一種具有燃氣使用量明細數據生成及存儲功能的燃氣表的製作方法
2023-04-26 17:19:11
專利名稱：一種具有燃氣使用量明細數據生成及存儲功能的燃氣表的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種燃氣表。
背景技術：
目前城市燃氣(管道煤氣、天然氣等)行業中通常採用的計量和收費方法有以下幾種:1、採用機械式燃氣表為計量工具，使用人工進行抄表的方式，而根據上次抄表數和本次抄表數之差，作為使用量，乘以單價，即可形成本次的計費金額；2、採用IC卡燃氣表進行計量和計費的預付費方式。即採用預存燃氣用量當達到單位扣減額度後進行自動扣減的計量模式，即當用戶使用燃氣達到一個單位扣減量時，燃氣表就會自動從預存值中減掉一個單位扣減量，直至預存值耗盡；3、採用遠傳燃氣表進行計量、計費的方式。即是以機械式燃氣表為基表，增加通訊模塊，以有線、無線等通訊方式傳遞表上的累計數作為計量和計費數據，同時實現對燃氣表的遠程控制；4、採用代碼式燃氣表進行計量和計費的方式。即是以機械式燃氣表為基表，增加代碼計算器及數字鍵盤，用戶可以按鍵輸入代碼串，達到控制燃氣表的目的。這種方式，與IC卡式燃氣表進行計量和計費的方式基本相同，區別是以代碼串替代IC卡，做為計量、計費數據的傳遞和控制介質。以上這些燃氣表各自有一些優、缺點，但是卻存在著一個共性的問題:這些燃氣表不能進行燃氣公司迫切需要的金額計費，同時不能有效支持階梯計價和分時計費。為了解決這一問題，現在已經有一些地區採用本地計費式燃氣表，即是通過在燃氣表內預設程序，通過程序設定計費時段和對應的計費價格。但是，這種燃氣表在燃氣公司進行價格調整時不能及時做出適應性變化，需要進行大規模的修改程序，因此，該方案的應變性能較低。
發明內容
為了解決背景技術中所提到的技術問題，本發明提供一種具有燃氣使用量明細數據生成及存儲功能的燃氣表，該種燃氣表能夠在表內生成燃氣使用量的明細數據，燃氣公司的收費系統獲取這些明細後可在系統內進行計費，因此能夠有效的實現對燃氣的階梯式計費和分時計費。本發明的技術方案是:該種具有燃氣使用量明細數據生成及存儲功能的燃氣表，包括燃氣表的機械部分以及位於燃氣表中的MCU、脈衝計量模塊、閥門控制模塊、存儲器以及數據輸入輸出接口常規燃氣表組成單元，所說的數據輸入輸出接口包括IC卡接口、有線網絡數據傳輸埠和無線網絡數據傳輸埠等。此外，本方案的獨特之處在於:
所述燃氣表還具有一個時鐘模塊，以及，在所述存儲器中還具有一個燃氣使用量明細存儲模塊和存儲有燃氣使用量明細數據生成及存儲指令的程序存儲單元；
其中，所述燃氣使用量明細存儲模塊包括月匯總存儲單元、日匯總存儲單元和日明細存儲單兀；
所述時鐘模塊在MCU的控制下向燃氣使用量明細存儲模塊中的各個單元提供時間戳
信號； 所述MCU為具有如下功能的一臺中央控制器:接收來自於脈衝計量模塊的信號，調用程序存儲單元中的燃氣使用量明細數據生成及存儲指令，在該指令的控制下生成燃氣使用量明細數據信息並存儲在燃氣使用量明細存儲模塊中。在上述方案基礎上，可得到如下優化方案:
所述燃氣使用量月匯總存儲單元、燃氣使用量日匯總存儲單元和燃氣使用量日明細存儲單元均採用時間戳加燃氣使用量賦值的兩參數分區結構，所述時間戳採用年月日時分的模式；
所述MCU調用燃氣使用量明細數據生成及存儲指令後按照如下步驟完成控制功能:首先，將最新生成的時間戳與燃氣使用量月匯總存儲單元中最後一條記錄的時間戳相比較，如果不是同一月份，則在燃氣使用量月匯總存儲單元內創建一條新記錄，燃氣使用量賦值為所述扣減額度，時間戳賦值為所屬時鐘信號；如果是同一月份，則更新燃氣使用量月匯總存儲單元的最後一條記錄，新記錄的燃氣使用量賦值為原記錄的燃氣使用量與所述扣減額度的累加和；
