專利名稱：總線制、預(yù)付費(fèi)、可監(jiān)控集中抄表裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種水表抄表裝置，尤其是一種由可通訊智能水表與射頻IC卡接收控制器組成的抄表裝置，屬于流量測量技術(shù)領(lǐng)域。
總之，現(xiàn)有IC卡水表或其它抄表系統(tǒng)，都只是分別解決了收費(fèi)或抄表和監(jiān)控問題，對于合理控制用水還沒有好的方法解決。我國是一個水資源緊缺的大國，缺水已經(jīng)影響到國民經(jīng)濟(jì)增長和人民生活水平提高，缺水，將是我國長期面臨的現(xiàn)實(shí)，因此合理用水，節(jié)約用水，杜絕浪費(fèi)，提高水資源利用率是我國一項(xiàng)長期基本國策為了達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型的總線制、預(yù)付費(fèi)、可監(jiān)控集中抄表裝置包括帶閥門的水表和集控器，所述水表的葉輪上裝有磁環(huán)，葉輪附近的殼體上固定有脈沖傳感器，此外水表中還包括電子采集模塊，所述電子采集模塊主要由單片機(jī)、通訊電路、閥門控制電路組成，所述單片機(jī)的脈沖信號輸入端接脈沖傳感器的輸出端，控制信號輸出端通過閥門控制電路接閥門的受控端，通訊端通過通訊電路接通訊總線；所述集控器主要由射頻卡頭、微處理器、通訊電路、液晶顯示構(gòu)成，所述微處理器的射頻信號讀寫端與射頻卡頭連接，通訊端通過通訊電路與總線連接，顯示信號輸出端與液晶顯示屏連接。
當(dāng)用戶開啟水龍頭用水時，水流的運(yùn)動帶動葉輪上的磁環(huán)旋轉(zhuǎn)，傳感器在一定的磁場強(qiáng)度變化下，發(fā)出脈沖信號。電子采集模塊中的單片機(jī)接收到傳感器發(fā)出的計數(shù)信號后，按程序設(shè)定完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理，當(dāng)通訊電路接收到來自集控器的呼叫時，向集控器傳送用戶水表相關(guān)信息，以串行通訊方式完成數(shù)據(jù)交換；當(dāng)接收到來自集控器的開閥門(或關(guān)閥門)的命令后，閥門控制電路將完成相應(yīng)的動作，在用戶預(yù)付水費(fèi)用完之后，閥門將受控自行關(guān)閉。
本實(shí)用新型中的一個集控器可以管理一棟樓宇或更多建筑物中的智能水表。當(dāng)用戶將已購水充值的IC卡靠近集控器后，射頻卡頭立刻讀取用戶卡上相關(guān)信息，微處理器在接收到該用戶信息后，通過總線以串行通訊方式將該用戶所購水?dāng)?shù)據(jù)傳輸?shù)皆撚脩舻乃碇小６脩羰Ｓ嗨?、閥門、電池電壓等狀態(tài)則可以通過液晶顯示器顯示，從而便于用戶或管理部門查詢。
本實(shí)用新型的水表比普通IC卡預(yù)付費(fèi)水表成本有較大的降低。并且傳統(tǒng)的IC卡水表一般安裝在住戶家中，管理部門無法了解用戶的用水量大小，無法了解、控制水表閥門，當(dāng)千家萬戶售水之后，無法實(shí)施管理，處于失控狀態(tài)，對于個別用戶采用非常手段惡意透支用水，自來水公司無法采取技術(shù)手段加以阻止。本實(shí)用新型則利用已有的總線抄表平臺可以在任意時間了解某一用戶用水量、閥門狀態(tài)、剩余水量等信息。為解決不繳水費(fèi)，非法盜水等問題，提供了有效手段，保證了自來水公司合法權(quán)益?？傊?，本實(shí)用新型即解決了抄表、收水費(fèi)問題，還能根據(jù)實(shí)際水資源狀況，合理控制用戶用水量，避免了寶貴的水資源浪費(fèi)。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。


圖1為本實(shí)用新型一個實(shí)施例的電子采集模塊原理圖。
圖2為本實(shí)用新型一個實(shí)施例的集控器原理圖。
