供热系统楼栋集中器的ic卡控制终端的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及供热系统自动抄表与收费管理和控制领域，尤其涉及供热系统楼栋集中器的IC卡控制终端。
【背景技术】
[0002]近年来，随着国家节能减排工作的不断推进，我国北方地区的新建建筑基本都已经安装了热计量表，既有建筑的热计量改造工作也在大力推进，并陆续将以前的按住宅面积收取暖气费的模式改为按热计量表的计量值进行收费。对于住户来说，多用热多缴费，少用热少缴费，节省费用；对于供热单位来说，节约了能源消耗，利国利民。但同时也带来了问题，就是收费难的问题。
[0003]目前，供热公司只能通过M-BUS总线，将住户的用热数据抄回来，但有一些不缴费或拖延缴费的用户，收缴费用就成了一个难题。常用的控制缴费的方法有以下四种:(1)在管道井的进户管道上加装锁闭阀，对不缴费的住户，供热单位派人将其阀门关闭，但住户可以自行打开阀门。⑵加装磁性锁闭阀，只能用专用钥匙打开，但是，住户可以配到这种钥匙自行打开锁闭阀。⑶加装IC卡控制阀，其优点是费用较低，施工简单，而且住户能直观地将自己所购热量充入阀中，安全可靠。但是，这种方法存在以下缺点:第一，由于管道井的门平时是上锁的，当某个住户需要给阀门充值时，供热单位还得派人上门打开管道井门，很不方便；第二，供热单位不能直观了解某住户的阀门开闭状态，当某住户的阀门出现故障无法关闭时，供热单位不能及时知道，会给供热单位造成热能损失；第三，当住户的剩余热值不足时，住户不能及时知道，给用户带来不便。⑷第四种方法也是当前比较新的方法，如庞可心和李敏分别在其学位论文《基于M-BUS总线的嵌入式智能抄表集中器的研究与设计》和《热量表远程抄表系统的关键技术研究》中论述的以楼宇集中控制器(简称集中器)为核心的抄表系统，通过加装M-BUS总线远程控制的热量阀，供热单位的主控中心通过GPRS网络，给设在住宅楼内的集中器发指令，控制相应的阀门开闭。当住户的热量消费接近预购热量时，主控中心的计算机提示供热单位工作人员，由供热单位通知住户尽快充值；供热单位也可以远程了解每个住户的阀门开闭情况。这种方法的主要缺点是操作繁琐。对于一个小区来说，还可以正常运行，但当用户数量比较多时，特别是对于一个城市的供热单位来说，要让工作人员对每一户的阀门进行一次开关操作，其工作量可想而知。此外，楼栋集中器是供热系统中的关键部件，它要保证热量表、热量阀与主控中心之间进行正常通信。集中器是数据传输的桥梁，既要向主控中心传输数据，又要执行主控中心发送的控制指令；但是由于GPRS信号在传输过程中受到干扰及传输距离等因素，会使通信不稳定，在集中器往主控中心上报数据时会出现中断、延迟甚至错误，在执行主控中心的指令时，有时也会出错，像热量阀时常控制失灵，很容易产生大面积操作不灵的情况，无论对于供热单位还是住户，都有可能造成损失。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种灵活可靠的供热系统楼栋集中器的IC卡控制终端。
[0005]为解决上述问题，本发明所述的供热系统楼栋集中器的IC卡控制终端，其特征在于:它包括中央处理器、RS232串口、复位电路、万年历时钟模块、IC卡读写模块、数据存储比对模块、短信提醒模块、声光提醒模块、LCD液晶显示模块、电池电压检测模块；所述中央处理器分别与所述RS232串口、所述复位电路、所述万年历时钟模块、所述IC卡读写模块、所述数据存储比对模块、所述短信提醒模块、所述声光提醒模块、所述LCD液晶显示模块、所述电池电压检测模块相连；所述RS232串口连有楼栋集中器，该楼栋集中器与供热系统中的数组热计量装置相连；所述IC卡读写模块与主控中心的读写器相匹配，且读写器与所述IC卡读写模块均配有相匹配的IC卡；所述读写器与所述主控中心的PC机相连，该PC机通过GPRS与所述楼栋集中器相连；所述LCD液晶显示模块外接液晶显示屏。
[0006]所述中央处理器通过I2C总线分别与所述万年历时钟模块、所述数据存储比对模块相连。
[0007]所述RS232串口与所述中央处理器中的I/O 口双向连接。
[0008]所述楼栋集中器通过M-BUS总线与供热系统中的数组热计量装置相连，该数组热计量装置中的每组均包括依次连接的M-BUS热量阀和热量表。
[0009]所述IC卡读写模块包括连接在一起的无线射频识别电路和读写天线；所述无线射频识别电路通过CAN总线与所述中央处理器相连；其中
所述无线射频识别电路包括芯片RC522 U1、第三电阻R3、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3、第五电容C5、晶振 CRYl ;所述芯片 RC522 Ul 的 I 脚 IIC,4 脚 DVSS、5 脚 PVSSUO 脚 TVSSU4 脚 TVSS接低电平；所述芯片RC522 Ul的2脚PVDD、3脚DVDDU2脚TVDDU5脚AVDD接高电平；所述芯片RC522 Ul的6脚NRSTH)接所述第三电阻R3并与所述IC卡读写模块中单片机的输出口相连；所述芯片RC522 Ul的18脚AVSS、21脚0SCIN、22脚OSCOUT外接所述晶振CRY1，所述晶振CRYl两端分别接所述第一电容Cl、所述第二电容C2到地；所述芯片RC522 Ul的24脚SDA接所述第十七电阻R17后与所述IC卡读写模块中单片机的I/O输出口相连；所述芯片RC522 Ul的29脚SPI_SCK、30脚SPI_M0S1、31脚SPI_MIS0分别连接所述第十六电阻R16、所述第十五电阻R15、所述第十四电阻R14后与所述IC卡读写模块中单片机的I/O输出口相连；
所述读写天线包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4、第四电容C4、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第i^一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13 ;所述第一电阻Rl的一端接所述芯片RC522 Ul的16脚VMID，其另一端分别与所述芯片RC522 Ul的17脚RX、所述第二电阻R2和所述第四电容C4相接；所述第一电感LI的一端接所述芯片RC522 Ul的11脚TXl，其另一端接所述第六电容C6到地；所述第二电容L2的一端接所述芯片RC522 Ul的13脚TX2，其另一端接所述第七电容C7到地；所述第八电容C8、所述第九电容C9、所述第十二电容C12、所述第十三电容C13和所述第三电感L3、所述第四电感L4的一端都接地，其另一端分别与所述第i 电容ci1、所述第十电容C1的一端相接；所述第十电容C1的另一端接所述第六电容C6到地；所述第十一电容Cll的另一端接所述第七电容C7到地。
[0010]本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、本发明通过RS232串口与楼栋集中器进行通讯，由控制终端给楼栋集中器发送指令，控制热量阀开启或关闭，控制终端与集中器通过有线的方式传输数据，使控制更加快速、安全、可靠。用户到主控中心的充值处进行IC卡充值，然后在居民楼的控制终端刷卡来控制自家热量的使用状态，这样通过控制终端把主控中心的单一控制权分散到每个楼栋，使控制更加可靠。
[0011]2、本发明把一个城市的供热控制系统化整为零，以楼栋集中器为单位，由用户对IC卡充值，通过控制终端进行自助缴费和热量阀的开闭控制。通过这种集散控制方式，大大减轻了供热单位的工作量，也给用户提供了根据需要消费热能的手段，加上剩余热量查询和