CN210835661U - 一种基于NB-IoT和RS485通信技术的工业燃气表控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于NB‑IoT和RS485通信技术的工业燃气表控制器，包括中心控制模块、阀门控制模块、数据采集模块、数据上传模块以及电源管理模块；本实用新型提供的基于NB‑IoT和RS485通信技术的工业燃气表控制器利用数据采集模块通过RS485的方式采集燃气计量数据，采用中心控制模块判断剩余气量是否超过报警气量阈值从而控制阀门控制模块关断燃气阀门，并利用NB‑IoT的方式将气量上传至服务器中，实现了燃气表数据远程上传，实时监控燃气用量的功能，提高了数据获取的实时性。

Description

一种基于NB-IoT和RS485通信技术的工业燃气表控制器

技术领域

本实用新型涉及工业燃气表控制器，具体涉及一种基于NB-IoT 和RS485通信技术的工业燃气表控制器。

背景技术

伴随国家节能减排、保卫蓝天大规模推广和应用，针对国内工业燃气迅速增长需要，燃气公司对工业燃气流量计监控和燃气用量大数据分析的需要，促使燃气公司有动力通过智能表的改造来实现工业燃气流量计的核算和远程监控等需求。传统的抄表方案需要人工上门抄表，一定程度上增加了燃气公司的人力和附加成本。GSM/CDMA/GPRS 技术是上个世纪90年代面向个人通信开发的技术，在物联网燃气表领域得到了一定程度应用，但当前技术方案下的GSM/CDMA/GPRS物联网燃气表存在成本高、资费贵和在网功耗较大等不足。

现有技术中基于脉冲计量的工业控制器广泛应用，由于工业流量计的瞬时流量范围大，对脉冲计量容易漏计量，对流量计状态不能实时监控，容易造成脉冲不计量或乱计量，且工况环境复杂容易，脉冲线上干扰容易造成多计量等，因此现有技术中的工业普通燃气脉冲计量控制器存在不能实时得到现场数据的缺点。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种基于NB-IoT和RS485通信技术的工业燃气表控制器，用以解决现有技术中的工业普通燃气脉冲计量控制器存在不能实时得到现场数据等问题。

为了实现上述任务，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于NB-IoT和RS485通信技术的工业燃气表控制器，包括中心控制模块、阀门控制模块、数据采集模块、数据上传模块以及电源管理模块；