其次，將最新生成的時間戳與燃氣使用量日匯總存儲單元的最後一條記錄的時間戳相比較，如果不是同一日期，則在燃氣使用量日匯總存儲單元內創建一條新記錄，燃氣使用量賦值為所述扣減額度，時間戳賦值為所屬時鐘信號；如果是同一日期，則更新燃氣使用量日匯總存儲單元的最後一條記錄，新記錄的燃氣使用量賦值為原記錄的燃氣使用量與所述扣減額度的累加和；
最後，將最新生成的時間戳與燃氣使用量日明細存儲單元的最後一條記錄的時間戳相比較，如果不是在同一時間段內，則在燃氣使用量日明細存儲單元內創建一條新記錄，燃氣使用量賦值為所述扣減額度，時間戳賦值為所屬時鐘信號；如果是在同一時間段，則更新燃氣使用量日明細存儲單元的最後一條記錄，新記錄的燃氣使用量賦值為原記錄的燃氣使用量與所述扣減額度的累加和；所述時間段為燃氣使用明細數據生成的最小時間周期。本發明具有如下有益效果:本發明提出了一種採用新的計量方式的燃氣表，在該種方式下，將用戶使用的燃氣量通過按照時間來記錄明細的方式存儲在燃氣表中。這樣，燃氣公司或用戶就可以通過燃氣表的數據輸入輸出端將存儲在燃氣表中的數據明細取走，取出數據的方式可以是IC卡也可以是其它通信方式，這樣，燃氣公司所獲的計量數據就是用戶使用燃氣的日明細和月明細。之後，燃氣公司的收費系統獲取這些明細後可在系統內進行計費。因此，也就可以實現階梯計費以及分時計費，同時在燃氣價格發生調整時，也能做到同步進行。本種燃氣表可以採用預付費方式和生成明細的方式並行的模式，可以直接在現有燃氣表上進行改造，具有較強的推廣應用價值。
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圖1是本發明所述燃氣表的組成框圖。圖2是在優化實施方案I中，本發明所述MCU控制有關組成部分生成並存儲燃氣使用量明細數據的流程圖。圖3是在優化實施方案2中，本發明所述MCU控制有關組成部分生成並存儲燃氣使用量明細數據的流程圖。
具體實施方式
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下面結合附圖對本發明作進一步說明: 圖1是本發明所述燃氣表控制部分的組成框圖，因未涉及對燃氣表機械部分作出修改，所以對於燃氣表的機械部分結構圖在本說明書中未給出。如圖所示，該種具有燃氣使用量明細數據生成及存儲功能的燃氣表，包括燃氣表的機械部分以及位於燃氣表中的MCU、脈衝計量模塊、閥門控制模塊、存儲器以及IC卡接口等常規組成部分，其獨特之處在於:
所述燃氣表還具有一個時鐘模塊，以及，在所述存儲器中還具有一個燃氣使用量明細存儲模塊和存儲有燃氣使用量明細數據生成及存儲指令的程序存儲單元；
其中，所述燃氣使用量明細存儲模塊包括燃氣使用量月匯總存儲單元、燃氣使用量日匯總存儲單元和燃氣使用量日明細存儲單元；
所述時鐘模塊在MCU的控制下當達到扣減額度後向燃氣使用量明細存儲模塊中的各個單元提供時間戳信號；
所述MCU具有如下功能，可接收來自於所述脈衝計量模塊的信號，達到一個設定的扣減額度後，調用所述燃氣使用量明細數據生成及存儲指令，在燃氣使用量明細存儲模塊中生成燃氣使用量明細數據信息並存儲。具體實施時，優化的實施方案I為:
所述燃氣使用量月匯總存儲單元、燃氣使用量日匯總存儲單元和燃氣使用量日明細存儲單元均採用時間戳加燃氣使用量賦值的兩參數分區結構，所述時間戳採用年月日時分的模式；
所述MCU調用燃氣使用量明細數據生成及存儲指令後具有如下功能:
