易失误，燃气公司对燃气表故障等问题难以追溯时间，增加了燃气公司的运营成本。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：提供一种基于GPRS通信技术的物联网燃气表控制器。所述基于GPRS通信技术的物联网燃气表控制器包括微控制器、GPRS无线通信模块、数据存储模块、阀门控制模块、模拟脉冲计数模块、按键电路和电源管理模块。
所述微控制器分别与GPRS无线通信模块、数据存储模块、阀门控制模块、模拟脉冲计数模块和电源管理模块相连。所述GPRS无线通信模块采用贴片式SIM卡，GPRS无线通信模块通过UART总线与微控制器的通讯端相连。所述数据存储模块存储控制器的相关参数。所述模拟脉冲计数模块采用双脉冲计量方式，用于计量检测燃气表字轮的转动并向微控制器发送脉冲信号。
优选地，所述微控制器为RF70C019单片机。
进一步地，所述GPRS无线通信模块包括集成电路SIM800C，贴片式SIM卡焊接在集成电路SIM800C的电路板上。
优选地，所述按键电路用于触发按键信号，所述微控制器检测到按键信号时，根据按键信号控制液晶显示模块显示相应信息。
进一步地，所述电源管理模块包括稳压电路、电源电压检测电路和备用电容。所述稳压电路的输出端口和微控制器、LED指示电路和GPRS无线通信模块的电源输入端口相连接；所述电源电压检测电路和微控制器的电压检测端口相连接；所述备用电容和系统主电源相连。
优选地，所述模拟脉冲计数模块还用于感应外界的磁场干扰信号，并向微控制器发送防磁信号；所述微控制器在检测到防磁信号时控制阀门控制模块关闭阀门。
本实用新型具有的优点和积极效果是：本实用新型提供的基于GPRS通信技术的物联网燃气表控制器，采用贴片式SIM卡的技术方案，有效的避免了当前技术条件下使用插接式SIM卡因卡座老化、接触点氧化等导致的设备通信故障，提高了产品的稳定性。
本申请提供的燃气表控制器，采用微功耗设计方案，融合GPRS无线通信技术和远程云服务器数据处理技术于一体，实现了燃气表终端的物联网实际应用解决方案。本申请提供的燃气表控制器，基于GPRS的远程数据上报、远程时间读写和远程阀门控制、60天日用量信息查询、月用量信息查询等功能，为燃气公司的云服务和大数据工程提供了有利的支撑，很大程度上方便了燃气公司的运营管理。
附图说明
图1是本申请的流程框图。
具体实施方式
为了更好的理解本实用新型，下面结合具体实施例和附图对本实用新型进行进一步的描述。
如图1所示，本申请公开了一种基于GPRS通信技术的物联网燃气表控制器，包括微控制器、GPRS无线通信模块、数据存储模块、阀门驱动模块、模拟脉冲计数模块、液晶显示模块、按键电路及电源管理模块。
微控制器分别与GPRS无线通信模块、数据存储模块、阀门驱动模块、模拟脉冲计数模块、液晶显示模块、按键电路及电源管理模块相连。微控制器可采用现有技术中的控制器或单片机，作为一种实施方式，可采用高性能微功耗的单片机R7F0C019。
GPRS无线通信模块采用贴片式SIM卡，GPRS无线通信模块通过UART总线与微控制器的UART通讯端口相连。作为一种实施方式，GPRS无线通信模块包括集成电路SIM800C，贴片式封装的SIM卡直接焊接在电路板上。GPRS无线通信模块选择全向式弹簧天线作为GPRS信号接收天线。
数据存储模块包含有存储器AT24C02，AT24C02通过I2C总线与微控制器的通讯端相连。
阀门控制模块包括由分立器件组成的阀门驱动电路和反向脉冲消除电路。阀门控制模块的输入端和微控制器相连，输出端和实际的阀门相连接。
电源管理模块包括降压稳压电路、DC-DC稳压电路、电源电压检测电路和备用电容。降压稳压电路的输出端口和微控制器、接触式IC卡处理模块、模拟脉冲计数模块的电源输入端口相连接。DC-DC稳压电路和GPRS无线通信模块相连。电源电压检测电路由分压电阻和滤波电容组成，电源电压检测电路和微控制器的电压检测端口相连接。备用电容采用两个10000uF的电解电容，和系统主电源相连。作为一种实施方式，降压稳压电路为集成电路A6151K3R-36，DC-DC稳压电路为集成电路LT3125，电源电压检测电路为集成电路RH3111H451A。
模拟脉冲计数模块采用双脉冲计量方式，既可检测计量脉冲又可检测外界的磁干扰，并向微控制器发送计量脉冲信号和磁干扰脉冲信号。微控制器接收到计量脉冲信号时进行计量运算处理，接收到磁干扰脉冲信号时能控制所述阀门驱动电路关闭阀门。计量脉冲信号和磁干扰脉冲信号均为低电平信号。
液晶显示模块由液晶模块和液晶驱动电路组成，液晶模块选用低功耗LCD液晶，液晶连接微控制器的液晶驱动端口，由微控制器驱动并控制液晶显示模块的工作状态。
按键电路用于触发按键信号，微控制器检测到按键信号时，根据按键信号控制液晶显示模块显示相应信息。作为一种实施方式，微控制器根据按键信号的触发次数和触发时长，控制液晶显示模块显示累计用气量、当前单价、剩余金额等运行参数。更进一步地，通过长按按键大于3s时间，可以触发微控制器控制GPRS无线通信模块开启并实时上传一次无线通信数据。
