一种带短信通讯的智能燃气表的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种带短信通讯的智能燃气表，所述燃气表包含有连接于微处理器上的阀门控制模块、储能电容单元、数据存储模块、液晶显示模块、计数采集模块、蜂鸣器驱动电路和时钟控制模块，所述燃气表上还连接有一短信通讯模块，所述短信通讯模块包含有GSM无线模块SIM900A，所述GSM无线模块SIM900A的通讯端口与微处理器相连，所述GSM无线模块SIM900A上连接有一SIM卡卡座，所述SIM卡卡座内插入有SIM卡，所述GSM无线模块SIM900A上连接有一发射天线。本实用新型一种带短信通讯的智能燃气表，抄表效率高且智能化程度高。
【专利说明】一种带短信通讯的智能燃气表
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种带短信通讯的智能燃气表，属于仪器仪表【技术领域】。
【背景技术】
[0002]目前，随着智能化城市的不断发展和人们对环境保护意识的提高，洁净能源已进入了千家万户，智能燃气表也伴随管道燃气的大量铺设而得到了广泛的应用；与此同时在燃气表的抄表形式上也出现了多种多样的形式，有人工抄表、IC卡预付费、无线集中抄表和有线集中抄表等等；但随着城市人口的增加和高层建筑的增多，以上的抄表方式都具有一定的局限性和不足，使燃气公司难以掌握地区用户的实际用气情况，不利于提高燃气公司的供气管理水平和服务质量；
[0003]对于人工抄表，需要安排大量的抄表人员挨家挨户进行上门人工作业，效率低下，需要耗费燃气公司大量的人力资源；
[0004]对于IC卡预付费，无需人员进行抄表，但是此种方式存在信息滞后，无法及时动态的了解用气户的实时情况，对于漏气、偷气等情况也无法及时发现；
[0005]对于无线集中或有线集中的抄表方式，可有抄表人员在小区某一指定区域进行集中抄表，该方式相比于人工抄表和IC卡预付费而言，提高了效率和失效性，但是此种仍然需要配备人员进行上门操作，而且后续需要再次人工将数据同步至服务器进行归集整理，仍然不够智能化。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种抄表效率高且智能化程度高的带短信通讯的IC卡智能燃气表。
[0007]本实用新型的目的是这样实现的:一种带短信通讯的智能燃气表，所述燃气表包含有连接于微处理器上的阀门控制模块、储能电容单元、数据存储模块、液晶显示模块、计数采集模块、蜂鸣器驱动电路和时钟控制模块，
[0008]所述燃气表上还连接有一短信通讯模块，所述短信通讯模块包含有GSM无线模块SM900A，所述GSM无线模块SM900A的通讯端口与微处理器相连，所述GSM无线模块SM900A上连接有一 SM卡卡座，所述SM卡卡座内插入有SM卡，所述GSM无线模块SIM900A上连接有一发射天线。
[0009]本实用新型一种带短信通讯的智能燃气表，所述微处理器上连接有一 IC卡接口模块，该IC卡接口模块用于插入IC卡。
[0010]本实用新型一种带短信通讯的智能燃气表，所述GSM无线模块SM900A通过一电源芯片进行供电。
[0011]本实用新型一种带短信通讯的智能燃气表，所述电源芯片为Micrel公司生产的MIC29302WU 芯片。
[0012]本实用新型一种带短信通讯的智能燃气表，所述微处理器为可在线编程的PIC16F946 单片机。
[0013]本实用新型一种带短信通讯的智能燃气表，所述IC卡接口模块采用接触式IC卡，可以是存储器卡、逻辑加密卡和CPU卡的任一种。
[0014]本实用新型一种带短信通讯的智能燃气表，所述阀门控制模块包括设置于气源出入口的电机阀及其控制电路，微处理器与控制电路相连，并向其发送控制信号来控制电机阀的开关。
[0015]本实用新型一种带短信通讯的智能燃气表，所述计数采集模块包含有两个干簧管。
[0016]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0017]本实用新型具有以下优点:
[0018]1、由于本实用新型增加了短信无线通道，使用公共无线网络短信平台，投入少，成本低，为燃气公司实现抄表自动化管理提供了条件；
[0019]2、由于本实用新型还可设置成IC卡形式，因此一表 >一表一号，每只表都有不同的编号和密码，不会出错，抄表方便快捷，大大地提高了抄表效率；
[0020]3、由于本实用新型可通过时钟控制模块定时或分段向燃气公司发送用户使用燃气的信息，使燃气公司能及时的掌握用户的实际用气情况，保障了用户的用气安全以及杜绝了用户的欠费情况。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型一种带短信通讯的智能燃气表的电路框图。
