供熱系統樓棟集中器的ic卡控制終端的製作方法

2023-06-26 11:04:11

供熱系統樓棟集中器的ic卡控制終端的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種供熱系統樓棟集中器的IC卡控制終端，它包括中央處理器、RS232串口、復位電路、萬年曆時鐘模塊、IC卡讀寫模塊、數據存儲比對模塊、簡訊提醒模塊、聲光提醒模塊、LCD液晶顯示模塊、電池電壓檢測模塊.中央處理器分別與RS232串口、復位電路、萬年曆時鐘模塊、IC卡讀寫模塊、數據存儲比對模塊、簡訊提醒模塊、聲光提醒模塊、LCD液晶顯示模塊、電池電壓檢測模塊相連；RS232串口連有樓棟集中器，該樓棟集中器與數組熱計量裝置相連；IC卡讀寫模塊與讀寫器相匹配，且讀寫器與IC卡讀寫模塊均配有相匹配的IC卡；讀寫器與PC機相連，該PC機通過GPRS與樓棟集中器相連；LCD液晶顯示模塊外接液晶顯示屏。本實用新型使供熱系統控制更加靈活可靠。
【專利說明】供熱系統樓棟集中器的1C卡控制終端

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及供熱系統自動抄表與收費管理和控制領域，尤其涉及供熱系統樓 棟集中器的1C卡控制終端。

【背景技術】
[0002] 近年來，隨著國家節能減排工作的不斷推進，我國北方地區的新建建築基本都已 經安裝了熱計量表，既有建築的熱計量改造工作也在大力推進，並陸續將以前的按住宅面 積收取暖氣費的模式改為按熱計量表的計量值進行收費。對於住戶來說，多用熱多繳費，少 用熱少繳費，節省費用；對於供熱單位來說，節約了能源消耗，利國利民。但同時也帶來了問 題，就是收費難的問題。
[0003] 目前，供熱公司只能通過M-BUS總線，將住戶的用熱數據抄回來，但有一些不繳費 或拖延繳費的用戶，收繳費用就成了一個難題。常用的控制繳費的方法有以下四種：⑴在管 道井的進戶管道上加裝鎖閉閥，對不繳費的住戶，供熱單位派人將其閥門關閉，但住戶可以 自行打開閥門。⑵加裝磁性鎖閉閥，只能用專用鑰匙打開，但是，住戶可以配到這種鑰匙自 行打開鎖閉閥。⑶加裝1C卡控制閥，其優點是費用較低，施工簡單，而且住戶能直觀地將自 己所購熱量充入閥中，安全可靠。但是，這種方法存在以下缺點：第一，由於管道井的門平 時是上鎖的，當某個住戶需要給閥門充值時，供熱單位還得派人上門打開管道井門，很不方 便；第二，供熱單位不能直觀了解某住戶的閥門開閉狀態，當某住戶的閥門出現故障無法關 閉時，供熱單位不能及時知道，會給供熱單位造成熱能損失；第三，當住戶的剩餘熱值不足 時，住戶不能及時知道，給用戶帶來不便。⑷第四種方法也是當前比較新的方法，如龐可心 和李敏分別在其學位論文《基於M-BUS總線的嵌入式智能抄表集中器的研究與設計》和《熱 量表遠程抄表系統的關鍵技術研究》中論述的以樓宇集中控制器(簡稱集中器）為核心的抄 表系統，通過加裝M-BUS總線遠程控制的熱量閥，供熱單位的主控中心通過GPRS網絡，給設 在住宅樓內的集中器發指令，控制相應的閥門開閉。當住戶的熱量消費接近預購熱量時，主 控中心的計算機提示供熱單位工作人員，由供熱單位通知住戶儘快充值；供熱單位也可以 遠程了解每個住戶的閥門開閉情況。這種方法的主要缺點是操作繁瑣。對於一個小區來說， 還可以正常運行，但當用戶數量比較多時，特別是對於一個城市的供熱單位來說，要讓工作 人員對每一戶的閥門進行一次開關操作，其工作量可想而知。此外，樓棟集中器是供熱系統 中的關鍵部件，它要保證熱量表、熱量閥與主控中心之間進行正常通信。集中器是數據傳輸 的橋梁，既要向主控中心傳輸數據，又要執行主控中心發送的控制指令；但是由於GPRS信 號在傳輸過程中受到幹擾及傳輸距離等因素，會使通信不穩定，在集中器往主控中心上報 數據時會出現中斷、延遲甚至錯誤，在執行主控中心的指令時，有時也會出錯，像熱量閥時 常控制失靈，很容易產生大面積操作不靈的情況，無論對於供熱單位還是住戶，都有可能造 成損失。 實用新型內容
