用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模塊的製作方法
2023-09-12 12:19:15
專利名稱：用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模塊的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種計量裝置的擴展技術，特別涉及的是一種與計量 裝置相結合使用，用以對使用中的計量裝置實現功能擴展的模塊。
背景技術：
隨著經濟的發展，國民經濟各個領域對各種資源特別是能源的依賴性 不斷提高，為了計量能源消耗的數量，所以各種計量設備應運而生，如對 電力消耗的計量釆取電能計量表、對水、對煤氣消耗的計量採取水錶和氣 表，因而如何對計量現場實現有效的管理，已經成為計量領域不斷創新的 一個熱點方向。
但是現在的情況是現有的計量裝置，往往功能都是比較單一，隨著能 源管理部門要求對電、水和煤氣等能源要求更精細化的管理的要求不斷加 強，則需要增加新的管理功能，並且隨著科技的發展這種功能的增加會越 來越多，現有的辦法就是將整個計量裝置進行改造或更換，採用新的集成 有所需功能的新的計量裝置，因而在很大程度上，產生了巨大的浪費，也 增加了國家以及相應企業重複4更資費用。
另外，雖然使用的新的具有符合能源管理部門功能要求的計量裝置， 但是一旦對某些功能出現故障，如預付費、防竊電功能出現故障。或者是 對應的硬體需要升級，則需要生產廠家，將整個計量裝置返廠進行全面的 整修，甚至在其他功能完好的情況下，整個裝置都要更換，因而在很大程 度上，不但產生了巨大的浪費，增加了國家以及相應的計量設備供應商的 生產成本，同時也降低了能源管理的效率。
最後，現在對電、水和氣三種計量分散計量帶來的不便和成本提高，一 直沒有很好的解決，如何實現一個計量裝置對多種計量對象進行計量、一 個計量裝置對多個用戶進行計量實現計量集約化的目的，也一直是計量設 備開發商們不斷在研究和探討的方向。鑑於上述的種種缺陷和需求，本發明創作者經過長時間的研究和實踐， 終於獲得本創作。
發明內容
本發明的目的在於，提供一種用以與計量裝置相結合實現功能擴展的
模塊，其具有一電源，還包括
一結合部，用以和所述的計量裝置上相應擴展結合部實現物理上的結
合；
一內部通信接口 ，用以和所述的計量裝置上的數據接口相結合；
一功能單元，用以根據用戶需要，針對所述的計量單元獲得的用量數 據進行指定的動作處理和/或根據預設的控制命令對所述的計量對象進行 指定動作處理，其中，所述的計量裝置的數據通信接口與所述的內部通信 接口協議是一致的，根據所述的用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模 塊的邏輯數據編號由所述的計量裝置進行識別；
較佳的，所述的用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模塊為獨立封 裝的結構，其具有一盒體，所述的結合部設置在所述的盒體上，而所述的 內部通信接口以及功能單元設置在所述的盒體內；
較佳的，所述的電源為獨立結構，其設置在所述的盒體內，用以提供 電能；
較佳的，所述的電源為來自所述的計量裝置，通過所述的內部通信接 口中的一根電信號線，引入所述的盒體，用以提供電能；
較佳的，所述的計量裝置上設置有至少一擴展結合部，所述的結合部 與所述的計量裝置的擴展結合部其中之一為插頭，另一為插槽，所述的結 合部與所述的計量裝置上指定擴展結合部或任一擴展結合部相結合，進行 連接和數據通信；
較佳的，所述的內部通信接口為串行數據總線；
較佳的，所述的功能單元分別具有獨立的處理器或僅通過復用所述的 計量裝置內部處理單元對相關數據進行處理和運算；
較佳的，所述的功能單元為一計量功能單元，用以對某一確定的計量 對象的用量進行計量，其中所述的計量對象為水、電或氣；
較佳的，所述的計量功能單元包括一用量信號採集子單元，將偵測到所述的計量對象的消耗量轉化為脈
沖信號輸出；
計量功能單元數據處理子單元，其為一處理器，接收所述的脈衝信號，
將其轉換為用量數據；
較佳的，所述的功能單元為一費用綜合處理單元，其包括 一讀卡子單元，獲取存儲在指定介質中的預付用量值； 一預付費功能處理子單元，其為一處理器，將獲得的所述預付用量值
與所述的計量單元獲得的用量值比對，實時確認剩餘的可用餘量，並在餘
量低於某 一 閾值時，向所述的內部通信接口發出 一命令信號； 較佳的，所述的功能單元為一防竊開封單元，其包括 一動封或開鎖檢測子單元，所述的計量裝置的局部或全部設置在一盒
