燃气表箱智能集抄装置制造方法
【专利摘要】一种燃气表箱智能集抄装置，包括外壳、主控模块、通信模块、蓄电池和脉冲直读表头；主控模块、通信模块和蓄电池装在外壳内；所述脉冲直读表头有至少1个，各个脉冲直读表头分装在用户端的表具内；所述主控模块与通信模块进行数据交互；蓄电池为主控模块和通信模块供电；所述脉冲直读表头与主控模块进行通信；所述各个表具内装有气阀，气阀的开关由电机驱动；所述主控模块控制各个电机的动作；所述各个表具内设装有磁钢的字轮；各个脉冲直读表头包括计数器架、计数器、直流电源和计数干簧管；计数干簧管装在计数器架上，有磁钢的字轮与计数干簧管耦合；计数器接收来自计数干簧管的计数脉冲，并把计数值传给主控模块。本实用新型结构简单，方便使用。
【专利说明】燃气表箱智能集抄装置
【技术领域】
[0001]本实用新型公开了一种民用燃气表户外集中挂表智能抄表装置，属于测量控制【技术领域】。
【背景技术】
[0002]由于普通机械燃气表抄表入户难、见表率低，燃气公司对于多层居民建筑，很多地区都有户外集中挂表方式:即在楼栋每单元墙外集中表具在一表箱内，每户燃气管道汇集在表箱内，以便于管理。
[0003]户外集中挂表方式降低安全隐患同时，又解决入户难问题，提高了见表率，但依然采用传统人工抄表，靠手工抄录，工作量大，有些挂表位置比较高，靠人眼看抄表困难。
[0004]如果将所有表具都换成物联网表具，成本代价太高，燃气管线固定也不好更换成户内挂表方式的智能表具，如何在原来燃气管线和户外集中挂表的方式基础上，增加智能抄表设备，成本又不需太高，是各燃气公司急需解决的问题。同时对于长期欠费的普表用户，燃气公司缺乏相应手段，使用户必须及时缴费才能正常使用天然气，解决收费难的问题。
【发明内容】
[0005]为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种新的表箱集抄智能装置，具体技术方案如下:
[0006]一种煤气表箱智能集抄装置，包括外壳、主控模块、通信模块、蓄电池和脉冲直读表头；主控模块、通信模块和蓄电池装在外壳内；
[0007]所述脉冲直读表头有至少I个，各个脉冲直读表头分装在用户端的表具内；
[0008]所述主控模块与通信模块进行数据交互；蓄电池为主控模块和通信模块供电；所述脉冲直读表头与主控模块进行通信；
[0009]所述各个表具内装有气阀，气阀的开关由电机驱动；所述主控模块控制各个电机的动作；
[0010]所述各个表具内设装有磁钢的字轮；各个脉冲直读表头包括计数器架、计数器、直流电源和计数干簧管；计数干簧管装在计数器架上，有磁钢的字轮与计数干簧管耦合；计数器接收来自计数干簧管的计数脉冲，并把计数值传给主控模块。
[0011]所述通信模块为GPRS通信模块及其连接的天线。
[0012]所述外壳为防水防爆的金属盒体；金属盒体上装有接头端子，各个脉冲直读表头通过数据线连接接头端子，进而与主控模块连接；主控模块对各个电机的控制信号也由接头端子通过数据线连接电机的控制器。
[0013]所述各个表具上还装有防盗气干簧管；防盗气干簧管装在计数器架上，防盗气干簧管的位置接计数干簧管，且有磁钢的字轮与防盗气干簧管隔离(即不耦合)。
[0014]所述计数器、直流电源、计数干簧管和防盗气干簧管构成计数电路；直流电源的输入端连接外部电源，直流电源的输出端为计数电路提供高电平和低电平；
[0015]所述计数器的高、低电平输入端对应连接高电平和低电平；
[0016]所述计数干簧管的一端接低电平、另一端接高电平，计数干簧管两端电压变化脉冲信号传到计数器的计数脉冲信号输入端；
[0017]防盗气干簧管的一端接低电平、另一端接高电平，防盗气干簧管两端电压变化信号传到相应表具的电机的控制信号输入端；
[0018]计数电路载在计数器架上，字轮的位置与计数器架对应；计数干簧管随装有磁钢的字轮转动而开闭。
[0019]在高电平端正向连接有二极管。
[0020]还包括纽扣电池，纽扣电池的“ + ”极与高电平端连接，纽扣电池的极与低电平端连接。
[0021]所述计数干簧管的一端接低电平，防盗气干簧管的另一端通过电阻Rl接高电平；计数干簧管的与高电平连接一端连接计数器的计数脉冲信号输入端，且该端还通过电容C2接地；
[0022]所述防盗气干簧管的一端接低电平，防盗气干簧管的另一端通过电阻R2接高电平；防盗气干簧管的与高电平连接一端连接计数器的计数脉冲信号输入端，且该端还通过电容C4接地。
[0023]所述电阻Rl和电阻R2为隔离电阻；所述电容C2和C4是滤波电容。
