CN211042424U - 一种民用智能燃气表控制器功能检测设备的控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种民用智能燃气表控制器功能检测设备的控制系统。其特征在于包括流程编辑单元、流程执行单元、模拟接口卡和检测流程存储卡，流程编辑单元通过检测流程存储卡与流程执行单元相连，流程执行单元与模拟接口卡相连，流程执行单元和模拟接口卡均与智能IC卡燃气表控制器相连。本实用新型能根据不同的检燃气表控制器型号制定不同的检测流程，并自动根据检测流程对控制器的欠压报警、欠压关阀、失压关阀、气量计量、阀门控制等功能进行检测，同时还可以对控制器内部参数进行设置和比对。

Description

一种民用智能燃气表控制器功能检测设备的控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种民用智能燃气表控制器功能检测设备的控制系统。

背景技术

在民用IC卡智能燃气表生产过程中，在其控制器的功能检测阶段须要完成国家、行业及企业标准所规定各项功能的检测，同时还要根据客户需求完成控制器内各项参数的设置。传统的做法须要为待检控制器提供一个具有电源及外围部件（通常包括燃气表的计量传感器、内置阀门、IC卡座等外围部件）的工作环境（检测台），由人工操作将外围部件连接到待检控制器上并连通电源，用以模拟控制器的工作环境。由人工将直流稳压电源接入待检控制器并手动调节输出电压值来对控制器电路的直流特性进行检测。由人工选取相应工序所需工具卡（存有工序所需相应数据的IC卡）插入IC卡座完成对控制器内参数的设置和获取，或者是通过反插工具卡的方式给予控制器电路一个外部触发信号，触发控制器完成相应动作。由人工将存有待检控制器内部参数的工具卡插入单独的IC卡数据比对工具实现对控制器内数据的核对校验。需由人工观察控制器液晶屏上的显示及控制器所驱动的阀门状态来判断控制器的计量功能、控制器的工作状态、控制器内部数据变化等检测项。

以上的操作步骤都需要人工根据工艺和检测流程手动操作完成，既要手动完成外围部件的信号触发，又要同时观察被检控制器对信号的响应并做出判断。有的步骤还需要反复多次，劳动强度大。一个操作员只能检测一个控制器，效率低。需要多工位同时检测才能满足产量要求。由于需要根据不同型号控制器配备不同型号的外围部件和工具卡，导致所需要的实物外围部件、工具卡种类多，数量大，管控繁琐，容易出错。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种民用智能燃气表控制器功能检测设备的控制系统的技术方案。

所述的一种民用智能燃气表控制器功能检测设备的控制系统，其特征在于包括流程编辑单元、流程执行单元、模拟接口卡和检测流程存储卡，流程编辑单元通过检测流程存储卡与流程执行单元相连，流程执行单元与模拟接口卡相连，流程执行单元和模拟接口卡均与智能IC卡燃气表控制器相连。

所述的一种民用智能燃气表控制器功能检测设备的控制系统，其特征在于所述流程编辑单元由人机交互界面、第一控制器和流程数据存储器组成，第一控制器和流程数据存储器分别与第一控制器相连；所述第一控制器根据人机交互界面输入的待检燃气表控制器的检测流程，将数据写入检测流程存储卡，并存储于流程数据存储器中；

所述流程执行单元由第二控制器、阀门模块、模拟计量模块、程控电源模块、电流检测模块、IC卡到位模拟开关模块、IC卡切换模拟开关模块、IC卡芯片、数据存储模块和人机交互模块组成，所述阀门模块、模拟计量模块、程控电源模块、电流检测模块、IC卡到位模拟开关模块、IC卡切换模拟开关模块、数据存储模块和人机交互模块均与第二控制器相连，IC卡芯片与IC卡切换模拟开关模块相连；所述第二控制器通过读取检测流程存储卡或者数据存储模块获取检测流程数据，通过解析生成分项检测指令，根据各项检测指令控制模拟计量模块、程控电源模块、IC卡到位模拟开关模块、IC卡切换模拟开关模块动作并获取阀门模块、电流检测模块的状态信息加以判断来对智能IC卡燃气表控制器进行检测，各检测提示信息和各分项检测的结果通过人机交互模块进行显示；

所述模拟接口卡由标准IC卡金手指和到位开关触点组成，所述的模拟接口卡为一片外形尺寸符合ISO/IEC 7810标准的电子线路板，且在ISO/IEC 7810标准要求的位置布置有所述的标准IC卡金手指，标准IC卡金手指与模拟卡连接总线连接，到位开关触点包括到位开关触点I和到位开关触点II；

所述检测流程存储卡能够从流程编辑单元写入检测流程数据，并由流程执行单元读出，为流程编辑单元和流程执行单元传递数据，也能够对流程执行单元进行检测流程切换。

所述的一种民用智能燃气表控制器功能检测设备的控制系统，其特征在于所述阀门模块由阀门电机和关阀开关触点组成，阀门电机通过阀杆控制关阀开关触点断开或闭合，阀门电机通过阀门驱动线连接到智能IC卡燃气表控制器，并受IC卡燃气表控制器的驱动控制，关阀开关触点通过阀门状态线与第二控制器连接，第二控制器通过阀门状态线控制关阀开关触点的通断状态。

所述的一种民用智能燃气表控制器功能检测设备的控制系统，其特征在于所述程控电源模块由电压调制直流电源模块和输出继电器组成，电压调制直流电源模块与输出继电器相连，电压调制直流电源模块通过电源控制线接收第二控制器的电压调制信号，输出继电器通过电源控制线接收第二控制器的输出状态信号，输出继电器通过电源输出线与电流检测模块连接；

