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一種高可靠性分體式農(nóng)排費(fèi)控終端的制作方法

文檔序號(hào):12512869閱讀:1673來源:國知局
一種高可靠性分體式農(nóng)排費(fèi)控終端的制作方法與工藝

本實(shí)用新型涉及抄表技術(shù)領(lǐng)域,尤其使用于安裝農(nóng)業(yè)排灌用預(yù)付費(fèi)機(jī)井表,具體是一種高可靠性分體式農(nóng)排費(fèi)控終端。



背景技術(shù):

我國傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)灌溉大省如河南、河北、福建等,由于農(nóng)業(yè)灌溉需要,每個(gè)省份都存在近百萬眼灌溉用井,農(nóng)業(yè)排灌用電需求較大,用電管理的需求也很亟需。目前農(nóng)排用電管理的狀況是,部分地區(qū)安裝了帶射頻刷卡的機(jī)井費(fèi)控電表,可實(shí)現(xiàn)一表一卡的刷卡取電功能,功能局限。還有很大一份地區(qū)安裝的仍是普通電表,無法實(shí)現(xiàn)用電信息的采集,農(nóng)民排灌用電長期依賴于當(dāng)?shù)仉姽?,電力資費(fèi)管理也存在很大的漏洞。

總結(jié)目前農(nóng)排灌溉用電系統(tǒng)主要存在的問題主要有:

1、現(xiàn)有安裝的機(jī)井表種類較多,功能單一,只能實(shí)現(xiàn)計(jì)量功能或一表一卡的刷卡功能,缺少集中抄表管理、費(fèi)控管理及數(shù)據(jù)上報(bào)的功能;

2、現(xiàn)有射頻卡費(fèi)控電表使用三相四線或三相三線強(qiáng)電供電,現(xiàn)場(chǎng)接線狀況復(fù)雜,用戶刷卡時(shí)存在觸電隱患;

3、現(xiàn)有射頻卡費(fèi)控電表無法實(shí)現(xiàn)一表多卡、一卡多表的功能,農(nóng)民長期交費(fèi)給電工幫助刷卡取電,無法實(shí)施靈活自主取電,用電費(fèi)用存在較大的漏洞。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本實(shí)用新型的目的在于提供一種高可靠性分體式農(nóng)排費(fèi)控終端,旨在解決現(xiàn)有農(nóng)排灌溉系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)集中抄表、缺失費(fèi)控管理及無法數(shù)據(jù)上報(bào)的弊端。

本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):

一種高可靠性分體式農(nóng)排費(fèi)控終端,它包括一個(gè)采集本體裝置和一個(gè)刷卡裝置,二者通過電源線和通訊RS485進(jìn)行連接,所述采集本體裝置和刷卡裝置分別安裝在采集本體殼體和刷卡裝置殼體之中。

優(yōu)選的,所述采集本體裝置包括開關(guān)電源、采集本體主控MCU、電力線載波通訊模塊、無線公網(wǎng)通訊模塊、RS485電路、液晶顯示電路、刷卡裝置供電輸出,所述開關(guān)電源為農(nóng)排費(fèi)控終端提供工作電源;所述電力線載波通訊模塊、無線公網(wǎng)通訊模塊、RS485電路分別同采集本體主控MCU雙向連接;所述采集本體主控MCU連接刷卡裝置供電輸出以向刷卡裝置提供所需的工作電源;所述RS485電路包括抄表RS485和通訊RS485:所述采集本體主控MCU通過通訊RS485連接所述刷卡裝置;所述采集本體主控MCU通過抄表RS485連接費(fèi)控電表。

優(yōu)選的,所述采集本體裝置還包括加解密芯片,加解密芯片與采集本體主控MCU連接。

優(yōu)選的,所述采集本體殼體包括液晶顯示窗口、操作按鍵、上行通信模塊插槽、下行抄表模塊插槽、強(qiáng)電接入端子排、弱電接線端子排。

優(yōu)選的,所述刷卡裝置包括電源轉(zhuǎn)換電路、刷卡CPU、RFID射頻刷卡電路、數(shù)字按鍵、液晶顯示屏或數(shù)碼管顯示屏、語音電路、通訊RS485,所述電源轉(zhuǎn)換電路連接刷卡CPU,以通過采集本體裝置的刷卡裝置供電輸出獲得能量;所述數(shù)字按鍵連接刷卡CPU用于輸入;所述刷卡CPU分別連接液晶顯示屏或數(shù)碼管顯示屏、語音電路用于輸出;所述RFID射頻刷卡電路與刷卡CPU雙向連接,所述刷卡CPU通過通訊RS485連接所述采集本體裝置。

