一种模块式燃气表智能安全表箱的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种模块式燃气表智能安全表箱，包括表箱本体，表箱本体包括前端面开口的箱体以及箱盖，箱体内两侧壁上设置有用于安装燃气表的导槽，以及用于绑定燃气表的绑带，箱盖覆盖在箱体开口上且两者之间设置有磁敏开关，箱体上设置有第一槽口上安装有液晶显示屏，箱体上设置有狭长型第二槽口，箱盖的背面设置有安装有控制PCB板的凹槽，控制PCB板上设置有与第二槽口相对应的读卡器，控制PCB板与液晶显示屏连接，控制PCB板上包括控制模块、GSM模块、存储模块、报警模块、计量模块、RTC模块，磁敏开关与报警模块、GSM模块连接。可以与任意的燃气表进行装配，增加其安全性防止偷气漏气行为，同时在表箱上实现网络智能，有助于实现燃气管理的信息化。
【专利说明】
_种模块式燃气表智能安全表箱
技术领域
[0001]本发明涉及燃气行业控制计量表，尤其是涉及一种模块式燃气表智能安全表箱。
【背景技术】
[0002]燃气表是用以累计流过管道内燃气体积总量的流量测量仪表。表内有两个计量箱，每个箱内装有用浸油薄羊皮或合成橡胶制成的、具有一定容积的皮囊。燃气流过时，皮囊伸缩，因而改变皮囊与计量箱之间的体积，同时改变滑阀位置。排出两个计量箱体积的燃气，同时曲柄摆动一次，带动齿轮旋转，齿轮的转动带动计数器。计数器的读数即为排出燃气的体积量。
[0003]而随着科技的进步，现已不满足与传统的燃气表，人们需要功能更加强大的燃气表。因此发明了智能燃气表，智能燃气表在原有的燃气表的基础上加上了其他的多种功能，比如:时钟同步、智能付费、液晶显示、温度计等等。但是增加了多种功能的智能燃气表其造价成本高，形式、功能也多样。这导致了智能燃气表无法进行大范围的统一性的使用。这也导致了智能燃气表的某些功能，比如联网查询功能，没有办法实现。
[0004]此外，现有的燃气表安全系统设计依旧存在缺陷。裸露在外的燃气表很容易被破坏结构或者修改外部管路，从而被不法分子达到偷气漏气的目的。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种模块式燃气表智能安全表箱，可以与任意的燃气表进行装配，增加其安全性防止偷气漏气行为，同时在表箱上实现网络智能，有助于实现燃气管理的信息化。
[0006]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种模块式燃气表智能安全表箱，包括表箱本体，所述的表箱本体包括前端面开口的箱体以及箱盖，所述的箱体背面设置有与安装槽配合使用进行安装箱体的导轨，所述的箱体内两侧壁上设置有用于安装燃气表的导槽，以及用于绑定燃气表的绑带，所述的箱盖覆盖在箱体开口上且两者之间设置有磁敏开关，所述的箱体上设置有第一槽口与第二槽口，所述的第一槽口上安装有液晶显示屏，所述的第二槽口为狭长型槽口用于插入IC卡，所述的箱盖的背面设置有凹槽，所述的凹槽内安装有控制PCB板，所述的控制PCB板上设置有与第二槽口相对应的读卡器，所述的控制PCB板与液晶显示屏连接，所述的控制PCB板上包括设置有控制模块、GSM模块、存储模块、报警模块、计量模块、RTC模块，所述的磁敏开关与报警模块、GSM模块连接。
[0007]所述的箱体上端设置有入气管口与出气管口，所述的入气管口处设置有阀门，所述的控制PCB板上设置有用于控制阀门开闭的阀门控制电路，所述的出气管口处设置有与报警模块连接的漏气检测探头，所述的报警模块包括蜂鸣器。安装在表箱本体内的燃气表的入气管由入气管口接入，燃气表的出气管由出气管口接出。控制PCB板通过GSM模块接收到互联网记录的缴费信息，当当前用户欠费时，通过阀门控制电路来控制入气管口处的阀门关闭，使得用户燃气被停，不能继续使用。当用户缴费完成后，阀门控制电路控制阀门开启，燃气正常供应。漏气检测探头检测到出气管口处存在漏气情况，将马上通过报警模块驱动蜂鸣器响起进行报警。