圖3為實(shí)施例一所組成的抄表系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖。
電子采集模塊如圖1所示，主要由430系列的1121單片機(jī)U4、75LBC184通訊芯片U5及其外圍元件構(gòu)成的通訊電路、BH3024閥門控制芯片U3組成。單片機(jī)U4的脈沖信號輸入端P20、P21通過J4接脈沖傳感器的輸出端，控制信號輸出端P13、P14通過閥門控制芯片U3接水表閥門的受控端，輸入輸出通訊端P22、P11分別通過光電耦合器U2、U1接通訊芯片U5的相應(yīng)端口，再接通訊總線A、B。圖1中單片機(jī)U4外圍的U6為看門狗電路，單片機(jī)U4的電源監(jiān)控端19腳接D2芯片構(gòu)成電源監(jiān)控電路。單片機(jī)控制電路電源由電池提供，因此，電池狀態(tài)的好壞將直接影響系統(tǒng)工作穩(wěn)定，電源監(jiān)控電路除完成對電池電壓監(jiān)控外還對單片機(jī)工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，確保采集模塊穩(wěn)定工作。
集控器如圖2所示，主要由RF256讀頭模塊構(gòu)成的射頻卡頭、89C52微處理器U11、75LBC184通訊芯片U12及其外圍元件構(gòu)成的通訊電路、20PIN液晶顯示構(gòu)成。微處理器U11的射頻信號讀寫端13、14腳分別與射頻卡讀頭模塊的對應(yīng)腳連接，通訊端10、11腳通過75LBC184通訊芯片U12與總線A、B連接，顯示信號輸出端32-39腳分別與20PIN液晶顯示屏的對應(yīng)腳連接。
此外，微處理器U11的紅外通訊端12腳還通過串聯(lián)的反向器U2B、U2A與HDT-1紅外傳感頭連接，因此可以實(shí)現(xiàn)對外的紅外測試通訊。微處理器U11的報警輸出端28腳通過放大三極管與蜂鳴器BZ連接，可以在出現(xiàn)故障時發(fā)出報警信號。微處理器U11指示輸出端25、26、27腳分別與并聯(lián)的發(fā)光二極管D2、D3、D4連接，可以指示運(yùn)行、響應(yīng)、錯誤等狀態(tài)。圖2下方V1、V2及其外圍元件組成電源電路。
本實(shí)施例還配備了由IC卡讀寫器、系統(tǒng)管理軟件構(gòu)成的售卡管理器。IC卡讀寫器完成用戶購水過程，系統(tǒng)管理軟件實(shí)現(xiàn)用戶檔案用戶水表、用水量、集控器管理。
整個系統(tǒng)的構(gòu)成如圖3所示?；韺⑺孔兓D(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的傳感器信號，電子模塊在接收到傳感器信號后，將其轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄬?yīng)的水量值，并將該值從總水量值中減去，當(dāng)水量總值接近用完時，智能水表發(fā)出告警信號，提醒用戶即時充值；當(dāng)用戶購水量用完或由集控器通過總線發(fā)出關(guān)閥信號，電子模塊將發(fā)出關(guān)閥命令完成關(guān)閥任務(wù)。電子模塊通過串行方式與集控器進(jìn)行數(shù)據(jù)變換。
一個集控器可以管理一棟樓宇或更多的智能水表。當(dāng)用戶將已充值的IC卡靠近讀寫頭，集控器在讀取到該用戶的數(shù)據(jù)后，通過總線將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆撚脩羲黼娮幽K中，用戶和管理部門可以通過集控器查詢到用戶水表剩余水量、閥門、電池狀態(tài)，所有信息均以中文方式在液晶屏上顯示出來，集控器內(nèi)置開關(guān)電源，用于向集控器提供工作電源，通訊時向表頭通訊電路提供電源，備份電池用于當(dāng)市電中斷后向系統(tǒng)提供電源，并確保系統(tǒng)正常工作不少于8小時。