體內，並進行封裝，當啟動封裝或開鎖時產生一動封信號；
一動封或開鎖處理單元，其為一處理器，獲得所述的動封或開鎖信號，
判斷是否為非法開啟，在確認非法開啟時，向所述的內部通信接口發出一
命令信號；
較佳的，所述的功能單元為一切斷計量對象供應單元，其包括 一阻隔機構，設置在計量對象供應的路徑上；
一觸發子單元，其通過數據輸出接口接收所述的計量裝置發出 一命令 信號，觸發所述的阻隔機構產生切斷或恢復動作； 較佳的，所述的阻隔機構為一繼電器或斷路器； 專支佳的，所述的阻隔4幾構為電動閥門或電石茲閥；
較佳的，所述的功能單元為一通信單元，根據所述的計量裝置中預先 設定的程序，其通過數據輸出接口將所述的計量裝置的狀態信息以及數據 發送給遠程接收設備；同時接收遠程設備的控制命令並發送給所述的計量 裝置；
較佳的，還包括 一存儲功能子單元，其對所述各單元處理器的狀態 信息以及數據進行存儲；
較佳的，所述的功能單元為一顯示功能單元，其通過所述的內部通信 接口相與所述的計量裝置連接，用以顯示所述的計量裝置中各單元狀態信
息以及數據，所述的信息和數據為各單元中存儲子單元提供；
與現有技術比較本發明的有益效果在於，首先，可以方便快速的實現計量裝置的功能擴展；
其次，方便的實現對計量裝置某一功能的維修和升級； 最後能夠實現對不同計量對象和對多個計量用戶的集約化管理。
圖1A為本發明用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模塊的立體外 觀圖一；
圖1B為本發明用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模塊的立體外 觀圖二；
圖2為本發明用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模塊與 一計量裝 置結合的立體示意圖3為本發明用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模塊實施例一的 電路示意圖4為本發明用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模塊實施例二的 電路示意圖5為本發明用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模塊實施例三的 電路示意圖6為本發明用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模塊實施例四的 電路示意圖7為本發明用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模塊實施例五的 電路示意圖。
圖8為本發明用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模塊實施例六的 電路示意圖9為本發明用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模塊實施例七的 電路示意圖10為本發明用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模塊對應的計 量裝置中核心結構的電路示意圖11為本發明用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模塊與所述的 計量裝置結合的功能框圖一；
圖12為本發明用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模塊與所述的 計量裝置結合的功能框圖二。
具體實施例方式
以下結合附圖，對本發明上述的和另外的技術特徵和優點作更詳細的 說明。
請參閱圖1A、圖1B所示，其分別為本發明用以與計量裝置相結合
實現功能擴展的模塊的立體外觀圖一、立體外觀圖二；並參閱圖2所示，
其是以一顯示功能模塊1為例來描述本發明用以與計量裝置相結合實現功