優(yōu)選的,所述刷卡殼體包括顯示窗口、數(shù)字按鍵面板、語音播報(bào)窗口、刷卡區(qū)域、通訊RS485及電源接線端子。

優(yōu)選的,通訊RS485的電路結(jié)構(gòu)包括:第一光耦、第二光耦、第三光耦、RS485芯片、第一TVS管、第二TVS管和熱敏電阻,RS485芯片的RX引腳通過第一光耦連接采集本體主控MCU的RXD1信號(hào)端;采集本體主控MCU的R485_EN1信號(hào)端通過第二光耦連接RS485芯片的/RE和TE引腳;采集本體主控MCU的TXD1信號(hào)端通過第三光耦連接RS485芯片的TE引腳;RS485芯片的VVC引腳接工作電壓;RS485芯片的GND引腳接地;RS485芯片的VO+引腳一方面通過第一TVS管接地,另一方面通過熱敏電阻連接屏蔽雙絞線;RS485芯片的VO-引腳一方面通過第二TVS管接地,另一方面連接屏蔽雙絞線。

優(yōu)選的,電源線為直流12V供電。

本實(shí)用新型的有益效果:

本實(shí)用新型可在操作較便利的區(qū)域安裝獨(dú)立的刷卡裝置,優(yōu)選的使用直流12V供電,無安全隱患?;诒緦?shí)用新型的結(jié)構(gòu)(所述結(jié)構(gòu)包括殼體的硬件結(jié)構(gòu)、網(wǎng)路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及芯片的外圍電路結(jié)構(gòu)),用戶可使用獨(dú)立的非接觸卡在刷卡裝置上實(shí)現(xiàn)余額查詢、刷卡取電/關(guān)電等功能,支持一卡多表、一表多卡。刷卡裝置通過高速RS485接口將用戶信息和操作指令發(fā)送至農(nóng)排費(fèi)控終端的采集本體裝置,實(shí)現(xiàn)信息交互。采集本體裝置根據(jù)讀取的射頻卡數(shù)據(jù)及用戶指令,對(duì)費(fèi)控電表下發(fā)送電或斷電的命令,收到斷電指令時(shí)讀取本次灌溉用電量,返寫用戶射頻卡并通過無線公網(wǎng)上報(bào)系統(tǒng)主站。用戶刷卡后整個(gè)實(shí)施過程由費(fèi)控終端自動(dòng)處理完成,操作便捷,實(shí)時(shí)性強(qiáng),安全可靠。(需要指出的是,所述余額查詢、刷卡取電/關(guān)電等功能,信息交互、信息上報(bào)、費(fèi)控等功能,均為現(xiàn)有技術(shù),是市場(chǎng)上可購得電表的基礎(chǔ)功能)

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)連接框圖。

圖2是采集本體裝置的原理框圖。

圖3是刷卡裝置的原理框圖。

圖4是采集本體殼體結(jié)構(gòu)圖。

圖5是刷卡裝置殼體結(jié)構(gòu)圖。

圖6是采集本體裝置與刷卡裝置通訊RS485電路圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。

實(shí)施例1:結(jié)合圖1,一種高可靠性分體式農(nóng)排費(fèi)控終端,它包括一個(gè)采集本體裝置和一個(gè)刷卡裝置,二者通過電源線和通訊RS485進(jìn)行連接,所述采集本體裝置和刷卡裝置分別安裝在采集本體殼體和刷卡裝置殼體之中。旨在解決現(xiàn)有農(nóng)排灌溉系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)集中抄表、缺失費(fèi)控管理及無法數(shù)據(jù)上報(bào)的弊端。

實(shí)施例2:結(jié)合圖2,如實(shí)施例1所述的一種高可靠性分體式農(nóng)排費(fèi)控終端,所述采集本體裝置包括開關(guān)電源、采集本體主控MCU、電力線載波通訊模塊、無線公網(wǎng)通訊模塊、RS485電路、液晶顯示電路、刷卡裝置供電輸出,所述開關(guān)電源為農(nóng)排費(fèi)控終端提供工作電源;所述電力線載波通訊模塊、無線公網(wǎng)通訊模塊、RS485電路分別同采集本體主控MCU雙向連接;所述采集本體主控MCU連接刷卡裝置供電輸出以向刷卡裝置提供所需的工作電源;所述RS485電路包括抄表RS485和通訊RS485:所述采集本體主控MCU通過通訊RS485連接所述刷卡裝置;所述采集本體主控MCU通過抄表RS485連接費(fèi)控電表。本實(shí)用新型主要通過采集本體裝置完成采集功能和費(fèi)控功能,在刷卡裝置和費(fèi)控電表之間完成數(shù)據(jù)處理、傳遞和上報(bào)的功能。采集本體裝置采用三相四線或三相三線供電,通過電源轉(zhuǎn)換后提供工作電壓給各電路模塊,其中:所述電力線載波通訊模塊可與微功率無線通訊單元互換,實(shí)現(xiàn)對(duì)費(fèi)控電表的信息無線采集和控制;所述無線公網(wǎng)通訊模塊實(shí)現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程上報(bào);所述RS485電路實(shí)現(xiàn)與刷卡裝置的通訊以及費(fèi)控電表的數(shù)據(jù)有線抄讀;所述液晶顯示電路可顯示相關(guān)的電能信息及運(yùn)行狀態(tài)。