所述电流检测模块由精密运算放大电路和采样电阻组成，精密运算放大电路与采样电阻相连并获取其两端的电压信号，采样电阻一端通过连接电源输出线与程控电源模块连接；另一端通过控制器电源线为智能IC卡燃气表控制器提供电源；精密运算放大电路将采样电阻两端的电压信号线性放大后通过电流信号线输出到第二控制器，再由第二控制器解算出智能IC卡燃气表控制器的工作电流。

所述的一种民用智能燃气表控制器功能检测设备的控制系统，其特征在于所述模拟计量模块由继电器阵列、DA转换模块和计量类型切换继电器组组成，继电器阵列和DA转换模块分别与计量类型切换继电器组连接，第二控制器通过计量控制线控制继电器阵列，产生模拟干簧管类计量器件输出的开关量脉冲计量信号；第二控制器通过计量控制线控制DA转换模块，产生模拟霍尔类计量器件输出的电平脉冲计量信号；第二控制器通过计量控制线控制计量类型切换继电器组，用于输出信号类型的切换；计量类型切换继电器组通过计量信号线与智能IC卡燃气表控制器连接。

所述的一种民用智能燃气表控制器功能检测设备的控制系统，其特征在于所述IC卡芯片为一张实物IC卡，通过MicroSIM规格IC卡座安装于流程执行单元的电子线路板上，通过IC卡切换模拟开关模块选择与第二控制器或者模拟接口卡连通；与第二控制器连通时，第二控制器能够将数据写入IC卡芯片，使其成为一张检测所需要的工具卡；也能够从IC卡芯片中读出数据，由第二控制器进行比对判断；与模拟接口卡连通时，能够通过模拟接口卡与智能IC卡燃气表控制器上的IC卡座连通，实现控制器对IC卡芯片的读写。

所述的一种民用智能燃气表控制器功能检测设备的控制系统，其特征在于所述IC卡切换模拟开关模块由模拟开关集成电路、IC卡读写数据总线、模拟卡连接总线和IC卡切换控制线组成，模拟开关集成电路内部有一个单刀双掷型模拟电子开关，单刀双掷型模拟电子开关的一个不动端的通过IC卡读写数据总线与第二控制器连接，单刀双掷型模拟电子开关的另一个不动端通过模拟卡连接总线与模拟接口卡连接，单刀双掷型模拟电子开关的公共端则连接在IC卡数据连接总线上，模拟开关集成电路通过IC卡切换控制线连接到第二控制器，单刀双掷型模拟电子开关根据IC卡切换控制线上的控制信号将其公共端与两个不动端中的一个连通，从而将IC卡数据连接总线与IC卡读写数据总线或模拟卡连接总线连接。

所述的一种民用智能燃气表控制器功能检测设备的控制系统，其特征在于所述IC卡到位模拟开关模块由模拟开关集成电路和IC卡到位控制线组成，模拟开关集成电路内部有一单刀单掷模拟电子开关，单刀单掷模拟电子开关的两端分别与模拟接口卡上的到位开关触点I和到位开关触点II连接，模拟开关集成电路通过IC卡到位控制线连接到第二控制器，单刀单掷模拟电子开关根据IC卡到位控制线上的控制信号闭合或打开，从而控制模拟接口卡上的到位开关触点I和到位开关触点II间的导通或关断。

所述的一种民用智能燃气表控制器功能检测设备的控制系统，其特征在于所述标准IC卡金手指在模拟接口卡插入智能IC卡燃气表控制器上的IC卡卡槽时与卡槽中的簧片接触连通，从而将智能IC卡燃气表控制器内的IC卡读写总线与模拟卡连接总线连接，再通过IC卡数据连接总线、模拟开关集成电路、模拟开关集成电路内部开关的控制下，与IC卡芯片连通，实现燃气表控制器对部IC卡的读写；

所述到位开关触点I、到位开关触点II在模拟接口卡插入智能IC卡燃气表控制器上的IC卡卡槽时分别与卡槽中的机械到位开关两端连通，从而将卡槽中的开关两端连接到模拟开关集成电路内部电子开关的两端，使第二控制器通过控制模拟开关集成电路能够对智能IC卡燃气表控制器内IC卡槽插卡到位开关通断进行控制，将原先的插卡机械动作触发转换为了电子控制信号触发。

本实用新型的优点:

1、 本实用新型能提供智能燃气表控制器工作时的供电和外围部件，在程序控制下自动调整供电电压及外围部件与控制器间的信号状态并判断控制器输出信号，从而自动完成对控制器的检测，减少了人为操作和误判的发生；

2、 本实用新型通过在线制卡、读卡及模拟接口卡通讯的方式，省去了大量的实物工具卡，降低了生产成本，同时在检测流程中节省了频繁插卡拔卡的动作，提高了生产效率；

3、 由于本实用新型对检测工具卡数据采用本地存储，所有工具卡的数据存储在数据存储模块，在生产操作时可以随时在线调整调取，在换线和生产新产品时提高了响应速度，提高了生产效率；

4、 由于本实用新型对检测流程数据采用本地存储，所有检测流程数据存储在数据存储模块，在生产操作时可以随时在线调整调取，在换线和生产新产品时提高了响应速度，提高了生产效率；

