本實用新型涉及一種水表裝置，尤其涉及一種基于近場通信技術(shù)的預(yù)付費水表裝置。

背景技術(shù)：

目前普遍使用的預(yù)付費水表為卡片式預(yù)付費水表，包括IC卡和射頻卡形式；此種表包括微控制器、電源模塊、水量信號處理單元、閥控單元以及顯示單元，能自動完成水量數(shù)據(jù)的采集、計量、顯示、閥門控制及提示報警等功能。用戶通過卡片購置水量并在此表上使用后，獲得了所購水量的使用權(quán)限；在用戶用水的過程中，智能表中的微控制器自動核減剩余水量，所購水量用完后便會自動關(guān)閥斷水，用戶需重新購水方能開閥供水。由于卡片預(yù)付費水表的這種固有特性，目前有以下幾點弊端：1、需要用戶去相應(yīng)的水司營業(yè)廳才可以繳費，續(xù)費，給客戶帶來很大不便；2、水司無法根據(jù)市場情況及時調(diào)價，在能源價格上漲時造成巨大損失；3、卡片式的預(yù)付費方式故障率高，不利于保管，易受潮濕環(huán)境和人為攻擊干擾，增加了損壞的概率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，能進行實時查詢并可靠預(yù)付費的基于近場通信技術(shù)的預(yù)付費水表裝置。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種基于近場通信技術(shù)的預(yù)付費水表裝置，其特征在于，該裝置包括電池檢測單元、水量信號采集單元、閥門控制單元、存儲單元和近場通信控制器模塊，所述近場通信控制器模塊包括微控制器和近場通信單元；所述近場通信控制器模塊通過射頻通信方式與用戶手機進行數(shù)據(jù)信息的交換，微控制器負(fù)責(zé)對電源電壓檢測、水量信號處理、閥控驅(qū)動控制，并通過近場通信單元進行數(shù)據(jù)傳輸，所述電源檢測單元為近場通信控制器模塊提供電能并將電源掉電或低電壓檢測信號傳送至近場通信控制器模塊的微控制器，所述水量信號處理單元將水表充值或用水?dāng)?shù)據(jù)傳至微控制器，由微控制器將數(shù)據(jù)信號和采集異常狀態(tài)信息通過近場通信方式傳至用戶的手機設(shè)備，所述近場通信控制器模塊將接收到的控制信號通過微控制器對水量信號處理單元和閥門控制單元進行控制。

從上述技術(shù)方案可以看出，本實用新型通過近場通信方式將日、月凍結(jié)數(shù)據(jù)以及表計狀態(tài)數(shù)據(jù)等上傳至用戶手機，并通過移動通信方式上傳到抄表主站，進行實時數(shù)據(jù)抄讀，也可以實現(xiàn)階梯收費的功能；用戶可以自主通過手機方式選擇繳費額度及繳費時間，省去使用卡片式購水的麻煩，直接從手機扣費的方式購置所需水量，并通過近場通信方式對用戶所用水量預(yù)充，為用戶帶來很多便利；與此同時，水司也能實現(xiàn)預(yù)收費功能、調(diào)價功能、梯度計量功能和遠(yuǎn)程閥門控制功能，從而有效解決繳費困難問題，并對用戶用水信息的實時監(jiān)測。

附圖說明

結(jié)合附圖，并通過參考下面的詳細(xì)描述，將會更容易地對本實用新型有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點和特征，其中：

圖1是本實用新型的功能模塊示意圖；

圖2是本實用新型的近場通信控制器模塊電路原理圖。

具體實施方式

為使本實用新型的內(nèi)容更加清楚易懂，以下結(jié)合說明書附圖，對本實用新型的內(nèi)容作進一步說明。當(dāng)然本實用新型并不局限于該具體實施例，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所熟知的一般替換也涵蓋在本實用新型的保護范圍內(nèi)。其次，本實用新型利用示意圖進行了詳細(xì)的表述，在詳述本實用新型實例時，為了便于說明，示意圖不依照一般比例局部放大，不應(yīng)以此作為對本實用新型的限定。

需要說明的是，在下述的實施例中，利用圖1～2的示意圖對按本實用新型一種基于近場通信技術(shù)的預(yù)付費水表裝置進行了詳細(xì)的表述。在詳述本實用新型的實施方式時，為了便于說明，示意圖不依照一般比例繪制并進行了局部放大及省略處理，因此，應(yīng)避免以此作為對本實用新型的限定。

如圖1所示，本實用新型提供的一種基于近場通信技術(shù)的預(yù)付費水表裝置包括電池檢測單元、水量信號采集單元、閥門控制單元、存儲單元和近場通信控制器模塊，該近場通信控制器模塊整合了微控制器和近場通信單元，并連接有收發(fā)天線；上述功能單元均與該近場通信控制模塊上的微控制器相連，并由微控制器對上述功能模塊實施總控制；電源檢測單元包括主電源檢測電路，其功能是為所述近場通信控制模塊供電并將電源掉電或低電檢測信號傳送至近場通信控制器模塊的微控制器；水量信號處理單元將水表預(yù)充水量或用水?dāng)?shù)據(jù)傳至微控制器，再由微控制器與近場通信芯片進行數(shù)據(jù)傳輸，然后將數(shù)據(jù)信息和采集異常狀態(tài)信息通過手機通信方式發(fā)送至抄表總站；近場通信控制器模塊將通過射頻通信方式將接收到的控制信號通過微控制器對所述水量信號處理單元和閥門控制單元進行控制。