[0022]图2为本实用新型一种带短信通讯的智能燃气表的应用状态示意图。
【具体实施方式】
[0023]参见图1和图2，本实用新型涉及的一种带短信通讯的智能燃气表，所述燃气表包含有连接于微处理器上的阀门控制模块、大功能储能电容单元、数据存储模块、液晶显示模块、计数采集模块、蜂鸣器驱动电路和时钟控制模块，所述燃气表上还连接有一短信通讯模块，所述短信通讯模块包含有GSM无线模块SIM900A，所述GSM无线模块SIM900A的通讯端口与微处理器相连，所述GSM无线模块SM900A上连接有一 SM卡卡座，所述SM卡卡座内插入有SIM卡，所述GSM无线模块SM900A上连接有一发射天线，用于将包含有燃气表内计数信息的短信通过网络运营商发送至燃气公司的计算机中心，优选的，所述GSM无线模块SIM900A通过一电源芯片进行供电；
[0024]同时，本实用新型燃气表还可用于IC卡智能燃气表上，此时，所述微处理器上连接有一 IC卡接口模块，该IC卡接口模块用于插入IC卡；
[0025]上述模块均通过电源稳压模块进行供电；
[0026]具体的讲:
[0027]所述微处理器为可在线编程的PIC16F946单片机，带有IXD驱动器，采用纳瓦技术的64引脚8位CMOS闪存；
[0028]所述GSM无线模块SM900A属于双频GSM/GPRS模块，采用SMT封装形式，工业标准接口，工作频率为GSM/GPRS 850/900/1800/1900MHZ，可以低功耗实现语音、SMS、数据和传真信息的传输；
[0029]所述数据存储模块是一种串行数据模块，有较高的擦写次数和较快的通讯速率，主要存储燃气表的各类参数和采集到的气量数据，与微处理器连接；
[0030]所述IC卡接口模块采用接触式IC卡，可以是存储器卡、逻辑加密卡和CPU卡的任一种；
[0031]所述液晶显示采用低功耗IXD显示器；
[0032]所述电源稳压模块采用四节AA碱性电池，DC6V电源供电；
[0033]所述电源芯片为Micrel公司生产的MIC29302WU芯片；
[0034]所述时钟控制模块与微处理器相连，微处理器通过时钟控制模块可定时向短信通讯模块发出相应的AT命令来定时传输数据；
[0035]所述阀门控制模块包括设置于气源出入口的电机阀及其控制电路，微处理器与控制电路相连，并向其发送控制信号来控制电机阀的开关；
[0036]所述计数采集模块是为了保证燃气计量准确，采用两个干簧管双计数模式来进行的，可以防止强磁场干扰燃气计量的准确性，其原理是脉冲采集时用计数轮上的小磁铁与干簧管的吸合产生的低电平作为计数脉冲，低位计数轮转动一周，小磁铁吸合两个计数干簧管，产生两个脉冲，微处理器认可为一次计数。如果发生干簧管坏掉一个或遭遇强磁干扰，微处理器在一定的时间内不能收到两个脉冲信号即认为故障，即会发出关阀指令给阀门控制模块实现关阀断气，保证计量的准确；
[0037]所述蜂鸣器驱动电路主要是为用户操作或燃气表在工作时发出指示音，告知燃气表的状态；
[0038]所述大功能储能电容单元是指在外接电源断掉时,大功能储能电容单元可临时为燃气表提供电源，以便数据的保存及方便用户查询；
[0039]所述SIM卡卡座是指为从公共网络营销商处购买的SIM卡插入短信模块预留的接口，与SM900A短信通讯模块连接；
[0040]本实用新型的工作原理为:
[0041]在燃气表的SM卡卡座中插入有从公共网络运营商处购买的已缴费的SM卡；工作时，燃气表定时通过短信通讯模块以短信方式，将计量信息通过网络运营商发送至燃气公司的计算机中心。
[0042]本发明所采用的短信模式与常规无线通讯方式的区别在于:
[0043]GSM 系统即全球移动通信系统(GlobalSystem forMobi IeCommuni cat ion),是第二代无线数字蜂窝移动通信系统的网络标准，它定义了建设该网络及提供服务的各种标准，这些标准由欧洲电信标准化协会(ETSI)掌管，通常使用的频率为900MHz，1800MHz,1900MHz。GSM移动通信网具有提供语音业务、传真、短信等通信业务的能力，其中短信功能因覆盖范围广、投入成本低、可靠性高等优点，适合于设计一些无线应用系统和产品，能满足实时性要求不是很高的小数据业务的需要；
