CN207502002U - 一种防内置电源睡眠的智能燃气表 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种防内置电源睡眠的智能燃气表，涉及智能燃气表电子技术领域，包括数据传输模块、电源模块、低电压检测模块、时钟电路模块、MCU控制模块、控制阀驱动模块、控制阀；本实用新型防止了在用户长期未使用智能燃气表的情况下，内置电源，即锂电池处于睡眠状态，当锂电池的电压低于一定的阈值时，MCU控制模块发送信号给控制阀驱动模块以控制控制阀的打开，对锂电池进行唤醒，保证了智能燃气表与燃气公司数据中心之间的正常数据传输，方便随时统计此智能燃气表的数据，使燃气表的使用更加方便。

Description

一种防内置电源睡眠的智能燃气表

技术领域

本实用新型涉及智能燃气表电子技术领域，尤其涉及一种防内置电源睡眠的智能燃气表。

背景技术

普通家用膜式燃气表，由于其收费难、抄表人员人工成本高、偷盗气无法真正实现监控，这给燃气公司不断的增加了经营成本，也给运营管理带来许多麻烦，于是从1995年开始，各种智能燃气表逐渐面市，以期来解决燃气公司经营中遇到的头疼的问题。IC卡表、CPU卡智能燃气表、有线远传燃气表、无线远传燃气表、网络型红外数传燃气表等品种相继出现。目前国内的智能燃气表主要有IC 卡智能燃气表、CPU卡智能燃气表、射频卡智能燃气表、直读式远传燃气表(有线远传表)以及无线远传燃气表等这几大类。随着人们生活水平和生活质量的提高，现代化家庭所需要的智能化产品需求，将促使智能燃气表朝着安全性、可靠性、智能方便性方向发展。

智能燃气表通过数据传输模块和燃气公司的数据中心进行连接的，燃气公司可以直接远程对智能燃气表进行数据统计，智能燃气表的内部设置有双电源，一个锂电池和一个碱性电池，对于普通家庭来说，如果遇到家里长时间没有的状况，智能燃气表在安装后，选择的锂电池通常为锂亚电池，锂亚电池存在滞后性，如果一段时间不使用，智能燃气表长期处于待机状态，不对外进行放电，锂电池提供的电流就会减小，内部的锂电池内部的电量就会逐渐衰减，由于数据传输模块是通过锂电池供电，锂电池的电流如果减小，数据传输模块就无法将数据传输给燃气公司的数据中心，导致无法统计此智能燃气表的数据，给燃气表的使用带来不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：为解决现有的智能燃气表在长期不使用的情况下，内置电源内部的锂电池内部的电量就会逐渐衰减，再次使用智能燃气表时，锂电池提供的电流就会减小，数据传输模块就无法将数据传输给燃气公司的数据中心，导致无法统计此智能燃气表的数据，给燃气表的使用带来不便的问题，本实用新型提供一种智能燃气表内置电源防睡眠控制系统。

本实用新型的技术方案如下：

一种防内置电源睡眠的智能燃气表，包括：

数据传输模块，用于通过无线传输的方式与燃气管理中心进行数据传输。

电源模块，用于为其他模块提供电流；包括碱性电池和锂电池，锂电池为所述数据传输模块提供电源。

低电压检测模块，用于检测电源模块的电压情况，并将检测结果发送给MCU 控制模块。

时钟电路模块，用于发出时钟信号给MCU控制模块；

MCU控制模块，用于发出锯齿波信号或矩形波信号给控制阀驱动模块；

控制阀驱动模块，用于控制天然气控制阀的打开或关闭；

控制阀，用于控制燃气表的燃气通道的通断。

具体地，所述数据传输模块为GPRS模块、NB-IOT模块中的一种。

进一步地，GPRS模块包括依次相连的SIM卡U1、第一芯片U3和天线AT1，第一芯片U3为SIM900系列单片机。

进一步地，MCU控制模块采用第二单片机U4，所述第二单片机U4的OSC32_O 引脚和OSC32_I引脚与所述时钟电路模块连接，所述第二单片机U4的F_CLOSE 引脚和F_OPEN引脚与控制阀驱动模块连接。