能擴展的模塊，其包括 一盒體ll，在所述的盒體11上設有結合部12， 用以和所述的計量裝置上相應擴展結合部20實現物理上的結合；在所述的 結合部2內部設置內部通信接口(圖中未示)，所述的內部通信接口為串行 數據總線如RS485、 RS232、 RS422，用以和所述的計量裝置上的數據通信 接口相結合；對於模塊而言其包含的功能單元是核心，其用以根據用戶需 要，針對所述的計量單元獲得的用量數據進行指定的動作處理和/或根據預 設的控制命令對所述的計量對象進行指定動作處理。所述的計量裝置上設 置有至少一擴展結合部20,所述的結合部12與所述的計量裝置的擴展結 合部20其中之一為插頭，另一為插槽，在本實施例中所述的顯示功能模塊 1的結合部2為插頭，所述的結合部12與所述的計量裝置上指定擴展結合 部20或任一擴展結合部20相結合，進行連接和數據通信。其中，所述的 插頭的包括內部的針結構122以及在外部用以加強連接強度的外包框體 121，所述的針結構122中的針不僅是傳輸數據之用，如果所述的模塊的電 源是自身獨立的，則針結構122都是數據針，用以傳輸數據；如果電源不 是獨立的，則其中具有一根為電源信號線，將所述的計量裝置的電源信號 引入所述的盒體ll內的用電元件，用以提供電能；需要說明的是本實施例 可以達到即插即用的效果， 一方面這是物理結構插頭插槽的結合特點決定 的，另 一方面所述的計量裝置的數據通信接口與所述的內部通信接口協議 是一致的，根據所述的用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模塊的邏輯 數據編號由所述的計量裝置進行識別，這也是數據傳輸方面實現即插即用 的前提基礎。同時還要強調的是，結合部12的即插即用的結構只是結合的 一種方式，釆用其他的固定連接也能夠結合和傳輸相應信號的，如螺釘連 接或點坪接，都是可以應用的，這對於本領域技術人員來說在本發明思想 的啟示下都可以很容易的實現，其是屬於對本發明的等效變換，這裡就不
9再贅述。
請繼續參閱圖2所示，其為本發明用以與計量裝置相結合實現功能擴 展的模塊與一計量裝置結合的立體示意圖；這裡對應的計量裝置2的計量
對象為電力用量；所述的計量裝置21的功能承載體在這裡體現的是一個基 板21上，已經設置了一些最基本的功能單元如計量單元22，切斷計量對 象供應單元23等，而這裡作為實施例的是將所述的顯示功能模塊1與所述 計量裝置2相結合的立體示意圖；事實上所述的功能單元分別具有獨立的 處理器或僅通過復用所述的計量裝置2內部處理單元對相關數據進行處理 和運算。所述的基板21上設置有多個擴展結合部20，這裡如上所述釆用 的是插槽；所述的顯示功能模塊1的結合部12的插頭插接在所述的插槽上， 就可以是實現計量裝置2的串行數據線對所述的顯示功能單元的驅動，可 以實現即插即用。
下面將對本發明的用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模塊的幾種 實施例進行描述，當所述的功能單元為一計量功能單元時，用以對某一確 定的計量對象的用量進行計量，其中所述的計量對象可以是為水、電或氣， 當然這樣就實現了對單一計量和多種計量對象同時進行計量，或是多用戶 進行計量的目的。
請參閱圖3所示，其為本發明用以與計量裝置相結合實現功能擴展的 模塊實施例一的電路示意圖；其為對電力用量進行計量的計量功能單元， 所述的電力計量模塊3具有採集端分別從電力線上獲取相線L和零線N實 時的電流值和電壓值，將採集信號進行相應的處理之後傳輸給電力計量芯 片7IC，經過7IC運算後並通過光電耦合器7IC1轉換為隔離的脈沖信號， 與所述的處理器晶片MCU相連接，為了保證程序安全可靠運行，所述的 處理器MCU上設置有看門狗7IC2,還包括 一存儲電路7IC3，存儲所述 的用電量，在停電恢復後用以恢復計數，或者根據預先設定的程序，每隔 一定時間存儲相應的用電量，已備將來提取和查詢之用。這裡為了實現與 所述的計量裝置2數據通信接口協議的一致性，也採用了 MAX485 (圖標 為IC4)串行總線作為數據傳輸接口 JPx,從機械的角度上看就是插頭針結 構。
正如上面所說的，對於本發明用以與計量裝置相結合實現功能擴展的 模塊，其不僅可以和電力計量裝置相適用，對於多種介質計量同樣適用，
10請參閱圖4所示，其為本發明用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模塊 實施例二的電路示意圖；總所周知所述的水或氣體計量功能模塊7由於其 計量對象具有流動性，實質上計量就成了對一定時間內通過一固定平面的 流體流量問題。這裡釆用霍爾原理進行處理，在流體空間設置流量計，計 量對象一旦使用，就會引起流量計的轉動從而在霍爾器件1IC1上感測出電 場，進而有與流量相對應的I^衝輸出給一處理器MCU，所述的處理器MCU 上還設置有一看門狗1IC2用以確保程序安全可靠運行，以及一存儲電路 1IC3,用以存儲所述的用水值或者用氣值，在停電狀態恢復的時候用以恢 復計數，或者根據預先設定的程序，每隔一定時間存儲相應的用水或氣體 的量，已備將來提取和查詢之用。這裡為了實現與所述的計量裝置2數據 通信接口協議的一致性，也採用了 MAX485 (圖示為1IC4)串行總線作為 數據傳輸接口 Jx,從機械的角度上看就是插頭的針結構。