[0004] 本實用新型所要解決的技術問題是提供一種靈活可靠的供熱系統樓棟集中器的 1C卡控制終端。
[0005] 為解決上述問題，本實用新型所述的供熱系統樓棟集中器的1C卡控制終端，其特 徵在於：它包括中央處理器、RS232串口、復位電路、萬年曆時鐘模塊、1C卡讀寫模塊、數據 存儲比對模塊、簡訊提醒模塊、聲光提醒模塊、LCD液晶顯示模塊、電池電壓檢測模塊；所述 中央處理器分別與所述RS232串口、所述復位電路、所述萬年曆時鐘模塊、所述1C卡讀寫模 塊、所述數據存儲比對模塊、所述簡訊提醒模塊、所述聲光提醒模塊、所述LCD液晶顯示模 塊、所述電池電壓檢測模塊相連；所述RS232串口連有樓棟集中器，該樓棟集中器與供熱系 統中的數組熱計量裝置相連；所述1C卡讀寫模塊與主控中心的讀寫器相匹配，且讀寫器與 所述1C卡讀寫模塊均配有相匹配的1C卡；所述讀寫器與所述主控中心的PC機相連，該PC 機通過GPRS與所述樓棟集中器相連；所述LCD液晶顯示模塊外接液晶顯示屏。
[0006] 所述中央處理器通過I2C總線分別與所述萬年曆時鐘模塊、所述數據存儲比對模 塊相連。
[0007] 所述RS232串口與所述中央處理器中的I/O 口雙向連接。
[0008] 所述樓棟集中器通過M-BUS總線與供熱系統中的數組熱計量裝置相連，該數組熱 計量裝置中的每組均包括依次連接的M-BUS熱量閥和熱量表。
[0009] 所述1C卡讀寫模塊包括連接在一起的無線射頻識別電路和讀寫天線；所述無線 射頻識別電路通過CAN總線與所述中央處理器相連；其中
[0010] 所述無線射頻識別電路包括晶片RC522 U1、第三電阻R3、第十四電阻R14、第十五 電阻R15、第十六電阻R16、第十七電阻R17、第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3、第五電 容 C5、晶振 CRY1 ;所述晶片 RC522 U1 的 1腳 IIC、4 腳 DVSS、5 腳 PVSS、10 腳 TVSS、14 腳 TVSS 接低電平；所述晶片RC522 U1的2腳PVDD、3腳DVDD、12腳TVDD、15腳AVDD接高電平；所 述晶片RC522 U1的6腳NRSTH)接所述第三電阻R3並與所述1C卡讀寫模塊中單片機的輸 出口相連；所述晶片RC522 U1的18腳AVSS、21腳0SCIN、22腳0SC0UT外接所述晶振CRY1， 所述晶振CRY1兩端分別接所述第一電容C1、所述第二電容C2到地；所述晶片RC522 U1的 24腳SDA接所述第十七電阻R17後與所述1C卡讀寫模塊中單片機的I/O輸出口相連；所 述晶片RC522 U1的29腳SPI_SCK、30腳SPI_M0SI、31腳SPI_MIS0分別連接所述第十六電 阻R16、所述第十五電阻R15、所述第十四電阻R14後與所述1C卡讀寫模塊中單片機的I/O 輸出口相連；
[0011] 所述讀寫天線包括第一電阻R1、第二電阻R2、第一電感L1、第二電感L2、第三電感 L3、第四電感L4、第四電容C4、第六電容C6、第七電容C7、第八電容C8、第九電容C9、第十電 容C10、第i^一電容C11、第十二電容C12、第十三電容C13 ;所述第一電阻R1的一端接所述 晶片RC522 U1的16腳VMID，其另一端分別與所述晶片RC522 U1的17腳RX、所述第二電 阻R2和所述第四電容C4相接；所述第一電感L1的一端接所述晶片RC522 U1的11腳TX1， 其另一端接所述第六電容C6到地；所述第二電容L2的一端接所述晶片RC522 U1的13腳 TX2,其另一端接所述第七電容C7到地；所述第八電容C8、所述第九電容C9、所述第十二電 容C12、所述第十三電容C13和所述第三電感L3、所述第四電感L4的一端都接地，其另一端 分別與所述第i 電容cii、所述第十電容cio的一端相接；所述第十電容cio的另一端接 所述第六電容C6到地；所述第十一電容C11的另一端接所述第七電容C7到地。
