CN214279069U - 智能温控式预付费热计量表 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了智能温控式预付费热计量表，包括热量计算单元，所述热量计算单元的下端安装有电池仓，所述电池仓的左右两端均安装有减速器仓，左右两侧所述减速器仓的下端均连接于连接件的上端面，所述连接件的下端安装有流量脉冲计，所述流量脉冲计上安装有电磁阀控制器，所述热量计算单元的输入端单向电连接于电源模块的输出端，本实用新型提供的智能温控式预付费热计量表实现了对用户消耗热量的准确计量，硬件电路设计简单，软件算法完善可靠，经过现场的实际运行,该表在休眠状态下电流小于4uA，计量准确度达到国家三级表的标准，为热量表的研制开辟了一条新途径。

Description

智能温控式预付费热计量表

技术领域

本实用新型涉及一种计量装置技术领域，具体领域为智能温控式预付费热计量表。

背景技术

能热量表是在供热系统中实现按热量计量收费的关键部件，如何精确地测量用户所耗热量，可靠地实现用热缴费是目前供热领域内的热点，欧洲热量表的技术比较成熟，信息化及智能化程度较高，但我国计算机及信息技术的基础设施不够完善，因此难以推广，根据我国的实际国情，在一个较长的时期内，采用预付费热量表是很好的选择，从国内目前预付费热量表的开发情况看，IC卡预付费表占据统治地位，然而尽管卡式表在功能上已经比较完善，但也存在着一些本身不可避免的缺陷，如IC卡插拔问题，由于IC卡热量表需要留有插口，所以导致热量表易受外界的干扰，进而导致IC卡热量表失效，同时经常的插拔会造成IC卡的磨损，另外通讯距离也是一个不容忽视的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供智能温控式预付费热计量表，以解决上述背景技术中提出的从国内目前预付费热量表的开发情况看，IC卡预付费表占据统治地位，然而尽管卡式表在功能上已经比较完善，但也存在着一些本身不可避免的缺陷，如IC卡插拔问题，由于IC卡热量表需要留有插口，所以导致热量表易受外界的干扰，进而导致IC卡热量表失效，同时经常的插拔会造成IC卡的磨损，另外通讯距离也是一个不容忽视的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：智能温控式预付费热计量表，包括热量计算单元，所述热量计算单元的下端安装有电池仓，所述电池仓的左右两端均安装有减速器仓，左右两侧所述减速器仓的下端均连接于连接件的上端面，所述连接件的下端安装有流量脉冲计，所述流量脉冲计上安装有电磁阀控制器，所述热量计算单元的输入端单向电连接于电源模块的输出端，所述热量计算单元的输出端单向电连接于报警模块的输入端，所述热量计算单元的输入端单向电连接于温度测量模块的输出端，所述热量计算单元的输入端单向电连接于键盘显示模块的输出端，所述热量计算单元双向电连接红外通信模块。

优选的，所述热量计算单元采用MSPF单片机。

优选的，所述热量计算单元的输入端单向电连接于所述流量脉冲计的输出端。

优选的，所述热量计算单元的输出端单向电连接于所述电磁阀控制器的输入端。

优选的，所述温度测量模块选用PT温度传感器。

优选的，所述电源模块采用.V锂电池供电，所述报警模块由蜂鸣器、三极管、限流电阻等器件组成，所述红外通信模块由红外发送电路和红外接收电路组成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的智能温控式预付费热计量表以热量计算单元为核心，由电源模块进行供电，每当热水流过10L时，流量脉冲计发出脉冲信号，提醒热量计算单元检测温度一次，热量计算单元根据进出水口的温度差与供热介质的比热容计算出所耗热量，并在上次剩余热量值中扣除后，将所得新剩余热量值在键盘显示模块的液晶屏上显示，本实用新型提供的智能温控式预付费热计量表实现了对用户消耗热量的准确计量，硬件电路设计简单，软件算法完善可靠，经过现场的实际运行,该表在休眠状态下电流小于4uA，计量准确度达到国家三级表的标准，为热量表的研制开辟了一条新途径。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的结构框图。