上述說到了本發明用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模塊是需要 電源的，這種電源其中一種情況是來自所述的計量裝置2,如果所述的電 源本身也是一種模塊的話，在所述的計量裝置的電源出現故障時，及時的 與所述的計量裝置2進行結合，同樣也會給用電管理帶來極大的方便。
請參閱圖5所示，其為本發明用以與計量裝置相結合實現功能擴展的 模塊實施例三的電路示意圖；所述的電源功能模塊4從所述的電力線上相 線L和零線N(可以是電源插座)獲取電壓，經過整流橋3D1-3D4進行整 流處理，整流後的電壓進入一穩壓電路晶片3IC1處理後輸出；所述的電源 功能模塊4還包括備用電源BT,用以在停電時作為電源為所述的計量裝置 的運行供電，包括向本發明用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模塊提 供電力，其為一充電電源，因此需要一恆流充電電路3IC2，對其進行充電； 所述的處理好的電壓由一輸出接口輸出J。請參閱圖IO所示的計量裝置的 電路圖，可知輸出的接口要與所述的計量裝置的接口 JP相連接，並和其他 的接口相連才秦。
請參閱圖6所示，其為本發明用以與計量裝置相結合實現功能擴展的 模塊實施例四的電路示意圖；實際其是所述的計量裝置2中需求的防竊開 封功能模塊5的電路結構簡圖；所述的防竊開封功能模塊5包括一動封檢 測單元，其為一些常閉開關DFl DFx，由於所述的計量裝置2的局部或全 部設置在一盒體內並封裝，所述的常閉開關DFl DFx設置於所述的封裝處，當啟動封裝時則進行檢測，並產生一動封或開鎖信號；還包括 一動 封處理器MCU,獲得所述的動封或開鎖信號，其內部設置有預定的程序， 進而判斷是否為非法開啟，在確認非法開啟時，通過數據輸出接口 Jl向所 述的計量裝置2發出一命令信號；因此相應的這裡為了實現與計量裝置2 數據通信接口協議的一致性，也釆用了 MAX485串行總線做為數據傳輸接 口，從機械的角度上看就是插頭的針結構，所述的動封處理器MCU上還 設置有一看門狗2IC3用以確保數據安全。
請參閱圖7所示，其為本發明用以與計量裝置相結合實現功能擴展的 模塊實施例五的電路示意圖；其實際是所述的計量裝置2中需要的費用綜 合處理模塊6的電路結構簡圖；所述的費用綜合處理模塊6包括:一讀卡器 4IC4,用以獲取存儲在指定介質中的預付用量值，這種介質可以是IC卡； 也可以是射頻卡，因此針對射頻卡的數據讀取工作，加上了一射頻天線4L; 還包括 一處理器MCU其將獲得的所述預付用量值與所述的計量功能模 塊3獲得的用量值(可以是用電量、用水量或用氣量)比對，實時確認剩 餘的可用餘量，並在餘量低於某一閾值時，通過其數據輸出接口 Jx向所述 的計量裝置2發出一命令信號；同理，為了實現與所述的計量裝置2數據 通信接口協議的一致性，也採用了 MAX485串行總線作為數據傳輸接口 ， 從機械的角度上看就是插頭的針結構，所述的動封處理器MCU上還設置 有一看門狗4IC3用以確保數據安全。
請參閱圖8所示，其為本發明用以與計量裝置相結合實現功能擴展的 模塊實施例六的電路示意圖；其實際是計量裝置中顯示功能模塊1的電路 結構簡圖；所述的顯示功能模塊1包括至少一組顯示屏LED1、 LED2,其 與至少一顯示驅動器5IC相連接，為了實現與計量裝置2相連接，請參閱 圖IO所示，有一數據輸入接口 JPxx直接與其內部處理單元MCU相連接 從機械的角度上看就是插頭的針結構。當啟動顯示功能時，所述的計量裝 置2的內部處理器MCU將數據發送所述的顯示驅動器5IC，用以驅動相應 的顯示屏上的LED1、 LED2顯示相應的數字，以實現對具體目標數據信息 的顯示。
請參閱圖9所示，其為本發明用以與計量裝置相結合實現功能擴展的 模塊實施例七的電路示意圖；其實際是計量裝置中需要的切斷計量對象供 應模塊8的電路結構筒圖。所述的切斷計量對象供應模塊8包括 一阻隔機構，設置在計量對象供應的路徑上；根據計量對象的差別，如果計量對 象為電力所述的阻隔機構為一繼電器或斷路器JDx，設置在供電線路上； 如杲為水或氣，則所述的阻隔才幾構為電動閥門或電石茲閥DCF; —處理器 MCU,通過數據輸出接口 JPx接收所述的計量裝置2發出一命令信號，觸 發所述的阻隔機構產生切斷或恢復動作。還包括 一存儲電路6IC3用以存 儲產生切斷時的狀態信息，如動作具體的線路、動作原因以及動作時間； 還包括 一看門狗6IC4，用以確保程序安全可靠運行；同理為了實現與 計量裝置2數據通信接口協議的一致性，也採用了 MAX485串行總線作為 數據傳輸接口，從機械的角度上看就是插頭的針結構。