所述的电源管理模块用于为所述的中心控制模块、阀门控制模块、数据采集模块以及数据上传模块供电；

所述的中心控制模块用于生成数据采集信号；

所述的数据采集模块用于根据所述的数据采集信号，利用RS485 的方式采集燃气计量数据；

所述的中心控制模块用于对所述的燃气计量数据进行处理，获得计量气量；

所述的中心控制模块还用于根据计量气量获得剩余气量；

所述的中心控制模块还用于判断当剩余气量低于报警关阀气量时，生成阀门关断信号；

所述的中心控制模块还用于判断当剩余气量大于等于报警关阀气量时，生成阀门开通信号；

所述的阀门控制模块用于根据所述的阀门关断信号或阀门开通信号，控制阀门开通或关断；

所述的数据上传模块用于以NB-IoT的方式将所述的计量气量和剩余气量上传至服务器。

进一步地，所述的数据采集模块还用于根据所述的数据采集信号，采集计量设备状态，所述的设备状态包括正常或异常；

所述的中心控制模块还用于判断设备状态，当所述的设备状态为异常时，生成阀门关断信号；当所述的设备状态为正常时，生成阀门开通信号。

进一步地，所述的工业燃气表控制器还包括时钟管理模块；

所述的时钟管理模块用于定期生成数据采集周期信号；

所述的中心控制模块用于根据所述的数据采集周期信号，生成数据采集周期控制信号；

所述的数据采集模块用于根据所述的数据采集周期控制信号采集燃气计量数据以及计量设备状态。

进一步地，所述的工业燃气表控制器还包括数据存储模块、液晶显示模块、蜂鸣器模块以及按键模块；

所述的数据存储模块用于存储所述的计量气量以及剩余气量；

所述的液晶显示模块用于显示所述的计量气量、剩余气量、设备状态、当前时间、设备编号以及电池电压；

所述的按键模块用于生成立即采集信号或立即通信信号；

所述的中心控制模块还用于根据所述的立即采集信号，生成数据采集即时信号；

所述的数据采集模块用于根据所述的数据采集即时信号，利用 RS485的方式采集燃气计量数据以及计量设备状态；

所述的中心控制模块还用于根据所述的立即通信信号控制数据上传模块以NB-IoT的方式将所述的计量气量上传至服务器；

所述的按键模块还用于切换液晶显示模块的屏幕；

所述的蜂鸣器模块用于当所述的设备状态为异常时，发出报警信号。

进一步地，所述的电源管理模块包括电池子模块、RS485供电子模块以及其他供电子模块；

所述的电池子模块用于提供系统电源；

所述的RS485供电子模块用于对所述的系统电源进行转换，为所述的数据采集模块供电；

所述的其他供电子模块用于对所述的系统电源进行转换，为除数据采集模块以外的所有模块供电。

进一步地，所述的RS485供电子模块包括输入稳压单元、开断控制单元、升压隔离单元以及输出稳压单元；

所述的输入稳压单元用于对所述的系统电源进行稳压，获得稳压电压；

所述的开断控制单元用于根据所述的数据采集控制信号，将所述的稳压电压输入至升压隔离单元；

所述的升压隔离单元用于对所述稳压电压进行升压，获得升压电压；

所述的输出稳压单元用于对所述的升压电压进行稳压，获得 RS485供电电压。

进一步地，所述的输入稳压单元包括稳压芯片U6，所述的输出稳压单元包括稳压芯片A4以及电容C6。

进一步地，所述的开断控制单元包括PNP管Q4、NPN管Q9、电阻R27以及电阻R26；

所述的PNP管Q4的集电极与所述的输入稳压单元连接，所述的 PNP管Q4的基极与所述的电阻R27连接，所述的PNP管Q4的发射极与所述的升压隔离单元连接；

所述的电阻R27还与所述的NPN管Q9的集电极连接，所述的NPN 管Q9的发射极接地；所述的NPN管Q9的基极通过所述的电阻R26与所述的中心控制模块连接。

进一步地，所述的升压隔离单元包括升压芯片U5、电容C4以及二极管D12；

所述的升压芯片U5的输入端VIN与所述的PNP管Q4的发射极连接，所述的升压芯片U5的输入端VIN与接地端GND之间连接有所述的电容C4，所述的升压芯片U5的输出正极VO+通过所述的二极管D12 连接，D12的输出连接到计量设备的正极，所述的升压芯片U5的输出负极VO-与计量设备的GND连接。

进一步地，所述的数据采集模块包括隔离485通信芯片U12、电阻R26、电容C26以及电容C10；

所述的隔离485通信芯片U12的电源端VCC与所述的输出稳压单元连接；所述的隔离485通信芯片U12的电源端VCC还通过相互并联的电容C26以及电容C10接地；

所述的隔离485通信芯片U12的接地端GND接地；

所述的隔离485通信芯片U12的数据发送端TXD、数据接收端RXD 以及控制端CON均与所述的中心控制模块连接；

所述的隔离485通信芯片U12的输出端A以及输出端B与计量设备连接；

在所述的输出端A以及输出端B之间还连接有电阻R26。

本实用新型与现有技术相比具有以下技术效果：

1、本实用新型提供的基于NB-IoT和RS485通信技术的工业燃气表控制器利用数据采集模块通过RS485的方式采集燃气计量数据，采用中心控制模块判断剩余气量是否超过报警气量阈值从而控制阀门控制模块关断燃气阀门，并利用NB-IoT的方式将气量上传至服务器中，实现了燃气表数据远程上传，实时监控燃气用量的功能，提高了数据获取的实时性；

2、本实用新型提供的基于NB-IoT和RS485通信技术的工业燃气表控制器通过检测设备状态，当设备状态异常时关闭燃气阀门，从而保证了用气安全；

3、本实用新型提供的基于NB-IoT和RS485通信技术的工业燃气表控制器通过设置了时钟管理模块，实现了数据的自动获取，进一步地提高了数据获取的实时性；

4、本实用新型提供的基于NB-IoT和RS485通信技术的工业燃气表控制器通过设置了电源管理子模块采用灵活的供电方式为燃气表控制器进行供电，保证燃气表控制器的可靠性；

