CN2488052Y

CN2488052Y - Ic卡智能水表

Info

Publication number: CN2488052Y
Application number: CN 01249499
Authority: CN
Inventors: 杨梁开; 杨超; 杨建�; 郭平
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-08-20
Filing date: 2001-08-20
Publication date: 2002-04-24
Anticipated expiration: 2011-08-20

Abstract

一种IC卡智能水表,由IC卡、计量传感器、控制电路组成,计量传感器安装在基表内并引出采样信号线连接至控制电路,控制电路包括单片机电路、数据采样电路、电压检测集成电路、掉电数据保存电路、防磁电路、阀门控制电路、液晶显示电路、IC卡读写电路。本实用新型设计合理、功能齐全、安全可靠、适应性强,技术性能优良,为供水管理现代化提供了一种先进设备。

Description

IC卡智能水表

技术领域：

本实用新型涉及一种计量控制装置，具体涉及一种IC卡智能水表。

背景技术：

现有的供水系统大都采用原始的机械式计量水表，人工手动抄表计费，先用水后收费，管理较为落后，不能进行定时定量供水及实现预收费，给供水单位的收费工作和资金周转带来很大困难，有的单位和用户拖欠水费时间长，数额巨大，同时，供水单位管理上也容易出现漏洞，国家财产和供水公司的经济经常蒙受很大损失。

发明内容：

本实用新型之目的旨在提供一种自动控制定时定量供水、自动化程度高、安全可靠、实现预收费、管理先进严密、使用方便、经济实用、功能齐全、功耗低的IC卡智能水表。

本实用新型的技术解决方案是：这种IC卡智能水表由IC卡、计量传感器、控制电路组成，与基表配套使用，计量传感器安装在基表内并引出采样信号线连接至控制电路，控制电路包括单片机电路、数据采样电路、电压检测集成电路、掉电数据保存电路、防磁电路、阀门控制电路、液晶显示电路、IC卡读写电路，控制电路以单片机电路为核心，通过程序进行数据处理；数据采样电路为安装在基表内的计量传感器输出脉冲信号，由采样信号线连接至单片机的输入脚，通过程序作出脉冲计数处理；单片机的输出脚分别连接至液晶的数据、时钟、编程线，液晶显示不同状态下的用水量；单片机的另两个输出脚分别输出高、低电平，分别连接阀门控制电路的不同三极管基极，通过电流放大后驱动阀门的打开或关闭；电压检测集成电路的Vcc和GND分别接电路的电源和地，输出脚接单片机的输入脚，单片机可通过程序作出欠压关阀处理；防磁电路为干簧管一端接地，另一端接单片机输入脚，单片机可通过程序作出防磁关阀处理；IC卡读写电路为IC卡座的脚分别与单片机的输入输出脚连接，单片机可转入相应程序执行读卡或写卡操作；掉电数据保存电路的脚分别与单片机的输入输出脚连接，单片机要通过片选后方可对数据保存电路进行数据读写。

本实用新型和现有技术相比，将先进的微电脑技术和电子技术、机械技术应用于控制装置中，具有当阀门关闭失灵、可用数据为零时，启动透支计量系统继续对用水量计量的功能；本实用新型能自动取样计量并实现平价和议价用水计量管理；特有的2.7V-3.6V低电压状态运行功能；维修功能；十二个月实际用水量循环记录并通过IC卡进行信息反馈功能；具有自动定时定量计量准确、开通或切断水源及时、显示直观、功能齐全等特点。因此，本实用新型设计合理，安全可靠、适用性强，为供水管理现代化提供了一种先进的计量控制设备。

附图说明：

图1为本实用新型电原理框图

图2为本实用新型实施例电路图

具体实施方式：

参见图1，本实用新型由IC卡、计量传感器、基表、控制电路、阀门、电池、管接头、采样信号线组成，电池采用长寿高能锂电池，计量传感器安装在基表内并引出采样信号线。最简单的计量传感器为：在现有干式水表的运转齿轮周边上安装固定一磁块，而在这运转齿轮旁边安装固定干簧管继电器，干簧管继电器的输出连接采样信号线。因此，当水表基表的运转齿轮每运转一周，则干簧管继电器受磁块磁力作用，吸合一次，所以在输出采样信号线上就会有一脉冲信号输出，连接至控制电路。控制电路包括单片机电路、数据采样电路、电压检测集成电路、掉电数据保存电路、防磁电路、阀门控制电路、液晶显示电路、IC卡读写电路，控制电路以及单片机电路为核心，通过程序进行数据处理：数据采样电路为安装在基表内的计量传感器输出脉冲信号，由采样信号线连接至单片机的输入脚，通过程序作出脉冲计数处理；单片机的输出脚分别连接至液晶的数据、时钟、编程线，液晶显示不同状态下的用水量；单片机的另两个输出脚分别输出高、低电平，分别连接阀门控制电路的不同三极管基极，通过电流放大后驱动阀门的打开或关闭；电压检测集成电路的VCC和GND分别接电路的电源和地，输出脚接单片机的输入脚，单片机可通过程序作出欠压关阀处理；防磁电路为干簧管一端接地，另一端接单片机输入脚，单片机可通过程序作出防磁关阀处理；IC卡读写电路为IC卡座的脚分别与单片机的输入输出脚连接，单片机可转入相应程序执行读卡或写卡操作；掉电数据保存电路的脚分别与单片机的输入输出脚连接，单片机要通过片选后方可对数据保存电路进行数据读写。