上述是本發明用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模塊幾個具體模 塊的電路結構描述，但是作為所述的計量裝置也應該具有最基本的結構和 上述的各個模塊相結合，請參閱圖IO所示，其為本發明用以與計量裝置相 結合實現功能擴展的模塊對應的計量裝置中核心結構的電路示意圖；所述 的核心電路結構包括 一數據通信接口，其是通過一MAX485串行總線實 現的，在所述的MAX485的數據線一側分別是插接口 JP1 —直到JPn，即 可以插接n個模塊，在所述的計量裝置2上還設置有一電源插接口 JP，分 別與所述的JP1 —直到JPn的插接口中電源輸出口相連接，用以在所述的 電源模塊4與所述的計量裝置2結合後為各模塊包括計量裝置2進行供電； 在所述的MAX485的數據線一側為內部處理器MCU (上面所述的內部處 理單元)，其作為整個計量裝置的數據和控制命令調度處理中心，所述的 內部處理器MCU的另 一側設置有看門狗IC5,用於保證程序安全可靠運行, 以及在失電時讓存儲電路及時保存模塊工作狀態或/和數據，同時還包括一 時鐘電路IC4與所述的內部處理器MCU相連接，用以為內部處理器MCU 的運行狀況提供時鐘信號；還包括 一個存儲電路IC3,用以對所述的內 部處理器MCU的運行狀態進行相應的日誌記錄，以便將來讀取相應的信 息，所述的內部處理器MCU具有一程序調試接口 TS,用以向所述的內部 處理器MCU下載程序和進行調試。還包括 一顯示接口 JPxx，其與所述 的內部處理器MCU相連接，用以與所述的顯示功能模塊l相連接。
請參閱圖11所示，其為本發明用以與計量裝置相結合實現功能擴展的 模塊與所述的計量裝置結合的功能框圖一，這一功能框圖對應的組合結構 是為電力管理部門提供的電力計量裝置，因而由於計量對象的確定性其必
13然具有至少一個電力計量功能模3，這描述的是單一計量對象的計量模式， 其所體現的結合後的連接關係為以一電力計量裝置2,其上具有數據通信 接口實際上用以和其他模塊進行物理上的結構連接和數據的交互，在所述 的計量裝置2中具有一內部處理單元，所述的整個計量裝置的運行程序存 儲在其中，並通過所述的內部處理單元進行調度；還包括 一電源模塊4， 為上述各模塊提供電力供應。
為了實現其他功能還需要若干本發明用以與計量裝置相結合實現功 能擴展的模塊，這些擴展模塊可以是費用綜合處理模塊6,其用以獲取預 付費數據，並將其傳輸給所述的計量裝置2的內部處理單元，也可以通過 相應的查詢卡，來獲取當前狀況下的電力計量裝置2的用電數據以及相關 狀態記錄；本發明用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模塊可以是通信 模塊9，其採用有線和無線的方式用以接收遠端的控制信號，根據所述的 計量裝置2中預先設定的程序，其通過數據輸出接口將所述的計量裝置2 的狀態信息以及數據發送給遠程接收設備；同時把接收到的遠程控制命令 發送給所述的計量裝置2,從而使所述的計量裝置2向其他功能模塊發出 命令指示；其中，所述的電力計量功能模塊2的數據輸出接口和本發明用 以與計量裝置相結合實現功能擴展的模塊的數據輸出接口與所述的計量裝 置2的內部通信接口數據輸出接口數據的協議是一致的，根據其內部的數 據編號由所述的計量裝置2進行識別。
本發明用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模塊還可以是防竊開封 或開鎖模塊5,用以防止可能發生的盜用計量對象事件的發生， 一般情況 下我們會將整個計量裝置2封裝在一個盒體裡，通常情況下你要打開所述 的計量裝置2都要打開相應的封裝，對此當外界啟動封裝時進行檢測，並 產生一動封或開鎖信號，然後判斷是否為非法開啟，在確認非法開啟時， 通過數據輸出接口向所述的計量裝置2發出一命令信號，給所述的計量裝 置2內部處理單元。
本發明用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模塊還可以為一顯示功 能模塊1，其通過內部通信接口與所述的計量裝置2的數據通信接口相連 接，用以顯示所述的計量裝置中各模塊狀態信息以及數據，這樣更便於用 戶查閱相應的i己錄。
