基于无线燃气表的集中器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于无线燃气表的集中器，包括微处理器，微处理器上连接有时钟电路、储存单元以及GPRS通讯模块和RF无线通讯模块，该微处理器上还连接有电源电路和备用电池，电源电路和备用电池之间也相互连接，电源电路包括市电供电电路或太阳能供电电路。本实用新型基于无线燃气表的集中器可采用多种不同供电方式；一台集中器可以配置400?1600台无线燃气表；采用工业级设计方案，性能安全可靠；信息容量大，每月抄一次表可储存1年以上数据。该集中器解决了现有技术中存在供电问题，容量小问题及人工抄表效率低和1C卡燃气表抗干扰能力弱的缺点，可以定期实时抄表，远程控制阀门，节省了大量人力物力，工作效率高，运营管理较为方便。
【专利说明】基于无线燃气表的集中器
【技术领域】
[0001]本实用新型属于无线燃气表的抄表【技术领域】，具体涉及一种基于无线燃气表的集中器。
【背景技术】
[0002]随着我国燃气行业的快速发展，管道燃气用户不断增加。普通燃气表采用是抄表员按月入户查表，人工收费的方法，其工作难度大，效率低，投资人力物力多。近年来IC卡表在市面很流行，但是电子技术不断普及，IC卡容易被解密，抗干扰能力不强，其次IC卡表无法及时调价，无法统计用户用气情况，这样为燃气公司运营管理带来诸多不便。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种基于无线燃气表的集中器，以解决人工抄表效率低或IC卡方式抗干扰能力弱的问题。
[0004]为了实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案是:一种基于无线燃气表的集中器，包括微处理器，所述微处理器上连接有时钟电路、储存单元以及GPRS通讯模块和RF无线通讯模块，该微处理器上还连接有电源电路和备用电池，所述电源电路和备用电池之间也相互连接，所述电源电路包括市电供电电路或太阳能供电电路。
[0005]所述太阳能供电电路设有用于释放瞬间高压的第一高压保护电路，第一高压保护电路由压敏电阻RV4、RV5、RV6和陶瓷放电管G2构成；所述压敏电阻RV4的两端分别对应与RV5、RV6的其中一端连接，RV5、RV6的另一端均与陶瓷放电管G2连接；陶瓷放电管G2的接地端与大地相连。
[0006]所述市电供电电路设有用于释放瞬间高压的第二高压保护电路，第二高压保护电路由压敏电阻RVl和安规电容C并联构成。
[0007]所述微处理器为飞思卡尔MC9S08AW60高性能8位微处理单片机。
[0008]所述储存单元采用铁电存储FM24C512，其时钟线SCL和数据SDA分别通过上拉电阻与微处理器连接。
[0009]所述无线通讯模块为低功耗CCllOl收发芯片。
[0010]本实用新型基于无线燃气表的集中器可采用多种不同供电方式；一台集中器可以配置400?1600台无线燃气表；采用工业级设计方案，性能安全可靠；信息容量大，每月抄一次表可储存I年以上数据。该集中器解决了现有技术中存在供电问题，容量小问题及人工抄表效率低和IC卡燃气表抗干扰能力弱的缺点，可以定期实时抄表，远程控制阀门，节省了大量人力物力，工作效率高，运营管理较为方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型基于无线燃气表的集中器的结构原理图；
[0012]图2为电源电路原理图；
[0013]图3为微处理器的最小系统电路图；
[0014]图4为储存单元电路图；
[0015]图5为无线通讯模块电路图；
[0016]图6为GPRS通讯模块电路图；
[0017]图7为本实用新型集中器抄表网路结构图。
【具体实施方式】
[0018]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。
[0019]如图1所示为本实用新型基于无线燃气表的集中器的结构原理图，由图可知，该集中器包括微处理器，微处理器上连接有时钟电路、储存单元以及GPRS通讯模块和RF无线通讯模块，该微处理器上还连接有电源电路和备用电池，电源电路和备用电池之间也相互连接，本实施例的备用电池选用锂电池。
[0020]如图2所示为电源电路的电路图，该电源电路包括市电供电电路及太阳能供电电路，可根据实际情况采用市电、市电+锂电池、太阳能+锂电池不同供电方式，如在不经常停电的场所可以采用J1、T1组成市电供电；配线不方便场所选用J2、G2太阳能供电方式。
[0021]由图2可以看出，太阳能供电电路通过太阳能板的接口 J2与太阳能阵列相连，输出时通过二极管Dl连接到集中器的电源输入接口 J9的POWER端。该电路采用压敏电阻RV4、RV5、RV6和陶瓷放电管G2构成的第一高压保护电路对抗瞬间高压，压敏电阻RV4的两端分别对应与RV5、RV6的其中一端连接，RV5、RV6的另一端均与陶瓷放电管G2连接；陶瓷放电管G2的接地端与大地相连，将瞬间高压迅速释放到大地，对后续电路起到保护作用。
