CN209706883U - 一种智能燃气表 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种智能燃气表，包括控制器组件，所述控制器组件由底座、支架、电池盒、上盖、铭牌、智能控制器组成，所述智能控制器包括、单片机、GPRS模块、燃气计量、阀门驱动模块、CPU卡电路模块、数据存储电路模块、电源模块，通过单片机实现对***的实时控制；通过GPRS模块实现数据实时、双向传输，用户利用***或者APP通过Internet网获取燃气表的数据；同时采用燃气温度、压力检测，利用数据，在燃气表工作范围内进行温压补偿，从而修正燃气体积，保证燃气的计算精度，同时采用改善的燃气计量方式，保证燃气计量采集的准确性，采用阀门驱动，采用集成芯片，保证阀门驱动的可靠性，保证燃气使用安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种燃气表，尤其涉及一种智能燃气表。
背景技术
智能抄表***的推广应用，将进一步推动公共能源的计量与抄收自动化，逐步实现能源供应的实时动态监控，推动我国自来水、燃(煤)气、热力、电力公司的管理升级，帮助企业解决抄表难、收费难，抄表工作条件差、效率低、劳动强度大、不可控等普遍问题，帮助企业创新客户服务管理模式和信息传输模式，降低沟通成本，提高资源利用率和顾客忠诚度，增强公司竞争优势，突出企业公共性、公益性、基础性特征，提高燃气企业的经营、管理效益，进而帮助燃气企业实现公益事业与社会产业的双重属性。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供了一种智能燃气表，实时控制，能够完成GPRS数据收发、温度压力检测、燃气计量采集、阀门开关的任务。
为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
本实用新型提供了一种智能燃气表，包括控制器组件，所述控制器组件由底座、支架、电池盒、上盖、铭牌、智能控制器组成；
所述智能控制器包括：
单片机：实现GPRS通讯、CPU卡处理、阀门驱动、温度压力检测、燃气计量；
GPRS模块：当所述单片机内部时钟确认为定时上传时间时，启动GPRS通讯，将当前燃气表信息上传给云端服务器，同时云端服务器将最新的控制信息下传给智能燃气表端，进行实时调整；
燃气计量：所述单片机周期性的控制红外管进行检测计量信号；
温度压力检测模块：所述单片机主动通过通信方式，采集温度、压力的数值；
阀门驱动模块：所述单片机依据智能燃气表当前运行的状态，从而判断是否进行开关阀处理；
CPU卡电路模块：用户使用CPU卡卡内数据导入智能燃气表中；
数据存储电路模块：用于智能燃气表数据的存储；
人机交互电路模块：用于用户识别当前智能燃气表的状态；
电源模块：对***提供电源。
进一步，所述云端服务器包括上位机监控***和APP金管家。
进一步，所述单片机的外部电路包括为单片机提供稳定运行状态的复位电路、提供单片机运行指令时钟的时钟电路、烧写电路和为整个***的工作提供电源的电源电路。
进一步，所述单片机与所述GPRS模块通过USART进行数据通讯。
进一步，温度压力检测模块包括温度传感器和压力传感器，所述温度传感器包括两个两线制串行接口。
进一步，所述阀门驱动模块由IN1和IN2对阀门电机进行操控。
进一步，所述人机交互电路模块包括LED灯、蜂鸣器、采用IIC电路的液晶显示和按键。
本实用新型的有益效果为：通过单片机实现对***的实时控制；通过GPRS模块实现数据实时、双向传输，用户利用***或者APP通过Internet网获取燃气表的数据；同时采用燃气温度、压力检测，利用数据，在燃气表工作范围内进行温压补偿，从而修正燃气体积，保证燃气的计算精度，同时采用改善的燃气计量方式，保证燃气计量采集的准确性，采用阀门驱动，采用集成芯片，保证阀门驱动的可靠性，保证燃气使用安全性。
附图说明
图1为本实用新型的一种智能燃气表的方框图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参阅图1，一种智能燃气表，包括控制器组件，所述控制器组件由底座、支架、电池盒、上盖、铭牌、智能控制器组成；
所述智能控制器包括：