所述的擴展模塊還可以為一切斷計量對象供應模塊8,其設置在計量對象供應的路徑上，當由於某種原因需要切斷向用戶供應的計量對象時，
則通過所述的切斷計量對象供應模塊8內部通信接口接收所述的計量裝置 2發出一命令信號，觸發阻隔機構產生對所述的路徑的切斷或恢復動作， 這樣的處理命令是設有權限的，並且是一般用戶沒法處理實現的。
需要說明的是本發明用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模塊，可 以根據用戶的需要自然的設置和添加，只要在所述的計量裝置2能夠和其 進行通信和命令驅動就可以，其結合方式與上同，這裡就不再贅述。
請參閱圖12所示，其為本發明用以與計量裝置相結合實現功能擴展的 模塊與所述的計量裝置結合的功能框圖二；本實施例描述的重點^於，所
述的計量裝置2不僅對應於電力計量同時也可以滿足對用水和用氣的計 量；鑑於現在國家對各種資源要求精細化、集約化管理的要求越來越高， 將三種計量對象的計量整合到一起，是滿足這種需求的較佳方案，對於本 圖而言，其不僅公開了電力計量模塊2、用水計量模塊71以及用氣計量模 塊72;這樣一個計量裝置2可以滿足多種計量對象的計量需求，同時一些 擴展模塊，如費用綜合處理模塊6、防竊開封模塊5以及顯示功能模塊1 都可以使用。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，對本發明而言僅僅是說明性的， 而非限制性的。本專業技術人員理解，在本發明權利要求所限定的精神和 範圍內可對其進行許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本發明的保護 範圍內。
1權利要求
1、一種用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模塊，其具有一電源，其特徵在於，還包括一結合部，其用以和所述的計量裝置上相應的擴展結合部實現物理上的結合；一內部通信接口，其用以和所述的計量裝置的數據通信接口相結合；一功能單元，其用以根據用戶需要，針對所述的計量單元獲得的用量數據進行指定的動作處理和/或根據預設的控制命令對所述的計量對象進行指定動作處理；其中，所述的計量裝置的數據通信接口與所述的內部通信接口協議是一致的，根據所述的用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模塊的邏輯數據編號由所述的計量裝置進行識別。
2、 根據權利要求1所述的用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模 塊，其特徵在於，所述的用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模塊為獨 立封裝的結構，其具有一盒體，所述的結合部設置在所述的盒體上，而所 述的內部通信接口以及功能單元設置在所述的盒體內。
3、 根據權利要求2所述的用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模 塊，其特徵在於，所述的電源為獨立結構，其設置在所述的盒體內，用以 提供電能。
4、 根據權利要求2所述的用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模 塊，其特徵在於，所述的電源來自所述的計量裝置，通過所述的內部通信 接口中的一根電源信號線，引入所述的盒體，用以提供電能。
5、 根據權利要求2所述的用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模 塊，其特徵在於，所述的計量裝置上設置有至少一擴展結合部，所述的計量裝置的擴展結合部與所述的結合部其中之一為插頭，另一為插槽，所述 的結合部與所述的計量裝置上指定擴展結合部或任一擴展結合部相結合，進行連接和數據通信。
6、 根據權利要求5所述的用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模 塊，其特徵在於，所述的內部通信接口為串行數據總線。
7、 根據權利要求6所述的用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模塊，其特徵在於，所述的功能單元分別具有獨立的處理器或僅通過復用所 述的計量裝置內部處理單元對相關數據進行處理和運算。