[0024]主控模块通过GPRS通信模块定期将各个表读数上传数据中心，上传时间间隔、月艮务器IP地址端口等参数可以通过指令进行设置修改，使燃气公司根据需求灵活设置。
[0025]各表具内还可以安装内置阀门，这样可以通过GPRS通信，数据中心下达开阀或关阀指令，从而实现表具远程阀门的开关，更加方便燃气公司的管理(比如在安全方面问题或欠费情况可以远程对某户表具进行关阀操作等)。
[0026]本实用新型利用干簧管脉冲计数采集户外表箱内所有表的读数并保存控制装置内，通过GPRS通讯模块定期上传到数据中心，从而达到对户外表箱民用表读数数据的采集，同时表具内还可以安装内置阀门，根据GPRS通信上层数据中心下达的指令进行远程开关阀操作，便于燃气公司表具智能化管理。本实用新型结构简单，方便使用。
[0027]本装置采用蓄电池供电，每天读取一次表具数据，并进行保存，通过设置上传时间进行数据上传。这样，本装置可以做到低功耗，在不进行数据上传及采集读数信息的情况下进行休眠处理。
[0028]表箱集抄智能控制装置采集表箱内所有表具读数，由于多只表具共用同一主控模块，共用同一通信模块进行自动上传数据中心抄表，使表具分摊成本大大降低，解决燃气公司抄表难、换表成本高问题，节省人力成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1为表箱集抄智能控制装置结构示意图；
[0030]图2为本实用新型的脉冲直读表头部分结构示意图；
[0031]图中:1为干簧管所在位置，2为蓄电池(锂电池)，3为计数器，4为数据输出线。
[0032]图3为本实用新型的脉冲直读表头部分电路原理图。
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图对本实用新型进一步说明如下:
[0034]如图1、一种煤气表箱智能集抄装置，包括外壳、主控模块、通信模块、蓄电池和脉冲直读表头；主控模块、通信模块和蓄电池装在外壳内；
[0035]所述脉冲直读表头有至少I个，各个脉冲直读表头分装在用户端的表具内；
[0036]所述主控模块与通信模块进行数据交互；蓄电池为主控模块和通信模块供电；所述脉冲直读表头与主控模块进行通信；
[0037]所述各个表具内装有气阀，气阀的开关由电机驱动；所述主控模块控制各个电机的动作；
[0038]所述各个表具内设装有磁钢的字轮；各个脉冲直读表头包括计数器架、计数器、直流电源和计数干簧管；计数干簧管装在计数器架上，有磁钢的字轮与计数干簧管耦合；计数器接收来自计数干簧管的计数脉冲，并把计数值传给主控模块。
[0039]所述通信模块为GPRS通信模块及其连接的天线。
[0040]所述外壳为防水防爆的金属盒体；金属盒体上装有接头端子，各个脉冲直读表头通过数据线连接接头端子，进而与主控模块连接；主控模块对各个电机的控制信号也由接头端子通过数据线连接电机的控制器。
[0041]如图2，脉冲直读表头包括字轮、计数器架、计数器、直流电源、计数干簧管和防盗气干簧管；所述计数器、直流电源、计数干簧管和防盗气干簧管构成计数电路；直流电源的输入端连接外部电源，直流电源的输出端为计数电路提供高电平和低电平；所述计数器的高、低电平输入端对应连接高电平和低电平；所述计数干簧管的一端接低电平、另一端接高电平，计数干簧管两端电压变化脉冲信号传到计数器的计数脉冲信号输入端；防盗气干簧管的一端接低电平、另一端接高电平，防盗气干簧管两端电压变化信号传到外部的气阀控制器的信号输入端；所述字轮上装有磁钢；计数电路载在计数器架上，字轮的位置与计数器架对应；装有磁钢的字轮与计数干簧管耦合，计数干簧管随装有磁钢的字轮转动而开闭；装有磁钢的字轮与防盗器干簧管隔离。
[0042]在高电平端正向连接有二极管D1。还包括蓄电池，蓄电池的“ + ”极与高电平端连接，蓄电池的“-”极与低电平端连接。
[0043]所述计数干簧管的一端接低电平，防盗气干簧管的另一端通过电阻Rl接高电平；计数干簧管的与高电平连接一端连接计数器的计数脉冲信号输入端，且该端还通过电容C2接地；所述防盗气干簧管的一端接低电平，防盗气干簧管的另一端通过电阻R2接高电平；防盗气干簧管的与高电平连接一端连接计数器的计数脉冲信号输入端，且该端还通过电容C4接地。
[0044]所述电阻Rl和电阻R2为隔离电阻；所述电容C2和C4是滤波电容。