单片机1：实现GPRS通讯、CPU卡处理、阀门驱动、温度压力检测、燃气计量；
单片机的型号为PIC24FJ64GA306-I/PT，该单片机是16位单片机和DSC设备，16数据线的宽度，拥有16路10/12位AD。
GPRS模块6：当所述单片机内部时钟确认为定时上传时间时，启动GPRS通讯，将当前燃气表信息上传给云端服务器，同时云端服务器将最新的控制信息下传给智能燃气表端，进行实时调整；
燃气计量8：所述单片机周期性的控制红外管进行检测计量信号；
其中，燃气表计量指控制器利用机械结构旋转齿轮，然后单片机周期性的控制红外管进行检测计量信号，对所采集的信号进行数据梳理分析，从而的算出燃气使用气量，最后进行增加气量的结算。
温度压力检测模块7：所述单片机主动通过通信方式，采集温度、压力的数值；
其中，当智能燃气表进行当前表内的温度和压力的检测，首先将电源开启，然后通过IIC总线进行数字信号的输出，先后根据IIC打开温度传感器和压力传感器，进行启动数据采集，等待一定时长的模拟信号转换，在读取内部转换后的数字量。
其中，温度压力检测模块的工作原理为：当外部气体对传感器的内部膜片产生外部压力，所以隔膜内的传感器会在成比例的压力中产生一个小位移，然后一个传感器产生电阻变化，最后该芯片将继续检测内部电子电路的变化过程，并转换发送一个相对于这个压力的数字量信号参数。
阀门驱动模块2：所述单片机依据智能燃气表当前运行的状态，从而判断是否进行开关阀处理；
其中，阀门驱动模块所用的阀门驱动芯片为DRV8837DSGR，此装置可以启动直流电动机或其他设备，如电磁阀。输出驱动器块由一个设备为H桥的N通道功率MOSFET构成，以启动直流电机绕组，在器件内部的电路衍生出的电荷能量可以产生驱动栅极所需电压。
DRV8837DSGR芯片的输出端OUT2和OUT1接口连接到一个连接座上，最终是和燃气表阀门电机两脚进行连接，作为阀门电机的输入控制端。
CPU卡电路模块9：用户使用CPU卡卡内数据导入智能燃气表中；
其中，单片机通过开关电路控制CPU卡模块电路和ESAM模块的电源供应，可以降低非使用中的电路功耗，当CPU卡***卡座时，使IC-MCU-CardIN电平从高电平到低电平，中断触发MCU进行CPU卡操作；首先MCU控制开启CPU卡和ESAM的电源，中断触发MCU进行CPU卡操作；
首先MCU控制开启CPU卡和ESAM的电源，然后初始化CPU卡，读取CPU卡参数，再在ESAM内取得密钥验证，才能进行相应的参数读写操作，从而完成一次完整CPU卡的数据读写操作，然后进行液晶提示相应操作信息。
数据存储电路模块4：用于智能燃气表数据的存储；
其中，对于智能燃气表，用户需要对燃气累计量、剩余金额、剩余气量等参数存储12个月及以上，便于数据追溯；
数据存储电路模块为FM24V05-GTR器件进行设计的存储电路，此电路采用IIC方式，电源由MCU可控，功耗低，简单实用。
人机交互电路模块5：用于用户识别当前智能燃气表的状态；
电源模块：对***提供电源。
所述云端服务器包括上位机监控***和APP金管家。
上位机监控***：将燃气表端的上传的信息进行分析；
APP金管家：燃气表用户可以使用APP对表进行充值服务，同时还可以通过APP了解家里的燃气表当前状态，实时关注用气情况。
所述单片机的外部电路包括为单片机提供稳定运行状态的复位电路、提供单片机运行指令时钟的时钟电路、烧写电路和为整个***的工作提供电源的电源电路。
其中，复位电路由RC电路完成，输出低电平为有效的复位信号，为了使单片机可靠复位，一般有效复位信号会持续10mS左右。此外，一个小电阻连接复位电路和单片机的复位引脚MCLR之间，这限制了任何电流从外部电容来避免由静电放电或MCLR引脚产生电过载造成的损害流动。
单片机的时钟采用内部HIS晶振和外部LSE晶振，内部进行时钟配置。
烧写电路采用ICSP电路，ICSP接口电路只需要单片机引出2根数据线，ICSP电路可进行***程序的调试和程序的下载。
所述单片机与所述GPRS模块通过USART进行数据通讯。
温度压力检测模块包括温度传感器和压力传感器，所述温度传感器包括两个两线制串行接口。
所述阀门驱动模块由IN1和IN2对阀门电机进行操控。
所述人机交互电路模块包括LED灯、蜂鸣器、采用IIC电路的液晶显示和按键。