[0012] 本實用新型與現有技術相比具有以下優點：
[0013] 1、本實用新型通過RS232串口與樓棟集中器進行通訊，由控制終端給樓棟集中器 發送指令，控制熱量閥開啟或關閉，控制終端與集中器通過有線的方式傳輸數據，使控制更 加快速、安全、可靠。用戶到主控中心的充值處進行1C卡充值，然後在居民樓的控制終端刷 卡來控制自家熱量的使用狀態，這樣通過控制終端把主控中心的單一控制權分散到每個樓 棟，使控制更加可靠。
[0014] 2、本實用新型把一個城市的供熱控制系統化整為零，以樓棟集中器為單位，由用 戶對1C卡充值，通過控制終端進行自助繳費和熱量閥的開閉控制。通過這種集散控制方 式，大大減輕了供熱單位的工作量，也給用戶提供了根據需要消費熱能的手段，加上剩餘熱 量查詢和提醒等功能，使得供熱管理更加人性化，具有分散控制、集中操作、分級管理、配置 靈活、組態方便的優點。
[0015] 3、本實用新型與樓棟集中器、主控中心配合使用，能有效進行狀態監測、遠程遙 控、歷史查詢和異常報警；解決了現有供熱系統上傳數據延遲、錯誤和熱量閥控制時常失靈 的弊端。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0017] 圖1為本實用新型的系統組成圖。
[0018] 圖2為加裝有本實用新型1C卡控制終端的供熱系統總體框架圖。
[0019] 圖3為本實用新型終端中1C卡讀寫模塊電路結構圖。
[0020] 圖4為本實用新型1C卡控制終端的充值和查詢工作流程圖。
[0021] 圖5為本實用新型1C卡控制終端的日常工作流程圖。
[0022] 圖中：1一中央處理器 2-RS232串口 3-復位電路 4一I2C總線 5- 萬年曆時鐘模塊6 - CAN總線7 - 1C卡讀寫模塊8-數據存儲比對模塊 9一簡訊提 醒模塊 1〇-聲光提醒模塊 11一IXD液晶顯示模塊 12-電池電壓檢測模塊 13 - 1C卡14一熱量表15-熱量閥16-M-BUS總線 17-GPRS 18-樓棟集中器 19一 PC機20-讀寫器。

【具體實施方式】
[0023] 如圖1、圖2所示，供熱系統樓棟集中器的1C卡控制終端，它包括中央處理器1、 RS232串口 2、復位電路3、萬年曆時鐘模塊5、1C卡讀寫模塊7、數據存儲比對模塊8、簡訊 提醒模塊9、聲光提醒模塊10、IXD液晶顯示模塊11、電池電壓檢測模塊12。
[0024] 中央處理器1分別與RS232串口 2、復位電路3、萬年曆時鐘模塊5、IC卡讀寫模塊 7、數據存儲比對模塊8、簡訊提醒模塊9、聲光提醒模塊10、IXD液晶顯示模塊11、電池電壓 檢測模塊12相連；RS232串口 2連有樓棟集中器18,該樓棟集中器18與供熱系統中的數組 熱計量裝置相連；1C卡讀寫模塊7與主控中心的讀寫器20相匹配，且讀寫器20與1C卡讀 寫模塊7均配有相匹配的1C卡13 ;讀寫器20與主控中心的PC機19相連，該PC機19通 過GPRS 17與樓棟集中器18相連；IXD液晶顯示模塊11外接液晶顯示屏。
[0025] 中央處理器1通過I2C總線4分別與萬年曆時鐘模塊5、數據存儲比對模塊8相連。
[0026] RS232串口 2與中央處理器1中的I/O 口雙向連接。
[0027] 樓棟集中器18通過M-BUS總線16與供熱系統中的數組熱計量裝置相連，該數組 熱計量裝置中的每組均包括依次連接的M-BUS熱量閥15和熱量表14。
