基於無線燃氣表的集中器的製造方法
2023-12-02 07:43:06 2
基於無線燃氣表的集中器的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基於無線燃氣表的集中器，包括微處理器，微處理器上連接有時鐘電路、儲存單元以及GPRS通訊模塊和RF無線通訊模塊，該微處理器上還連接有電源電路和備用電池，電源電路和備用電池之間也相互連接，電源電路包括市電供電電路或太陽能供電電路。本實用新型基於無線燃氣表的集中器可採用多種不同供電方式；一臺集中器可以配置400?1600臺無線燃氣表；採用工業級設計方案，性能安全可靠；信息容量大，每月抄一次表可儲存1年以上數據。該集中器解決了現有技術中存在供電問題，容量小問題及人工抄表效率低和1C卡燃氣表抗幹擾能力弱的缺點，可以定期實時抄表，遠程控制閥門，節省了大量人力物力，工作效率高，運營管理較為方便。
【專利說明】基於無線燃氣表的集中器
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於無線燃氣表的抄表【技術領域】，具體涉及一種基於無線燃氣表的集中器。
【背景技術】
[0002]隨著我國燃氣行業的快速發展，管道燃氣用戶不斷增加。普通燃氣表採用是抄表員按月入戶查表，人工收費的方法，其工作難度大，效率低，投資人力物力多。近年來IC卡表在市面很流行，但是電子技術不斷普及，IC卡容易被解密，抗幹擾能力不強，其次IC卡表無法及時調價，無法統計用戶用氣情況，這樣為燃氣公司運營管理帶來諸多不便。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的是提供一種基於無線燃氣表的集中器，以解決人工抄表效率低或IC卡方式抗幹擾能力弱的問題。
[0004]為了實現以上目的，本實用新型所採用的技術方案是:一種基於無線燃氣表的集中器，包括微處理器，所述微處理器上連接有時鐘電路、儲存單元以及GPRS通訊模塊和RF無線通訊模塊，該微處理器上還連接有電源電路和備用電池，所述電源電路和備用電池之間也相互連接，所述電源電路包括市電供電電路或太陽能供電電路。
[0005]所述太陽能供電電路設有用於釋放瞬間高壓的第一高壓保護電路，第一高壓保護電路由壓敏電阻RV4、RV5、RV6和陶瓷放電管G2構成；所述壓敏電阻RV4的兩端分別對應與RV5、RV6的其中一端連接，RV5、RV6的另一端均與陶瓷放電管G2連接；陶瓷放電管G2的接地端與大地相連。
[0006]所述市電供電電路設有用於釋放瞬間高壓的第二高壓保護電路，第二高壓保護電路由壓敏電阻RVl和安規電容C並聯構成。
[0007]所述微處理器為飛思卡爾MC9S08AW60高性能8位微處理單片機。
[0008]所述儲存單元採用鐵電存儲FM24C512，其時鐘線SCL和數據SDA分別通過上拉電阻與微處理器連接。
[0009]所述無線通訊模塊為低功耗CCllOl收發晶片。
[0010]本實用新型基於無線燃氣表的集中器可採用多種不同供電方式；一臺集中器可以配置400?1600臺無線燃氣表；採用工業級設計方案，性能安全可靠；信息容量大，每月抄一次表可儲存I年以上數據。該集中器解決了現有技術中存在供電問題，容量小問題及人工抄表效率低和IC卡燃氣表抗幹擾能力弱的缺點，可以定期實時抄表，遠程控制閥門，節省了大量人力物力，工作效率高，運營管理較為方便。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型基於無線燃氣表的集中器的結構原理圖；
[0012]圖2為電源電路原理圖；
[0013]圖3為微處理器的最小系統電路圖；
[0014]圖4為儲存單元電路圖；
[0015]圖5為無線通訊模塊電路圖；
[0016]圖6為GPRS通訊模塊電路圖；
[0017]圖7為本實用新型集中器抄表網路結構圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖及具體的實施例對本實用新型進行進一步介紹。
[0019]如圖1所示為本實用新型基於無線燃氣表的集中器的結構原理圖，由圖可知，該集中器包括微處理器，微處理器上連接有時鐘電路、儲存單元以及GPRS通訊模塊和RF無線通訊模塊，該微處理器上還連接有電源電路和備用電池，電源電路和備用電池之間也相互連接，本實施例的備用電池選用鋰電池。
[0020]如圖2所示為電源電路的電路圖，該電源電路包括市電供電電路及太陽能供電電路，可根據實際情況採用市電、市電+鋰電池、太陽能+鋰電池不同供電方式，如在不經常停電的場所可以採用J1、T1組成市電供電；配線不方便場所選用J2、G2太陽能供電方式。