[0008]所述的GSM模块包括型号为M6310的通信模组，所述的通信模组上设置有GSM弹簧天线，所述的存储模块包括型号为24C16的存储芯片。GSM模块可以将控制PCB板上的实时信息以及存储在存储模块上的以往信息传送到服务端。并且服务端可以通过GSM模块发送操作命令至表箱本体。M6310是一款支持GSM/GPRS 900/1800MHz的工业级通信模组，支持短信收发、数据传输等功能，以及支持内置贴片SIM卡，具有小尺寸、低功耗、温度范围宽、抗干扰能力强的特点，同时内嵌丰富、稳定、可靠的网络协议，能满足客户的多种物联网应用需求。
[0009]所述的RTC模块包括型号为RX8025T的时钟芯片，所述的液晶显示屏与RTC模块连接可以显示时间。产生像时钟一样准确的振荡电路，液晶显示屏与其可以显示时间日期。任何工作都按时间顺序，用于产生这个时间的就是RTC模块。
[0010]所述的控制模块包括型号为MSP430F6733IPZ的单片机、编程接口与M⑶复位电路，所述的控制模块上连接有电池供电电路、备用电源电路、温度压力采集电路与MCU电源电路。控制模块作为控制PCB板的核心，单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器R0M、多种I/O 口和中断系统、定时器/计数器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。
[0011]所述的表箱本体上设置有控制按钮，控制按钮通过开关量输入电路与控制模块连接。控制按钮供使用者进行操作，在操作控制按钮后可以切换液晶显示屏来显示剩余金额、当前价格、时间、阶梯、周期累计、通信号等。
[0012]所述的箱盖上还设置有第三槽口，燃气表安装在表箱本体内后，燃气表上的数据显示器穿出所述的第三槽口，所述的表箱本体上还设置有存贮有用户信息的二维码。在表箱本体上设置第三槽口，可以通过第三槽口直观看到安装在表箱本体内的燃气表所显示的数据。用户使用了多少的燃气量一目了然。用户可以通过扫描表箱本体上的二维码，来获取账户内的各种信息。
[0013]所述的箱盖的上端与箱体翻转连接，所述的箱盖的下端通过螺栓固定在箱体上。用户是不允许拆卸箱盖，拆卸后报警模块将会自动响起警报，并将信号传送给服务端。但是翻转设计的箱盖给安装、修理的技术人员提供便利，不需要将表箱本体整体拆卸后进行安装或者维修。
[0014]与现有技术相比，本发明的优点在于设计了一个具有通用性的表箱本体，可以用来安装各种燃气表，包括传统的机械燃气表、电子燃气表以及智能燃气表，具有通用性。表箱本体背面设置导轨，在安装过程中，通过在安装槽上左右上下移动本发明就可以进行调节安装的位置，确定位置后可以通过螺栓等来固定表箱本体，自身安装简单方便。燃气表的安装则通过设置在箱体两侧壁上导槽划入箱体内，此时燃气表的左右两侧将被固定，在左右方向上不能再发生移动，再通过绑带将燃气表的前侧面锁紧在箱体的内侧面上，使得燃气表在前后方向上不能再发生移动，从而完成了固定安装燃气表。实际操作也是简单方便。
[0015]本发明设置了控制PCB板以及其搭配使用的电子元器件，从而实现了本发明的智能性与安全性。首先箱盖与箱体上设置有磁敏开关，一旦箱盖与箱体分体，磁敏开关将马上传送信号至报警模块与GSM模块，表箱本体发出警告，并将信号通过GSM模块传递给服务端。大大提高了其安全性，确保使用者无法进行偷气漏气。然后控制PCB板包括了多个模块，在表箱本体自身上实现智能化，并且与服务端建立信号传输通道。使得表箱本体可以实现数据显示、智能付费、表上查询等等功能。
【附图说明】
[0016]图1为本发明的结构示意图；
[0017]图2为箱盖的机构示意图；
[0018]图3为本发明的原理框图；
[0019]图4为本发明的部分电路图；
[0020]图5为GSM模块的电路图。
【具体实施方式】
[0021]以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
[0022]如图1至图5所示:一种模块式燃气表智能安全表箱，包括表箱本体1，表箱本体I包括前端面开口的箱体2以及箱盖3，箱体2背面设置有与安装槽配合使用进行安装箱体2的导轨，箱体2内两侧壁上设置有用于安装燃气表的导槽4，以及用于绑定燃气表的绑带5，箱盖3覆盖在箱体2开口上且两者之间设置有磁敏开关，箱体2上设置有第一槽口 6与第二槽口 7，第一槽口 6上安装有液晶显示屏8，第二槽口 7为狭长型槽口用于插入IC卡，箱盖3的背面设置有凹槽9，凹槽9内安装有控制PCB板，控制PCB板上设置有与第二槽口 7相对应的读卡器，控制PCB板与液晶显示屏8连接，控ffjiJPCB板上包括设置有控制模块21、GSM模块22、存储模块23、报警模块24、计量模块25、RTC模块26，磁敏开关与报警模块24、GSM模块22连接。