[0028] 1C卡讀寫模塊7包括連接在一起的無線射頻識別電路和讀寫天線（參見圖3);無 線射頻識別電路通過CAN總線6與中央處理器1相連；其中
[0029] 無線射頻識別電路包括晶片RC522 U1、第三電阻R3、第十四電阻R14、第十五電阻 R15、第十六電阻R16、第十七電阻R17、第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3、第五電容 C5、晶振 CRY1。晶片 RC522 U1 的 1 腳 IIC、4 腳 DVSS、5 腳 PVSS、10 腳 TVSS、14 腳 TVSS 接低 電平；晶片RC522 U1的2腳PVDD、3腳DVDD、12腳TVDD、15腳AVDD接高電平；晶片RC522 U1的6腳NRSTH)接第三電阻R3並與1C卡讀寫模塊7中單片機的輸出口相連，通過單片機 輸出信號控制該讀寫晶片的復位；晶片RC522 U1的18腳AVSS、21腳0SCIN、22腳0SC0UT 外接晶振CRY1，晶振CRY1兩端分別接第一電容C1、第二電容C2到地；晶片RC522 U1的24 腳SDA接第十七電阻R17後與1C卡讀寫模塊7中單片機的I/O輸出口相連，通過單片機輸 出信號控制晶片的片選；晶片RC522 U1的29腳SPI_SCK、30腳SPI_M0SI、31腳SPI_MIS0 分別連接第十六電阻R16、第十五電阻R15、第十四電阻R14後與1C卡讀寫模塊7中單片機 的I/O輸出口相連，通過SPI總線實現與單片機的通信。
[0030] 讀寫天線包括第一電阻R1、第二電阻R2、第一電感L1、第二電感L2、第三電感L3、 第四電感L4、第四電容C4、第六電容C6、第七電容C7、第八電容C8、第九電容C9、第十電容 C10、第^-一電容C11、第十二電容C12、第十三電容C13。
[0031] 第一電阻R1的一端接晶片RC522 U1的16腳VMID，其另一端分別與晶片RC522 U1 的17腳RX、第二電阻R2和第四電容C4相接，RC522 U1的16腳VMID產生的VMID電勢作為 晶片RC522 U1的17腳RX的輸入電勢與第一電阻R1、第二電阻R2和第四電容C4相連組成 接收電路；第一電感L1的一端接晶片RC522 U1的11腳TX1，其另一端接第六電容C6到地； 第二電容L2的一端接晶片RC522 U1的13腳TX2,其另一端接第七電容C7到地，組成低通 濾波器，實現晶片RC522 U1的發送的信號的低通濾波；第八電容C8、第九電容C9、第十二電 容C12、第十三電容C13和第三電感L3、第四電感L4的一端都接地，其另一端分別與第i^一 電容C11、第十電容C10的一端相接，構成濾波網絡，濾除信號中高次諧波；第十電容C10的 另一端接第六電容C6到地；第i^一電容C11的另一端接第七電容C7到地。
[0032] 本實用新型各模塊功能：
[0033] ⑴中央處理器1選用ARM為微處理器，ARM作為中央控制與運算處理單元，負責整 個系統的控制、處理與運算工作；總線接口電路為ARM處理器與外圍電路提供實時通訊，具 體包括RS232串口 2、I2C總線4和CAN總線6及I/O接口；外圍配置電路包括為ARM處理 器提供穩定的工作電壓、時鐘基準和程序運行時存儲空間的各種電路以及控制終端需要實 現功能的各種電路。
[0034] ⑵RS232串口 2與中央處理器1的I/O 口雙向連接，完成終端與所控制的樓棟集 中器18之間相互通信；控制終端給樓棟集中器18發指令，使樓棟集中器18通過M-BUS總 線16對熱量表14抄表、讀取熱量閥15狀態信息，樓棟集中器18內有所轄區域內全部用戶 的熱量表14信息和熱量閥15狀態信息，控制終端通過RS232串口 2每隔一定時間讀取樓 棟集中器18的數據，並把數據存儲在控制終端內。
[0035] ⑶復位電路3屬於上電復位，控制終端剛接通電源時，整個控制終端系統復位；同 時，控制終端出現問題重啟時，整個系統復位，確保系統在出現意外情況重啟後仍能穩定正 常工作。
