抗高壓發生器攻擊的預付費熱能表的製作方法
2023-05-29 09:22:56 1
專利名稱：抗高壓發生器攻擊的預付費熱能表的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及熱能表，特別是一種抗高壓發生器攻擊的預付費熱能表。
背景技術：
隨著三北地區暖氣用戶分戶計量一戶一表工作的開展，用於暖氣計量的熱量表以及預付費熱量表開始進入實用化安裝階段。熱量表是根據單位時間內熱水的流量以及進水溫度和回水溫度差經過運算得出用戶實際消耗熱量的數據並顯示在熱量表上，供熱部門根據此數據收取採暖費，這種方法在發達國家已經很普遍，從而解決了我國按面積收取採暖費的不合理、不節能的現狀。
熱量表必須有一個進水溫度傳感器和一個回水溫度傳感器，為防止熱傳遞造成進水溫度對回水溫度影響，使測量不準、進而影響熱計量準確度，所以一般將一個溫度傳感器，即進水溫度傳感器或回水溫度傳感器，或進水溫度和回水溫度傳感器在安裝在熱能表的外部，並通過電纜線與控制電路連接，由於溫度傳感器與控制電路不是獨立供電，而且由於這個電纜線的存在，當使用高壓發生器(10KV-100KV)對這條電纜放電，無論這條電纜如何屏蔽，與這條電纜連接的控制電路都一定會死機，結果熱能表徹底癱瘓無法記錄和顯示熱能消耗的數據，從而失去熱能表的實際功用，並且會產生嚴重的社會問題和供、需之間的矛盾。
本實用新型內容本實用新型的技術解決問題是克服現有技術的不足，提供一種抗高壓發生器攻擊的預付費熱能表。
本實用新型的技術解決方案是抗高壓發生器攻擊的預付費熱能表，主要包括進水溫度傳感器、回水溫度傳感器、控制器、計量機芯及其濾網，其特點在於當上述兩個溫度傳感器或兩個溫度傳感器之一安裝於外部時，其與控制器的連接採用光纖連接，光纖的兩端分別有一對發射管裝置和接收管裝置，光纖兩端的電路使用獨立的電源，位於外部的的溫度傳感器電路使用獨立電源供電，內部控制器使用獨立電源供電，使控制器與外部溫度傳感器徹底隔離；也可以將兩套發射和接收裝置都安裝在控制器內，兩套發射和接收裝置相互對應進行通訊，但與外部傳感器連接的發射和接收裝置必須使用獨立的電源供電，使控制器和外部傳感器徹底隔離。
所述安裝在控制器內兩套發射和接收裝置為直線對應安裝。
此外，為防止熱能表內部傳感器受到汙染造成測溫不準，以及汙物堵塞濾網，本實用新型還對進水溫度傳感器、回水溫度傳感器和濾網安裝了自動清洗裝置，並可通過排汙閥將汙物排到回水管或表外，即在進水溫度傳感器的上部安裝進水溫度傳感器的清洗裝置，該清洗裝置與熱能表的閥門連接，並由閥門關閉動作帶動進水溫度傳感器的清洗裝置工作，完成對進水溫度傳感器的清洗；在回水溫度傳感器上設置一回水溫度傳感器的清洗裝置，其通過連杆與熱能表的旋轉軸連接，從而帶動回水溫度傳感器的清洗裝置上下移動，完成清洗工作；在流量機芯濾網的外部安裝有濾網清洗裝置，濾網清洗裝置，與旋轉軸連接，並受其控制完成清洗濾網的工作。
本實用新型與現有技術相比具有如下優點1.本實用新型將引出的位於外部的回水傳感器與控制電路原來連接的電纜採用光電隔離傳輸或光纖傳輸，並配合預付費控制，光纖傳輸不怕任何形式高壓發生器幹擾，但當光纖被切斷或外部的回水傳感器受到高壓發生器攻擊，預付費系統可以檢測到並關閉閥門，使攻擊者無利可圖。
2.採用獨立供電的兩對光電收發裝置，使控制器和外傳感器完全隔離，可以有效地隔離任何形式的高壓發生器的攻擊避免控制系統癱瘓。
3.可以配合本申請人2003201024814號專利申請《微動力控制防滴漏防倒裝閥門》、2003201019271號專利申請《預付費控制儀表數據交換安全防護裝置》、200320102480X號專利申請《由電池供電預付費系統防護裝置》，以及熱能表清洗傳感器系統、清洗濾網系統及排汙系統，構成一個價格低廉、性能可靠、計量準確、抗任何形式攻擊較完善的預付費熱能表系統。
圖1為本實用新型的預付費熱能表結構示意圖；圖2為本實用新型中當溫度傳感器安裝於外部時的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，1為熱能表流量部分及閥門控制部分的主體，2為電路控制部分。熱水從熱能表進水口3進入表內，通過流量機芯5的不鏽鋼濾網4進入流量機芯5，流經進水溫度傳感器6(型號DS18B20)從閥門7流向出水口8進入用戶暖氣片，通過暖氣片散熱後從回水管9進入，流經回水溫度傳感器10(DS18B20)返回到回水主管道。