[0021]由圖2可以看出，太陽能供電電路通過太陽能板的接口 J2與太陽能陣列相連，輸出時通過二極體Dl連接到集中器的電源輸入接口 J9的POWER端。該電路採用壓敏電阻RV4、RV5、RV6和陶瓷放電管G2構成的第一高壓保護電路對抗瞬間高壓，壓敏電阻RV4的兩端分別對應與RV5、RV6的其中一端連接，RV5、RV6的另一端均與陶瓷放電管G2連接；陶瓷放電管G2的接地端與大地相連，將瞬間高壓迅速釋放到大地，對後續電路起到保護作用。
[0022]市電供電電路通過市電接口 Jl與市電相連，經過電感T2減少市電帶來幹擾後再連接到隔離式開關電源晶片Tl的輸入端，通過Tl降壓整流後再由濾波電路進行濾波，輸出時通過二極體D12連接到集中器的電源輸入接口 J9的POWER端。在該市電供電電路中採用壓敏電阻RVl和安規電容C並聯構成的第二高壓保護電路來保護電路出現瞬間高壓，消除幹擾源。
[0023]另外，在市電供電電路及太陽能供電電路的輸出端均連接有一個TVS管，TVS管是一種二極體形式的高效能保護器件，當TVS 二極體的兩極受到反向瞬態高能量衝擊時，它能以10-12秒量級的速度，將其兩極間的高阻抗變為低阻抗，吸收高達數千瓦的浪湧功率，使兩極間的電壓箝位於一個預定值，有效地保護電子線路中的精密元器件，免受各種浪湧脈衝的損壞。雙向TVS管的特性相當於兩個穩壓二極體反向串聯。
[0024]如圖3所示，本實施例的微處理器MCU採用飛思卡爾MC9S08AW60高性能8位微處理單片機，圖3為其最小系統電路圖。
[0025]如圖4所示，儲存單元U3?U8均採用鐵電存儲FM24C512，其時鐘線SCL和數據SDA分別通過上拉電阻與微處理器連接。該晶片是帶有2線接口 512kb非易失性RAM，高達IMHZ總線速度進行讀寫操作，可提供45年數據保留能力，最大工作電流1.5mA。
[0026]如圖5所示，無線通訊模塊U9採用低功耗CCllOl收發晶片，可以工作在315、433、868和915頻段,通訊距離可達到1km。
[0027]如圖6所示，GPRS通訊模塊電路所採用的M72模塊是工業級GSM/GPRS無線模塊，支持GSM/GPRS MHz的簡訊和數據傳輸功能，發射數據最大功耗達到1.1mA，微處理器MCU採用串口 TXD、RXD給GPRS模塊通訊。
[0028]本實用新型集中器的應用原理和過程如下:以圖7所示的基於無線燃氣表的集中器的抄表系統為例，該網路是無線抄表的核心部分，抄表過程採用自底向上或自頂向下(具體由組網時確定)發送抄表指令，當集中器與燃氣表無法直接通信時，集中器啟動尋找中繼節點，通過中繼方式繼續抄表，如:一棟30層的樓房，從一樓開始抄表，如點對點抄，只能抄到25層，則25層以上的表將採用中繼方式抄表，集中器將自動將25層的燃氣表作為中繼點，向25層以上的錶轉發抄表指令，並發回抄表數據。這樣抄表可以讓一臺集中器帶
4到16個抄表縱列，每個抄表縱列最多100臺，抄表時間最長為2秒/臺。
[0029]以上實施例僅用於幫助理解本實用新型的核心思想，不能以此限制本實用新型，對於本領域的技術人員，凡是依據本實用新型的思想，對本實用新型進行修改或者等同替換，在【具體實施方式】及應用範圍上所做的任何改動，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種基於無線燃氣表的集中器，包括微處理器，其特徵在於:所述微處理器上連接有時鐘電路、儲存單元以及GPRS通訊模塊和RF無線通訊模塊，該微處理器上還連接有電源電路和備用電池，所述電源電路和備用電池之間也相互連接，所述電源電路包括市電供電電路或太陽能供電電路。
2.根據權利要求1所述的基於無線燃氣表的集中器，其特徵在於:所述太陽能供電電路設有用於釋放瞬間高壓的第一高壓保護電路，第一高壓保護電路由壓敏電阻RV4、RV5、RV6和陶瓷放電管G2構成；所述壓敏電阻RV4的兩端分別對應與RV5、RV6的其中一端連接，RV5、RV6的另一端均與陶瓷放電管G2連接；陶瓷放電管G2的接地端與大地相連。
3.根據權利要求1所述的基於無線燃氣表的集中器，其特徵在於:所述市電供電電路設有用於釋放瞬間高壓的第二高壓保護電路，第二高壓保護電路由壓敏電阻RVl和安規電容C並聯構成。
4.根據權利要求1所述的基於無線燃氣表的集中器，其特徵在於:所述微處理器為飛思卡爾MC9S08AW60高性能8位微處理單片機。
5.根據權利要求1所述的基於無線燃氣表的集中器，其特徵在於:所述儲存單元採用鐵電存儲FM24C512，其時鐘線SCL和數據SDA分別通過上拉電阻與微處理器連接。
6.根據權利要求1所述的基於無線燃氣表的集中器，其特徵在於:所述無線通訊模塊為低功耗CCllOl收發晶片。
【文檔編號】G08C17/02GK204029144SQ201420495144
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月29日 優先權日:2014年8月29日
【發明者】竇英傑, 鄧恆軍, 李山鴻, 張晶晶, 周金城 申請人:鄭州創源智能設備有限公司