5、本实用新型提供的基于NB-IoT和RS485通信技术的工业燃气表控制器通过设计了RS485供电子模块，当需要采集数据时，中心控制模块输出高电平分别给向升压隔离单元和数据采集模块供电，这样可以保证不消耗流量计或者积算仪的电量，提高了使用寿命；

6、本实用新型提供的基于NB-IoT和RS485通信技术的工业燃气表控制器采用NB-IoT公共网络实现燃气表远程数据上报、阶梯气价、实时调价、实时监控等燃气公司迫切需要的功能，为燃气公司的云服务和大数据分析提供了有利的支撑，很大程度上方便了燃气公司的运营管理；

7、本实用新型采用RS485通信计量设计，计量周期可以若干分钟设置，基础计量通过工业流量计或者积算仪，免除控制器通过脉冲计量与流量计或者积算仪计量有偏差时的矛盾纠纷和重新数据校正；

8、本实用新型采用微功耗设计，微处理器采用进口低功耗高速单片机，休眠功耗低至5uA；NB-IoT无线模块的休眠功耗低至10uA， RS485采集休眼电流1uA；系统采用NB-IoT定时上传数据的方式， RS485定时采集，很大程度上降低了系统的功耗，具有功耗低、成本低、传输距离远的特点。

附图说明

图1是本实用新型的整体模块图；

图2是RS485供电子模块内部电路结构图；

图3是数据采集模块内部电路结构图。

具体实施方式

在本实施例中公开了一种基于NB-IoT和RS485通信技术的工业燃气表控制器，包括中心控制模块、数据存储模块、阀门控制模块、数据采集模块、数据上传模块以及电源管理模块。

电源管理模块用于为中心控制模块、数据存储模块、阀门控制模块、数据采集模块以及数据上传模块供电；

电源管理模块用于为中心控制模块、阀门控制模块、数据采集模块以及数据上传模块供电；

中心控制模块用于生成数据采集信号；

数据采集模块用于根据数据采集信号，利用RS485的方式采集燃气计量数据；

中心控制模块用于对燃气计量数据进行处理，获得计量气量；

中心控制模块还用于根据计量气量获得剩余气量；

中心控制模块还用于判断当剩余气量低于报警关阀气量时，生成阀门关断信号；

中心控制模块还用于判断当剩余气量大于等于报警关阀气量时，生成阀门开通信号；

阀门控制模块用于根据阀门关断信号或阀门开通信号，控制阀门开通或关断；

数据上传模块用于以NB-IoT的方式将计量气量和剩余气量上传至服务器。

本实用新型提供的燃气表控制器所实现的功能有：

1、采集计量数据；

2、将计量数据转换为计量气量；

3、将计量气量与表中的已购气量进行比较，获得剩余气量；

4、根据剩余气量控制阀门通断；

5、将计量气量以及剩余气量上传至服务器中。

在本实施例中，功能1通过中心控制模块控制数据采集模块实现；功能2由中心控制模块实现；功能3由中心控制模块实现；功能4由中心控制模块控制阀门控制模块实现；功能5由数据上传模块实现。

在本实施例中，通过实时检测用户处的用气量，与用户已购的用气量进行对比，当用气量超过已购气量时，关断阀门，达到了智能控制的效果。

在本实施例中，中心控制模块选用微控制器，数据采集模块选用 RS485模块，阀门控制模块选用控制阀，数据上传模块选用NB模块。

在本实施例中，数据上传模块受微控制器管理，配合着联网上传周期需求，使能NB通信电源和使能串口通信功能。无联网需求时，关闭NB通信电源和串口功能，处于低功耗状态。

在本实施例中，微控制器通过采集到的计量数据核算气量和设备状态，然后控制用气，基础计量是工业燃气计量设备，例如，工业燃气流量计，工业燃气积算仪。控制器的计量是通过RS485按核算周期采集工业燃气计量设备的计量数据来核算，同时采集工业燃气计量设备的状态，通过核算结果和设备状态共同来决定控制器的阀门控制以及NB无线数据通信。

