CN213276820U - 一种ic卡远传水表 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于水表技术领域，尤其涉及一种IC卡远传水表，包括主处理器模块、计数开关检测电路、液晶显示器、IC卡座与通讯电路、M‑BUS通讯模块、供电自动切换电路、电机驱动模块、双干簧开关、机械式水表、锂电池模块、阀门到位检测电路和全防水电机，所述主处理器模块分别电连接计数开关检测电路、液晶显示器、IC卡座与通讯电路、M‑BUS通讯模块、供电自动切换电路和电机驱动模块。本实用新型提供一种IC卡远传水表，该远传水表通过多种工作模式、供电方式、检测方式，不仅实现了远程无限次抄表、阀控、充值，而且解决了水表日常监管的难题。

Description

一种IC卡远传水表

技术领域

本实用新型属于水表技术领域，尤其涉及一种IC卡远传水表。

背景技术

目前，居民住所处仍然安装的主要是机械式水表，尤其是在农村。普通机械式水表需要人工抄表，抄收率无法保证、人工费太高。常见的无阀远传水表，存在后期催费难题。带阀的远传水表，存在因通讯原因存在该关不关、该开不开的难题。原有的IC卡预付费水表虽然解决了用水收费的问题，但同时也存在水表运行状况失控，人工查表困难的问题，而且这种机械式水表只能人工上门进行抄表，无法实现对水表的日常监管。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种IC卡远传水表，该远传水表通过多种工作模式、供电方式、检测方式，不仅实现了远程无限次抄表、阀控、充值，而且解决了水表日常监管的难题。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种IC卡远传水表，包括主处理器模块、计数开关检测电路、液晶显示器、IC卡座与通讯电路、M-BUS通讯模块、供电自动切换电路、电机驱动模块、双干簧开关、机械式水表、锂电池模块、阀门到位检测电路和全防水电机，所述主处理器模块分别电连接计数开关检测电路、液晶显示器、IC卡座与通讯电路、M-BUS通讯模块、供电自动切换电路和电机驱动模块，所述计数开关检测电路电连接双干簧开关，所述双干簧开关电连接机械式水表，所述供电自动切换电路分别电连接M-BUS通讯模块和锂电池模块，所述电机驱动模块电连接阀门到位检测电路，所述阀门到位检测电路电连接全防水电机。

进一步，所述机械式水表为湿式阀控机械式水表，所述全防水电机为五线制全防水电机。

进一步，所述主处理器模块型号为HC32L136K8TA，所述M-BUS通讯模块型号为HD688ADR，所述电机驱动模块型号为BL8310MD。

进一步，所述主处理器模块还分别电连接在线编程接口模块和数据存储模块，所述数据存储模块型号为HE24C64SOH。

进一步，所述锂电池模块电连接电池欠电检测电路，所述锂电池模块包括能量型锂电池和电池电容器，所述能量型锂电池型号为ER17505，所述电池电容器型号为SPC1520。

本实用新型的有益效果为：

1、本IC卡远传水表包括三种远传模式，1)卡表远传模式：IC卡预付费管理功能(先购水、后用水、欠费关阀)、远程抄表、远程充值、远程开关阀；2)远传阀控模式：远程抄表、远程开关阀。此模式下，关闭了水量不足、欠费、强磁干扰、电池欠电等自动关阀报警功能，杜绝了用户用水过程中异常关阀情形的发生，大大降低日常维护工作的强度；3)普通远传模式：此时仅提供远程抄表功能，禁止任何阀门动作。这三种远传工作模式可远程切换，不仅可以适应不同时间段供水管理部门的需求，而且实现了远程无限次抄表、阀控、充值等功能，解决了水表日常监管的难题。

2、M-BUS通讯模块的M-BUS总线作为小电流时本水表的主供电，水表内部锂电池常态为备用电池。本表内部电池采用ES锂电池组，主要用于读卡、开关阀使用，兼作无外供电时使用。双供电模式设计，不仅延长内部电池的使用寿命，而且实现了无限次抄表通讯，解决了水表日常监管的难题。