[0044]GPRS系统即通用分组无线服务(General PacketRadioservice),是在GSM系统基础上发展起来的一种新的承载业务，它突破了 GSM网络只能提供电路交换的思维方式，通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行部分改造来实现分组交换，GSM(短信)和GPRS (集中器无线远传一常规的无线抄表方式)抄表方式的主要区别表现在:[0045]I)利用GSM网络实现无线抄表比较简单，它由燃气表基表头、数据采集模块、GSM模块和监控中心组成，数据采器模块与监控中心通过GSM模块连上GSM网络即可，以短信的形式将数据通过GSM网络发送到监控中心。
[0046]2)基于GPRS的抄表系统由燃气表基表头、数据采集器/集中器、GPRS模块、Internet网络和监控中心组成，数据采集器或集中器和GPRS模块通过串口进行通信，将采集的数据通过GPRS网络发送，然后再接入Internet网络，最后传输到监控中心，实现远程抄表；其中，在通信刚开始时，GPRS模块首先发起连接监控中心，监控中心从收到的数据包中获得必要的信息后，两者才能建立通信。监控中心通过Internet接入GPRS网络，需要采用动态域名，地址映射等技术，才能实现无缝连接。
[0047]综上所述，GPRS的安装、配置和技术要求比GSM复杂得多，一般需要参考相关手册才能设置，两者的实现方法GSM的SMS (ShortageMessageService)点对点短信业务是GSMPhasel标准定义的业务，它通过专有控制信令信道传送，短消息通过短消息中心(SMSC)来存储，并在可以传递时转发(开机，处于服务区内等)，且传输采用专有信道，可靠性很高，不过传输速率有所限制。对其控制可以使用Block模式、Text模式和PDU模式，不管哪种方式，其发送数据的长度受到了限制，因此SMS适合小数据量的传输，GPRS采用分组交换技术，突破了 GSM采用电路交换的专有信道传输数据的方式，对数据进行打包(Packet)透明传输，因此多个用户可以同时利用同一无线信道进行传输，提高了网络资源的利用率，但网络极易拥堵，数据容易丢失。GPRS携带有TCP/IP协议，可以接入高速的Internet,能够传输大量数据
[0048]二者的适用范围GSM的SMS和GPRS自身的工作原理和特性决定了它们各自的适用场合和范围，利用GSM的SMS进行数据传输，系统组建和技术配置较为简单，容易实现。但由于使用的是短信业务，每条短信发送的数字或字母最多为160个，适合小数据量传输且收发频率不高的场合。但其延时时间较长，在对实时性和收发频率要术较高，数据量较大的场合，其性价比将大大折扣，不再适用，GPRS的工作原理保证了它既能支持间歇的爆发式数据传输，又能支持偶尔的大量数据的传输。数据传输速度快，按流量计费，联网“永远在线”方式则可以保证通信双方更加快速实时地进行数据交换。因此基于GPRS的系统适合于这种通信频繁、数据量大、实时性要求较高的复杂系统。
【权利要求】
1.一种带短信通讯的智能燃气表，所述燃气表包含有连接于微处理器上的阀门控制模块、储能电容单元、数据存储模块、液晶显示模块、计数采集模块、蜂鸣器驱动电路和时钟控制模块，其特征在于: 所述燃气表上还连接有一短信通讯模块，所述短信通讯模块包含有GSM无线模块SM900A，所述GSM无线模块SM900A的通讯端口与微处理器相连，所述GSM无线模块SIM900A上连接有一 SM卡卡座，所述SM卡卡座内插入有SM卡，所述GSM无线模块SIM900A上连接有一发射天线。
2.如权利要求1所述一种带短信通讯的智能燃气表，其特征在于:所述微处理器上连接有一 IC卡接口模块，该IC卡接口模块用于插入IC卡。
3.如权利要求1或2所述一种带短信通讯的智能燃气表，其特征在于:所述GSM无线模块SM900A通过一电源芯片进行供电。
4.如权利要求3所述一种带短信通讯的智能燃气表，其特征在于:所述电源芯片为Micrel公司生产的MIC29302WU芯片。
5.如权利要求1或2所述一种带短信通讯的智能燃气表，其特征在于:所述微处理器为可在线编程的PIC16F946单片机。
6.如权利要求2所述一种带短信通讯的智能燃气表，其特征在于:所述IC卡接口模块采用接触式IC卡，可以是存储器卡、逻辑加密卡和CPU卡的任一种。
7.如权利要求1或2所述一种带短信通讯的智能燃气表，其特征在于:所述阀门控制模块包括设置于气源出入口的电机阀及其控制电路，微处理器与控制电路相连，并向其发送控制信号来控制电机阀的开关。
8.如权利要求1或2所述一种带短信通讯的智能燃气表，其特征在于:所述计数采集模块包含有两个干簧管。
【文档编号】H04W4/14GK203706308SQ201320721198
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年11月15日 优先权日:2013年11月15日
【发明者】马兆丰, 李智 申请人:江阴威诗科技有限公司