一種電子式遠傳膜式燃氣表系統的製作方法

2023-05-10 07:48:31

本實用新型涉及一種燃氣表，特別是涉及一種電子式遠傳膜式燃氣表系統。

背景技術：

近年來，隨著西氣東輸工程的建成投產，管道燃氣行業蓬勃發展，居民管道燃氣的普及率不斷提高。如今，在美國、加拿大、歐洲、日本等一些發達國家，廣泛採用自動抄表系統代替原來的人工抄表工作。我國目前大多數城市的天然氣抄表收費方式都還是入戶抄收，不僅浪費大量的人力資源，而且存在人為因素的誤差。膜式燃氣表具有成本低、可靠性高等特點，被廣泛用於民用燃氣的計量。但抄表難的問題一直沒有得到很好的解決，倘若遇到用戶不在家或不合作的情況，抄表收費更是困難。隨著人們生活水平的不斷提高，對生活的舒適性、便利性、安全性提出了更高的要求，這種挨家挨戶進行抄表收費的方式已經不能滿足當前人們生活的要求，同時也不能滿足燃氣公司管理部門的管理需要。

目前，市面上的IC卡表使用先付費後用氣的方式，可以避免用戶拖欠費用情況。但是IC卡表具有一些技術隱患，如IC卡損壞則無法使用；質量不過關被解密，造成假卡情況；IC卡表只適合散戶，不便於物業管理；難以實現網上抄讀數據，無法形成整個小區或者城市的燃氣管理。

有線與無線的混合抄表方式雖然解決了之前的難題，但有線網絡布線複雜，對小區需要進行線纜改造，需要投入大量布線費用，而對舊小區的改造成本更高；集中採集器的投入也需要較大成本，不適合現代化的發展趨勢。

技術實現要素：

本實用新型針對現有膜式燃氣表對安全性差、抄表收費難和管理難的問題，提供一種安全性好、易抄表收費和管理方便的電子式遠傳膜式燃氣表系統。

為此，本實用新型包括燃氣表、上位機系統，燃氣表包括殼體，殼體包括下殼體、上殼體和前蓋，下殼體、上殼體相互固定，下殼體、上殼體通過表面的固定件與前蓋連接，下殼體內部安裝有氣室，上殼體設有進氣口、出氣口；上殼體內部設有電磁閥、壓力傳感器和溫度傳感器，前蓋設有解鎖按鈕、電池槽和電池蓋，電池槽安有供電電池，前蓋還安裝有液晶屏；上殼體與前蓋之間安裝有計數裝置，上殼體、下殼體和前蓋之間安裝有控制電路板；

控制電路板的輸入端與供電電池、計數裝置、壓力傳感器、溫度傳感器和解鎖按鈕連接，輸出端與電磁閥連接；控制電路板還與液晶屏、上位機系統進行信息交互。

優選地，控制電路板設有單片機、振動傳感器、存儲模塊和通訊模塊，單片機的輸入端與供電電池、計數裝置、壓力傳感器、溫度傳感器、解鎖按鈕和振動傳感器連接，輸出端與電磁閥連接；單片機還分別與存儲模塊、通訊模塊和液晶屏連接，通訊模塊通過無線通訊與上位機系統進行信息交互。

優選地，計數裝置包括讀寫器、晶片和齒輪裝置，讀寫器固定在上殼體或前蓋上，齒輪裝置與上殼體連接，晶片安裝在齒輪裝置上。

優選地，計數裝置包括幹簧管、磁鐵和齒輪裝置，幹簧管固定在上殼體或前蓋上，齒輪裝置與上殼體連接，磁鐵安裝在齒輪裝置上。

優選地，計數裝置包括光電脈衝接收端、光電脈衝發射端和齒輪裝置；齒輪裝置上設有孔，光電脈衝接收端、光電脈衝發射端設在齒輪裝置兩側，其中一個固定在上殼體上，則另一個就固定在前蓋上。

