一种适配NB-IoT通信模组的物联网膜式燃气表的制作方法

本实用新型属于燃气表技术领域，尤其涉及一种适配多款nb-iot通信模组的物联网膜式燃气表。

背景技术：

随着清洁能源的推广，天然气已进入千家万户，燃气表作为燃气计量仪表，其智能化程序越来越受到重视。国内使用的智能燃气表60％左右是ic卡智能燃气表，ic卡燃气表虽然解决了抄表入户难的问题，但不能及时地获取用户用气数据和燃气表状态，无法满足燃气公司在实时管控、大数据分析等方面的应用需求。在国家政策支持下，nb-iot通信技术快速发展，其功耗低、覆盖广的优点非常适合于无线抄表业务，得到广泛应用。但因nb-iot技术发展不同，nb-iot通信模组也多种多样，主要有bc95、bc28、me3616等通信模组。不同模组之间存在着以下差异：工作电压等级不同、通信接口电压等级不同、通信指令集存在差异、封装各异等。由此造成不同模组之间不能直接替换使用，给燃气表设计与生产带来诸多不便，因此急需一款适配多款nb-iot通信模组的物联网燃气表方案，以解决以上问题。

技术实现要素：

本实用新型旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种适配nb-iot通信模组的物联网膜式燃气表。本实用新型的技术方案如下：

一种适配nb-iot通信模组的物联网膜式燃气表，其包括：超低功耗微处理器(1)、nb-iot通信单元(6)、机电转换单元(4)、电机阀控制单元(2)、电源管理单元(7)、人-机接口(5)、配置台(8)和膜式燃气表基表(3)；所述超低功耗微处理器(1)分别与nb-iot通信单元(6)、人-机接口(5)和配置台(8)双向连通，所述超低功耗微处理器(1)分别与机电转换单元(4)、电机阀控制单元(2)、电源管理单元(7)单向连通；所述机电转换单元(4)获取膜式燃气表基表(3)的脉冲齿轮角度变化，并将角度变化转换成脉冲信号，反馈给超低功耗微处理器(1)，超低功耗微处理器(1)采集分析脉冲信号，得到燃气表的运行数据和状态信息；所述电机阀控制单元(2)接收超低功耗微处理器(1)的控制信号，继而控制膜式燃气表基表(3)内置的电机阀开启或者关闭；nb-iot通信单元(6)与服务器进行数据交互，实现远程抄表业务和远程监控业务，电源管理单元(7)为nb-iot通信单元(6)、人-机接口(5)、机电转换单元(4)、电机阀控制单元(2)和超低功耗微处理器(1)提供辅助电源；超低功耗微处理器(1)与配置台(8)连通，通过配置台(8)配置物联网膜式燃气表的运行参数。

进一步的，所述nb-iot通信单元(6)包括nb-iot通信模组(20)、电平转换单元(21)、可调电源(22)，电平转换单元(21)实现超低功耗微处理器(1)与不同nb-iot通信模组(20)之间的通信信号电平的转换，可调电源(22)为不同nb-iot通信模组提供相适应电压的工作电源。

进一步的，超低功耗微处理器(1)包括串行接口(23)和备用串行接口(24)，通过串行接口(23)来给超低功耗微处理器(1)配置包括nb-iot通信模组的通信波特率、通信指令集、通信过程控制字在内的参数，备用串行接口(24)在燃气表生产过程与配置台(8)进行数据交互，获取燃气表的nb-iot通信模组信息和物联网卡的信息，燃气表正常运行过程中不需要配置台的支持。

进一步的，所述膜式燃气表基表(3)内置计数轮，膜式燃气表基表(3)通气工作时，带动计数轮旋转，从而使得脉冲轮的角度改变，通过机电转换单元(4)，输出计量脉冲信号到超低功耗微处理器(1)进行计数，机电转换单元(4)是以霍尔传感器为转换器件，将脉冲轮的旋转角度转换成脉冲信号。

进一步的，所述人-机接口(5)是燃气表与用户之间进行信息交互的接口，包括lcd显示器、按键、蜂鸣器和发光管。

进一步的，所述超低功耗微处理器采用stm8l、stm32或msp430等系列微处理器，所述机电转换单元(4)的霍尔传感器采用ys4915，电机阀控制单元(2)采用晶体管驱动器，nb-iot通信单元适配的通信模组包括bc28、bc95、m5310、me3616等。

本实用新型的优点及有益效果如下：

本实用新型为一种适配多款nb-iot通信模组的物联网膜式燃气表，解决了物联网膜式燃气表匹配不同nb-iot通信模组时的通信接口电压、电源电压和通信指令不同的问题，实现了多款nb-iot适配于一种物联网膜式燃气表的需求，具有方法简单、实用性强、成本低的特点。

附图说明

图1是本实用新型提供优选实施例一种适配多款nb-iot模组的物联网膜式燃气表的结构示意图；

图2是nb-iot通信单元的通信电平转换和可调电源结构示意图。

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、详细地描述。所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是：

如图1所示，描述了一种适配多款nb-iot通信模组的物联网膜式燃气表的结构，包括：超低功耗微处理器1、nb-iot通信单元6、机电转换单元4、电机阀控制单元2、电源管理单元7、人-机接口5、配置台8和膜式燃气表基表3；所述超低功耗微处理器1分别与nb-iot通信单元6、人-机接口5双向连通，所述机电转换单元4感受基表脉冲齿轮角度变化，将角度变化转换成脉冲信号，超低功耗微处理器1实时采集分析脉冲信号，得到燃气表的运行数据和状态信息；所述电机阀控制单元2接受超低功耗微处理器1的控制，继而控制基表内置的电机阀；超低功耗微处理器1与配置台8连通，通过配置台8配置物联网膜式燃气表的运行参数。需要指出的是，本实用新型中超低功耗微处理器1、nb-iot通信单元6、电机阀控制单元2等涉及的控制指令与处理均是现有技术人员不需要付出创造性劳动就能得出的程序或者指令，其并不是本实用新型的发明点所在，本实用新型请求保护的点在于各个模块以及单元之间的连接关系，因此其属于实用新型保护的客体。

如图2所示，描述了一种适配多款nb-iot通信模组的物联网膜式燃气表的适配多种nb-iot通信模组的电路连接方法，包括：超低功耗微处理器1、及对应的串行接口23和配置串行接口24，nb-iot通信单元6、及nb-iot通信模组20、电平转换单元21、可调电源22，电源管理单元7，和配置台8。所述nb-iot通信单元适配多种模组，例如bc95、bc28、me3616通信模组等。在nb-iot通信单元6中，电平转换单元21运用电平转换技术，实现两端1.8v～5.5v之间电压转换，适用于nb-iot通信模组20与超低功耗微处理器1中串行接口23之间的不同电压等级的匹配，保证不同通信接口的电压等级转换。可调电源22通过调整器件，一般为可调电位器，为nb-iot通信模组20提供正确的电源电压，可调电源22的输出电压范围为1.5～4.5v，覆盖各种nb-iot通信模组的工作电压范围。而通过配置台8向超低功耗微处理器1配置不同参数，可实现与对应nb-iot通信模组20的通信，配置参数主要包括：nb-iot通信模组的通信波特率、通信指令集、通信过程控制字等。配置台8是本实用新型专用的软件，采用串行接口通信方式，向超低功耗微处理器1配置参数，配置台8仅在燃气表生产过程中使用，燃气表正常运行过程中不需要配置台8的支持。

以上这些实施例应理解为仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的保护范围。在阅读了本实用新型的记载的内容之后，技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本实用新型权利要求所限定的范围。