5、 由于本实用新型采用在线制卡、读卡及模拟接口卡通讯的方式，可随时通过工具卡采集在检表具的状态，从而进行判断，较以往人工看表具液晶屏显示信息和单独比对工具的方式减少了漏判误判，且提高了效率；

6、 本实用新型通过接收上位机（工控计算机）所制定的检测流程，并以IC卡的方式将数据转移到流程执行单元，流程执行单元将数据保存在数据存储模块，在生产时根据被检燃气表控制器调取相应流程并执行，提高了新型号控制器检测流程导入的效率，并杜绝了以往人工方式漏检和错误操作，提高了产品可靠性和生产效率；

7、 本实用新型采用MCU控制核心和外围数字电路，具有成本低廉的优势，且各功能电路采用模块化设计，更换方便，可维护性高。

附图说明

图1为本实用新型的硬件结构示意图；

图2为本实用新型IC卡到位模拟开关模块和IC卡切换模拟开关模块与第二控制器、IC卡芯片和模拟接口卡连接的示意图；

图3为本实用新型程控电源模块和电流检测模块与第二控制器连接的示意图；

图4为本实用新型阀门模块与第二控制器连接的示意图；

图5为本实用新型模拟计量模块与第二控制器连接的示意图；

图6为本实用新型的检测流程图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型作进一步说明：

本实用新型具有能根据检测要求自动调节输出电压的直流稳压电源、具有能模拟适配多种控制器计量信号的计量模块，具有能适配多种控制器的阀门模块、具有能适配多种控制器的外围信号模块，具有能通过IC卡向待检控制器传送和获取数据的功能，同时还应具有能在程序控制下自动控制上述部件模块以执行不同检测流程的功能。

本实用新型由流程编辑单元1、流程执行单元2、模拟接口卡3、智能IC卡燃气表控制器4、检测流程存储卡5组成。流程编辑单元1可对检测流程存储卡5进读写操作；流程执行单元2可对检测流程存储卡5进行读操作；检测流程存储卡5作为数据载体，在流程编辑单元1和流程执行单元2传递数据。流程执行单元2与智能IC卡燃气表控制器4双向连接，为智能IC卡燃气表控制器4提供检测环境。流程执行单元2与模拟接口卡3双向通讯连接；模拟接口卡3与智能IC卡燃气表控制器4双向通讯连接。

流程编辑单元1由人机交互界面11、第一控制器12、流程数据存储器13组成。所述的人机界面11与第一控制器12通讯连接；所述的流程数据存储器13与第一控制器12通讯连接。

第一控制器12根据人机交互界面11输入的待检燃气表控制器的检测流程，根据规定的协议转换成检测流程数据，将数据写入检测流程存储卡5，并存储于流程数据存储器13。

流程执行单元2由第二控制器21、阀门模块22、模拟计量模块23、程控电源模块24、电流检测模块25、IC卡到位模拟开关模块27、IC卡切换模拟开关模块28、IC卡芯片29、数据存储模块210、人机交互模块211组成。所述阀门模块22与第二控制器21控制连接；所述模拟计量模块23与第二控制器21控制连接；所述程控电源模块24与第二控制器21控制连接；所述电流检测模块25与第二控制器21控制连接；所述IC卡到位模拟开关模块27与第二控制器21控制连接；所述IC卡切换模拟开关模块28与第二控制器21控制连接；所述数据存储模块210与第二控制器21双向通讯连接；所述人机交互模块211与第二控制器21控制连接；IC卡芯片29与IC卡切换模拟开关模块28双向通讯连接。

流程执行单元2中的第二控制器21通过读取检测流程存储卡5或者数据存储模块210获取检测流程数据，通过解析生成分项检测指令。根据各项检测指令控制模拟计量模块23、程控电源模块24、IC卡到位模拟开关模块27、IC卡切换模拟开关模块28并获取阀门模块22、电流检测模块25的状态信息加以判断来对智能IC卡燃气表控制器4进行检测。各检测提示信息和各分项检测的结果通过人机交互模块211进行显示。

阀门模块22（附图4）由 阀门电机221、关阀开关触点222组成。阀门电机221通过阀杆控制关阀开关触点222断开或闭合。阀门电机221通过阀门驱动线223连接到智能IC卡燃气表控制器4，并受智能IC卡燃气表控制器4的驱动控制。关阀开关触点222通过阀门状态线223与第二控制器21连接。第二控制器21通过阀门状态线223控制关阀开关触点222的通断状态。

程控电源模块24（附图3）由电压调制直流电源模块241、输出继电器242组成。电压调制直流电源模块241和输出继电器242连接。电压调制直流电源模块241通过电源控制线243接收第二控制器21的电压调制信号。输出继电器242通过电源控制线243接收第二控制器21的输出状态信号。输出继电器242通过电源输出线244与电流检测模块25连接。

电流检测模块25（附图3）由精密运算放大电路251、采样电阻252组成。精密运算放大电路251和采样电阻252连接，获取其两端的电压信号。采样电阻252一端通过连接电源输出线244与程控电源模块24连接；另一端通过控制器电源线254连接到智能IC卡燃气表控制器4，为其提供工作电源。精密运算放大电路251将采样电阻252两端的电压信号线性放大后通过电流信号线输出到第二控制器21。再有第二控制器21解算出智能IC卡燃气表控制器4的工作电流。