首先，將最新生成的時間戳與燃氣使用量月匯總存儲單元中最後一條記錄的時間戳相比較，如果不是同一月份，則在燃氣使用量月匯總存儲單元內創建一條新記錄，燃氣使用量賦值為所述扣減額度，時間戳賦值為所屬時鐘信號；如果是同一月份，則更新燃氣使用量月匯總存儲單元的最後一條記錄，新記錄的燃氣使用量賦值為原記錄的燃氣使用量與所述扣減額度的累加和；
其次，將最新生成的時間戳與燃氣使用量日匯總存儲單元的最後一條記錄的時間戳相比較，如果不是同一日期，則在燃氣使用量日匯總存儲單元內創建一條新記錄，燃氣使用量賦值為所述扣減額度，時間戳賦值為所屬時鐘信號；如果是同一日期，則更新燃氣使用量日匯總存儲單元的最後一條記錄，新記錄的燃氣使用量賦值為原記錄的燃氣使用量與所述扣減額度的累加和；
最後，將最新生成的時間戳與燃氣使用量日明細存儲單元的最後一條記錄的時間戳相比較，如果不是在同一時間段內，則在燃氣使用量日明細存儲單元內創建一條新記錄，燃氣使用量賦值為所述扣減額度，時間戳賦值為所屬時鐘信號；如果是在同一時間段，則更新燃氣使用量日明細存儲單元的最後一條記錄，新記錄的燃氣使用量賦值為原記錄的燃氣使用量與所述扣減額度的累加和；所述時間段為燃氣使用明細數據生成的最小時間周期。圖2是本發明所述MCU控制有關組成部分生成並存儲燃氣使用量明細數據的流程圖。具體實施時，MCU、脈衝計量模塊、液晶顯示模塊、閥門控制模塊、電源檢測模塊、報警電路、IC卡接口等就是北京淳堂科技有限公司生產的XX型號燃氣表中的已有元件。下面，給出本發明按照優化實施方案I得到的幾個具體實施例:
例1:將燃氣表上的燃氣使用明細數據生成的最小時間周期即時間段設置為5分鐘，脈衝計量模塊在2012年I月10日9:00至9:30之間向MCU即中央控制單元共發出了 3120個脈衝信號。通常來說1000個脈衝信號即為I個扣減額度，對應用戶使用I立方米燃氣流量，則本燃氣表內各組成部件將按照以下方式配合工作:
①在9時整 9時03分期間，由於脈衝計量模塊累計發出了 1000個脈衝信號給MCU ；
MCU發送一個扣減額度給燃氣使用量明細存儲模塊，同時將時鐘信號即2012年I月10日9時03分也發送到燃氣使用量明細存儲模塊。在MCU的控制下，首先，比較燃氣使用量明細存儲模塊中的月匯總存儲單元的最後一條記錄的時間戳，即2012年I月I日7時02分，與新的時間戳，即2012年I月10日9時03分，當確認為同一月份後，更新月匯總存儲單元的最後一條記錄，燃氣使用量累加I立方米燃氣流量，增長到102立方米；然後，比較日匯總存儲單元的最後一條記錄的時間戳，即2012年I月10日6時52分，與新的時間戳，即2012年I月10日9時03分，確認不是同一日期，則在日匯總存儲單元內創建一條新記錄，時間戳為2012年I月10日9時03分，燃氣使用量為I立方米燃氣流量；最後，比較日明細存儲單元的最後一條記錄的時間戳，即2012年I月10日8時57分與新的時間戳，即2012年I月10日9時03分，確認不是同一時間段，則在日明細存儲單元內創建一條新記錄，時間戳為2012年I月10日9時03分，燃氣使用量為I立方米燃氣流量。
@在9時03分 9時09分期間，此期間由於脈衝計量模塊又累計發出1000個脈衝信
號給MCU，則MCU發送了一個扣減額度給燃氣使用量明細存儲模塊，同時將時鐘信號即2012年I月10日9時09分也發送到燃氣使用量明細存儲模塊。