一种物联网智能燃气表及其管理系统的制作方法

文档序号:15966621发布日期:2018-11-16 23:12阅读:2249来源:国知局

本发明涉及一种智能燃气表,更具体的说是一种物联网智能燃气表及其管理系统。

背景技术

目前国内能源价格正在与国际接轨,由于国际油气紧张,造成价格波动频繁,需要即时调整燃气收费价格,因此对计量燃气表提出了更高的要求,其目的在于要实现燃气计量、控制、收费与管理等功能,但是国内目前所生产的燃气表从付费方式上可划分为两类:一是先付费再使用,比如ic卡燃气表,二是先使用后付费,比如普通膜式燃气表等。上述两种计费方式的燃气表前者具有预购气费用完即停气、用户须持ic卡到指定地点再购气并完成相应的输气功能后方能恢复供气的特点,但ic卡与燃气表在进行数据交换时存在人为的不可靠因素,用气气价不具实时控制的缺陷,例如遇燃气提供方的气价调整。后者存在数据抄录、气费收取困难、燃气提供方在对于燃气使用方的燃气使用上不易掌控。ic卡燃气表的结算方式是采用气量(方)进行结算;燃气公司提前出售燃气方数;用户把已买燃气方数存入燃气表,这种方式带来的弊端是:当燃气价格调整时,燃气公司无法对燃气表内的剩余气量按新的价格进行调整,具有滞后性,这就会造成用户可以囤积燃气,给燃气公司造成损失。而传统的膜式燃气表基表抄表,因逐户抄表有个时间段,无法同一时间调价;ic卡表调价则具有滞后性,用户先购气造成囤气。而目前市面上所使用的远控燃气表以体积为单位进行记录,当远程调整燃气表内气价时,燃气表内的剩余气量会发生体积变化,就会出现用户购气量与用户能够使用的气量不一致,使体积计量方式出现矛盾,同时可能带来用户与燃气公司的纠纷。



技术实现要素:

本发明的目的在于解决上述问题,提供一种物联网智能燃气表。

具体技术方案如下:

一种物联网智能燃气表,包括设备外壳,所述设备外壳顶部设置有进气口和出气口,所述设备外壳正面设置有电子显示屏,所述电子显示屏下方设置有卡槽,所述卡槽下方设置有传感器模块,所述传感器模块下方设置有可充电电池;

所述设备外壳内设置有皮膜,所述皮膜与所述进气口和出气口连接,所述进气口上设置有防泄漏装置;

所述设备外壳内设置有物联网模块,所述物联网模块上设置有gps定位模块、微处理器、无线信号接收控制器;

所述设备外壳上设置有天线;

所述设备外壳底部设置有插座;

所述防泄漏装置包括密封塞、弹簧、齿条、凹槽、齿轮、微型电机、电机支架,所述进气口内设置有凹槽,所述密封塞与所述凹槽相匹配,所述密封塞上设置有齿条,所述齿条与所述密封塞之间设置有弹簧,所述电机支架设置在设备外壳内部,所述微型电机安装在所述电机支架上,所述微型电机上设置有与所述齿条相配合的齿轮。

进一步优选的是,所述传感器模块上设置有可燃气体传感器,温度传感器,烟雾传感器。

进一步优选的是,所述无线信号接收控制器集成了蓝牙模块、或wifi模块、或gprs模块、或g模块、或g模块。

进一步优选的是,所述设备外壳采用pvc材料制成。

一种物联网智能燃气表管理系统,所述管理系统包括多台物联网智能燃气表、远程控制服务器组成,所述远程控制服务器包括数据传输模块,第一数据接口,处理器,eeprom储存器,加密模块,第二数据接口,售气管理系统组成。

进一步优选的是,所述处理器为可执行加密算法的中央处理器,所述数据传输模块为网络通信模块,所述第一数据接口为网络通信接口或总线接口。

进一步优选的是,所述所述网络通信接口至少为rf模块接口、zigbee模块接口、wifi模块接口、蓝牙模块接口或光纤传输接口、数据线传输接口、电力线传输接口当中的任意一种;所述总线接口至少为mbus总线接口、rs485总线接口、can总线接口当中的任意一种。

进一步优选的是,所述加密模块通过aes或3des的方式进行数据加密。

进一步优选的是,所述的第二数据接口至少为usart串行接口、spi串行接口或i2c串行接口当中的任意一种。

本发明的有益效果为:

通过远程控制系统可以实现对每一个物联网燃气表的精准定位以及控制,可以实现实时用气实时扣费。同时对使用过程中出现的各自意外情况可以实现精准的控制,如出现个别用户燃气表漏气的情况,无需大面积停气,可以远程控制燃气表锁死等功能。加密模块保证了物联网燃气表与远程服务器之间通信的合法性,密钥的安全性较高,防止有人绕过远程管理系统偷气用气的可能。

附图说明

图1为本发明外形图;

图2为本发明结构示意图;

图3为本发明图2中a部分放大图;

图4为本发明防泄露装置结构示意图;

图5为本发明物联网模块示意图;

图6为本发明管理系统的示意图;

图中,1-设备外壳,2-进气口,3-出气口,4-电子显示屏,5-卡槽,6-可充电电池,7-传感器模块,8-防泄露装置,9-物联网模块,10-变压器,11-插座,12-皮膜,13-远程控制服务器;