實(shí)施例3:如實(shí)施例2所述的一種高可靠性分體式農(nóng)排費(fèi)控終端,所述采集本體裝置還包括加解密芯片,加解密芯片與采集本體主控MCU連接。以確保數(shù)據(jù)安全傳輸。

實(shí)施例4:結(jié)合圖4,如實(shí)施例1-3任一項(xiàng)所述的一種高可靠性分體式農(nóng)排費(fèi)控終端,所述采集本體殼體包括液晶顯示窗口1、操作按鍵2、上行通信模塊插槽3、下行抄表模塊插槽4、強(qiáng)電接入端子排5、弱電接線端子排6。

實(shí)施例5:結(jié)合圖3,如實(shí)施例1所述的一種高可靠性分體式農(nóng)排費(fèi)控終端,所述刷卡裝置包括電源轉(zhuǎn)換電路、刷卡CPU、RFID射頻刷卡電路、數(shù)字按鍵、液晶顯示屏或數(shù)碼管顯示屏、語音電路、通訊RS485,所述電源轉(zhuǎn)換電路連接刷卡CPU,以通過采集本體裝置的刷卡裝置供電輸出獲得能量;所述數(shù)字按鍵連接刷卡CPU用于輸入;所述刷卡CPU分別連接液晶顯示屏或數(shù)碼管顯示屏、語音電路用于輸出;所述RFID射頻刷卡電路與刷卡CPU雙向連接,所述刷卡CPU通過通訊RS485連接所述采集本體裝置。其中:所述RFID射頻刷卡電路通過射頻芯片及天線實(shí)現(xiàn)非接觸卡的刷卡功能;所述液晶顯示屏或數(shù)碼管顯示屏實(shí)現(xiàn)用戶卡片內(nèi)金額、用戶機(jī)井號(hào)選擇及當(dāng)次使用金額等信息;所述語音電路實(shí)現(xiàn)用戶卡金額的播報(bào)、用戶刷卡成功與否及其他操作提示內(nèi)容;所述通訊RS485實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)采集本體的通訊功能。

實(shí)施例6:結(jié)合圖5,如實(shí)施例1或5所述的一種高可靠性分體式農(nóng)排費(fèi)控終端,所述刷卡殼體包括顯示窗口7、數(shù)字按鍵面板8、語音播報(bào)窗口9、刷卡區(qū)域10、通訊RS485及電源接線端子11。

實(shí)施例7:結(jié)合圖6,如實(shí)施例1所述的一種高可靠性分體式農(nóng)排費(fèi)控終端,通訊RS485的電路結(jié)構(gòu)包括:第一光耦I(lǐng)SO2、第二光耦I(lǐng)SO4、第三光耦I(lǐng)SO6、RS485芯片U2、第一TVS管D3、第二TVS管D4和熱敏電阻RT2,RS485芯片U2的RX引腳通過第一光耦I(lǐng)SO2連接采集本體主控MCU的RXD1信號(hào)端;采集本體主控MCU的R485_EN1信號(hào)端通過第二光耦I(lǐng)SO4連接RS485芯片U2的/RE和TE引腳;采集本體主控MCU的TXD1信號(hào)端通過第三光耦I(lǐng)SO6連接RS485芯片U2的TE引腳;RS485芯片U2的VVC引腳接工作電壓;RS485芯片U2的GND引腳接地;RS485芯片U2的VO+引腳一方面通過第一TVS管D3接地,另一方面通過熱敏電阻RT2連接屏蔽雙絞線;RS485芯片U2的VO-引腳一方面通過第二TVS管D4接地,另一方面連接屏蔽雙絞線。通訊RS485實(shí)現(xiàn)采集本體CPU和刷卡裝置之間的通訊,其中:第一TVS管D3、第二TVS管D4實(shí)現(xiàn)通訊RS485共模保護(hù)作用;熱敏電阻RT2實(shí)現(xiàn)通訊RS485過電流保護(hù)作用。

優(yōu)選的實(shí)施例中,所述電源線為直流12V供電。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述實(shí)施例的各種方法中的全部或部分步驟是可以通過電路設(shè)定來指令相關(guān)的硬件來完成的,該電路設(shè)定可以通過單片機(jī)或其他類似功能的集成芯片完成,本實(shí)用新型的核心實(shí)用新型點(diǎn)在于系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)布局,局部控制方法可通過現(xiàn)有技術(shù)編程完成。

本領(lǐng)域技術(shù)人員同樣可以得知所述余額查詢、刷卡取電/關(guān)電等功能,信息交互、信息上報(bào)、費(fèi)控等功能,均為現(xiàn)有技術(shù),是市場(chǎng)上可購得電表的基礎(chǔ)功能。本實(shí)用新型屬于現(xiàn)有功能模塊的結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì),不應(yīng)視為軟件方法創(chuàng)新,屬于實(shí)用新型的保護(hù)客體。

以上實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案,而非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制,盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作了詳細(xì)地說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或等同替換,而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。

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