[0036] (4) I2C總線4的作用是提供存儲器、RTC實時時鐘與ARM處理器的通信。I2C總線 4可使控制終端系統中布線得到很大簡化，通過減少走線數量而降低PCB印製電路板的復 雜性，從而使本實用新型的終端抗幹擾能力強，工作穩定。
[0037] (5)萬年曆時鐘模塊5向終端提供標準時鐘數據，由實時時鐘電路實現，可以為供 熱單位按不同季節、不同時段進行不同計價收費提供時間標準。
[0038] (6) CAN總線6負責1C卡讀寫模塊7與中央處理器1的通信，其通信接口中集成了 CAN協議的物理層和數據鏈路層功能，可完成對通信數據的成幀處理，包括位填充、數據塊 編碼、循環冗餘檢驗、有限判別等功能，能很好地實現1C卡讀寫功能。
[0039] (7) 1C卡讀寫模塊7完成1C卡13讀取和寫入操作。1C卡讀寫模塊7是基於無線 射頻系統通信原理，利用無線射頻信號的空間耦合（電磁感應或電磁傳播）的傳輸特性，實 現對1C卡13的自動識別、內存數據的讀出和寫入操作。1C卡讀寫模塊7完成一個射頻識 別的數據傳送主要完成兩個部分的工作：第一，讀寫器20中數據信號進行編碼，編碼後再 調製成載有數據的載波信號，通過讀寫天線發送出去；第二，1C卡13接收到載波信號後對 信號進行解調，得到編碼的數據信息，再經過解碼得到傳送的原始數據。讀寫天線是發射和 接收射頻載波信號的裝備，讀寫天線的作用是產生磁通量，為1C卡13提供電源，在讀寫模 塊設備和1C卡13之間傳送信息；同時，由射頻處理產生的載波信號通過讀寫天線發射出 去，從1C卡13發射或者反射回來的射頻載波也是由讀寫天線接收。
[0040] 讀寫器20讀寫操作主要包括兩方面：第一，電源信號，主要為1C卡13內部晶片供 電；第二，數據信號，指揮晶片完成數據修改與存儲。讀寫器20讀寫1C卡13時一般按以下 過程操作：復位應答一防重疊一選擇卡片一認證操作一讀、寫、增值、減值、存儲、傳送。
[0041] ⑶數據存儲比對模塊8完成把終端所存儲的用戶剩餘熱量值存儲並與從樓棟集 中器18讀取的抄表數據進行比對。數據存儲比對模塊8中的存儲器用來存放系統運行中 的數據和熱量表14數據信息、熱量閥15狀態信息、用戶個人信息、用戶所用熱量值信息、用 戶剩餘熱量值信息和萬年曆信息等。控制終端把從樓棟集中器18得到的抄表數據存儲並 與剩餘熱量數據比對，用戶消費熱量值接近所購熱量值時，提醒用戶及時充值；用戶所剩熱 量值為零時，控制終端給樓棟集中器18發指令，關閉熱量閥15。
[0042] (9)簡訊提醒模塊9與中央處理器1的I/O 口相連，接收中央處理器1的指令信號。 當用戶剩餘熱量不足時，控制終端進行相關運算處理，把熱量不足信息由RS232接口 2傳送 給樓棟集中器18,樓棟集中器18的GPRS 17通過通信網絡以簡訊形式告知用戶。
[0043] (1Φ聲光提醒模塊10接收中央處理器1的數據，用於提示終端的工作狀態和異常報 警。通過指示燈和蜂鳴器提示終端工作狀態與刷卡成功與否狀態。主要功能有：第一，給實 時時鐘供電的電池電壓時，紅色警示燈持續閃爍，以此來提醒相關人員更換電池；第二，終 端向樓棟集中器18抄寫數據信息時綠燈閃爍，說明數據信息正在傳輸；第三，用戶在控制 終端刷1C卡13時，綠燈閃爍一次同時發出一聲蜂鳴聲，表示讀取1C卡13成功；第四，用戶 在控制終端刷1C卡13後，如果用戶剩餘熱量值不足，紅燈閃爍提醒該用戶及時充值。
[0044] (11) IXD液晶顯示模塊11接收中央處理器1的數據，顯示控制終端與用戶的交互信 息。這些信息主要包括用戶個人信息、用戶所用熱量值信息、用戶所剩熱量值信息、萬年曆 時鐘信息、給內部晶片供電電池的電壓信息及熱量閥15開閉狀態信息等。