優選地，計數裝置包括閉合檢測電路、按鈕和齒輪裝置，齒輪裝置與上殼體連接，且其表面設有斜面，閉合檢測電路固定在上殼體或前蓋上，且與按鈕連接。

優選地，上殼體內部設有過流切斷裝置。

優選地，前蓋安裝有字輪。

本實用新型的有益效果是，燃氣表內安裝壓力傳感器、溫度傳感器，可實時監測燃氣管道內的壓力和溫度，判斷洩漏、超壓、過流等故障，並可根據實時壓力與溫度實現標準狀態的燃氣用量換算，實現可靠計數。控制電路板上設有單片機、振動傳感器、存儲模塊和通訊模塊，振動傳感器檢測地震烈度，若大於VI度則直接鎖定電磁閥，以免震烈程度較大造成燃氣洩漏；通訊模塊通過無線通訊與上位機系統進行數據交互。如遇長時間未通氣、洩露、超壓或過流等故障，可自動鎖定電磁閥並報警，鎖定後，必須手動按下解鎖按鈕方可使用，安全性好且兼具提醒作用。上位機系統實時獲取用戶用氣數據及安全隱患報警，也可遠程控制電磁閥的開關，既能實現數據快捷有效的抄收，又能方便相關部門的管理。

附圖說明

圖1是實施例1的結構示意圖；

圖2是實施例2的結構示意圖；

圖3是實施例3的結構示意圖；

圖4是實施例4的結構示意圖；

圖5是實施例5的結構示意圖；

圖6是實施例6的結構示意圖；

圖7是實施例7的結構示意圖；

圖8是實施例8的結構示意圖；

圖9是實施例1實現計量的結構示意圖；

圖10是實施例2實現計量的結構示意圖；

圖11是實施例3實現計量的結構示意圖；

圖12是實施例4實現計量的結構示意圖；

圖13是實施例5實現計量的結構示意圖；

圖14是實施例6實現計量的結構示意圖；

圖15是實施例7實現計量的結構示意圖；

圖16是實施例8實現計量的結構示意圖；

圖17是本實用新型的連接示意圖；

圖18是本實用新型的工作流程示意圖。

圖中符號說明：

1.下殼體；2.氣室；3.電磁閥；4.過流切斷裝置；5.壓力傳感器；6.溫度傳感器；7.上殼體；8.進氣口；9.主動輪一；10.出氣口；11.讀寫器；12.晶片；13.齒輪組；14.字輪；15.控制電路板；16.液晶屏；17.前蓋；18.解鎖按鈕；19.供電電池；20.電池蓋；21.幹簧管；22.磁鐵；23.光電脈衝接收端；24.光電脈衝發射端；25.閉合檢測電路；26.自鎖按鈕；27.主動輪二；28.斜面一；29.斜面二；30.上位機系統；31.計數裝置；32.單片機；33.振動傳感器；34.存儲模塊；35.通訊模塊；36.固定件。

具體實施方式

下面結合實施例對本實用新型做進一步描述。

實施例1

如圖1、圖9和圖17所示，本實施例包括殼體，殼體包括下殼體1、上殼體7和前蓋17，下殼體1、上殼體7相互固定，下殼體1、上殼體7表面設有四個固定件36，並通過固定件36與前蓋17連接。下殼體1內部安裝有氣室2，氣室2包括腔體和氣膜。上殼體7設有進氣口8、出氣口10，內部設有電磁閥3、過流切斷裝置4、壓力傳感器5和溫度傳感器6，前蓋17設有解鎖按鈕18、電池槽和電池蓋20，電池槽安有供電電池19，前蓋17還安裝有液晶屏16。此外，上殼體7表面安裝有主動輪一9，上殼體7與前蓋17之間安裝有計數裝置31。

上殼體7、下殼體1和前蓋17之間還安裝有控制電路板15，控制電路板15的輸入端與供電電池19、計數裝置31、壓力傳感器5、溫度傳感器6和解鎖按鈕18連接，輸出端與電磁閥3連接。控制電路板15還與液晶屏16、上位機系統26進行信息交互。

控制電路板15設有單片機32、振動傳感器33、存儲模塊34和通訊模塊35，單片機32的輸入端與供電電池19、計數裝置31、壓力傳感器5、溫度傳感器6、解鎖按鈕18和振動傳感器33連接，輸出端與電磁閥3連接。單片機32還分別與存儲模塊34、通訊模塊35和液晶屏16連接，通訊模塊35通過無線通訊與上位機系統30進行信息交互。