在本实施例中，中心控制模块为MSP430F2418的单片机和标准外围电路，数据和逻辑处理通过其中心运算及控制；

阀门控制模块采用的DRV8837和厂商提供的标准外围电路，当需要开关阀时，单片机控制I/O口进行使能驱动；

数据上传模块采用的BC95和厂商提供的标准外围电路，单片机通过串口与其数据交互。

可选地，数据采集模块还用于根据数据采集信号，采集计量设备状态，设备状态包括正常或异常；

中心控制模块还用于判断设备状态，当设备状态为异常时，生成阀门关断信号；当设备状态为正常时，生成阀门开通信号。

在本实施例中，还可以通过检测计量设备的状态实现阀门的开闭，当状态异常时，关闭阀门，以保证用户的安全用气。

在本实施例中计量设备可以是工业流量计或者积算仪。

可选地，工业燃气表控制器还包括时钟管理模块；

时钟管理模块用于定期生成数据采集周期信号；

中心控制模块用于根据数据采集周期信号，生成数据采集周期控制信号；

数据采集模块用于根据数据采集周期控制信号采集燃气计量数据以及计量设备状态。

在本实施例中，时钟管理模块包括芯片DS1302和厂商提供的标准外围电路，掉电不丢时钟。

可选地，工业燃气表控制器还包括数据存储模块、液晶显示模块、蜂鸣器模块以及按键模块；

数据存储模块用于存储计量气量以及剩余气量；

液晶显示模块用于显示计量气量、剩余气量、设备状态、当前时间、设备编号以及电池电压；

按键模块用于生成立即采集信号或立即通信信号；

中心控制模块还用于根据立即采集信号，生成数据采集即时信号；

数据采集模块用于根据数据采集即时信号，利用RS485的方式采集燃气计量数据以及计量设备状态；

中心控制模块还用于根据立即通信信号控制数据上传模块以 NB-IoT的方式将计量气量上传至服务器；

按键模块还用于切换液晶显示模块的屏幕；

蜂鸣器模块用于当设备状态为异常时，发出报警信号。

在本实施例中，数据存储模块用于存储计量气量和运行参数的存储，选用AT24LC1024和其厂家提供标准外围电路，存储量达到 1MBbits。

液晶显示模块用于显示累积气量、剩余气量、表状态，当前时间，表号、电池电压和软件版本号。液晶驱动选用BU9799和其厂家提供标准外围电路，可以驱动达64SEG段，满足显示需求。液晶显示字符根据行业通用显示内容设计；

按键模块用于液晶屏幕切换显示、立即采集和立即通信功能；

蜂鸣器模块用于按键的响应和表状态有故障时的提醒。

在本实施例中，可以通过按键模块产生的立即采集信号，实时地检测用气量并将用气量实时地发送给服务器。

本实用新型提供的控制器在工作时，微控制器根据运行参数控制燃气表的按键触发、RS485数据计量、NB-IoT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，NB-IoT无线通信模块平时处于休眠状态，微控制器根据系统预设的定时上传时间和周期，在定时采集用气时间达到时，控制NB-IoT无线通信模块开启并上传实时用气数据和燃气表运行状态信息。RS485抄表计量平时处于休眠状态，微控制器根据系统预设的定时抄表计量时间和周期，在定时采集计量时间达到时，控制RS485抄表计量模块开启流量计或者积积算仪运行状态信息。微控制器在检测到系统电源低电、计量异常、掉电等故障时会对阀门关阀处理同时会自动开启NB-IoT无线通信模块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。

NB-IoT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RS485抄表周期，远程调价、远程购气、远程阀门控制、运行参数查询等数据，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；长时按键时，微控制器实时启动NB-IoT 无线通信模块并上传一次用气数据，数据上传成功后，微控制器控制 NB-IoT模块继续工作一段时间，完成与上位机之间的远程控制等数据交互。

可选地，电源管理模块包括电池子模块、RS485供电子模块以及其他供电子模块；

电池子模块用于提供系统电源；

RS485供电子模块用于对系统电源进行转换，为数据采集模块供电；

其他供电子模块用于对系统电源进行转换，为除数据采集模块以外的所有模块供电。

在本实施例中，电池子模块包括外置电源和内置电源通过电压竞争给系统VCC，优先使用外电源，外电源可以快速更换的4节AA电池，主要提供控制器正常工作和NB通信用。内电为2节锂电池串联主要为开关阀门使用。当外电检测到低电时，内电压竞争才提供系统电源。