[0045] (12)電池電壓檢測模塊12用於檢測給控制終端內部晶片供電電池的電壓；當電壓 低於門限值時，發出報警信息，提醒相關人員更換電池，以保證控制終端正常工作。
[0046] 下面結合附圖2來說明加裝有本實用新型1C卡控制終端的供熱系統：
[0047] 居民樓用戶的熱量表14和熱量閥15通過M-BUS總線16與樓棟集中器18建立聯 系，樓棟集中器18讀取用戶熱量值和熱量閥15開關狀態，樓棟集中器18中有所轄區域用 戶的全部熱量表14和熱量閥15信息。熱量表14計量用戶實際所用熱量值，同時作為採集 終端採集熱量值數據，數據通過M-BUS總線16上傳到樓棟集中器18 ;熱量閥15控制用戶 的供暖打開與關閉，熱量閥15的開與閉狀態也通過M-BUS總線16上傳到樓棟集中器18。
[0048] 本實用新型的1C卡控制終端每隔數小時(可以設定為6小時）讀取一次樓棟集中 器18的熱量表14和熱量閥15信息，並把讀取的數據存儲在控制終端內。用戶在控制終端 刷卡時，不管設定的時間是否達到，控制終端都會給樓棟集中器18發指令讓其讀取該用戶 的熱量表14和熱量閥15信息，然後控制終端從樓棟集中器18讀取該用戶最新的熱量值和 熱量閥15數據。在控制終端內，數據存儲比對模塊8讀取樓棟集中器18的最新抄表數據 並進行存儲，然後與終端存儲的各用戶剩餘熱量數據比對，當有用戶消費熱量接近所購熱 量時，通過簡訊提醒用戶及時充值，當有用戶所剩熱量值為零時，控制終端給樓棟集中器18 發指令，關閉該用戶的熱量閥15。同時，通過控制終端的外接液晶顯示屏顯示控制終端與用 戶的交互信息。
[0049] 下面結合附圖4來說明本實用新型1C卡控制終端的充值和查詢工作流程：
[0050] ⑴開始：1C卡13控制終端開始工作。
[0051] ⑵1C卡識別：用戶在終端刷卡時，控制終端的1C卡讀寫模塊7對1C卡13進行識 另IJ，確認讀取1C卡13成功，並識別出該用戶的具體信息。
[0052] ⑶充值卡/查詢卡：控制終端根據1C卡13的信息，判斷是充值卡還是查詢卡。充 值卡的含義是用戶到主控中心的充值中心進行充值，主控中心把所購的熱量值數據寫入到 1C卡13內；充值完成後用戶到樓棟內的控制終端刷1C卡13,控制終端判斷是充值卡後，把 充值卡裡所購的熱量值信息寫入到控制終端內，也就是更新終端存儲單元的熱量值信息。 查詢卡的含義是用戶充值的1C卡13已經在控制終端刷過，也就是1C卡13所購的熱量值 信息已經寫入過控制終端存儲單元中，此時的1C卡13隻是起到查詢的功能。
[0053] ⑷充值卡：控制終端判定用戶所刷的1C卡13是充值卡。
[0054] (5)顯示用戶信息及1C卡13所購熱量信息：當控制終端識別出是充值卡後，終端首 先通過LCD液晶顯示模塊11顯示用戶的信息及該用戶在充值中心所購買的熱量值信息。
[0055] (6)將1C卡13所購熱量值扣除，存入控制終端存儲單元：此時的過程也就是把用戶 在充值中心所購的熱量值信息更新到終端內，把1C卡13裡所購熱量值信息扣除，修改終端 存儲單元內該用戶的熱量值信息，此時控制終端內所存儲的是用戶以前剩餘熱量值加上剛 剛從1C卡13裡更新到的熱量值相加的總熱量值。
[0056] (7)顯示充值成功信息和用戶當前熱量值：控制終端存儲單元的熱量值信息更新 後，通過LCD液晶顯示模塊11顯示充值成功信息和該用戶當前熱量值，也就是用戶剩餘的 總熱量值，此時的充值過程實際上是給控制終端充值。
[0057] (8)查詢卡：控制終端判定用戶所刷的1C卡13是查詢卡。
[0058] (9)顯示用戶信息、當前熱量值、熱量閥15的開閉狀態：終端判別出是查詢卡後，用 戶的信息通過LCD液晶顯示模塊11顯示出來；終端接收到刷1C卡13成功後，根據該用戶 的信息，發指令給樓棟集中器18,樓棟集中器18根據指令，通過M-BUS總線16讀取該用戶 的熱量表14數據和熱量閥15狀態，然後終端讀取樓棟集中器18抄表數據和熱量閥15狀 態信息，熱量表14數據和熱量閥15狀態信息通過終端的LCD液晶顯示模塊11顯示出來。