进一步地，所述第二单片机U4为STM8l052系列单片机。

在背景技术中已经提到，智能燃气表中的锂电池是使用的锂亚电池，在用户长期不使用锂电池的过程中，锂亚电池存在后性，如果一段时间不使用，智能燃气表长期处于待机状态，不对外进行放电，锂电池提供的电流就会减小，内部的锂电池内部的电量就会逐渐衰减，本实用新型中的低电压检测模块3会对电池模块2的电量发生检测，低电压检测模块和MCU控制模块连接如果电压低于一定阈值，在时钟电路模块4的作用下，MCU控制模块5将每隔一段时间发送锯齿波信号或矩形波信号给控制阀驱动模块6，控制阀驱动模块6以控制控制阀7的打开或关闭，在实际的设置中，锯齿波信号或矩形波信号的周期可以自行设定，在设定控制阀7的打开过程中，控制阀7并不需要百分之百的打开，只需要打开一部分即可，因为只需要保证燃气表在工作，让锂电池脱离长期睡眠的状态即可。

采用上述方案后，本实用新型的有益效果如下：本实用新型防止了在用户长期未实用智能燃气表的情况下，内置电源，即锂电池处于睡眠状态，当锂电池的电压低于一定的阈值时，MCU控制模块发送信号给控制阀驱动模块以控制控制阀的打开，对锂电池进行唤醒，保证了智能燃气表与燃气公司数据中心之间的正常数据传输，方便随时统计此智能燃气表的数据，使燃气表的使用更加方便。

附图说明

图1为本实用新型的模块结构示意图；

图2为本实用新型的数据传输模块的电路图；

图3为本实用新型的电源模块与低电压检测模块的电路图；

图4为本实用新型的时钟电路模块和MCU控制模块的电路图；

图5为本实用新型的控制阀驱动模块的电路图；

图中标记：1-数据传输模块，2-电源模块，3-低电压检测模块，4-时钟电路模块，5-MCU控制模块5，6-控制阀驱动模块，7-控制阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

如图1所示，本实施例中的一种防内置电源睡眠的智能燃气表，包括：

数据传输模块1，用于通过无线传输的方式与燃气管理中心进行数据传输。

电源模块2，用于为数据传输模块1提供电流；包括碱性电池和锂电池，锂电池为所述数据传输模块1提供电源。

低电压检测模块3，用于检测电源模块2的电压情况，并将检测结果发送给 MCU控制模块5。

时钟电路模块4，用于发出时钟信号给MCU控制模块5。

MCU控制模块5，用于发出锯齿波信号或矩形波信号给控制阀驱动模块6。

控制阀驱动模块6，用于控制天然气控制阀7的打开或关闭。

控制阀7，用于控制燃气表的燃气通道的通断。

所述数据传输模块1为GPRS模块、NB-IOT模块中的一种。

GPRS模块包括依次相连的SIM卡U1、第一芯片U3和天线AT1，第一芯片U3 为SIM900系列单片机。

MCU控制模块5为第二单片机U4控制，所述第二单片机U4的OSC32_O引脚和OSC32_I引脚与所述时钟电路模块连接，所述F_CLOSE引脚和F_OPEN引脚与控制阀驱动模块连接。

第二单片机U4为STM8l052系列单片机。

在背景技术中已经提到，智能燃气表中的锂电池是使用的锂亚电池，在用户长期不使用锂电池的过程中，锂亚电池存在后性，如果一段时间不使用，智能燃气表长期处于待机状态，不对外进行放电，锂电池提供的电流就会减小，内部的锂电池内部的电量就会逐渐衰减，本实用新型中的低电压检测模块3会对电池模块2的电量发生检测，低电压检测模块和MCU控制模块连接如果电压低于一定阈值，在时钟电路模块4的作用下，MCU控制模块5将每隔一段时间发送锯齿波信号或矩形波信号给控制阀驱动模块6，控制阀驱动模块6以控制控制阀7的打开或关闭，在实际的设置中，锯齿波信号或矩形波信号的周期可以自行设定，在设定控制阀7的打开过程中，控制阀7并不需要百分之百的打开，只需要打开一部分即可，因为只需要保证燃气表在工作，让锂电池脱离长期睡眠的状态即可。

具体来说，数据传输模块1为GPRS模块或NB-IOT模块中的一种，本实施例中，数据传输模块1为GPRS模块，如图2所示，具体地，SIM卡U1的VPP接口连接第一芯片U3的SIM_DATA接口，SIM卡U1的RST接口连接第一芯片U3的 SIM_RST接口，SIM卡U1的CLK接口连接第一芯片U3的CLK_RST接口；第一芯片U3的RF_ANT接口连接天线AT1。