此外，本實用新型的水量信號處理單元有脈沖計量方式或光電直讀計量方式可供選擇；重要數(shù)據(jù)在EEPROM內(nèi)分區(qū)域多次保存，防止數(shù)據(jù)丟失并有效糾錯。水表近場通信控制器模塊上的近場芯片將水量、金額數(shù)據(jù)通過用戶手機傳輸?shù)街了镜谋O(jiān)控中心，此外該近場芯片也可通過手機設(shè)備接收數(shù)據(jù)和控制命令，傳送給微控制器。

如圖2所示，近場通信控制器模塊的相關(guān)電路，近場通信控制器模塊的供電部分是電源VBAT通過電容C2、電容C3和極性電容C1并聯(lián)且濾波后得到，之后接入近場通信控制器模塊D1的8腳和9腳為其供電。

近場通信控制器模塊D1的19腳和20腳讀入水表基表脈沖采集信號PLUSE1和PLUSE2。近場通信控制器模塊D1的16腳輸出關(guān)閉閥門控制信號CTRL_MOTOR_CLOSE，其17腳輸出打開閥門控制信號CTRL_MOTOR_OPEN。具體為，當(dāng)使用水量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)計量精度時，水表基表脈沖采集信號PLUSE1和PLUSE2依次接收到一個有效水量信號，微控制器依據(jù)頻率特性判別水量信息的有效性。

當(dāng)采集信號出現(xiàn)異常，微控制器進行如下處理：若單邊信號異常，則判定為干簧管故障，微控制器記錄此故障信息，并繼續(xù)進行水量計量；若雙邊信號異常，則判定為磁干擾故障，微控制器認(rèn)為是干擾信息，同時對水表閥門執(zhí)行關(guān)閥控制，即輸出關(guān)閉閥門控制信號CTRL _MOTOR_CLOSE，并記錄此條異常信息，直至檢測到的干擾信號消除后，才允許對水表閥門發(fā)出開閥控制命令，即輸出打開閥門控制信號CTRL_MOTOR_OPEN，使之繼續(xù)使用。另外，當(dāng)出現(xiàn)系統(tǒng)規(guī)定的情況，如主站系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制、預(yù)付金額達(dá)到透支下限、電池掉電、電池低電等情況時，微控制器也執(zhí)行關(guān)閥操作。上述問題解決后，通過按鍵操作，微控制器執(zhí)行開閥操作。

近場通信控制器模塊D1可通過手機客戶端查詢余額、當(dāng)前水表實時單價、總用水量，可查詢程序版本號、水表地址。

使用時，本實用新型采用低功耗模式，設(shè)定周期喚醒，當(dāng)探測到手機客戶端下發(fā)數(shù)據(jù)時，將下發(fā)的數(shù)據(jù)保存在本實用新型存儲單元內(nèi)。通過脈沖采集方式或者直讀方式計量；通過近場通信方式接收充值金額等信息，并根據(jù)實時價格參數(shù)實現(xiàn)自動扣費。當(dāng)剩余金額少于透支金額下限時，自動關(guān)閥，并具有水價調(diào)整策略。當(dāng)出現(xiàn)電池掉電、低電或雙邊干簧管干擾等影響用水量計量情況下，微控制器對閥門進行關(guān)閥操作。

本實用新型利用近場通信技術(shù)與客戶的手機客戶端實現(xiàn)在一定距離范圍內(nèi)互通，并通過移動互聯(lián)網(wǎng)將手機客戶端的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)街髡鞠到y(tǒng)，從而水司管理部門通過主站可以觀察到對應(yīng)的用戶水表的運行狀況。本實用新型接收外部近場通信設(shè)備信號，唯一通信地址被動喚醒抄表，根據(jù)短距離近場通信協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸。抄表主站下發(fā)的金額、單價、使用金額下限等數(shù)據(jù)通過手機客戶端下發(fā)至本實用新型，本實用新型上傳日、月凍結(jié)數(shù)據(jù)、表計狀態(tài)等信息至抄表主站，實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)的抄讀，水司可由此實現(xiàn)階梯收費。本實用新型的微控制器根據(jù)主站下發(fā)的數(shù)據(jù)實時處理居民用水?dāng)?shù)據(jù)、剩余金額，當(dāng)用戶水量計量出現(xiàn)異常狀態(tài)時，可將此異常狀態(tài)上傳至抄表主站系統(tǒng)，這時水司公司可保留證據(jù)或者通過遠(yuǎn)程控制直接對特定用戶執(zhí)行關(guān)閥操作。

可以理解的是，雖然本實用新型已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例并非用以限定本實用新型。對于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本實用新型技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對本實用新型技術(shù)方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。