模拟计量模块23（附图5）由继电器阵列231、DA转换模块232、计量类型切换继电器组233组成。继电器阵列231和DA转换模块232分别于计量类型切换继电器组233连接。第二控制器21通过计量控制线234控制继电器阵列231，可产生模拟干簧管类计量器件输出的开关量脉冲计量信号；第二控制器21通过计量控制线234控制DA转换模块232，可产生模拟霍尔类计量器件输出的电平脉冲计量信号；第二控制器21通过计量控制线234控制计量类型切换继电器组233，用于输出信号类型的切换。计量类型切换继电器组233通过计量信号线235与智能IC卡燃气表控制器4连接。

IC卡芯片29为一张实物IC卡，通过MicroSIM规格IC卡座安置于流程执行单元2电子线路板上。其作用为通过IC卡切换模拟开关模块28选择与第二控制器21或者或模拟接口卡3间连通。当与第二控制器21连通时，第二控制器21可以将特定数据写入IC卡芯片29，使其成为一张检测所需要的工具卡；也可以从IC卡芯片29中读出数据，由第二控制器21进行比对判断。当与模拟接口卡3连通时，可通过模拟接口卡3与智能IC卡燃气表控制器4上的IC卡座连通，实现控制器对IC卡芯片29的读写。

IC卡切换模拟开关模块28由模拟开关集成电路281、IC卡读写数据总线284、模拟卡连接总线285、IC卡切换控制线283组成（附图2）。模拟开关集成电路281内部有一个单刀双掷型模拟电子开关，单刀双掷型模拟电子开关的一个不动端的通过IC卡读写数据总线284与第二控制器21连接，单刀双掷型模拟电子开关的另一个不动端通过模拟卡连接总线285与模拟接口卡3连接，单刀双掷型模拟电子开关的公共端则连接在IC卡数据连接总线282上。模拟开关集成电路281通过IC卡切换控制线283连接到第二控制器21。其内部的单刀双掷型模拟电子开关根据IC卡切换控制线283上的控制信号将其公共端与两个不动端中的一个连通，从而将IC卡数据连接总线272与IC卡读写数据总线284或模拟卡连接总线285连接。

IC卡到位模拟开关模块27由模拟开关集成电路271、IC卡到位控制线272组成（附图2）。模拟开关集成电路271内部有一单刀单掷模拟电子开关，其两端分别与模拟接口卡3上的到位开关触点I 321和到位开关触点II 322连接。模拟开关集成电路271通过IC卡到位控制线272连接到第二控制器21。其内部的单刀单掷模拟电子开关根据IC卡到位控制线272上的控制信号闭合或打开，从而控制模拟接口卡3上的到位开关触点I 321和到位开关触点II 322间的导通或关断。

模拟接口卡3 由标准IC卡金手指31、到位开关触点I 321、到位开关触点II 322组成。所述的模拟接口卡3为一片外形尺寸符合ISO/IEC 7810标准的电子线路板，且在ISO/IEC 7810标准要求的位置布置有所述的标准IC卡金手指31，其与模拟卡连接总线285连接。另外布置有所述的两个到位开关触点。

所述的一种民用智能燃气表控制器功能检测设备的电路系统其特征在于：标准IC卡金手指31的作用为在模拟接口卡3插入智能IC卡燃气表控制器4上的IC卡卡槽时与卡槽中的簧片接触连通，从而将智能IC卡燃气表控制器4内的IC卡读写总线与模拟卡连接总线285连接。再通过IC卡数据连接总线282、在模拟开关集成电路281、模拟开关集成电路271内部开关的控制下，与IC卡芯片29连通，实现燃气表控制器对部IC卡的读写。

到位开关触点I 321、到位开关触点II 322的作用为在模拟接口卡3插入智能IC卡燃气表控制器4上的IC卡卡槽时分别与卡槽中的机械到位开关两端连通，从而将卡槽中的开关两端连接到模拟开关集成电路271内部电子开关的两端，使第二控制器21通过控制模拟开关集成电路271可以对智能IC卡燃气表控制器4内IC卡槽插卡到位开关通断进行控制。将原先的插卡机械动作触发转换为了电子控制信号触发。

检测流程存储卡5可由流程编辑单元1写入检测流程数据，并由流程执行单元2读出，在流程编辑单元1和流程执行单元2间起到数据传递作用。同时也可对流程执行单元2起到检测流程切换的作用。

一种民用燃气表控制器功能检测设备的检测方法，检测流程包括以下步骤：调取待检燃气表控制器相应的检测流程，检测设备根据待检控制器型号配置各模块的输出状态，此步骤由检测启动指令完成；将待检燃气表控制器与检测设备连通，首先向待检燃气表控制器提供检测所需的直流电源，此步骤由上电检测指令实现；向待检燃气表控制器内写入初始化数据及一个最小计量单位的剩余气量，此步骤由控制器参数设置指令实现；判断待检燃气表控制器在正常工作状态下阀门是否正常开启，此步骤由阀门驱动检测指令实现；向待检燃气表控制器传输正常及异常计量信号，判断待检燃气表控制器是否能正确计量气量数，是否能处理异常状态，此步骤由计量响应指令实现；调整对待检燃气表控制器的供电电压，模拟待检燃气表控制器在正常使用时需面对的电源电压逐渐降低的情况，判断待检燃气表控制器是否能在设定的电压值做出相应正确的反应，此步骤由供电响应指令实现；向待检燃气表控制器内写入客户需要的出厂参数，此步骤由控制器参数设置指令实现；读出待检燃气表控制器内部参数，与预期的数值进行比对，确保出厂参数的正确，此步骤由检测结束控制器参数比对指令实现；切断对待检燃气表控制器的供电，判断待检燃气表控制器是否能通过其内部储能器件做出正确的反应，此步骤由失电关阀检测指令实现。