[0023]箱体2上端设置有入气管口11与出气管口，入气管口 11处设置有阀门，控制PCB板上设置有用于控制阀门开闭的阀门控制电路27，出气管口处设置有与报警模块24连接的漏气检测探头，报警模块24包括蜂鸣器BI。
[0024]GSM模块22包括型号为M6310的通信模组U5，通信模组U5上设置有GSM弹簧天线Yl，存储模块23包括型号为24C16的存储芯片IM13RTC模块26包括型号为RX8025T的时钟芯片U12，液晶显示屏8与RTC模块26连接可以显示时间。控制模块21包括型号为MSP430F6733IPZ的单片机U23、编程接口与MCU复位电路，控制模块21上连接有电池供电电路、备用电源电路、温度压力采集电路与MCU电源电路。
[0025]表箱本体I上设置有控制按钮12，控制按钮12通过开关量输入电路与控制模块21连接。箱盖3上还设置有第三槽口 10，燃气表安装在表箱本体I内后，燃气表上的数据显示器穿出第三槽口 10，表箱本体I上还设置有存贮有用户信息的二维码。箱盖3的上端与箱体2翻转连接，箱盖3的下端通过螺栓固定在箱体2上。
[0026]本发明在使用过程中，主电源采用3.6V锂电池。法拉电容作为辅助电源、电池电压不足时辅助一次GPRS通信供电，提高瞬间供电能力。计量采样采用双脉冲采样，最小脉冲当量0.01立方。
[0027]可以实现如下功能:表箱本体I可以设置历史数据冻结时间间隔，以分钟为最小单位;冻结数据包括:累计量、剩余金额、当前价格、表状态、冻结时间。
[0028]表箱本体I采用GPRS通信网络，平常处于休眠状态，待到设定时间将自动将数据上传服务端，默认间隔一天，上传时间间隔可设置，以小时为最小单位。数据包括用户充值、门禁、报警数据。用户使用时也可以进行主动上传数据。在定时上传的时刻，表箱本体I与服务端通信时，服务端会将上一次通信据之后对表箱本体I所有操作发送到表箱本体I，表箱本体I接收到命令执行相应的操作，如远程充值、参数设置等;表箱本体I有控制按钮，操作控制按钮，表箱本体I启动与服务器通信，上传实时数据，并获取服务器操作命令。
[0029]表箱本体I可以进行IC卡付费，也可以进行远程预付费，通过GPRS远程对燃气表用户开户和充值，表计天剩余金额上累加充值金额，当用户IC卡已经开户，远程充值只需找个这个客户直接充值即可，并记录充值总量等信息，充值是按金额方式充入表内，表液晶显示剩余金额数。表内预置IC卡智能表箱物联网燃气表模块说明书，费额价格参数(包括阶梯价方式)，扣费时表按当前执行价格扣费;价梯参数可以通过参数设置卡、用户卡、远程三种方式修改设置。表箱本体I支持I?5个阶梯价格设置，价格可设3个小数位，单位为元/m3。阶梯限量为整数，单位为卡插入后可以用于查询表具内数据，可读取表内余额、累计充值量、阶梯价格、用气记录、充值数据等。
[0030]操作控制按钮，短按控制按钮，液晶翻屏显示剩余金额、当前价格、时间、阶梯、周期累计、通信号。长按控制按钮3S，模块启动GPRS登录功能，登录时间在10-30S之间，登录成功后，液晶闪显提示，此时模块上传一条实时数据，并获取服务器端等待下发的任务。
[0031]温度压力采集电路，可以进行电压监测，采集电池电压，上传数据时上传的服务器，检测是否低电，低电关阀。
[0032]用强磁扰乱燃气表正常采样时，燃气表能自动记录磁干扰状态和磁干扰次数，并关闭阀门切断用户用气。当强磁干扰消失后可以插入购气卡或重新上电可将阀门打开恢复用气；
[0033]当剩余量小于等于设定的报警量时，液晶显示“请充值”，并在用气计脉时，蜂鸣报警提示。IC卡可设置余额不足报警时是否关阀，选择报警关阀时，剩余量第一次到达报警值时，阀门关阀。当剩余不为O后大于可透支金额(量)时，插用户卡后重新上电，表计开阀，可继续用气致可透支金额(量)。当透支用气时，再次执行关阀。当表用气流量大于设定值时，表具关阀禁止用气，插入用户卡后可恢复用气。该功能可通过IC卡选择启用或不启用。