計數裝置31包括讀寫器11、晶片12(IC晶片或ID晶片)、齒輪裝置和字輪14，齒輪裝置為齒輪組13。讀寫器11與單片機32連接，且固定在上殼體7上，字輪14安裝在前蓋17上。齒輪組13與字輪14連接，晶片12安裝在齒輪組13上。

本實施例安裝在用戶廚房中，燃氣表的進氣口8與燃氣管道的進氣管道連接，出氣口10與家用燃氣具的進氣口連接，無需單獨布線，方便施工。

其工作原理如下：當燃氣由進氣口8進入燃氣表後，經過氣室2的往復運動，通過主動輪一9實現表外的齒輪組13的轉動，從而帶動齒輪組13上附帶的晶片12轉動，當晶片12接近讀寫器11時可被讀寫器11識別，讀寫器11將信號傳送給單片機32，單片機32計數加1，依次累加，從而實現計數功能。字輪14可實時顯示燃氣用量。此外，壓力傳感器5、溫度傳感器6將測量值傳送給單片機32。單片機32進行信息處理，並通過溫度與壓力補償實現標準狀態燃氣用量換算，解決燃氣公司因氣候問題造成的貿易誤差。單片機32還將信息傳送給存儲模塊34、通訊模塊35和液晶屏16。存儲模塊34對信息進行存儲，通訊模塊35與上位機系統36進行信息交互，液晶屏16可顯示電磁閥3的狀態、燃氣用量、通訊狀態以及故障報警等信息。當用戶管道燃氣流量過大時，過流切斷裝置4將自動切斷燃氣管道，待燃氣流量正常後，過流切斷裝置4將自動復位。如遇洩漏、超壓、過流等故障，電磁閥3自動鎖定，用戶手動按下解鎖按鈕18才可解鎖。上位機系統36可實時獲取用戶用氣數據及安全隱患報警，並可實現遠程控制，上位機系統36遠程鎖定後，只能通過上位機系統36遠程解鎖後並手動按下解鎖按鈕18才可解鎖。

實施例2

如圖2、圖10和圖17所示，與實施例1不同的地方在於，本實施例採用幹簧管技術實現燃氣用量計算。計數裝置31包括幹簧管21、磁鐵22、齒輪裝置和字輪14，齒輪裝置為齒輪組13。幹簧管21固定在上殼體7上，且通過插在控制電路板15上的端子與單片機32連接。磁鐵22安裝在齒輪組13上，齒輪組13與字輪14連接。為確保精度，幹簧管21也可設置兩個，分別安裝在齒輪組13的左右兩側。

當燃氣由進氣口8進入燃氣表後，經過氣室2的往復運動，通過主動輪一9實現表外的齒輪組13的轉動，從而帶動齒輪組13上附帶的磁鐵22轉動，當磁鐵22接近幹簧管21時，幹簧管21閉合，單片機32檢測到信號，計數加1，依次累加，從而實現計數功能。

實施例3

如圖3、圖11和圖17所示，與實施例1不同的地方在於，本實施例採用光電脈衝技術實現燃氣用量計算。計數裝置31包括光電脈衝接收端23、光電脈衝發射端24、齒輪裝置和字輪14，齒輪裝置為齒輪組13。齒輪組13與字輪14連接，齒輪組13上設有一個孔，兩側分別設有光電脈衝接收端23、光電脈衝發射端24。光電脈衝接收端23與單片機32連接，且固定在上殼體17上，光電脈衝發射端24安裝在齒輪組13上，

當燃氣由進氣口8進入燃氣表後，經過氣室2的往復運動，通過主動輪一9實現表外的齒輪組13的轉動，當光電脈衝發射端24、光電脈衝接收端23與齒輪組13上的孔在一條直線時，光電脈衝接收端23會接收到一個信號，並將信號傳送給單片機32，單片機32計數加1，依次累加，從而實現計數功能。

實施例4

如圖4、圖12和圖17所示，與實施例1不同的地方在於，本實施例採用機械式自鎖開關的工作原理實現燃氣用量計量。計數裝置31包括閉合檢測電路25、自鎖按鈕26、齒輪裝置和字輪14，齒輪裝置為齒輪組13。齒輪組13上設有斜面一28，自鎖按鈕26與閉合檢測電路25連接，齒輪組13與字輪14連接，閉合檢測電路25輸出端與單片機32連接，且固定在上殼體7上。