3、阀门到位检测电路采用阀门到位开关、堵转电流检测、动作时间三者相结合的方式，确保开关阀动作执行准确、到位。本水表具有计数器故障检测、外强磁干扰检测、电池欠电检测、阀故障检测等功能，检测结果皆可通过IC卡或远传通讯上传至管理系统，实现对水表的工作状态检测，解决了水表日常监管的难题。

附图说明

图1是本实用新型一种IC卡远传水表的原理示意图。

图2是本实用新型的主处理器模块的电路图。

图3是本实用新型的M-BUS通讯模块的电路图。

图4是本实用新型的锂电池模块的电路图。

图5是本实用新型的液晶显示器的电路图。

图6是本实用新型的数据存储模块的电路图。

图7是本实用新型的电机驱动模块的电路图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-图7所示，本实用新型提供的一种IC卡远传水表，包括主处理器模块、计数开关检测电路、液晶显示器、IC卡座与通讯电路、M-BUS通讯模块、供电自动切换电路、电机驱动模块、双干簧开关、机械式水表、锂电池模块、阀门到位检测电路和全防水电机，主处理器模块分别电连接计数开关检测电路、液晶显示器、IC卡座与通讯电路、M-BUS通讯模块、供电自动切换电路和电机驱动模块，计数开关检测电路电连接双干簧开关，双干簧开关电连接机械式水表，供电自动切换电路分别电连接M-BUS通讯模块和锂电池模块，电机驱动模块电连接阀门到位检测电路，阀门到位检测电路电连接全防水电机。

其中，本表采用技术成熟可靠的双干簧开关计数方案，软硬件的有机结合，使其具有计数准确、长期运行稳定可靠、功耗极低等优点。本表采用独立的全防水电机执行器，运行稳定可靠，适应环境能力强；采用专用马达驱动芯片BL8310MD，驱动电流大、保护功能完备，驱动电路无故障率大大提高；采用阀门到位开关、堵转电流检测、动作时间三者相结合的方式，确保开关阀动作执行准确、到位；每月2次自动洗阀，消除阀球水垢，确保阀门运行可靠。本表系统配备日历时钟、超大容量存储器，可循环存储12个月每天的用水信息。本M-BUS通讯总线为普通两芯线缆，可任意连接，不区分正负极性；M-BUS通讯总线电压为22.5V，对人对设备安全；表具通讯线与总线采用防水锁扣插头连接，连接简便牢靠。

机械式水表为湿式阀控机械式水表，全防水电机为五线制全防水电机。

主处理器模块型号为HC32L136K8TA，M-BUS通讯模块型号为HD688ADR，电机驱动模块型号为BL8310MD。

其中，HC32L136K8TA型号主处理器模块是国产32位ARM微处理器，64K字节FLASH存储，提供了充足的编程存储空间；超低功耗，解决了智能表电池使用寿命的问题；4路串口通讯，解决了多路对外通讯的问题；硬年RTC模块，在不增加成本的前提下，解决了日历时钟问题；LCD驱动模块，在无需外置驱动硬件的情况下，保证了在LCD显示状态下的超低功耗；12位1Msps采样的高速高精度SARADC，解决了实时测量电池电压的问题；AES-128硬件协处理器，大大简化了数据加解密程序的难度。BL8310MD型号电机驱动模块是国产专用的低电压、大电流输出、具有热保护功能的电机驱动芯片。

主处理器模块还分别电连接在线编程接口模块和数据存储模块，数据存储模块型号为HE24C64SOH。

锂电池模块电连接电池欠电检测电路，锂电池模块包括能量型锂电池和电池电容器，能量型锂电池型号为ER17505，电池电容器型号为SPC1520。

实施例

1、IC卡充值流程：

1)用户持卡购水，将IC卡插入IC卡座，主处理器模块依据I2C通讯协议特性识别到IC卡后，再读入IC卡内信息，解码正确后，将新购水量充入水表。主处理器模块通过电机驱动模块开启电动球阀，使之转动；通过阀门到位检测电路，保证阀门开到位后，立即停止阀门动作，以节省电能。开阀后，用户即可正常用水。实现远程水表开关阀控制，它是远传阀控水表工作模式下的核心动作，是水费催缴的有力手段。

