专利名称：智能型ic卡预付费式气量计费器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种气量计费装置，特别是一种预付费式计费器，目前居民用气大都采用隔膜式燃气表计量用气量。用户先用气，燃气公司定期到用户处抄表、核算，再收取气费。居民(用户)一户一表，燃气管理部门核表收的费十分繁重，气费拖欠已是一大难题，严重地影响了燃气业的再生产。本实用新型的目的就是将现在国际上流行的IC卡技术与原有的隔膜式燃气表有机地结合起来并加以改进，提供一种方便管理部门和用户使用，能保证气费回收正常，防止漏气现象，并且可靠性好，成本低，能随时显示气量，具有预报警及自动断气等多功能的智能型IC卡预付费式气量计费器。
根据上述目的，本实用新型利用如下技术方案，本实用新型整体结构是由隔膜式燃气表M、磁电采样电路IC1、气量计费装置C、断气机构R和电源(发电机和蓄电)装置P构成，磁电采样电路IC1放在隔膜式燃气表M内，磁铁和干簧管非接触实现对燃气表计数盘的转数进行计量。气量计费装置C内有微控制器PC及外围功能电路，它们是蜂鸣器F、IC卡座IC5、气量显示器D及各种指示灯LED1、LED2、LED3、LED4。当IC卡插入IC卡座时，气量信息进入微控制器PC的存储器内。磁电接收器IC1将电流信号转换成电压信号并通过波形整形电路IC2将计数脉冲送到微控制器PC的计数口P3.4，由此可得出所用气量，剩余气量。蜂鸣器F可以进行预报警；提醒用户所用气量接近购买的气量。断气机构R可以在所用气量达到购买的气量时切断燃气表的气源。
本实用新型所涉及到IC卡数据写入，即售气站系统主要用于完成用户密码及购气量被加密存储在IC卡上。
本实用新型利用IC卡将各用户表和用气管理部门的收费系统结合起来，实现用气管理科学化，并具有如下功能1.限量供气，它是由管理部门通过购IC卡，按不同的用户规定每月基本的用气量，当用气量接近限量时会预报警，到达限量时会自动断气，等待再次由IC卡输入气量信息。
2.用户持IC卡可随时到售气站购气，IC卡是一户一卡，卡内设有代码，不能互换，否则停止售气。IC卡具有加密功能，防伪能力很强。
3.煤气泄漏气，气量计费器检测一旦过量，会自动断气。
4.防窃气功能，不管转盘正转还是反转计数脉冲都会产生，气量照样减少，无法窃气。
5.采用数字显示，清晰度高，除隔膜式燃气表的计数可以显示气量外，气量计费装置的气量显示器也可以显示剩余气量、累计用气、只要插入IC卡，就可随时显示，显示分辨为0.1度。
6.非接触采样，采样脉冲数由指示灯LED1指示，计数准确，不改变燃气表原有的精度。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
附
图1是本实用新型结构原理图附图2是本实用新型实施例电路图附图3是本实用新型软件实现框图参见图1将永久磁铁安装在隔膜式燃气表计数转盘上，通过图2中干簧管采样电路IC1及计数转盘进行非接触计量采样，经图2中的微控制器PC处理后，气量显示器D可数字显示各种气量，如所用气量、剩余气量、累计用气量。当IC卡插入IC卡座IC5时与图2中微控制器PC相连，此时，IC卡中的气量信息进入微控制器PC的存储器内，本实用新型上电自动复位即正常工作。
参见图2本实用新型主要由磁电采样电路IC1和气量计费装置C构成。磁电采样电路IC1由永久磁铁和干簧组成，它们被安装在燃气表的计数器内，当燃气表计数器的永久磁铁旋转，干簧管可接收到磁力吸合，产生电压脉冲信号，送到微控制器PC计数器P3.4。气量计费装置C中有一微控制器PC，它是整个装置的中心器件，断气机构R由双稳态低功耗电磁阀门实现，其输入经隔膜式燃气表M按图1中，送煤气的进气路1N，输出(OUT)接燃气表用户端，其控制端经三极管接微控制器PC的P3.4，P1.5口，根据微控制器PC的指令快速通断隔膜式燃气表M的进气。电源(发电与蓄电)装置P与微控制器PC的VD、GND相连。图2中的复位端RST经过电阻、电容实现上气的自动复位时进入正常工作状态。当图(2)中IC卡插入IC卡座IC5时，气量显示器显示各种气量，当剩余气量小于规定值时，每消耗一个字，报警一次，以提醒用户购气，直到用完，断气并由D指示。如果泄漏气超过某个设定值，也断气同时D指示到负荷低于设定值一段时间后再继续供电。报警器由蜂鸣器和三极管组成，通过电阻R10与微控制器PC的P1.0口相连。插入IC卡座IC5内的IC卡，卡内存储有在计算机管理系统控制下写入的已加密的用户密码及购气量。卡的串行数据I/O线SDA和串行时钟线SDA分别通过图2中的IC卡座(IC5)与微控制器PC的P1.7和P1.6相连，气量显示器通过微处理器PC的串行口TXD和RXD实现。当从IC卡座(IC5)内拔出IC卡后，脉冲数指示灯LED1指示计数盘转过的圈数。