电池子模块也可以采用外电低电检测芯片和内电可控LDO，如果检测到外电低电后，通过单片机使能内电LDO进行。

可选地，RS485供电子模块包括输入稳压单元、开断控制单元、升压隔离单元以及输出稳压单元；

输入稳压单元用于对系统电源进行稳压，获得稳压电压；

开断控制单元用于根据数据采集控制信号，将稳压电压输入至升压隔离单元；

升压隔离单元用于对所述稳压电压进行升压，获得升压电压；

输出稳压单元用于对升压电压进行稳压，获得RS485供电电压。

在本实施例中，如图2所示，系统电源为SYS_V_IN_2输入。

输入稳压单元还可以采用型号为AMS1117-3.3的稳压芯片及其外围电路。

开断控制单元还可以采用NMOS管AO3404和PMOS管A03407控制电路。

升压隔离单元还可以采用K7812及其围电路。

可选地，输入稳压单元包括稳压芯片U6，输出稳压单元包括稳压芯片A4。

在本实施例中，输入稳压单元包括稳压芯片U6,型号RH5RE50A，输出稳压单元包括稳压芯片A4，型号：RH5RE33A。

在本实施例中稳压芯片U6的输入端VDD与系统电源SYS_V_IN_2 连接，稳压芯片U6的输出端OUT与开断控制单元连接，稳压芯片U6 的接地端接地GND。

在本实施例中稳压芯片A4的输入端VDD与升压隔离单元的VIN 连接，稳压芯片A4的输出端OUT提供3.3V稳压电源W3.3，稳压芯片A4的接地端接地GND，稳压芯片A4的接地端与输出端OUT之间连接有电容C6。

可选地，开断控制单元包括PNP管Q4、NPN管Q9、电阻R27以及电阻R26；

PNP管Q4的集电极与输入稳压单元连接，PNP管Q4的基极与电阻R27连接，PNP管Q4的发射极与升压隔离单元连接；

电阻R27还与NPN管Q9的集电极连接，NPN管Q9的发射极接地； NPN管Q9的基极通过电阻R26与中心控制模块连接。

在本实施例中，RS485抄表所用电源也是通过内电和外电竞争后的电源提供，优先使用外电，当外电低电时，电源管理会自动切换到内电。保证RS485抄表电源的可靠性。图2标志的SYS_V_IN网络点就是内电和外电电压竞争后的电源输出。

图2中RS485抄表向外代电通过PNP管Q4和NPN管Q9以及电阻R26,R27组成由微控制器控制引脚485_CTL控制。当需要抄表时， 485_CTL输出高电平分别给向升压隔离单元和数据采集模块供电，这样可以保证不消耗流量计或者积算仪的电量，不影响其使用寿命。

可选地，升压隔离单元包括升压芯片U5、电容C4以及二极管D12；

升压芯片U5的输入端VIN与PNP管Q4的发射极连接，升压芯片 U5的输入端VIN与接地端GND之间连接有电容C4，升压芯片U5的输出正极VO+通过二极管D12连接，D12的输出连接到计量设备为抄表时提供电源正极，保证不消耗计量设备的电量。所述的升压芯片U5 的输出负极VO-与计量设备的GND连接，提供完整的抄表电源。

在本实施例中，图2中的升压隔离单元可以根据配接不同型号的流量或者积算仪，根据需求不同电压焊接不同的升压模块。流量计或积算仪外部电源电压一般有5V、9V、12V、24V几种规格。

可选地，所述的数据采集模块包括隔离485通信芯片U12、电阻 R26、电容C26以及电容C10；

所述的隔离485通信芯片U12的电源端VCC与所述的输出稳压单元连接；所述的隔离485通信芯片U12的电源端VCC还通过相互并联的电容C26以及电容C10接地；

所述的隔离485通信芯片U12的接地端GND接地；

所述的隔离485通信芯片U12的数据发送端TXD、数据接收端RXD 以及控制端CON均与所述的中心控制模块连接；

所述的隔离485通信芯片U12的输出端A以及输出端B与计量设备连接；

在所述的输出端A以及输出端B之间还连接有电阻R26。

在本实施例中，如图3所示，为了提高RS85通信可靠性、兼容性和安全性，采用隔离RS485通信模块U12。485_TX、485_RX与微控制器的其中一串口相连接，485_DIR通过微控制器引脚连接，当 RS485发送数据是置高电平，发过完后，需要接收流量计或者积算仪的应答数据时切换到低电平。U12的另一边485_A、485_B、EX_GN与流量计或者积算仪对应引脚相连接。R62根据线路的长短决定是否焊接。