101-天线,701-可燃气体传感器,702-温度传感器,703-烟雾传感器,801-密封塞,802-弹簧,803-齿条,804-凹槽,805-齿轮,806-微型电机,807-电机支架,901-gps定位模块,902-微处理器,903-无线信号接收控制器。

具体实施方式

下面对本发明进一步进行说明:

一种物联网智能燃气表,包括设备外壳1,所述设备外壳1顶部设置有进气口2和出气口3,所述设备外壳1正面设置有电子显示屏4,所述电子显示屏4下方设置有卡槽5,所述卡槽5下方设置有传感器模块7,所述传感器模块7下方设置有可充电电池6;

所述设备外壳1内设置有皮膜12,所述皮膜12与所述进气口2和出气口3连接,所述进气口2上设置有防泄漏装置8;

所述设备外壳1内设置有物联网模块9,所述物联网模块9上设置有gps定位模块901、微处理器902、无线信号接收控制器903;

所述设备外壳1上设置有天线101;

所述设备外壳1底部设置有插座11;

所述防泄漏装置8包括密封塞801、弹簧802、齿条803、凹槽804、齿轮805、微型电机806、电机支架807,所述进气口2内设置有凹槽804,所述密封塞801与所述凹槽804相匹配,所述密封塞801上设置有齿条803,所述齿条803与所述密封塞801之间设置有弹簧802,所述电机支架807设置在设备外壳1内部,所述微型电机806安装在所述电机支架807上,所述微型电机806上设置有与所述齿条803相配合的齿轮805。

进一步优选的是,所述传感器模块7上设置有可燃气体传感器,温度传感器,烟雾传感器。亦可根据需要加装其他传感器。

进一步优选的是,所述无线信号接收控制器903集成了蓝牙模块、或wifi模块、或gprs模块、或3g模块、或4g模块。

进一步优选的是,所述设备外壳1采用pvc材料制成。

当燃气表安装完成后,用户前往燃气公司进行开户,取回绑定了用户信息及扣款账户的ic卡,将ic卡插入卡槽后,即可激活燃气表,通过物联网模块9实现即时扣费,即用即扣。

所述电子显示屏4用于实时显示燃气使用量。

同时,在激活燃气表后物联网模块9将本表的定位信息传回远程控制服务器13,以便进行精确管理。

燃气表平时通过插座11接入城市电网供电,当出现停电等情况时,通过表体内设置的可充电电池6供电。

所述可燃气体传感器701采用本领域常用的烷烃类可燃气体传感器。

所述温度传感器702采用定温式探测器,当局部环境温度超过60摄氏度时,触发报警。具体报警温度可根据各地实际情况确定,如在环境温度较高,夏季气温较高的地方可适当调高报警温度,以防止在使用过程中造成误报,但最低不得低于60摄氏度,以防止因高温导致的燃气表塑料件融化变形导致的报警功能失效。

所述烟雾传感器703,采用离子/光电联合烟雾报警器,最大程度的减少误报以及保证对火灾的有效报警。

当燃气表发生泄露等意外情况时,传感器模块7上设置的可燃气体传感器701或温度传感器702或烟雾传感器703被触发后,通过物联网模块9控制微型电机806将燃气表进气口封堵,防止管道内的天然气进一步通过燃气表发生泄露,以及防止房间内发生火灾等异常情况时,造成燃气表被破坏所引起的燃气泄露造成的爆炸等进一步的损失。同时,将报警信息传回远程控制服务器13报警,以便燃气公司及时通知用户及采取处理措施。

当用户长时间不使用燃气表时,也可通过物联网模块9控制防泄露装置8将进气口2封闭,防止长时间不使用的情况下的漏气情况。

一种物联网智能燃气表管理系统,所述管理系统包括多台物联网智能燃气表、远程控制服务器组成,所述远程控制服务器包括数据传输模块,第一数据接口,处理器,eeprom储存器,加密模块,第二数据接口,售气管理系统组成。

进一步优选的是,所述处理器为可执行加密算法的中央处理器,所述数据传输模块为网络通信模块,所述第一数据接口为网络通信接口或总线接口。

进一步优选的是,所述所述网络通信接口至少为rf模块接口、zigbee模块接口、wifi模块接口、蓝牙模块接口或光纤传输接口、数据线传输接口、电力线传输接口当中的任意一种;所述总线接口至少为mbus总线接口、rs485总线接口、can总线接口当中的任意一种。

进一步优选的是,所述加密模块通过aes或3des的方式进行数据加密。

进一步优选的是,所述的第二数据接口至少为usart串行接口、spi串行接口或i2c串行接口当中的任意一种。

远程控制服务器13内设置有处理器,eeprom储存器,加密模块,所述eeprom存储器也接入处理器,用于存储处理器对物联网智能燃气表终端主控制器的相关操作信息,以及处理器对外部数据中事务的预处理结果。

该独立的加密模块接入处理器,用于对远程控制服务器13与物联网智能燃气表终端数据交换的多级加解密,并辅助处理器获取物联网远程控制端的数据加密密钥进行身份认证,并参考现有技术中安全性较高的加密方式,优选采用aes(密码学中的高级加密标准,英文advancedencryptionstandard的简称)或3des(三重数据加密算法,英文tripledataencryptionalgorithm)对信息安全管理模块中往来的数据进行加解密。

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