参见图2，本实用新型电路包括单片机电路CPU、数据采样电路、掉电数据保存电路、电压检测集成电路、防磁电路、阀门控制电路，液晶显示电路，及IC卡插座的IC卡读写电路。液晶显示电路由单片机CPU和液晶LED组成，液晶的LED为定制的低功耗6位带5段汉字显示液晶，单片机U1的输出脚7-9分别连接到液晶的数据、时钟、编程线。插入IC卡，液晶显示当时状态下可用水量；当反向插入IC卡时，液晶显示相反状态下可用水量(或总用水量)，在接到任何其它信号后，液晶显示改变为当时状态下可用水量。液晶显示保持时，电路入于低功耗状态。

阀门控制电路包括由三极管Q1-Q6、电阻R9-R14组成。当水表需打开阀门时，由单片机U1的输出脚24输出高电平，输出脚25输出低电平，通过电流放大驱动阀门打开；当控制器需关闭阀门时，由单片机U1的输出脚24输出低电平，输出脚25输出高电平，通过电流放大驱动阀门关闭。

数据采样电路由从水表取出脉冲信号传感器MC和电阻R2组成，采样信号传感器的一端接地，另一端接单片机U1输入脚20并串接上拉电阻R2，当单片机U1的20脚接到低电平信号，则通过程序作出脉冲计数处理。

电压检测集成电路由欠压检测集成芯片U2和电容C4、电阻R3组成，欠压检测集成芯片U2的VCC和GND分别接电路的电源和地，芯片U2的输出3脚接单片机U1的输入脚21，电容C4并联于欠压检测集成芯片U2的3脚和GND，防止由于电源抖动造成误判断，当电池正常时，3脚输出高电平，否则输出低电平，当单片机U1的21脚接到低电平信号，则通过程序作出欠压关阀处理，此时应立即通知相关部门更换电池。

防磁电路由防磁信号线FZ和电阻R2组成，干簧管两端即防磁信号线FZ的一端接地，另一端接单片机U1的输入脚2 3并串接上拉电阻R2，当单片机U1的23脚接到低电平信号，则通过程序作防磁关阀处理。

IC卡读写电路由单片机U1和IC卡座U4、电阻R4-R8组成，IC卡座U4的脚分别与单片机U1的输入输出脚14、15、16、17、19)连接，当IC卡插入后，单片机U1的19脚接到低电平信号，则转入相应程序执行读卡或写卡操作。

掉电数据保存电路由E²PROMU3、电容C5、单片机U1组成，E²PROM：U3的2-4脚分别与单片机U1的输入输出脚11-13连接，U3的8脚与电源连接，当单片机U1要对E²PROM：U3进行读写或操作时，先通过6脚输出高电平控制E²PROM：U3，片选后才对E²PROM：U3进行数据读写。

单片机U1的第6-25脚为输入输出脚，其状态可由程序按当时所需随时设定，故单片机U1的很多脚是共用的。

本实用新型的程序功能板块预留齐全，单片机内设有时钟日历，已实现12个月用水量循环记忆功能，配合一户一卡的IC卡信息传送和信息反馈管理，便于供水单位用电脑对用户用水状况进行分析；当阀门关闭失灵，可用数据为零时，启动透支计量系统继续对用水量计量，待修复后自动将透支用量减去；可实现平价和议价用水计量管理。

本实用新型可对开户卡维修卡实现分区域管理。当某一区域的用户需要开户、过户、维修等服务，只有本地的开户卡或维修卡才能实现。

本实用新型配有专用的时钟设置器，可对时钟进行设置。

当供水网安装本实用新型后，用户持IC卡及现金到指定的计算机管理中心办理开户手续写入密码和数据，将卡插入IC卡水表后，IC卡水表自动识别密码，确认有效后，将卡中的数据读出并存入控制器，并将IC卡中数据清零，如各状态正常则打开阀门供水。随时对计量、防磁、欠压，等各种信号进行检测并作出及时相应的处理。用户可随时持已清零的IC卡到指定购水点购卡。

本实用新型的IC卡为低电压大容量加密卡，配以IC卡座实现信息传递；单片机为低电压工作模式的低功耗CPU：U1；低电压工作模式的E²PROM；低电压运行的控制阀。由各种低电压工作的元件及电路能构成由3.6V锂电池供电的低电压低功耗以CPU为控制中心的多功能低功耗智能水表。

附图中的单片机U1型号为PIC16C57B、E²PROM：U3型号为93 LC46、电压检测集成芯片U2为HT7027A、液晶LED为定制液晶、IC卡型号为88SC1604。

Claims

1、一种IC卡智能水表，其特征在于由IC卡、计量传感器、控制电路组成，与基表配套使用，计量传感器安装在基表内并引出采样信号线连接至控制电路，控制电路包括单片机电路、数据采样电路、电压检测集成电路、掉电数据保存电路、防磁电路、阀门控制电路、液晶显示电路、IC卡读写电路，控制电路以单片机电路为核心，通过程序进行数据处理；数据采样电路为安装在基表内的计量传感器输出脉冲信号，由采样信号线连接至单片机的输入脚，通过程序作出脉冲计数处理；单片机的输出脚分别连接至液晶的数据、时钟、编程线，液晶显示不同状态下的用水量；单片机的另两个输出脚分别输出高、低电平，分别连接阀门控制电路的不同三极管基极，通过电流放大后驱动阀门的打开或关闭；电压检测集成电路的Vcc和GND分别接电路的电源和地，输出脚接单片机的输入脚，单片机可通过程序作出欠压关阀处理；防磁电路为干簧管一端接地，另一端接单片机输入脚，单片机可通过程序作出防磁关阀处理；IC卡读写电路为IC卡座的脚分别与单片机的输入输出脚连接，单片机可转入相应程序执行读卡或写卡操作；掉电数据保存电路的脚分别与单片机的输入输出脚连接，单片机要通过片选后方可对数据保存电路进行数据读写。