在本实施例中，电阻R62选用120电阻，电容C26选用10UF电容，电容C10选用0.1UF电容。

可选地，所述的隔离485通信芯片U12为TD301D485H型芯片。

在本实用新型提供的控制器使用过程为：

控制器上电后先初始化设备，读取数据存储系统里的默认参数或者用户设置的参数。当控制器运行到需要核对计量数的时间间隔时， RS485抄表通信启用，通过RS485供电模块启用电源，一部分流量计或者积算仪供电，一部分能隔离通信模块供电。然后向计量设备发送具体流量计或者积算仪的抄有协议，有的标准MODBUS的RS485协议，有的是厂家自定义的RS485协议。这些协议要通过数据存储系统预置协议库。

在流量计收到抄表协议后，自动返回抄表所需的数据，例如标况瞬时、工况瞬时、温度、压力、标况总量、工况总量和流量计工作状态。为了保证数据安全可靠性，接收到的数据首先要通过CRC检验。当检验不正确时，重新发送抄表，三次抄表机会，当都不正确时，系统抄表退出，进行关阀或者报警上传，提醒需要人工维护。

当流量计应答数据通过CRC检验后，再对这数据解析，解析方法也通过存储系统对不同品牌的设置采用对应的解析协议解析。对解析出来的优先判先判断流量计或者积算仪的工作状态，当状态有故障时，根据厂家的协议是否对此组数据有效性进行处理。如果需要关阀或者上传的故障退出到主循环系统对阀门控制和NB通信处理。如果外部设置的工作状态正常，数据可以用于计量时控制器开始处理计量数据。

控制器处理数据后，根据用户制定的阀门控制或者NB通信控制机制做出对应的策略。

本实用新型工作稳定可靠计量准确，NB-IoT通信技术方案低功耗、低成本和传输距离远的特点，完美地解决了GSM/CDMA技术在物联网燃气表领域的不足，RS485抄表计量数据可靠，对设备状态及时处理。完美解决，对过去工业燃气表计量不准，流量计或积算仪设备状态不能及时处理的不足。本方案实现的远程RS485抄表、远程RS485 计量、远程调价、远程购气、远程阀门控制、等功能很大程度上方便了燃气公司的管理，解决因计量偏差造成与用户的纠纷、提高了燃气公司的工作效率，降低了燃气公司的维护费用。

Claims (10)

1.一种基于NB-IoT和RS485通信技术的工业燃气表控制器，包括中心控制模块、阀门控制模块、数据采集模块、数据上传模块以及电源管理模块；其特征在于，

所述的电源管理模块用于为所述的中心控制模块、阀门控制模块、数据采集模块以及数据上传模块供电；

所述的中心控制模块用于生成数据采集信号；

所述的数据采集模块用于根据所述的数据采集信号，利用RS485的方式采集燃气计量数据；

所述的中心控制模块用于对所述的燃气计量数据进行处理，获得计量气量；

所述的中心控制模块还用于根据计量气量获得剩余气量；

所述的中心控制模块还用于判断当剩余气量低于报警关阀气量时，生成阀门关断信号；

所述的中心控制模块还用于判断当剩余气量大于等于报警关阀气量时，生成阀门开通信号；

所述的阀门控制模块用于根据所述的阀门关断信号或阀门开通信号，控制阀门开通或关断；

所述的数据上传模块用于以NB-IoT的方式将所述的计量气量和剩余气量上传至服务器。

2.如权利要求1所述的基于NB-IoT和RS485通信技术的工业燃气表控制器，其特征在于，所述的数据采集模块还用于根据所述的数据采集信号，采集计量设备状态，所述的设备状态包括正常或异常；

所述的中心控制模块还用于判断设备状态，当所述的设备状态为异常时，生成阀门关断信号；当所述的设备状态为正常时，生成阀门开通信号。

3.如权利要求2所述的基于NB-IoT和RS485通信技术的工业燃气表控制器，其特征在于，所述的工业燃气表控制器还包括时钟管理模块；

所述的时钟管理模块用于定期生成数据采集周期信号；

所述的中心控制模块用于根据所述的数据采集周期信号，生成数据采集周期控制信号；

所述的数据采集模块用于根据所述的数据采集周期控制信号采集燃气计量数据以及计量设备状态。

4.如权利要求2所述的基于NB-IoT和RS485通信技术的工业燃气表控制器，其特征在于，所述的工业燃气表控制器还包括数据存储模块、液晶显示模块、蜂鸣器模块以及按键模块；