1）检测启动指令

检测启动指令要求本电路系统根据当前智能IC卡燃气表控制器4的检测环境要求自动对自身硬件进行配置，以达到对控制器进行检测的目的。

首先，操作人员根据智能IC卡燃气表控制器4的型号，通过所述的流程编辑单元1中的人机交互界面11，从流程编辑单元1中的流程数据存储单元13调取出所需要的检测流程数据，由所述流程编辑单元1中的第一控制器12写入检测流程存储卡5。

操作人员在获取智能IC卡燃气表控制器4的流程控制卡后，将其插入所述流程执行单元2的第二控制器21内，第二控制器21对检测流程存储卡5上的数据进行解析。当判断此流程已存在于流程执行单元2的数据存储模块210时，第二控制器21从数据存储模块210提取相应的流程数据；当判断此流程为新流程时，第二控制器21将从检测流程存储卡5上提取流程数据，并同时将数据写入数据存储模块210。

第二控制器21在获取检测检测数据后，根据其中包含的智能IC卡燃气表控制器4的型号信息，对所述流程执行单元2中的阀门模块22、模拟计量模块23、程控电源模块24、辅助信号模块26、IC卡到位模拟开关模块27进行配置，使其达到适配当前智能IC卡燃气表控制器4的检测初始状态要求。并通过人机交互模块211向操作人员发出检测启动提示。

2）控制器上电指令

控制器上电指令要求流程执行单元2根据检测流程将当前智能IC卡燃气表控制器4的正常工作电压直流电源提供给控制器。

当所述流程执行单元2完成检测启动指令后，其第二控制器21根据检测流程中的控制器上电指令所要求的供电电压值，通过电源控制线243向程控电源模块24中的电压调制直流电源模块241发出电压调制信号，然后再通过电源控制线243向程控电源模块24中的输出继电器242发出控制信号，接通电源输出，直流电源通过电源输出线244通过电流检测模块25中的采样电阻252、控制器电源线254接入智能IC卡燃气表控制器4的电源接口。完成上述操作后通过人机交互模块211向操作人员发出指令执行提示。

3）控制器参数设置指令

控制器参数设置指令要求流程执行单元2根据检测流程将要求的目标参数写入当前智能IC卡燃气表控制器4。

当所述流程执行单元2完成完成控制器上电指令后，其第二控制器21根据当前智能IC卡燃气表控制器4的型号，从流程执行单元2中的数据存储模块210中检索出相应的数据

存放地址，并根据检测流程中的控制器参数设置指令所要求的目标参数从数据存储模块210中提取出相应的设置参数。

当第二控制器21获得相应的设置参数后，首先通过IC卡切换控制线283向IC卡切换模拟开关单元28中的模拟开关集成电路281发出控制信号，将IC卡读写数据总线284通过模拟开关集成电路281内部触点与IC卡数据连接总线282连接，从而使第二控制器21与IC卡芯片29连通。随后第二控制器21将之前获得的设置参数写入IC卡芯片29。

在完成对IC卡芯片29的写入操作后，第二控制器21再次通过IC卡切换控制线283向IC卡切换模拟开关单元28中的模拟开关集成电路281发出控制信号，将IC卡数据连接总线282通过模拟开关集成电路281内部触点与模拟卡连接总线285连接，从而使IC卡芯片29与模拟接口卡3上的标准IC卡金手指32相连接，由于模拟接口卡3此时插入智能IC卡燃气表控制器4的卡座内，因此此时IC卡芯片29通过IC卡数据连接总线282、模拟卡连接总线285、模拟接口卡3上的标准IC卡金手指32与智能IC卡燃气表控制器4内部的读写卡电路实现电气连通。智能IC卡燃气表控制器4内部的读写卡电路可通过上述通路对IC卡芯片29进行读写。

在完成IC卡芯片29的连接切换后，第二控制器21再次通过IC卡到位控制线272向IC卡到位模拟开关模块27中的模拟开关集成电路271发出控制信号。控制其内部开关触点闭合或断开。由于其内部开关触点与布置于模拟接口卡3 中的到位开关触点I 321、到位开关触点II 322连通，且此时模拟接口卡3已插入智能IC卡燃气表控制器4的卡座内，因此，模拟开关集成电路271内部开关触点已于智能IC卡燃气表控制器4内部的卡到位检测电路电气连通，从而实现第二控制器21通过IC卡到位控制线272、模拟开关集成电路271对智能IC卡燃气表控制器4内部的卡到位检测电路的卡到位触发，进而触发智能IC卡燃气表控制器4通过模拟接口卡3上的标准IC卡金手指32、模拟卡连接总线285、IC卡数据连接总线282对流程执行单元2内IC卡芯片29的远程读卡。将检测流程要求的设置参数写入智能IC卡燃气表控制器4中。

4）阀门驱动检测指令

阀门驱动检测指令要求所述流程执行单元2根据检测流程获知当前智能IC卡燃气表控制器4的阀门驱动功能是否正常。

当所述流程执行单元2完成当前智能IC卡燃气表控制器4的上电并通过控制器参数设置指令向其写入正确的参数后，当前智能IC卡燃气表控制器4即应处于正常的工作状态。此时智能IC卡燃气表控制器4应通过阀门驱动线223驱动流程执行单元2内的阀门模块22中的阀门电机221，使阀门电机221运行并驱动关阀开关触点222到断开位置。第二控制器21通过阀门状态线223获知关阀开关触点222的通断状态，进而获知阀门电机221是否被正确驱动，从而达到对智能IC卡燃气表控制器4阀门驱动功能的检测。