上述是進水溫度傳感器與回水溫度傳感器均安裝於熱能表的內部時的工作過程，當安裝環境的需要或進水溫度對回水溫度傳感器10造成影響時，可以將回水(或進水或兩個)溫度傳感器10遠距離獨立安裝，如圖2所示，但單片機12的整個電路採用獨立的電源30供電，外部傳感器10的整個電路採用獨立電源31供電，兩者之間通過光纖26連接，光纖26的兩端分別接有外部溫度傳感器電路的信號發射裝置24和信號接收裝置25，發射裝置24和接收裝置25可以採用紅外發光二極體，單片機12的電路中接有發射裝置28和接收裝置29，發射裝置28和接收裝置29也可以採用紅外發光二極體，27為清洗傳感器時的可拆卸接頭。正常工作時，流量傳感器11給單片機12(本實施例控制器採用單片機AT89C2051)發脈衝喚醒，單片機12發送信號給其發射裝置28，通過光纖26傳送給外部傳感器的接收裝置25上，傳送給回水溫度傳感器10，回水溫度傳感器10返回信號給其發射裝置24，再通過光纖26傳送給單片機12的接收裝置29，單片機12得到數據後，通過運算得出流量傳感器11流過定量的熱水這段時間內的熱量消耗，並從預付費數據中核減。
當流量機芯5計量流量使流量傳感器11產生脈衝信號，控制系統單片機12(AT89C2051)根據流量數據、進水溫度傳感器6採集的進水溫度數據、回水溫度傳感器10採集的回水溫度進行積分運算得到這段時間內的熱量消耗數據，並在預付費數據中進行核減，當核減數據為0時，閥門7下移，同時帶動進水溫度傳感器6清洗裝置13下移，完成對進水溫度傳感的清洗，防止汙垢造成測量誤差(一個採暖期清洗一次即可)。
當需要排汙時，旋轉表外手柄14，旋轉軸15轉動，帶動清洗裝置16圍繞不鏽鋼濾網4旋轉，對濾網4進行清洗，同時將汙物通過因旋轉而打開的閥蓋17的孔19中通過衝刷排到回水管道中或表外。回歸表外手柄14，閥蓋17與閥座18中的孔19錯開(清洗的過程中排汙閥蓋17的孔19與閥座18的孔對準)，使進水不能流入回水管，如果需要可以通過控制此閥調節水流以達到調溫的目的。
當轉動旋轉軸15時，旋轉軸15上的斜槽20帶動銷釘21上下移動，從而帶動連杆22上下移動，與連杆22連接的回水溫度傳感器10上的清洗裝置23上下移動，對回水溫度傳感器10進行清洗，當用戶感覺不熱的時候(有可能是濾網4堵塞)旋轉手柄14進行清洗。
以上本實用新型所提到的清洗裝置可以採用清洗刷等。
權利要求1.抗高壓發生器攻擊的預付費熱能表，主要包括進水溫度傳感器、回水溫度傳感器、控制器、計量機芯及其濾網，其特徵在於當上述兩個溫度傳感器或兩個溫度傳感器之一安裝於外部時，其與控制器的連接採用光纖連接，光纖的兩端分別有一對發射管裝置和接收管裝置，光纖兩端的電路使用獨立的電源供，位於外部的的溫度傳感器電路使用獨立電源供電，內部控制器使用獨立電源供電，使控制器與外部溫度傳感器徹底隔離；也可以將兩套發射和接收裝置都安裝在控制器內，兩套發射和接收裝置相互對應進行通訊，但與外部傳感器連接的發射和接收裝置必須使用獨立的電源供電，使控制器和外部傳感器徹底隔離。
2.根據權利要求1所述的抗高壓發生器攻擊的預付費熱能表，其特徵在於所述安裝在控制器內兩套發射和接收裝置為直線對應安裝。
3.根據權利要求1或2所述的抗高壓發生器攻擊的預付費熱能表，其特徵在於在所述進水溫度傳感器的上部安裝進水溫度傳感器的清洗裝置，該清洗裝置與熱能表的閥門連接，並由閥門關閉動作帶動進水溫度傳感器的清洗裝置工作。
4.根據權利要求1或2所述的抗高壓發生器攻擊的預付費熱能表，其特徵在於在所述回水溫度傳感器上設置一回水溫度傳感器的清洗裝置，其通過連杆與熱能表的旋轉軸連接，從而帶動回水溫度傳感器的清洗裝置上下移動。
5.根據權利要求1或2所述的抗高壓發生器攻擊的預付費熱能表，其特徵在於在所述流量機芯濾網的外部安裝有濾網清洗裝置，濾網清洗裝置與旋轉軸連接，並受其控制完成清洗濾網的工作，清洗的過程中排汙閥蓋的孔與閥座的孔對準。
專利摘要抗高壓發生器攻擊的預付費熱能表，當上述兩個溫度傳感器或兩個溫度傳感器之一安裝於外部時，其與控制器的連接採用光纖連接，光纖的兩端分別有一對發射管裝置和接收管裝置，光纖兩端的電路使用獨立的電源，位於外部的溫度傳感器電路使用獨立電源供電內部控制器電路使用獨立電源供電，使控制器與外部溫度傳感器徹底隔離。此外，為防止熱能表內部傳感器受到汙染造成測溫不準，以及汙物堵塞濾網，本實用新型還對進水溫度傳感器、回水溫度傳感器和濾網安裝了自動清洗裝置。本實用新型可以有效地隔離任何形式的高壓發生器的攻擊避免控制系統癱瘓，並且構成價格低廉、性能可靠、計量準確。
文檔編號G01K17/08GK2662218SQ20032012172
公開日2004年12月8日 申請日期2003年11月21日 優先權日2003年11月21日
發明者邢偉華 申請人:珠海市偉華基業電子科技有限公司