[0059] (1Φ 1秒鐘連續刷卡2次則通過樓棟集中器18打開或關閉熱量閥15 :當用戶外出 時，為了節約能源和節省消費，用戶可以選擇暫時關閉自家熱量閥15,停止供熱，回來後，再 打開熱量閥15,開啟供熱。開啟和關閉熱量閥15操作過程是用戶在終端上刷過1C卡13顯 示用戶信息和熱量閥15狀態無誤後，接著再在終端的刷卡處1秒鐘連續刷卡2次，改變用 戶熱量閥15當前開閉狀態，也即由開變成閉，或者由閉變成開。
[0060] (11)結束：控制終端的充值和1C卡查詢工作流程結束。
[0061] 下面結合附圖5來說明本實用新型1C卡控制終端的日常工作流程：
[0062] ⑴開始：控制終端連接好線路，檢查無誤後供電，系統開始工作。
[0063] ⑵控制終端初始化：控制終端上電後首先進行復位操作，也就是對控制終端的初 始化。
[0064] ⑶抄表獲取最新熱量表14數據：控制終端剛上電工作後，首先給樓棟集中器18發 指令，讓樓棟集中器18通過M-BUS總線16讀取所下掛的所有用戶熱量表14數據和熱量閥 15狀態，然後控制終端把樓棟集中器18得到的信息讀取到終端內的存儲單元，控制終端更 新存儲單元，獲得用戶最新的熱量表14數據和熱量閥15狀態。
[0065] ⑷休眠等待：為了省電和低功耗，系統進入休眠等待，直到有新的指令後系統重新 進入工作狀態。
[0066] (5)抄表時間到：判斷抄表時間是否到達，本實用新型設定抄表時間為6小時。
[0067] (6)樓棟集中器18抄表：如果設定時間到，控制終端發指令給樓棟集中器18,樓棟 集中器18進行抄表，如果設定的時間沒到，終端進入到休眠等待狀態。
[0068] (7)讀取樓棟集中器18的抄表數據並存儲比對：終端把樓棟集中器18抄表的數據 讀取到存儲單元內存儲，並把抄表得到的數據與各用戶所剩餘的熱量值比對。
[0069] (8)剩餘熱量值低於提醒值：把用戶剩餘熱量值與設定值比對，比較剩餘熱量是否 低於設定的提醒值。
[0070] ⑶提醒用戶及時充值：如果判定的結果是剩餘熱量低於提醒值，則通過簡訊形式 提醒用戶及時充值，如果判定結果為否，則系統進入休眠等待狀態。
[0071] (1Φ剩餘熱量值為零：剩餘熱量值低於提醒值時，繼續判定用戶熱量值是否為零，如 果是零，終端給樓棟集中器18發指令，樓棟集中器18通過M-BUS總線16關閉該用戶的熱 量閥15 ;如果剩餘熱量值不為零，重新進入到休眠等待狀態。
[0072] (11)關閉熱量閥15 :通過相關操作關閉剩餘熱量值為零用戶的熱量閥15。
[0073] (12)結束：控制終端日常工作流程的結束。
【權利要求】
1. 供熱系統樓棟集中器的1C卡控制終端，其特徵在於：它包括中央處理器（1)、RS232 串口（ 2)、復位電路（3)、萬年曆時鐘模塊（5)、1C卡讀寫模塊（7)、數據存儲比對模塊（8)、 簡訊提醒模塊（9)、聲光提醒模塊（10)、IXD液晶顯示模塊（11)、電池電壓檢測模塊（12); 所述中央處理器（1)分別與所述RS232串口（2)、所述復位電路（3)、所述萬年曆時鐘模塊 (5)、所述1C卡讀寫模塊（7)、所述數據存儲比對模塊（8)、所述簡訊提醒模塊（9)、所述聲光 提醒模塊（10)、所述IXD液晶顯示模塊（11)、所述電池電壓檢測模塊（12)相連；所述RS232 串口（2)連有樓棟集中器（18)，該樓棟集中器（18)與供熱系統中的數組熱計量裝置相連； 所述1C卡讀寫模塊（7)與主控中心的讀寫器（20)相匹配，且讀寫器（20)與所述1C卡讀寫 模塊（7)均配有相匹配的1C卡（13);所述讀寫器（20)與所述主控中心的PC機（19)相連， 該PC機（19 )通過GPRS (17 )與所述樓棟集中器（18 )相連；所述IXD液晶顯示模塊（11)外 接液晶顯示屏。