图中：1-热量计算单元、2-电池仓、3-减速器仓、4-连接件、5-流量脉冲计、6-电磁阀控制器、7-电源模块、8-报警模块、9-温度测量模块、10-键盘显示模块、11-红外通信模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：智能温控式预付费热计量表，包括热量计算单元1，热量计算单元1表采用MSP430F413单片机，它是一种超低功耗的混合信号控制器，耗电电流为uA级，可以在118～316V之间工作，8K字节片上FLASH程序存储器，1K字节片上RAM，片内外设丰富，有6个8位双向I/O口，MSP430F413最小系统由处理MSP430F413、复位电路、38K晶振、JTAG接口构成，JTAG接口为MSP430FLASH系列单片机特有的接口，用户通过JTAG接口可以方便地实现程序的在线开发，大大加快工程进度，MSP430F413单片机有五种省电模式，在CPU活动时，功耗较大，CPU进入省电模式后，功耗极低，省电模式级别越高功耗越低，所以应根据系统的具体情况使单片机进入高级别的省电模式，热量表的软件设计成事件驱动方式，热量计算单元1平时工作在LPM3，当有中断发生时唤醒单片机，在中断服务程序中处理相应的事件，处理完后热量计算单元1又进入省电模式，步骤如下：1开始，2设置堆栈指针，3设置液晶驱动方式，4端口初始化，5进入低功耗方式，6是否进行流量测量，如果是，则继续进行温度测量，确定温度及流量差值，计算并累加热量，然后存储当前信息进入低功耗方式，如果否，则确定是否进入键盘及LCD显示，如果是，则显示当前信息并进入低功耗方式，如果否，则存储当前信息并进入低功耗方式，热量计算单元1的下端安装有电池仓2，电池仓2的左右两端均安装有减速器仓3，左右两侧减速器仓3的下端均连接于连接件4的上端面，连接件4的下端安装有流量脉冲计5，流量脉冲计5记录流量计发出的脉冲个数，采用湿式热水表，由于在水表的“0.0lm³”位分别安装的1号和2号干簧管，分别与J1的1口和3口相连接，及1L齿轮上的磁铁作用，使得指针每转动一周，能且只能把干簧管的簧片吸合一次，形成脉冲。1号干簧管吸合则P2.0发生一次低电平表示“流过10L热水”，2号干簧管吸合则P2.1发生一次低电平表示“流过10L热水”，当二个干簧管同时接通时则认为“强磁场干扰热量表，有窃热可能”，在程序中自动关闭电磁阀控制器6，停止供热，流量脉冲计5上安装有电磁阀控制器6，热量计算单元1的输入端单向电连接于电源模块7的输出端，电源模块7采用4.6V锂电池供电，通过RICOH公司的降压芯片RH5RL30AA把电池的输出电压降到3V以保证单片机正常工作，同时还采用了同样来自RICOH公司的电压检测模块R3111H301C用于检测电池电压是否低于警戒值3V，从而提醒用户更换电池，热量计算单元1的输出端单向电连接于报警模块8的输入端，报警模块8由蜂鸣器、三极管、限流电阻等器件组成，当表内剩余热量达到警戒值后，蜂鸣器会发出鸣叫声，以作提醒，同样当电池电压低于3V时，蜂鸣器同样会发出报警，热量计算单元1的输入端单向电连接于温度测量模块9的输出端，温度测量模块9选用PT100温度传感器,将两支PT100分别接到供热管路的入水口和出水口中，实时采集温度信号，均采用三线制桥式接法，该电路输出与热水温度相应的电压信号，为了让单片机准确地得到此信号，需将该信号通过对应的运算放大器再送入单片机，热量计算单元1的输入端单向电连接于键盘显示模块10的输出端，键盘显示模块10的按键部分采用3个按键，用于报警值的设置、液晶当前显示量的切换等，键盘显示模块10的显示部分采用一块96段的段式液晶，用以显示热量计算单元1测得的数据，包括当前剩余热量、进出水口的温度、电池剩余电量、当前热水的瞬时流量、累计流量等,同时采用可控制开关的黄色背光，使显示效果更加明显，热量计算单元1双向电连接红外通信模块11，红外通信模块11由红外发送电路和红外接收电路组成，用于红外线的光信号和单片机可处理的电脉冲信号之间的转换，实现热量表与外界的通信，发射时，传送的数据电信号从单片机的串行口发送出来，将载在38K的载波信号上进行脉冲调幅调制，进而驱动红外发光二极管向空间发射红外光，接收红外光信号需要用到红外接收电路，这里为了简化电路，降低功耗，采用集成式的红外接收器件HS0038B。

具体而言，热量计算单元1采用MSP430F413单片机。

具体而言，热量计算单元1的输入端单向电连接于流量脉冲计5的输出端。

具体而言，热量计算单元1的输出端单向电连接于电磁阀控制器6的输入端。

具体而言，温度测量模块9选用PT100温度传感器。

具体而言，电源模块7采用4.6V锂电池供电，报警模块8由蜂鸣器、三极管、限流电阻等器件组成，红外通信模块11由红外发送电路和红外接收电路组成。

工作原理：本实用新型在使用时，以热量计算单元1为核心，由电源模块7进行供电，每当热水流过10L时，流量脉冲计5发出脉冲信号，提醒热量计算单元1检测温度一次，热量计算单元1根据进出水口的温度差与供热介质的比热容计算出所耗热量，并在上次剩余热量值中扣除后，将所得新剩余热量值在键盘显示模块10的液晶屏上显示。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.智能温控式预付费热计量表，包括热量计算单元(1)，其特征在于：所述热量计算单元(1)的下端安装有电池仓(2)，所述电池仓(2)的左右两端均安装有减速器仓(3)，左右两侧所述减速器仓(3)的下端均连接于连接件(4)的上端面，所述连接件(4)的下端安装有流量脉冲计(5)，所述流量脉冲计(5)上安装有电磁阀控制器(6)，所述热量计算单元(1)的输入端单向电连接于电源模块(7)的输出端，所述热量计算单元(1)的输出端单向电连接于报警模块(8)的输入端，所述热量计算单元(1)的输入端单向电连接于温度测量模块(9)的输出端，所述热量计算单元(1)的输入端单向电连接于键盘显示模块(10)的输出端，所述热量计算单元(1)双向电连接红外通信模块(11)。

2.根据权利要求1所述的智能温控式预付费热计量表，其特征在于：所述热量计算单元(1)采用MSP430F413单片机。

3.根据权利要求1所述的智能温控式预付费热计量表，其特征在于：所述热量计算单元(1)的输入端单向电连接于所述流量脉冲计(5)的输出端。

4.根据权利要求1所述的智能温控式预付费热计量表，其特征在于：所述热量计算单元(1)的输出端单向电连接于所述电磁阀控制器(6)的输入端。

5.根据权利要求1所述的智能温控式预付费热计量表，其特征在于：所述温度测量模块(9)选用PT100温度传感器。

Images