5）电流检测指令

电流检测指令要求所述流程执行单元2获知当前智能IC卡燃气表控制器4的工作电流是否在合格的范围内。

当所述流程执行单元2执行控制器上电指令后，对控制器的供电即由程控电源模块24中的电压调制直流电源模块241通过输出继电器242、电源输出线244、电流检测模块25中的采样电阻252、控制器电源线254接入智能IC卡燃气表控制器4的电源接口。其中的采样电阻252串接在供电回路中，可将供电回路中的电流值转换为电压值。此电压值经由电流检测模块中的精密运算放大电路251放大后经电流信号线传输至第二控制器21。第二控制器21将获得的电流信号与指令中的电流检测阈值进行比较，从而判断当前智能IC卡燃气表控制器4的工作电流是否在合格的范围内。

6）计量响应检测指令

计量响应检测指令要求所述流程执行单元2根据检测流程向当前智能IC卡燃气表控制器4的计量信号端口输入要求的计量信号，判断控制器是否能对计量信号做出正确的响应。

当所述流程执行单元2执行完阀门驱动检测指令，确认控制器已正确驱动阀门模块22中的阀门电机221使关阀开关触点222到断开位置后。根据检测流程的要求，第二控制器21通过计量控制线234，向模拟计量模块23中的计量类型切换继电器组233发出控制信号，将计量信号线234与继电器阵列231或DA转换模块232连接。当计量信号线234与继电器阵列231连接时，第二控制器21通过计量控制线234发出控制信号给继电器阵列231，由继电器阵列231通过自身继电器的组合通断来生成智能IC卡燃气表控制器4所要求的开关量脉冲类计量信号；当计量信号线234与DA转换模块232连接时，第二控制器21通过计量控制线234发出控制信号给DA转换模块232，由DA转换模块232通过自身电路来生成智能IC卡燃气表控制器4所要求的电平脉冲类计量信号。产生的计量信号通过计量信号线235传输到智能IC卡燃气表控制器4的计量信号端口。

由于在完成前述控制器参数设置指令后，智能IC卡燃气表控制器4会被写入一个最小计量单位的剩余气量值，因此，计量响应检测指令所要求流程执行单元2发出的计量信号若被控制器正确响应，其内部的剩余气量值将会归零。此时智能IC卡燃气表控制器4应驱动阀门模块22内的阀门电机221，并带动关阀开关触点222闭合，第二控制器21通过阀门状态线223获知关阀开关触点222的通断状态，进而获知阀门电机221是否被正确驱动，从而达到对智能IC卡燃气表控制器4对计量信号响应的检测。

上述过程为智能IC卡燃气表控制器4对正常计量信号的响应检测，除此之外，第二控制器21还可以通过计量控制线234控制模拟计量模块23中的继电器阵列231、DA转换模块232产生模拟磁攻击信号、不良计量信号、超流量信号等智能燃气表使用过程中常遇到的异常信号。智能IC卡燃气表控制器4在接收到以上异常信号时，出于使用安全的目的，其内部程序都会立即做出关阀的响应。因此第二控制器21也可以通过模拟计量模块23和阀门模块22对智能IC卡燃气表控制器4响应不良计量信号的功能进行检测。

7）供电响应检测指令

供电响应检测指令要求所述流程执行单元2根据检测流程控制程控电源模块调整对智能IC卡燃气表控制器4的供电电压，判断控制器是否能在规定的各电源电压区间做出正确的响应。

流程执行单元2根据检测流程要求，从流程参数中获取三个电压阈值，分别为低电压提示阈值，正常工作电压下限阈值，关阀电压值。当智能IC卡燃气表控制器4的电源供电电压为低电压提示阈值时，其液晶屏应出现提示用户更换电池的字符；当供电电压为正常工作电压下限阈值时，控制器应能正常工作；当供电电压为关阀电压值时，控制器应驱动阀门关闭。

首先第二控制器21通过电源控制线243向程控电源模块24中的电压调制直流电源模块241发出电压调制信号，使其通过输出继电器242、电源输出线244、电流检测模块25中的采样电阻252、控制器电源线254接入智能IC卡燃气表控制器4的电源接口的直流电源电压降低到低电压提示阈值，之后通过人机交互模块211向操作人员发出观察智能IC卡燃气表控制器4液晶屏显示的提示。然后第二控制器21继续控制程控电源模块24将给控制器的供电电压降低到正常工作电压下限阈值，在延迟一定时间后，通过阀门状态线223获知关阀开关触点222的通断状态，进而获知智能IC卡燃气表控制器4是否通过阀门驱动线223驱动阀门电机221关闭，从而判断控制器是否保持了正常工作状态。接下来第二控制器21再次控制程控电源模块24将给控制器的供电电压降低到关阀电压值，同样通过阀门状态线223获知关阀开关触点222的通断状态，从而判断控制器是否驱动阀门电机221关闭。

在完成上述对三个电压阈值下智能IC卡燃气表控制器4响应状态的检测后，第二控制器21通过控制程控电源模块24将对控制器的供电恢复到正常工作电压下限阈值，并通过IC卡到位控制线272向IC卡到位模拟开关模块27中的模拟开关集成电路271发出控制信号。通过模拟接口卡3向控制器发出了读卡触发信号，此时控制器应驱动阀门电机221开启，使关阀开关触点222断开，第二控制器21通过阀门状态线223获知这个信号后即可判断控制器对供电电压恢复至正常工作电压下限阈值后的响应情况。