[0034]可以外接燃气泄漏报警器，当燃气泄漏报警器报警给信号时，阀门关闭。解除报警，燃气表插卡或重上电，阀门开阀。
[0035]可以远程读取命令:实时数据，读取表内剩余、单价、累计用量、当前周期用量、表状态等数据;读冻结数据，读取上一次表内冻结数据;读历史数据，可读取最近12个月内每月用气量;读价格，读取表内当前价格、阶梯价格、阶梯时间参数;读表内参数，读取表具报警、透支参数、版本号、大流量限值、功能选择代码;读GPRS模块，读取模块编号、卡号信息；充值信息，通过远程设备对表具充值，表具返回充值后的表具剩余及充值状态。
[0036]远程对表箱本体I进行设置:设置价格，设置表内预置价格，包括阶梯价方式;设置报警额，设置低量报警余额;设置透支，设置可透支使用余额;设置大流量，设置最大用气流量，超流量关阀，本功能可选择启闭;初始化，初始化成新表，只保留通信编号;设置累计量，修改表具累计用气量，生产维护使用;开关阀，开启或关闭表阀门，远程关闭阀门时，只能通过远程开启阀门；解除强制开关阀，解除强制开关阀门状态，阀门按正常逻辑条件开关;设时间，设置表内时钟；设冻结参数，设置冻结历史数据时间间隔，默认每小时；设上传参数，设置冻结历史数据时间间隔，默认每天;设上传IP及端口，表连接服务器IP及端口；修改通信编号，表内唯一通信编号;远程升级，表远程软件升级。
【主权项】
1.一种模块式燃气表智能安全表箱，包括表箱本体，其特征在于所述的表箱本体包括前端面开口的箱体以及箱盖，所述的箱体背面设置有与安装槽配合使用进行安装箱体的导轨，所述的箱体内两侧壁上设置有用于安装燃气表的导槽，以及用于绑定燃气表的绑带，所述的箱盖覆盖在箱体开口上且两者之间设置有磁敏开关，所述的箱体上设置有第一槽口与第二槽口，所述的第一槽口上安装有液晶显示屏，所述的第二槽口为狭长型槽口用于插入IC卡，所述的箱盖的背面设置有凹槽，所述的凹槽内安装有控制PCB板，所述的控制PCB板上设置有与第二槽口相对应的读卡器，所述的控制PCB板与液晶显示屏连接，所述的控制PCB板上包括设置有控制模块、GSM模块、存储模块、报警模块、计量模块、RTC模块，所述的磁敏开关与报警模块、GSM模块连接。2.根据权利要求1所述的一种模块式燃气表智能安全表箱，其特征在于所述的箱体上端设置有入气管口与出气管口，所述的入气管口处设置有阀门，所述的控制PCB板上设置有用于控制阀门开闭的阀门控制电路，所述的出气管口处设置有与报警模块连接的漏气检测探头，所述的报警模块包括蜂鸣器。3.根据权利要求1所述的一种模块式燃气表智能安全表箱，其特征在于所述的GSM模块包括型号为M6310的通信模组，所述的通信模组上设置有GSM弹簧天线，所述的存储模块包括型号为24C16的存储芯片。4.根据权利要求1所述的一种模块式燃气表智能安全表箱，其特征在于所述的RTC模块包括型号为RX8025T的时钟芯片，所述的液晶显示屏与RTC模块连接可以显示时间。5.根据权利要求1所述的一种模块式燃气表智能安全表箱，其特征在于所述的控制模块包括型号为MSP430F6733IPZ的单片机、编程接口与M⑶复位电路，所述的控制模块上连接有电池供电电路、备用电源电路、温度压力采集电路与MCU电源电路。6.根据权利要求1所述的一种模块式燃气表智能安全表箱，其特征在于所述的表箱本体上设置有控制按钮，控制按钮通过开关量输入电路与控制模块连接。7.根据权利要求1所述的一种模块式燃气表智能安全表箱，其特征在于所述的箱盖上还设置有第三槽口，燃气表安装在表箱本体内后，燃气表上的数据显示器穿出所述的第三槽口，所述的表箱本体上还设置有存贮有用户信息的二维码。8.根据权利要求1所述的一种模块式燃气表智能安全表箱，其特征在于所述的箱盖的上端与箱体翻转连接，所述的箱盖的下端通过螺栓固定在箱体上。
【文档编号】G07F15/06GK105931380SQ201610399858
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月3日
【发明人】叶善选, 童富峰, 叶川, 叶一川, 叶建辉
【申请人】浙江蓝宝石仪表科技有限公司