一种多供电模式切换的直读式物联网燃气表的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种多供电模式切换的直读式物联网燃气表。
【背景技术】
[0002]我们国内所使用的民用管道燃气计量装置，一般为膜式燃气表，数据采集全是靠人工挨家挨户进行数据抄收，这样使得数据采集费时费力，且准确性和及时性难以得到保障；另外，燃气表的数据采集器在数据传输过程中容易受到外界干扰而导致机械计数与电子计数不一致，抄录的数据经常出现错误而造成公司与客户之间的纠纷。
[0003]为解决数据抄录错误的问题，现在直读式燃气表开始越来越多地进入到我们的日常生活中，例如中国专利CN 201335714Y公开了一种光电直读式燃气表，利用字轮、字轮转轴及光发射管、光接收管和单片机相配合，将光敏接收管的信号转换成数字信号并通过通讯模块向外部输出，实现光电直读。不过由于直读式物联网燃气表包含光电直读和GPRS通讯，采集数据通讯时耗电量大，若采用普通燃气表的干电池供电方式会造成用户经常更换电池，给日常生活带来许多不便之处，同时也增加了使用成本。
[0004]中国专利CN 201903927 U公开了一种无线远传IC卡智能燃气表，其供电单元采用外部电池(干电池)和内部电池(锂电池)组合的结构，在外部电池没电或电压过低时切换至内部电池供电，保证燃气表的正常使用。若光电直读式燃气表应用上述供电方式，由于直读式燃气表的耗电量较大，这样的供电方式不能满足使用需求。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种多供电模式切换的直读式物联网燃气表，以解决传统燃气表供电方式所带来的使用不便及使用成本高的问题。
[0006]为了实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案是:一种多供电模式切换的直读式物联网燃气表，包括主控制器和供电单元，所述主控制器输入连接光电直读采样电路，输出连接液晶显示电路，输出控制连接用于控制基表阀门的阀门控制电路，该燃气表还设有与主控制器通讯连接的GPRS通讯模块；所述供电单元包括用于与市电连接的具有市电接口的外电源电路、用于通过干电池接口使用干电池供电的外部电池电路和用于通过锂电池接口采用锂电池供电的内部电池电路。
[0007]所述干电池接口与第一切换开关串联后再与市电接口的输出端相连以输出电压信号EA，且市电接口的输出端还与第一切换开关的控制端连接。
[0008]所述市电接口的输出端设有两路输出，第一路用于通过第一稳压器输出3.3V电压，第二路用于通过第二稳压器给GPRS通讯模块供电。
[0009]所述锂电池接口通过第二切换开关进行供电，所述第二切换开关受主控制器控制。
[0010]所述市电接口的输出端与第一稳压器之间设有防倒流二极管D11。
[0011]所述市电接口的输出端与第二稳压器之间设有控制开关，所述控制开关受主控制器控制。
[0012]所述市电接口、干电池接口及锂电池接口端分别设有用于检测对应接口供电状态的信号检测电路。
[0013]干电池接口及锂电池接口端还分别设有用于检测对应干电池电压及锂电池电压的电压检测电路。
[0014]本实用新型多供电模式切换的直读式物联网燃气表采用外电源、干电池、内部锂电池三种智能切换，用户也可以选择不同组合供电方式，各供电电路之间可以相互切换，互不影响，解决了由于直读式燃气表耗电量大而采用传统供电方式使用不便及使用成本高的问题，满足了燃气表的用电需求。
[0015]各供电电路上还分别设置接反保护电路，以防止电能的浪费。
[0016]另外，数据通过GPRS网络上传给收费系统，供管理者分析，其网络传输通讯距离不受限制，使抄表员能够现场通过无线方式进行抄表；同时通过GPRS网络也可以实现阶梯气量和气价设置，给燃气公司调价带来方便。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型直读式物联网燃气表的结构原理图；
[0018]图2是供电单元电路图；
[0019]图3是GPRS模块电路；
[0020]图4是阀门控制电路；
[0021]图5是微处理器MCU和液晶显不电路；
[0022]图6是光电管采样电路。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图及具体的实施例对本实用新型进行进一步介绍。
[0024]如图1所示为本实用新型多供电模式切换的直读式物联网燃气表的结构原理图，由图可知，该燃气表包括主控制器和供电单元，主控制器输入连接光电直读采样电路以采集用户用气情况，输出连接液晶显示电路，输出控制连接用于控制基表阀门的阀门控制电路，主控制器通过判断服务器给的指令，或者用户缴费情况控制阀门开关，并通过液晶显示这些信息；该燃气表还设有与主控制器通讯连接的GPRS通讯模块以将用气数据通过GPRS网络传给服务器；该供电单元通过电源管理为整个外围电路供电，包括用于与市电连接的具有市电接口的外电源电路、用于通过干电池接口使用干电池供电的外部电池电路和用于通过锂电池接口采用锂电池供电的内部电池电路。
[0025]如图2所示，P9是干电池接口，PlO是用于外接电源输入的市电接口，P7是内部锂电池接口。P9的输出端与第一切换开关Q13 (本实施例采用MOS管)串联后再与PlO的输出端相连以输出电压信号+EA，且PlO的输出端还与Q13的控制端连接。
[0026]P9及P7端还分别设有用于检测对应干电池电压及锂电池电压的电压检测电路，即R45、R46、R50采样电阻的输入信号BAT_ADC用于检测干电池的电压，R32、R34、R33采样电阻的输入信号LI_ADC用于检测内部锂电池的电压，两个AD信号分别接在主控制器U4的45和49管脚，如图5所不。
[0027]P9、PlO及P7端还分别设有用于检测对应接口供电状态的信号检测电路，如信号BAT_PD接U4的46管脚，用于检测干电池的供电状态；信号LI_PD接U4的50管脚，用于检测锂电池供电状态；信号P0W_D0WN接U4的47管脚，用于检测外接电源的供电状态。
[0028]PlO与P9的连接端输出的电压信号+EA分为两路，一路通过第一稳压器U6输出3.3V电压，EA与U6之间的防倒流二极管Dll的作用是防止在只有内部锂电池供电情况下3.3V通过U6漏电往前级输入电压。C30、C26、C22、C29、C28是电源滤波电容。另外，主控制器U4管脚30的信号GSM_SW输出高电平时，Q12导通，MOS管Qll控制