按键电路包括上拉电阻110k，从而保证保持一个稳定的高电平状态，一个电阻和一个电容组成一个RC滤波，去除使用时，一些外部干扰。
采用IIC电路的液晶显示，可以了解智能燃气表的剩余电量、时间、用气累计量、用气余量、用气价格、阀门状态、管道温度压力等参数，采用液晶驱动芯片PCF8553DTT/A。
蜂鸣器：采用贴片式。
LED灯：进行单面贴片。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种智能燃气表，包括控制器组件，所述控制器组件由底座、支架、电池盒、上盖、铭牌、智能控制器组成，其特征在于：
所述智能控制器包括：
单片机：实现GPRS通讯、CPU卡处理、阀门驱动、温度压力检测、燃气计量；
GPRS模块：当所述单片机内部时钟确认为定时上传时间时，启动GPRS通讯，将当前燃气表信息上传给云端服务器，同时云端服务器将最新的控制信息下传给智能燃气表端，进行实时调整；
燃气计量：所述单片机周期性的控制红外管进行检测计量信号；
温度压力检测模块：所述单片机主动通过通信方式，采集温度、压力的数值；
阀门驱动模块：所述单片机依据智能燃气表当前运行的状态，从而判断是否进行开关阀处理；
CPU卡电路模块：用户使用CPU卡卡内数据导入智能燃气表中；
数据存储电路模块：用于智能燃气表数据的存储；
人机交互电路模块：用于用户识别当前智能燃气表的状态；
电源模块：对***提供电源。
2.根据权利要求1所述的一种智能燃气表，其特征在于：所述单片机的外部电路包括为单片机提供稳定运行状态的复位电路、提供单片机运行指令时钟的时钟电路、烧写电路和为整个***的工作提供电源的电源电路。
3.根据权利要求1所述的一种智能燃气表，其特征在于：所述单片机与所述GPRS模块通过USART进行数据通讯。
4.根据权利要求1所述的一种智能燃气表，其特征在于：温度压力检测模块包括温度传感器和压力传感器，所述温度传感器包括两个两线制串行接口。
5.根据权利要求1所述的一种智能燃气表，其特征在于：所述阀门驱动模块由IN1和IN2对阀门电机进行操控。
6.根据权利要求1所述的一种智能燃气表，其特征在于：所述人机交互电路模块包括LED灯、蜂鸣器、采用IIC电路的液晶显示和按键。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201822063684.6U CN209706883U (zh) | 2018-12-10 | 2018-12-10 | 一种智能燃气表 |
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| CN201822063684.6U CN209706883U (zh) | 2018-12-10 | 2018-12-10 | 一种智能燃气表 |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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| CN201822063684.6U Active CN209706883U (zh) | 2018-12-10 | 2018-12-10 | 一种智能燃气表 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111486915A (zh) * | 2020-04-17 | 2020-08-04 | 苏州燃气集团有限责任公司 | 气量分解监控智能燃气表和气量分解监控方法 |
| CN114673819A (zh) * | 2020-12-24 | 2022-06-28 | 金卡智能集团股份有限公司 | 多阀门自适应方法、***及燃气表 |
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2018
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| CN111486915B (zh) * | 2020-04-17 | 2022-06-21 | 苏州燃气集团有限责任公司 | 气量分解监控智能燃气表和气量分解监控方法 |
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