在MCU的控制下，首先，比較燃氣使用量明細存儲模塊中的月匯總存儲單元的最後一條記錄的時間戳，即2012年I月I日7時02分，與新的時鐘信號，即2012年I月10日9時09分，確認為同一月份後，更新月匯總存儲單元的最後一條記錄，燃氣使用量累加I立方米燃氣流量，增長到 103立方米；之後，比較日匯總存儲單元的最後一條記錄的時間戳，即2012年I月10日6時52分，與新的時鐘信號，即2012年I月10日9時09分，確認是同一日期後，更新日匯總存儲單元_204的最後一條記錄，燃氣使用量累加I立方米燃氣流量，增長到2立方米；最後，比較日明細存儲單元的最後一條記錄的時間戳，即2012年I月10日9時03分與新的時鐘信號，即2012年I月10日9時09分，確認不是同一時間段，則在日明細存儲單元內創建一條新記錄，時間戳為2012年I月10日9時09分，燃氣使用量為I立方米燃氣流量。@ 9時09分 9時23分期間。該期間脈衝計量模塊又累計發出了 1000個脈衝
信號給MCU，MCU發送一個扣減額度給燃氣使用量明細存儲模塊，同時將時鐘信號即2012年I月10日9時23分也發送到燃氣使用量明細存儲模塊。在MCU的控制下，首先，比較月匯總存儲單元的最後一條記錄的時間戳，即2012年I月I日7時02分，與新的時鐘信號，即2012年I月10日9時23分，確認為同一月份，更新月匯總存儲單元的最後一條記錄，燃氣使用量累加I立方米燃氣流量，增長到104立方米；然後，比較日匯總存儲單元的最後一條記錄的時間戳，即2012年I月10日9時03分與新的時鐘信號，即2012年I月10日9時23分，確認是同一日期，更新日匯總存儲單元的最後一條記錄，燃氣使用量累加I立方米燃氣流量，增長到3立方米；最後，比較日明細存儲單元的最後一條記錄的時間戳，即2012年I月10日9時03分與新的時鐘信號，即2012年I月10日9時23分，確認不是同一時間段，則在日明細存儲單元內創建一條新記錄，時間戳為2012年I月10日9時23分，燃氣使用量為I立方米燃氣流量。(I)在9時23分 9時30分期間，脈衝計量模塊共累計發出了 120個脈衝信號給
MCU，之後用戶停止使用。由於未達到扣減額度，則MCU不發送扣減額度給燃氣使用量明細存儲模塊，該脈衝信號數量存儲於存儲器中以待用戶下次使用時供MCU調取。在用戶的上述使用周期結束後，燃氣使用量明細存儲模塊中的記錄如下:其中，日明細存儲單元、日匯總存儲單元以及月匯總存儲單元的數據記錄分別如表1、表2和表3所示:
權利要求
1.一種具有燃氣使用量明細數據生成及存儲功能的燃氣表，包括燃氣表的機械部分和位於燃氣表中的MCU、脈衝計量模塊、閥門控制模塊、存儲器以及數據輸入輸出接口，其特徵在於: 所述燃氣表還具有一個時鐘模塊，以及，在所述存儲器中還具有一個燃氣使用量明細存儲模塊和存儲有燃氣使用量明細數據生成及存儲指令的程序存儲單元； 其中，所述燃氣使用量明細存儲模塊包括月匯總存儲單元、日匯總存儲單元和日明細存儲單兀； 所述時鐘模塊在MCU的控制下向燃氣使用量明細存儲模塊中的各個單元提供時間戳信號; 所述MCU為具有如下功能的一臺中央控制器:接收來自於脈衝計量模塊的信號，調用程序存儲單元中的燃氣使用量明細數據生成及存儲指令，在該指令的控制下生成燃氣使用量明細數據信息並存儲在燃氣使用量明細存儲模塊中。
2.根據權利要求1所述的一種具有燃氣使用量明細數據生成及存儲功能的燃氣表，其特徵在於: 所述月匯總存儲單元、日匯總存儲單元和日明細存儲單元均採用時間戳加燃氣使用量賦值的兩參數分區結構，所述時間戳採用年、月、日、時和分的模式； 所述MCU，接收來自於脈衝計量模塊的信號達到一個扣減額度後，調用程序存儲單元中的燃氣使用量明細數據生成及存儲指令，在該指令的控制下，MCU執行如下步驟: 首先，將最新生成的時間戳與月匯總存儲單元中最後一條記錄的時間戳相比較，如果不是同一月份，則在月匯總存儲單元內創建一條新記錄，燃氣使用量賦值為所述扣減額度，時間戳賦值為所屬時鐘信號；如果是同一月份，則更新月匯總存儲單元的最後一條記錄，新記錄的燃氣使用量賦值為原記錄的燃氣使用量與所述扣減額度的累加和； 