當燃氣由進氣口8進入燃氣表後，經過氣室2的往復運動，通過主動輪一9實現表外的齒輪組13的轉動，當齒輪組13上的斜面一28轉動到自鎖開關26時，斜面一28逐漸壓下自鎖開關26，閉合檢測電路25檢測到自鎖開關26閉合一次，將信號傳送給單片機32，單片機32計數加1，依次累加，從而實現膜式燃氣表的計量。

自鎖開關26也可換為普通開關。

實施例5

如圖5、圖13和圖17所示，與實施例1不同的地方在於，本實施例無齒輪組13和字輪14，主動輪一9換成主動輪二27。計數裝置31包括齒輪裝置、讀卡器11和晶片12(IC晶片或ID晶片)，齒輪裝置為主動輪二27。讀卡器11固定在上殼體7上，晶片12安裝在主動輪二27上。

實施例6

如圖6、圖14和圖17所示，與實施例2不同的地方在於，本實施例無齒輪組13和字輪14，主動輪一9換成主動輪二27。計數裝置31包括齒輪裝置、幹簧管21和磁鐵22，齒輪裝置為主動輪二27。幹簧管21固定在上殼體7上，且通過插在控制電路板15上的端子與單片機32連接。磁鐵22安裝在主動輪27上。

實施例7

如圖7、圖15和圖17所示，與實施例3不同的地方在於，本實施例無齒輪組13和字輪14，主動輪一9換成主動輪二27。計數裝置31包括光電脈衝接收端23、齒輪裝置和光電脈衝發射端24，齒輪裝置為主動輪二27。主動輪二27上設有一個孔，光電脈衝接收端23固定在上殼體7上，光電脈衝發射端24固定在前蓋17上。

實施例8

如圖8、圖16和圖17所示，與實施例4不同的地方在於，本實施例無齒輪組13和字輪14，主動輪一9換成主動輪二27。計數裝置31包括閉合檢測電路25、自鎖按鈕26和齒輪裝置，齒輪裝置為主動輪二27。主動輪二27上設有斜面二29，自鎖按鈕26與閉合檢測電路25連接，閉合檢測電路25固定在上殼體7上。

如圖18所示，本實用新型的計量監測方法(適用於上述實施例1-8)包括如下步驟：

步驟1，系統上電，硬體初始化，參數配置；

步驟2，壓力傳感器5進行壓力測量；

步驟3，計數裝置31檢測信號，若檢測到信號，計量數據加1，並將信息傳送給單片機32，執行步驟4；若無信號，則捨棄，直接執行步驟6；

步驟4，溫度傳感器6進行溫度測量，並將測量值傳送給單片機32實現溫度補償計算燃氣標準流量；

步驟5，單片機32將信息傳送給存儲模塊34、通訊模塊35，通訊模塊35將信息傳送給上位機系統30；

步驟6，單片機32檢測電磁閥3是否鎖定，若鎖定，則執行步驟7；反之，則執行步驟8；

步驟7，將設定時間內壓力值與規定值R進行比較，若設定時間內壓力降低超過規定值R，則進行洩漏報警，然後執行步驟9；若未超過，則直接執行步驟9；

步驟8，單片機32將壓力值與最高限值Q進行比較，若超過，則進行超壓報警並鎖定電磁閥3，然後執行步驟9；反之，將壓力值與最低限值S進行比較，若低於，則進行低壓報警並鎖定電磁閥3，然後執行步驟9；反之，則直接執行步驟9；

步驟9，單片機32將振動傳感器33檢測到的振動信息與地震烈度VI度進行比較，若大於，則鎖定電磁閥3，然後執行步驟10；反之則直接執行步驟10；

步驟10，單片機32將信息傳送給液晶屏16，液晶屏16可顯示電磁閥3的狀態、燃氣用量、通訊狀態以及故障報警信息；

步驟11，返回步驟2。

本實用新型既能實現數據快捷有效的抄收，又能方便相關部門的管理。可迅速察覺燃氣表的壓力變化，判斷管道是否發生故障，同時採取相應措施。設計合理，簡單可靠，而且價格低廉，市場更易接受。

以上所述僅對本實用新型的具體實施例而已，並不用於限制本實用新型，對於本領域的技術人員來說，本實實用新型可以有各種更改和變化。