8）控制器参数设置指令

此实例的实现方法和原理与实例三一致，不同在于此实例写入智能IC卡燃气表控制器4内的数据为出厂设置参数。

9）控制器参数比对指令

控制器参数比对指令要求所述流程执行单元2获知智能IC卡燃气表控制器4的内部参数是否符合预期的设置参数，以满足客户的使用需求。

当流程执行单元2执行控制器参数比对指令时，首先其第二控制器21根据当前智能IC卡燃气表控制器4的型号，从数据存储模块210中检索出相应的数据存放地址，从中提取包含采集请求信息的制卡数据和预期参数值。并根据检测流程中的控制器参数设置指令所要求的目标参数从数据存储模块210中提取出相应的设置参数。

当第二控制器21获得相应的制卡数据后，首先通过IC卡切换控制线283向IC卡切换模拟开关单元28中的模拟开关集成电路281发出控制信号，将IC卡读写数据总线284通过模拟开关集成电路281内部触点与IC卡数据连接总线282连接，从而使第二控制器21与IC卡芯片29连通。随后第二控制器21将之前获得的设置参数写入IC卡芯片29。

完成对在完成对IC卡芯片29的写入操作后，第二控制器21通过控制IC卡切换模拟开关单元28实现IC卡芯片29与智能IC卡燃气表控制器4内部的读写卡电路实现电气连通。通过控制IC卡到位模拟开关模块27来实现对智能IC卡燃气表控制器4内部卡到位检测电路的卡到位触发，从而将包含采集请求信息的数据写入控制器，控制器在获取这些数据后会将当前自身内部参数通过模拟接口卡3、模拟卡连接总线285、模拟开关集成电路281、IC卡数据连接总线282写入IC卡芯片29。

此时第二控制器21通过IC卡切换控制线283向IC卡切换模拟开关单元28中的模拟开关集成电路281发出控制信号，将IC卡数据连接总线282与模拟卡连接总线285断开，同时将IC卡数据连接总线282与IC卡读写数据总线284连通。此时第二控制器21即可获取IC卡芯片29内获取的智能IC卡燃气表控制器4的内部参数数据，并将此数据与预先获得的预期参数值进行比对，从而判断数据是否正确。

10）失电关阀指令

失电关阀指令要求所述流程执行单元2根据检测流程控制程控电源模块切断对智能IC卡燃气表控制器4的供电，判断控制器是否能在器自身储能器件能量的驱动下关闭阀门。

流程执行单元2根据检测流程要求，第二控制器21通过电源控制线243向程控电源模块24中的输出继电器242发出控制指令，断开电压调制直流电源模块241和电源输出线244的连接，从而切断对智能IC卡燃气表控制器4的供电。此时控制器应在自身储能器件能量的驱动下，关闭阀门电机221，使关阀开关触点闭合，第二控制器21通过阀门状态线223获知这个信号后即可判断控制器失电关阀功能是否正常。

本实用新型能根据不同的检燃气表控制器型号制定不同的检测流程，并自动根据检测流程对控制器的欠压报警、欠压关阀、失压关阀、气量计量、阀门控制等功能进行检测，同时还可以对控制器内部参数进行设置和比对。

Claims (9)

1.一种民用智能燃气表控制器功能检测设备的控制系统，其特征在于包括流程编辑单元、流程执行单元、模拟接口卡和检测流程存储卡，流程编辑单元通过检测流程存储卡与流程执行单元相连，流程执行单元与模拟接口卡相连，流程执行单元和模拟接口卡均与智能IC卡燃气表控制器相连。

2.根据权利要求1所述的一种民用智能燃气表控制器功能检测设备的控制系统，其特征在于所述流程编辑单元由人机交互界面、第一控制器和流程数据存储器组成，第一控制器和流程数据存储器分别与第一控制器相连；所述第一控制器根据人机交互界面输入的待检燃气表控制器的检测流程，将数据写入检测流程存储卡，并存储于流程数据存储器中；

所述流程执行单元由第二控制器、阀门模块、模拟计量模块、程控电源模块、电流检测模块、IC卡到位模拟开关模块、IC卡切换模拟开关模块、IC卡芯片、数据存储模块和人机交互模块组成，所述阀门模块、模拟计量模块、程控电源模块、电流检测模块、IC卡到位模拟开关模块、IC卡切换模拟开关模块、数据存储模块和人机交互模块均与第二控制器相连，IC卡芯片与IC卡切换模拟开关模块相连；所述第二控制器通过读取检测流程存储卡或者数据存储模块获取检测流程数据，通过解析生成分项检测指令，根据各项检测指令控制模拟计量模块、程控电源模块、IC卡到位模拟开关模块、IC卡切换模拟开关模块动作并获取阀门模块、电流检测模块的状态信息加以判断来对智能IC卡燃气表控制器进行检测，各检测提示信息和各分项检测的结果通过人机交互模块进行显示；

所述模拟接口卡由标准IC卡金手指和到位开关触点组成，所述的模拟接口卡为一片外形尺寸符合ISO/IEC 7810标准的电子线路板，且在ISO/IEC 7810标准要求的位置布置有所述的标准IC卡金手指，标准IC卡金手指与模拟卡连接总线连接，到位开关触点包括到位开关触点I和到位开关触点II；