[0022]市电供电电路通过市电接口 Jl与市电相连，经过电感T2减少市电带来干扰后再连接到隔离式开关电源芯片Tl的输入端，通过Tl降压整流后再由滤波电路进行滤波，输出时通过二极管D12连接到集中器的电源输入接口 J9的POWER端。在该市电供电电路中采用压敏电阻RVl和安规电容C并联构成的第二高压保护电路来保护电路出现瞬间高压，消除干扰源。
[0023]另外，在市电供电电路及太阳能供电电路的输出端均连接有一个TVS管，TVS管是一种二极管形式的高效能保护器件，当TVS 二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10-12秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受各种浪涌脉冲的损坏。双向TVS管的特性相当于两个稳压二极管反向串联。
[0024]如图3所示，本实施例的微处理器MCU采用飞思卡尔MC9S08AW60高性能8位微处理单片机，图3为其最小系统电路图。
[0025]如图4所示，储存单元U3?U8均采用铁电存储FM24C512，其时钟线SCL和数据SDA分别通过上拉电阻与微处理器连接。该芯片是带有2线接口 512kb非易失性RAM，高达IMHZ总线速度进行读写操作，可提供45年数据保留能力，最大工作电流1.5mA。
[0026]如图5所示，无线通讯模块U9采用低功耗CCllOl收发芯片，可以工作在315、433、868和915频段,通讯距离可达到1km。
[0027]如图6所示，GPRS通讯模块电路所采用的M72模块是工业级GSM/GPRS无线模块，支持GSM/GPRS MHz的短信和数据传输功能，发射数据最大功耗达到1.1mA，微处理器MCU采用串口 TXD、RXD给GPRS模块通讯。
[0028]本实用新型集中器的应用原理和过程如下:以图7所示的基于无线燃气表的集中器的抄表系统为例，该网路是无线抄表的核心部分，抄表过程采用自底向上或自顶向下(具体由组网时确定)发送抄表指令，当集中器与燃气表无法直接通信时，集中器启动寻找中继节点，通过中继方式继续抄表，如:一栋30层的楼房，从一楼开始抄表，如点对点抄，只能抄到25层，则25层以上的表将采用中继方式抄表，集中器将自动将25层的燃气表作为中继点，向25层以上的表转发抄表指令，并发回抄表数据。这样抄表可以让一台集中器带
4到16个抄表纵列，每个抄表纵列最多100台，抄表时间最长为2秒/台。
[0029]以上实施例仅用于帮助理解本实用新型的核心思想，不能以此限制本实用新型，对于本领域的技术人员，凡是依据本实用新型的思想，对本实用新型进行修改或者等同替换，在【具体实施方式】及应用范围上所做的任何改动，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种基于无线燃气表的集中器，包括微处理器，其特征在于:所述微处理器上连接有时钟电路、储存单元以及GPRS通讯模块和RF无线通讯模块，该微处理器上还连接有电源电路和备用电池，所述电源电路和备用电池之间也相互连接，所述电源电路包括市电供电电路或太阳能供电电路。
2.根据权利要求1所述的基于无线燃气表的集中器，其特征在于:所述太阳能供电电路设有用于释放瞬间高压的第一高压保护电路，第一高压保护电路由压敏电阻RV4、RV5、RV6和陶瓷放电管G2构成；所述压敏电阻RV4的两端分别对应与RV5、RV6的其中一端连接，RV5、RV6的另一端均与陶瓷放电管G2连接；陶瓷放电管G2的接地端与大地相连。
3.根据权利要求1所述的基于无线燃气表的集中器，其特征在于:所述市电供电电路设有用于释放瞬间高压的第二高压保护电路，第二高压保护电路由压敏电阻RVl和安规电容C并联构成。
4.根据权利要求1所述的基于无线燃气表的集中器，其特征在于:所述微处理器为飞思卡尔MC9S08AW60高性能8位微处理单片机。
5.根据权利要求1所述的基于无线燃气表的集中器，其特征在于:所述储存单元采用铁电存储FM24C512，其时钟线SCL和数据SDA分别通过上拉电阻与微处理器连接。
6.根据权利要求1所述的基于无线燃气表的集中器，其特征在于:所述无线通讯模块为低功耗CCllOl收发芯片。
【文档编号】G08C17/02GK204029144SQ201420495144
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年8月29日 优先权日:2014年8月29日
【发明者】窦英杰, 邓恒军, 李山鸿, 张晶晶, 周金城 申请人:郑州创源智能设备有限公司