其次，將最新生成的時間戳與日匯總存儲單元的最後一條記錄的時間戳相比較，如果不是同一日期，則在燃氣使用量日匯總存儲單元內創建一條新記錄，燃氣使用量賦值為所述扣減額度，時間戳賦值為所屬時鐘信號；如果是同一日期，則更新日匯總存儲單元的最後一條記錄，新記錄的燃氣使用量賦值為原記錄的燃氣使用量與所述扣減額度的累加和； 最後，將最新生成的時間戳與日明細存儲單元的最後一條記錄的時間戳相比較，如果不是在同一時間段內，則在日明細存儲單元內創建一條新記錄，燃氣使用量賦值為所述扣減額度，時間戳賦值為所屬時鐘信號；如果是在同一時間段，則更新日明細存儲單元的最後一條記錄，新記錄的燃氣使用量賦值為原記錄的燃氣使用量與所述扣減額度的累加和；所述時間段為燃氣使用明細數據生成的最小時間周期。
3.根據權利要求1所述的一種具有燃氣使用量明細數據生成及存儲功能的燃氣表，其特徵在於: 所述月匯總存儲單元、日匯總存儲單元採用時間戳加燃氣使用量賦值的兩參數分區結構，所述時間戳採用年、月、日、時和分的模式；所述日明細存儲單元採用起始時間戳、終止時間戳加燃氣使用量賦值的三參數分區結構，所述時間戳採用年、月、日、時和分的模式； 所述MCU，在用戶開閥後，接收來自於脈衝計量模塊的脈衝信號作為開始信號，並同時調用程序存儲單元中的燃氣使用量明細數據生成及存儲指令，在該指令的控制下，MCU執行如下步驟:從所述時鐘模塊中獲取當前時間信號； 在日明細存儲單元內創建一條新紀錄，起始時間戳為當前時間信號，終止時間戳和燃氣使用量賦值區均為空； 累計所接收的計量脈衝數量； 所述MCU，在用戶關閥後，接收來自於脈衝計量模塊的結束信號，調用程序存儲單元中的燃氣使用量明細數據生成及存儲指令，在該指令的控制下，MCU按順序執行如下步驟: 從所述時鐘模塊中獲取當前時間信號； 將累計接收的計量脈衝數量分解為2部分，分別為扣減額度的整數倍和不足餘額；所述扣減額度的整數倍作為新的燃氣使用量，所述不足餘額存儲於對應存儲單元內； 更新日明細存儲單元最後一條紀錄，終止時間戳為當前時間和燃氣使用量賦值為新的燃氣使用量； 比較日匯總單元最後一條紀錄的時間戳，如果不是同一日期，則在日匯總單元中創建一條新紀錄，時間戳為當前時間，燃氣使用量賦值為新的燃氣使用量；如果是同一日期，則更新日匯總單元中最後一條紀錄，新記錄的燃氣使用量賦值為原記錄的燃氣使用量與所述新的燃氣使用量的累加值； 比較月匯總單元最後一條紀錄的時間戳，如果不是同一月份，則在月匯總單元中創建一條新紀錄，時間戳為當前時間，燃氣使用量賦值為新的燃氣使用量；如果是同一月份，則更新月匯總單元中最後一條紀錄，新記錄的燃氣使用量賦值為原記錄的燃氣使用量與所述新的燃氣使用量的累 加值。
全文摘要
一種具有燃氣使用量明細數據生成及存儲功能的燃氣表，主要為了解決現有燃氣表不能有效支持階梯式計費和分時計費的問題。其特徵在於所述燃氣表具有時鐘模塊、燃氣使用量明細存儲模塊和程序存儲單元；燃氣使用量明細存儲模塊包括月匯總存儲單元、日匯總存儲單元和日明細存儲單元；時鐘模塊在MCU的控制下向燃氣使用量明細存儲模塊中的各個單元提供時間戳信號；MCU為具有如下功能的一臺中央控制器可接收來自於脈衝計量模塊的信號，調用存儲的指令，在該指令的控制下生成燃氣使用量明細數據信息並存儲。本種燃氣表能夠在表內生成燃氣使用量的明細數據，獲取這些明細後可在系統內進行計費，實現對燃氣的階梯式計費和分時計費。
文檔編號G07F15/06GK103164903SQ20131000070
公開日2013年6月19日 申請日期2013年1月3日 優先權日2013年1月3日
發明者何慶, 王耀, 段秀峰 申請人:大慶英辰創新科技有限公司