所述的数据存储模块用于存储所述的计量气量以及剩余气量；

所述的液晶显示模块用于显示所述的计量气量、剩余气量、设备状态、当前时间、设备编号以及电池电压；

所述的按键模块用于生成立即采集信号或立即通信信号；

所述的中心控制模块还用于根据所述的立即采集信号，生成数据采集即时信号；

所述的数据采集模块用于根据所述的数据采集即时信号，利用RS485的方式采集燃气计量数据以及计量设备状态；

所述的中心控制模块还用于根据所述的立即通信信号控制数据上传模块以NB-IoT的方式将所述的计量气量上传至服务器；

所述的按键模块还用于切换液晶显示模块的屏幕；

所述的蜂鸣器模块用于当所述的设备状态为异常时，发出报警信号。

5.如权利要求1所述的基于NB-IoT和RS485通信技术的工业燃气表控制器，其特征在于，所述的电源管理模块包括电池子模块、RS485供电子模块以及供电子模块；

所述的电池子模块用于提供系统电源；

所述的RS485供电子模块用于对所述的系统电源进行转换，为所述的数据采集模块供电；

所述的供电子模块用于对所述的系统电源进行转换，为除数据采集模块以外的所有模块供电。

6.如权利要求5所述的基于NB-IoT和RS485通信技术的工业燃气表控制器，其特征在于，所述的RS485供电子模块包括输入稳压单元、开断控制单元、升压隔离单元以及输出稳压单元；

所述的输入稳压单元用于对所述的系统电源进行稳压，获得稳压电压；

所述的开断控制单元用于根据所述的数据采集控制信号，将所述的稳压电压输入至升压隔离单元；

所述的升压隔离单元用于对所述稳压电压进行升压，获得升压电压；

所述的输出稳压单元用于对所述的升压电压进行稳压，获得RS485供电电压。

7.如权利要求6所述的基于NB-IoT和RS485通信技术的工业燃气表控制器，其特征在于，所述的输入稳压单元包括稳压芯片U6，所述的输出稳压单元包括稳压芯片A4以及电容C6。

8.如权利要求6所述的基于NB-IoT和RS485通信技术的工业燃气表控制器，其特征在于，所述的开断控制单元包括PNP管Q4、NPN管Q9、电阻R27以及电阻R26；

所述的PNP管Q4的集电极与所述的输入稳压单元连接，所述的PNP管Q4的基极与所述的电阻R27连接，所述的PNP管Q4的发射极与所述的升压隔离单元连接；

所述的电阻R27还与所述的NPN管Q9的集电极连接，所述的NPN管Q9的发射极接地；所述的NPN管Q9的基极通过所述的电阻R26与所述的中心控制模块连接。

9.如权利要求8所述的基于NB-IoT和RS485通信技术的工业燃气表控制器，其特征在于，所述的升压隔离单元包括升压芯片U5、电容C4以及二极管D12；

所述的升压芯片U5的输入端VIN与所述的PNP管Q4的发射极连接，所述的升压芯片U5的输入端VIN与接地端GND之间连接有所述的电容C4，所述的升压芯片U5的输出正极VO+通过所述的二极管D12连接，D12的输出连接到计量设备的正极，所述的升压芯片U5的输出负极VO-与计量设备的GND连接。

10.如权利要求6所述的基于NB-IoT和RS485通信技术的工业燃气表控制器，其特征在于，所述的数据采集模块包括隔离485通信芯片U12、电阻R26、电容C26以及电容C10；

所述的隔离485通信芯片U12的电源端VCC与所述的输出稳压单元连接；所述的隔离485通信芯片U12的电源端VCC还通过相互并联的电容C26以及电容C10接地；

所述的隔离485通信芯片U12的接地端GND接地；

所述的隔离485通信芯片U12的数据发送端TXD、数据接收端RXD以及控制端CON均与所述的中心控制模块连接；

所述的隔离485通信芯片U12的输出端A以及输出端B与计量设备连接；

在所述的输出端A以及输出端B之间还连接有电阻R26。

Images