所述检测流程存储卡能够从流程编辑单元写入检测流程数据，并由流程执行单元读出，为流程编辑单元和流程执行单元传递数据，也能够对流程执行单元进行检测流程切换。

3.根据权利要求2所述的一种民用智能燃气表控制器功能检测设备的控制系统，其特征在于所述阀门模块由阀门电机和关阀开关触点组成，阀门电机通过阀杆控制关阀开关触点断开或闭合，阀门电机通过阀门驱动线连接到智能IC卡燃气表控制器，并受IC卡燃气表控制器的驱动控制，关阀开关触点通过阀门状态线与第二控制器连接，第二控制器通过阀门状态线控制关阀开关触点的通断状态。

4.根据权利要求2所述的一种民用智能燃气表控制器功能检测设备的控制系统，其特征在于所述程控电源模块由电压调制直流电源模块和输出继电器组成，电压调制直流电源模块与输出继电器相连，电压调制直流电源模块通过电源控制线接收第二控制器的电压调制信号，输出继电器通过电源控制线接收第二控制器的输出状态信号，输出继电器通过电源输出线与电流检测模块连接；

所述电流检测模块由精密运算放大电路和采样电阻组成，精密运算放大电路与采样电阻相连并获取其两端的电压信号，采样电阻一端通过连接电源输出线与程控电源模块连接；另一端通过控制器电源线为智能IC卡燃气表控制器提供电源；精密运算放大电路将采样电阻两端的电压信号线性放大后通过电流信号线输出到第二控制器，再由第二控制器解算出智能IC卡燃气表控制器的工作电流。

5.根据权利要求2所述的一种民用智能燃气表控制器功能检测设备的控制系统，其特征在于所述模拟计量模块由继电器阵列、DA转换模块和计量类型切换继电器组组成，继电器阵列和DA转换模块分别与计量类型切换继电器组连接，第二控制器通过计量控制线控制继电器阵列，产生模拟干簧管类计量器件输出的开关量脉冲计量信号；第二控制器通过计量控制线控制DA转换模块，产生模拟霍尔类计量器件输出的电平脉冲计量信号；第二控制器通过计量控制线控制计量类型切换继电器组，用于输出信号类型的切换；计量类型切换继电器组通过计量信号线与智能IC卡燃气表控制器连接。

6.根据权利要求2所述的一种民用智能燃气表控制器功能检测设备的控制系统，其特征在于所述IC卡芯片为一张实物IC卡，通过MicroSIM规格IC卡座安装于流程执行单元的电子线路板上，通过IC卡切换模拟开关模块选择与第二控制器或者模拟接口卡连通；与第二控制器连通时，第二控制器能够将数据写入IC卡芯片，使其成为一张检测所需要的工具卡；也能够从IC卡芯片中读出数据，由第二控制器进行比对判断；与模拟接口卡连通时，能够通过模拟接口卡与智能IC卡燃气表控制器上的IC卡座连通，实现控制器对IC卡芯片的读写。

7.根据权利要求2所述的一种民用智能燃气表控制器功能检测设备的控制系统，其特征在于所述IC卡切换模拟开关模块由模拟开关集成电路、IC卡读写数据总线、模拟卡连接总线和IC卡切换控制线组成，模拟开关集成电路内部有一个单刀双掷型模拟电子开关，单刀双掷型模拟电子开关的一个不动端的通过IC卡读写数据总线与第二控制器连接，单刀双掷型模拟电子开关的另一个不动端通过模拟卡连接总线与模拟接口卡连接，单刀双掷型模拟电子开关的公共端则连接在IC卡数据连接总线上，模拟开关集成电路通过IC卡切换控制线连接到第二控制器，单刀双掷型模拟电子开关根据IC卡切换控制线上的控制信号将其公共端与两个不动端中的一个连通，从而将IC卡数据连接总线与IC卡读写数据总线或模拟卡连接总线连接。

8.根据权利要求2所述的一种民用智能燃气表控制器功能检测设备的控制系统，其特征在于所述IC卡到位模拟开关模块由模拟开关集成电路和IC卡到位控制线组成，模拟开关集成电路内部有一单刀单掷模拟电子开关，单刀单掷模拟电子开关的两端分别与模拟接口卡上的到位开关触点I和到位开关触点II连接，模拟开关集成电路通过IC卡到位控制线连接到第二控制器，单刀单掷模拟电子开关根据IC卡到位控制线上的控制信号闭合或打开，从而控制模拟接口卡上的到位开关触点I和到位开关触点II间的导通或关断。

9.根据权利要求2所述的一种民用智能燃气表控制器功能检测设备的控制系统，其特征在于所述标准IC卡金手指在模拟接口卡插入智能IC卡燃气表控制器上的IC卡卡槽时与卡槽中的簧片接触连通，从而将智能IC卡燃气表控制器内的IC卡读写总线与模拟卡连接总线连接，再通过IC卡数据连接总线、模拟开关集成电路、模拟开关集成电路内部开关的控制下，与IC卡芯片连通，实现燃气表控制器对部IC卡的读写；

所述到位开关触点I、到位开关触点II在模拟接口卡插入智能IC卡燃气表控制器上的IC卡卡槽时分别与卡槽中的机械到位开关两端连通，从而将卡槽中的开关两端连接到模拟开关集成电路内部电子开关的两端，使第二控制器通过控制模拟开关集成电路能够对智能IC卡燃气表控制器内IC卡槽插卡到位开关通断进行控制，将原先的插卡机械动作触发转换为了电子控制信号触发。

Images