2. 如權利要求1所述的供熱系統樓棟集中器的1C卡控制終端，其特徵在於：所述中央 處理器（1)通過I2C總線（4)分別與所述萬年曆時鐘模塊（5)、所述數據存儲比對模塊（8) 相連。
3. 如權利要求1所述的供熱系統樓棟集中器的1C卡控制終端，其特徵在於：所述 RS232串口（2)與所述中央處理器（1)中的I/O 口雙向連接。
4. 如權利要求1所述的供熱系統樓棟集中器的1C卡控制終端，其特徵在於：所述樓棟 集中器（18)通過M-BUS總線（16)與供熱系統中的數組熱計量裝置相連，該數組熱計量裝置 中的每組均包括依次連接的M-BUS熱量閥（15)和熱量表（14)。
5. 如權利要求1所述的供熱系統樓棟集中器的1C卡控制終端，其特徵在於：所述1C卡 讀寫模塊（7)包括連接在一起的無線射頻識別電路和讀寫天線；所述無線射頻識別電路通 過CAN總線（6 )與所述中央處理器（1)相連；其中 所述無線射頻識別電路包括晶片RC522 U1、第三電阻R3、第十四電阻R14、第十五電阻 R15、第十六電阻R16、第十七電阻R17、第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3、第五電容 C5、晶振 CRY1 ;所述晶片 RC522 U1 的 1 腳 IIC、4 腳 DVSS、5 腳 PVSS、10 腳 TVSS、14 腳 TVSS 接低電平；所述晶片RC522 U1的2腳PVDD、3腳DVDD、12腳TVDD、15腳AVDD接高電平；所 述晶片RC522 U1的6腳NRSTH)接所述第三電阻R3並與所述1C卡讀寫模塊（7)中單片機 的輸出口相連；所述晶片RC522 U1的18腳AVSS、21腳OSCIN、22腳OSCOUT外接所述晶振 CRY1，所述晶振CRY1兩端分別接所述第一電容C1、所述第二電容C2到地；所述晶片RC522 U1的24腳SDA接所述第十七電阻R17後與所述1C卡讀寫模塊（7)中單片機的I/O輸出口 相連；所述晶片RC522 U1的29腳SPI_SCK、30腳SPI_MOSI、31腳SPI_MISO分別連接所述 第十六電阻R16、所述第十五電阻R15、所述第十四電阻R14後與所述1C卡讀寫模塊（7)中 單片機的I/O輸出口相連； 所述讀寫天線包括第一電阻R1、第二電阻R2、第一電感L1、第二電感L2、第三電感L3、 第四電感L4、第四電容C4、第六電容C6、第七電容C7、第八電容C8、第九電容C9、第十電容 C10、第i^一電容C11、第十二電容C12、第十三電容C13 ;所述第一電阻R1的一端接所述芯 片RC522 U1的16腳VMID，其另一端分別與所述晶片RC522 U1的17腳RX、所述第二電阻 R2和所述第四電容C4相接；所述第一電感L1的一端接所述晶片RC522 U1的11腳TX1， 其另一端接所述第六電容C6到地；所述第二電容L2的一端接所述晶片RC522 U1的13腳 TX2,其另一端接所述第七電容C7到地；所述第八電容C8、所述第九電容C9、所述第十二電 容C12、所述第十三電容C13和所述第三電感L3、所述第四電感L4的一端都接地，其另一端 分別與所述第i 電容cii、所述第十電容cio的一端相接；所述第十電容cio的另一端接 所述第六電容C6到地；所述第十一電容C11的另一端接所述第七電容C7到地。
【文檔編號】G05B19/418GK203870798SQ201420105585
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年3月10日 優先權日:2014年3月10日
【發明者】張引龍, 何博俠, 張廷江, 楊洪鋒, 薛蓉, 劉若琳, 李春雷 申請人:蘭州華方智能科技有限公司