2)用户读卡过程中，主处理器模块控制液晶显示器逐屏显示水表运行数据与状态信息。

3)主处理器模块每秒扫描一次计数双干簧开关的开关状态变化，当AB各开关一次后，计1个水量单位(通常为0.1m3),此时递增累计用水量，递减剩余水量，并保存当前数据。

4)当剩余水量降至低限报警值时(如2立方)，关阀，提醒用户购水。用户插卡恢复供水。

5)用户需再次购水充值。假如用户未再次购水充值，当剩余水量为0时，关阀，用户必须购水充值后才能再次开阀供水。

6)若阀门出现故障，未关阀或未关严，此时水表计负数，再次充值时自动充抵。

2、M-BUS通讯流程：

1)IC卡远传水表M-BUS通讯模块处于实时开启状态。

2)“发起者”发送的远程通讯指令通过NB集中器的上行线路(NB-IOT无线通讯、手持机PC通讯、集中器侧IC卡操作)接收到NB集中器中主处理器的RAM缓存中，再通过NB集中器的M-BUS主站电路下发至M-BUS通讯总线上。

3)IC卡远传水表的M-BUS通讯模块将通讯总线信号解码后通过串口将数据发送给IC卡远传水表的主处理器模块。

4)IC卡远传水表的主处理器模块核对通讯数据中的电子地址是否与本表一致，若不一致，则不予响应。

5)若电子地址正确，则按通讯数据中包含的控制指令执行相应的动作，并将执行结果再通过M-BUS通讯模块发送至M-BUS总线，再通过NB集中器的M-BUS主站电路解码还原成原始通讯数据存储在NB集中器中主处理器的RAM中，最后按约定的数据格式，通过NB集中器的上行线路发送到“发起者”手中。

6)在M-BUS通讯过程中，供电自动切换电路自动将供电模式切换为M-BUS通讯模块3.3V供电模式，从而保证通讯过程中不耗智能表内部的锂电池，进而实现了无限次抄表。若M_BUS总线一直持续高电位，则会一直保持M-BUS/3.3V远程供电模式，从而大大延长锂电池的使用寿命。其中，抄表数据包括：卡号、上月用水量、本月用水量、累计购水量、累计用水量、电池电压、表状态等。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种IC卡远传水表，其特征在于：包括主处理器模块、计数开关检测电路、液晶显示器、IC卡座与通讯电路、M-BUS通讯模块、供电自动切换电路、电机驱动模块、双干簧开关、机械式水表、锂电池模块、阀门到位检测电路和全防水电机，所述主处理器模块分别电连接计数开关检测电路、液晶显示器、IC卡座与通讯电路、M-BUS通讯模块、供电自动切换电路和电机驱动模块，所述计数开关检测电路电连接双干簧开关，所述双干簧开关电连接机械式水表，所述供电自动切换电路分别电连接M-BUS通讯模块和锂电池模块，所述电机驱动模块电连接阀门到位检测电路，所述阀门到位检测电路电连接全防水电机。

2.根据权利要求1所述的一种IC卡远传水表，其特征在于：所述机械式水表为湿式阀控机械式水表，所述全防水电机为五线制全防水电机。

3.根据权利要求1所述的一种IC卡远传水表，其特征在于：所述主处理器模块型号为HC32L136K8TA，所述M-BUS通讯模块型号为HD688ADR，所述电机驱动模块型号为BL8310MD。

4.根据权利要求1所述的一种IC卡远传水表，其特征在于：所述主处理器模块还分别电连接在线编程接口模块和数据存储模块，所述数据存储模块型号为HE24C64SOH。

5.根据权利要求1所述的一种IC卡远传水表，其特征在于：所述锂电池模块电连接电池欠电检测电路，所述锂电池模块包括能量型锂电池和电池电容器，所述能量型锂电池型号为ER17505，所述电池电容器型号为SPC1520。

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