本实用新型工作时，微控制器根据系统实时运行参数控制燃气表的用气计量、GPRS无线数据处理、阀门开关、液晶显示等事件处理。系统运行过程中，GPRS无线通信模块平时处于休眠状态，微制器根据系统预设的定时上传时间和周期，触发控制GPRS无线通信模块开启并上传实时用气数据；微控制器在检测到系统电源低电、防磁、掉电等故障时会自动开GPRS无线通信模并上传系统当前的运行状态信息，实现燃气表故障实时上报功能。GPRS无线通信模块在开启并联网的状态下，系统可以接收并处理来自于管理系统下发的远程读写控制器时间、远程阀门控制、60天日用量信息查询、月用量信息查询等数据，完成远程命令的响应。微控制器在检测到按键动作时，根据按键次数及时间显示用户的用气数据情况，实现人机实时交互的功能；长时按键(按键时间大于3s)时，微控制器实时启动GPRS无线通信模块并上传一次用气数据。
本实用新型工作稳定可靠，贴片式SIM卡技术方案的使用提高了GPRS通信的稳定性，实现了基于GPRS的远程数据上报、远程抄表、远程时间读写和远程阀门控制等功能，很大程度上方便了燃气公司的管理，提高了燃气公司的工作效率。
以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。
Claims (6)
1.一种基于GPRS通信技术的物联网燃气表控制器，其特征在于：包括微控制器、GPRS无线通信模块、数据存储模块、阀门控制模块、模拟脉冲计数模块、按键电路和电源管理模块；
所述微控制器分别与GPRS无线通信模块、数据存储模块、阀门控制模块、模拟脉冲计数模块和电源管理模块相连；
所述GPRS无线通信模块采用贴片式SIM卡，GPRS无线通信模块通过UART总线与微控制器的通讯端相连；
所述数据存储模块存储控制器的相关参数；
所述模拟脉冲计数模块采用双脉冲计量方式，用于计量检测燃气表字轮的转动并向微控制器发送脉冲信号。
2.根据权利要求1所述的基于GPRS通信技术的物联网燃气表控制器，其特征在于：所述微控制器为RF70C019单片机。
3.根据权利要求1所述的基于GPRS通信技术的物联网燃气表控制器，其特征在于：所述GPRS无线通信模块包括集成电路SIM800C，贴片式SIM卡焊接在集成电路SIM800C的电路板上。
4.根据权利要求1-3任一所述的基于GPRS通信技术的物联网燃气表控制器，其特征在于：所述按键电路用于触发按键信号，微控制器检测到按键信号时，根据按键信号控制液晶显示模块显示相应信息。
5.根据权利要求1-3任一所述的基于GPRS通信技术的物联网燃气表控制器，其特征在于：所述电源管理模块包括稳压电路、电源电压检测电路和备用电容；
所述稳压电路的输出端口和微控制器、LED指示电路和GPRS无线通信模块的电源输入端口相连接；所述电源电压检测电路和微控制器的电压检测端口相连接；所述备用电容和系统主电源相连。
6.根据权利要求1-3任一所述的基于GPRS通信技术的物联网燃气表控制器，其特征在于：所述模拟脉冲计数模块还用于感应外界的磁场干扰信号，并向微控制器发送防磁信号；所述微控制器在检测到防磁信号时控制阀门控制模块关闭阀门。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201621246924.0U CN206224183U (zh) | 2016-11-18 | 2016-11-18 | 一种基于gprs通信技术的物联网燃气表控制器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201621246924.0U CN206224183U (zh) | 2016-11-18 | 2016-11-18 | 一种基于gprs通信技术的物联网燃气表控制器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206224183U true CN206224183U (zh) | 2017-06-06 |
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ID=58790407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201621246924.0U Active CN206224183U (zh) | 2016-11-18 | 2016-11-18 | 一种基于gprs通信技术的物联网燃气表控制器 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN206224183U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108877061A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-11-23 | 成都千嘉科技有限公司 | 一种用户自主上传数据的燃气表 |
| CN112903038A (zh) * | 2021-01-22 | 2021-06-04 | 成都秦川物联网科技股份有限公司 | 采用虚拟计数器方式的电子式膜式燃气表 |
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2016
- 2016-11-18 CN CN201621246924.0U patent/CN206224183U/zh active Active
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