8、 根據權利要求7所述的用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模 塊，其特徵在於，所述的功能單元為一計量功能單元，用以對某一確定的 計量對象的用量進行計量，其中所述的計量對象為水、電或氣。
9、 根據權利要求8所述的用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模 塊，其特徵在於，所述的計量功能單元包括一用量信號釆集子單元，將偵測到所述的計量對象的消耗量轉化為脈 衝信號輸出；計量功能單元數據處理子單元，其為一處理器，接收所述的脈衝信號， 將其轉換為用量數據。
10、 根據權利要求8所述的用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模 塊，其特徵在於，所述的功能單元為一費用綜合處理單元，其包括一讀卡子單元，獲取存儲在指定介質中的預付用量值； 一預付費功能處理子單元，其為一處理器，將獲得的所述預付用量值 與所述的計量單元獲得的用量值比對，實時確認剩餘的可用餘量，並在餘 量低於某 一 閾值時，向所述的內部通信接口發出 一命令信號。
11、 根據權利要求8所述的用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模 塊，其特徵在於，所述的功能單元為一防竊開封單元，其包括一動封或開鎖檢測子單元，所述的計量裝置的局部或全部設置在一盒 體內，並進行封裝，當啟動封裝或開鎖時產生一動封信號；一動封或開鎖處理單元，其為一處理器，獲得所述的動封或開鎖信號， 判斷是否為非法開啟，在確認非法開啟時，向所述的內部通信接口發出一 命令信號。
12、 根據權利要求10或11所述的用以與計量裝置相結合實現功能擴 展的模塊，其特徵在於，所述的功能單元為一切斷計量對象供應單元，其 包括一阻隔機構，設置在計量對象供應的路徑上；一觸發子單元，其通過數據輸出接口接收所述的計量裝置發出 一命令 信號，觸發所述的阻隔機構產生切斷或恢復動作。
13、 根據權利要求12所述的用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模塊，其特徵在於，所述的阻隔機構為一繼電器或斷路器。
14、 根據權利要求12所述的用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模 塊，其特徵在於，所述的阻隔4幾構為電動閥門或電》茲閥。
15、 根據權利要求12所述的用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模 塊，其特徵在於，所述的功能單元為一通信單元，根據所述的計量裝置中 預先設定的程序，其通過數據輸出接口將所述的計量裝置的狀態信息以及 數據發送給遠程接收設備；同時接收遠程設備的控制命令並發送給所述的 計量裝置。
16、 根據權利要求9、 11或12所述的用以與計量裝置相結合實現功能 擴展的模塊，其特徵在於，還包括 一存儲功能子單元，其對所述各單元 處理器的狀態信息以及數據進行存儲。
17、 根據權利要求16所述的用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模 塊，其特徵在於，所述的功能單元為一顯示功能單元，其通過所述的內部 通信接口相與所述的計量裝置連接，用以顯示所述的計量裝置中各單元狀 態信息以及數據，所述的信息和數據為各單元中存儲子單元提供。
全文摘要
本發明為一種用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模塊，其具有一電源，還包括一結合部，其用以和所述的計量裝置上相應的擴展結合部實現物理上的結合；一內部通信接口，其用以和所述的計量裝置的數據通信接口相結合；一功能單元，其用以根據用戶需要，針對所述的計量單元獲得的用量數據進行指定的動作處理和/或根據預設的控制命令對所述的計量對象進行指定動作處理；其中，所述的計量裝置的數據通信接口與所述的內部通信接口協議是一致的，根據所述的用以與計量裝置相結合實現功能擴展的模塊的邏輯數據編號由所述的計量裝置進行識別。
文檔編號G01F1/56GK101561303SQ20081004739
公開日2009年10月21日 申請日期2008年4月18日 優先權日2008年4月18日
發明者萬家盛, 汪志強 申請人:湖北盛佳電器設備有限公司;萬家盛