[0045]如图3，在表计数器的某字轮安装磁钢，利用计数干簧管Gl的簧片在装有磁钢的字轮的循环作用下循环开闭，从而输出计量的脉冲信号。计数干簧管Gl用来计数，给计数器作为CP脉冲信号使用，当字轮上的磁刚接近时，干簧管吸合，使电路电平拉低，干簧管的簧片打开时，电路电平会拉高，从而形成一个脉冲信号。防盗气干簧管G2是用来防止盗气的，两个干簧管相互错开，外加磁铁吸合时，直接关阀，不供气，待外加磁铁移除，恢复正常使用，有效的防止人为盗气。
[0046]计数干簧管Gl的脉冲信号经过信号调理电路作为CP脉冲给计数器计数，该调理电路主要是为了抗干扰，长距离的信号传输容性和感性的干扰，还有瞬间抖动到来的影响，采用一个高频滤波，与后续电路的施密特触发器采用电位触发方式，其状态由输入信号电位维持，对于负向递减和正向递增两种不同变化方向的输入信号，施密特触发器有不同的阈值电压，从而使电路稳定。锂电池可以保存计数器数据，并将累计值可供燃气表主控制器随时采集从而实现了脉冲直读功能。
[0047]例外还考虑到，万一切断外部电源，主控板不工作，计数器就没有输出值，再次上电后，计数器的数值为零的情况，增加了锂电池BT1，保存计数器的数值，保证了远程采集的数据与表具刻度盘示数一致。还增加单向导通二极管D1，有效的保护了电路。
[0048]在具体实施时，主控模块可以使用单片机pic。
【权利要求】
1.一种燃气表箱智能集抄装置，其特征是包括外壳、主控模块、通信模块、蓄电池和脉冲直读表头；主控模块、通信模块和蓄电池装在外壳内； 所述脉冲直读表头有至少I个，各个脉冲直读表头分装在用户端的表具内； 所述主控模块与通信模块进行数据交互；蓄电池为主控模块和通信模块供电；所述脉冲直读表头与主控模块进行通信； 所述各个表具内装有气阀，气阀的开关由电机驱动；所述主控模块控制各个电机的动作； 所述各个表具内设装有磁钢的字轮；各个脉冲直读表头包括计数器架、计数器、直流电源和计数干簧管；计数干簧管装在计数器架上，有磁钢的字轮与计数干簧管耦合；计数器接收来自计数干簧管的计数脉冲，并把计数值传给主控模块。
2.根据权利要求1所述的燃气表箱智能集抄装置，其特征是所述通信模块为GPRS通信模块及其连接的天线。
3.根据权利要求1所述的燃气表箱智能集抄装置，其特征是所述外壳为防水防爆的金属盒体；金属盒体上装有接头端子，各个脉冲直读表头通过数据线连接接头端子，进而与主控模块连接；主控模块对各个电机的控制信号也由接头端子通过数据线连接电机的控制器。
4.根据权利要求1所述的燃气表箱智能集抄装置，其特征是所述各个表具上还装有防盗气干簧管；防盗气干簧管装在计数器架上，防盗气干簧管的位置接计数干簧管，且有磁钢的字轮与防盗气干簧管隔离。
5.根据权利要求4所述的燃气表箱智能集抄装置，其特征是所述计数器、直流电源、计数干簧管和防盗气干簧管构成计数电路；直流电源的输入端连接外部电源，直流电源的输出端为计数电路提供高电平和低电平； 所述计数器的高、低电平输入端对应连接高电平和低电平； 所述计数干簧管的一端接低电平、另一端接高电平，计数干簧管两端电压变化脉冲信号传到计数器的计数脉冲信号输入端； 防盗气干簧管的一端接低电平、另一端接高电平，防盗气干簧管两端电压变化信号传到相应表具的电机的控制信号输入端； 计数电路载在计数器架上，字轮的位置与计数器架对应；计数干簧管随装有磁钢的字轮转动而开闭。
6.根据权利要求5所述的燃气表箱智能集抄装置，其特征是在高电平端正向连接有二极管。
7.根据权利要求5所述的燃气表箱智能集抄装置，其特征是还包括纽扣电池，纽扣电池的“ + ”极与高电平端连接，纽扣电池的极与低电平端连接。
8.根据权利要求5所述的燃气表箱智能集抄装置，其特征是所述计数干簧管的一端接低电平，防盗气干簧管的另一端通过电阻Rl接高电平；计数干簧管的与高电平连接一端连接计数器的计数脉冲信号输入端，且该端还通过电容C2接地； 所述防盗气干簧管的一端接低电平，防盗气干簧管的另一端通过电阻R2接高电平；防盗气干簧管的与高电平连接一端连接计数器的计数脉冲信号输入端，且该端还通过电容C4接地。
9.根据权利要求8所述的燃气表箱智能集抄装置，其特征是所述电阻Rl和电阻R2为隔离电阻；所述电容C2和C4是滤波电容。
【文档编号】G01F15/06GK204228222SQ201420715048
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月24日 优先权日:2014年11月24日
【发明者】张广明, 魏晓冬, 张俊峰 申请人:南京邦耀科技发展有限公司