如图3所示，电源模块2包括碱性电池J1和锂电池J2，电源模块2与低电压检测模块3相连接，碱性电池J1和锂电池J2的正极连接二极管D1和二极管 D3，二极管D2和二级管D3的输出端依次连接二极管D2和芯片U2的输入端，芯片U2的输出端连接；低电压检测模块3连接第二单片机U4的BATA_AD接口，芯片U2为MD5333系列芯片。

如图4所示，MCU控制模块5为第二单片机U4控制，二单片机U4为STM8l052 系列单片机。所述第二单片机U4的OSC32_O引脚和OSC32_I引脚与所述时钟电路模块4连接，所述第二单片机U4的F_CLOSE引脚和F_OPEN引脚与控制阀驱动模块连接；第二单片机U4的TE接口与无线信号收发单元的TE接口连接，第二单片机U4的RE接口与无线信号收发单元的RE接口连接。第一芯片U3的SIM_IXD 连接第二单片机U4的15接口，第一芯片U3的SIM_RXD接口连接第二单片机U4 的16接口，第一芯片U3的VDD EST接口连接第二单片机U4的35接口，第一芯片U3的PWRKEY接口连接第二单片机U4的2接口，第一芯片U3连接第二单片机 U4的的STATUS接口。

控制阀驱动模块6，用于控制天然气控制阀7的打开或关闭。控制阀7，用于控制燃气表的燃气通道的通断。如图5所示，所述控制阀驱动模块6包括：三极管T1、三极管T2、三极管T3、三极管T4、三极管T5、三极管T6，其中，MCU 控制模块6中的第四单片机U4的33接口(即F-CLOSE接口)连接电阻R13后作为三极管T4的基极输入，MCU控制模块6中的第四单片机U4的32接口(即F-OPEN 接口)连接电阻R12后作为三极管T3的基极输入，三极管T3的集电极连接电阻 R4后连接三极管T1的基极，三极管T3的发射极连接VSS1，三极管T1的发射极连接VCC，三极管T1的集电极连接电阻R25以及三极管T6的集电极，电阻R25 的另一端连接三极管T5的基极，三极管T5的发射极连接VSS1，三极管T5的发射极连接电机J4的F_1端以及电阻R27的一端，电机J4F_2端连接三极管T6 的集电极；三极管T4的集电极连接电阻R26后连接三极管T2的基极，三极管 T2的发射极连接VCC，三极管T5的集电极连接R27和三极管T2的集电极共同连接电阻R27的一端，电阻R27的另一端连接三极管T6的基极，三极管的T4的发射极连接三极管T6的发射极。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种防内置电源睡眠的智能燃气表，其特征在于，包括：

数据传输模块(1)，用于通过无线传输的方式与燃气管理中心进行数据传输；

电源模块(2)，用于为其他模块提供电流；包括碱性电池和锂电池，锂电池为所述数据传输模块(1)提供电源；

低电压检测模块(3)，用于检测电源模块(2)的电压情况，并将检测结果发送给MCU控制模块(5)；

时钟电路模块(4)，用于发出时钟信号给MCU控制模块(5)；

MCU控制模块(5)，用于发出锯齿波信号或矩形波信号给控制阀驱动模块(6)；

控制阀驱动模块(6)，用于控制天然气控制阀(7)的打开或关闭；

控制阀(7)，用于控制燃气表的燃气通道的通断。

2.根据权利要求1所述的一种防内置电源睡眠的智能燃气表，其特征在于，所述数据传输模块(1)为GPRS模块、NB-IOT模块中的一种。

3.根据权利要求2所述的一种防内置电源睡眠的智能燃气表，其特征在于，GPRS模块包括依次相连的SIM卡U1、第一芯片U3和天线AT1，第一芯片U3为SIM900系列单片机。

4.根据权利要求1所述的一种防内置电源睡眠的智能燃气表，其特征在于，MCU控制模块(5)采用第二单片机U4，所述第二单片机U4的OSC32_O引脚和OSC32_I引脚与所述时钟电路模块连接，所述第二单片机U4的F_CLOSE引脚和F_OPEN引脚与控制阀驱动模块连接。

5.根据权利要求4所述的一种防内置电源睡眠的智能燃气表，其特征在于，所述第二单片机U4为STM8l052系列单片机。