售卡管理器內(nèi)根據(jù)管理部門要求制定的管理軟件主要內(nèi)容有用戶檔案管理、IC卡管理、集控器管理、水價管理等，用戶購水過程中，售卡器將用戶購水款轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的水量(度數(shù))寫入用戶IC卡中。
實(shí)驗(yàn)證明，本實(shí)施例具有下列幾項(xiàng)明顯優(yōu)點(diǎn)①、大量減少抄表人員，降低了營運(yùn)成本；②、即時了解一個地區(qū)的用水量，為科學(xué)調(diào)度用水提供了準(zhǔn)確可靠的依據(jù)，使自來水公司的管理水平有進(jìn)一步提高；③、預(yù)付費(fèi)功能的實(shí)現(xiàn)，徹底解決了水費(fèi)被拖欠、收費(fèi)難的問題，為企業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了條件；④、可以隨時了解任一用戶水表的相關(guān)信息，做到實(shí)時、有效管理；⑤、對于個別采用非常規(guī)手段盜水的用戶，可以通過技術(shù)手段加以阻止，維護(hù)了自來水公司自身合法權(quán)益。
權(quán)利要求1.一種總線制、預(yù)付費(fèi)、可監(jiān)控集中抄表裝置，包括帶閥門的水表和集控器，所述水表的葉輪上裝有磁環(huán)，葉輪附近的殼體上固定有脈沖傳感器，其特征在于所述水表中還包括電子采集模塊，所述電子采集模塊主要由單片機(jī)、通訊電路、閥門控制電路組成，所述單片機(jī)的脈沖信號輸入端接脈沖傳感器的輸出端，控制信號輸出端通過閥門控制電路接閥門的受控端，通訊端通過通訊電路接通訊總線；所述集控器主要由射頻卡頭、微處理器、通訊電路、液晶顯示構(gòu)成，所述微處理器的射頻信號讀寫端與射頻卡頭連接，通訊端通過通訊電路與總線連接，顯示信號輸出端與液晶顯示屏連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述總線制、預(yù)付費(fèi)、可監(jiān)控集中抄表裝置，其特征在于所述電子采集模塊中的單片機(jī)輸入輸出通訊端分別通過光電耦合器接通訊芯片的相應(yīng)端口，再接通訊總線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述總線制、預(yù)付費(fèi)、可監(jiān)控集中抄表裝置，其特征在于所述單片機(jī)的電源監(jiān)控端接電源監(jiān)控電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述總線制、預(yù)付費(fèi)、可監(jiān)控集中抄表裝置，其特征在于所述微處理器的紅外通訊端通過串聯(lián)的反向器與紅外傳感頭連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種水表抄表裝置，屬于流量測量技術(shù)領(lǐng)域。該裝置包括帶閥門的水表和集控器，所述水表的葉輪上裝有磁環(huán)，葉輪附近的殼體上固定有脈沖傳感器，此外水表中還包括電子采集模塊，其中的單片機(jī)脈沖信號輸入端接脈沖傳感器的輸出端，控制信號輸出端通過閥門控制電路接閥門的受控端，通訊端通過通訊電路接通訊總線；所述集控器中的微處理器射頻信號讀寫端與射頻卡頭連接，通訊端通過通訊電路與總線連接，顯示信號輸出端與液晶顯示屏連接。本實(shí)用新型即解決了抄表、收水費(fèi)問題，還能根據(jù)實(shí)際水資源狀況，合理控制用戶用水量，避免了寶貴的水資源浪費(fèi)。
文檔編號G07F15/06GK2588331SQ0225873
公開日2003年11月26日 申請日期2002年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月11日
發(fā)明者常正躍 申請人:常正躍