本实用新型的工作过程，各用户先到用气管理部门申请智能型IC卡预付费式气量费器，得到IC卡，售气站给IC卡编上代码，根据用户所购气量，由售气站系统加密后写入IC卡内，用户可将IC卡插入气量计费装置C的IC卡插座(IC5)内，所购气量便写入微控制器PC内，本实用新型即可正常工作，随着用气量的增加，剩余气量不断减少，接近规定值时，蜂鸣器F会自动预报警，此时用户应持IC卡去售气站买气，然后将IC卡插入IC卡座(IC5)内，所购气量与剩余气量相加，隔膜式燃气表M继续工作，而此时IC卡被作清零处理。对于预报警后不去购气的用户，气量达到限量时，隔膜式燃气表会自动断气。
参见图3是本实用新型软件实现框图，其实现的功能如下1.实现IC卡中存购内容(用户代码、购气量)的读写；2.利用串行E2ROM实现数据的掉电保存，时间10年；3.脉冲自动采集、软件滤波、可靠计数。
4.IC卡插入燃气表时，四位数码管显示剩余气量、所用气量。
5.当购气量用完至10个以下时，蜂鸣器发声告警，以后每消耗一个字，报警一次，以提醒用户购气。
6.当购气量用尽后，自动断气。
7.当超过设定值时，并切断供气，直到限定泄漏气小于设定值时，再继续供气。
权利要求1.一种由隔膜式燃气表M，磁电采样电路IC1，气量计费装置C，双稳态低功耗电磁阀断气机构R和电源(发电机和蓄电)装置P构成的智能型IC卡预付费式气量计费器，其特征在于1)隔膜式燃气表M计数盘内装有一永磁铁和干簧管；2)磁电采样电路IC1安装在隔膜式燃气表M内；3)由微控制器PC和外围功能电路组成的气量计费装置与隔膜式燃气表连接；4)智能型IC卡预付费式气量计费器，全部电源由计数轴带动小型发电机，供可充电电池及全套电路用。
2.按权利要求1所述的智能型IC卡预付费式气量计费器，其特征在于隔膜式燃气表M内的磁电采样电路IC1，由永磁铁和干簧管组成，随着计数盘的转动，可接收到电压脉冲信号并通过波形整形电路IC2送到微控制器PC的P3.4。
3.按权利要求1所述的智能型IC卡预付费式气量计费器，其特征在于IC卡的串行数据I/O线SDA和串行时钟SCK分别通过IC卡插座IC5与微控制器PC的P1.7、P1.6相连，IC卡内存储有在计算机管理系统控制下写入的已加密的用户密码及购气量。
4.按权利要求1所述的智能型IC卡预付费式气量计费器，其特征在于双稳态低功耗电磁阀断气机构RTXD和RXD与气量显示器相连。微控制器PC的P3.3连接气敏传感器，P1.0则通过三极管T与蜂鸣器F相连。
5.按权利要求1所述的智能型IC卡预付费式气量计费器，其特征在于气量计费器C上电自动复位，并进入正常工作状态。当IC卡插入IC卡座IC5时，显示所用气量、购气量。当IC卡拔出IC卡座IC5时，气量计费器C仍正常工作，并由LED1显示计数脉冲。
6.按权利要求1所述的智能型IC卡预付费式气量计费器，其特征在于电路全部电源由计数轴带动小型发电机，供可充电电池及全套电路用。
专利摘要本实用新型是一种与隔膜式燃气表组合而成的智能型IC卡预付费式气量计费器。它由隔膜式燃气表、非接触式磁电采样电路、气量计费装置组成,隔膜式燃气表计数盘内装有一永磁铁和干簧管,气量计费装置将隔膜式燃气表内的磁电采样电路对隔膜式燃气表计数盘的非接触采样进行处理并通过IC卡在用户和管理部门之间的信息传递,实现对用户购气量预付费管理。本实用新型有预报警、自动断气、泄漏气报警和自我供电等功能,从而成为隔膜式燃气表的更新换代产品。
文档编号G07F15/06GK2286900SQ9622154
公开日1998年7月29日 申请日期1996年9月13日 优先权日1996年9月13日
发明者姜跃炜, 王成芳 申请人:姜跃炜, 安徽福安文仪发展公司