供熱ic卡智能計量收費裝置的製作方法
2023-12-04 19:31:36 2
專利名稱：供熱ic卡智能計量收費裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種供熱IC卡智能計量收費裝置。
目前，供熱管理部門多採用按供熱周期、採暖面積計算或採用單純熱量表計量收費。隨著供熱事業的發展，在供熱計量和收費管理方面更需不斷創新以方便管理人員和社會公眾使收費管理更趨於合理化。供熱IC卡智能計量收費裝置的問世，為供熱計量和收費管理拓展了新的技術應用途徑，但現有的IC卡智能計量收費裝置電路設計較為複雜、閥體部分所採用的電磁閥耗電量較高、電源部分採用鋰電池、需開啟箱體更換電池，這樣不但給使用帶來不便，同時影響其使用壽命。
本實用新型的目的是改進上述不足，為社會提供一種電路設計簡單，使用方便，耗電量低，可靠性高的供熱IC卡智能計量收費裝置。
本實用新型的實施步驟如下該裝置是由箱體、閥體、電路板、乾式熱水錶、溫度探頭、按鍵、IC卡卡座、顯示器及電源部分連接所構成，其特徵是閥體為電動兩通閥，並有電機與之連接，中間設有減速器；電源部分設有充電電池，箱體外對應設有充電器，與箱體內充電電池相連接；電路板是由電源電壓監測電路、流量採集及整形電路、閥體控制電路、數字顯示電路、IC卡觸發電路、溫度採集及A/D轉換電路、EEPROM存儲電路、CPU電路、IC卡升壓電路連接組成。
本實用新型閥體部分採用電機控制電動兩通閥，既保證該裝置運行準確可靠，又減少耗電；電源部分採用充電電池，不用打開表箱即可用充電器補充電源，保證該裝置正常運行，既符合國際規定的標準，又方便了用戶的使用，同時可以延長使用壽命，確保安全可靠。電路設計簡單實用，功能全面，可準確計量用戶所用的熱量，有效控制不交熱費而長年用熱的現象。
該裝置在運行過程中，正常工作電壓為3.2V-3.8V，電壓低於3.3V時開始報警，提醒用戶充電，如用戶未及時充電，電壓繼續降低至3.2V時，即行關閥，直到用戶充電達到規定值時閥門即會打開，裝置隨之正常運行。在用戶預付熱費情況下工作時，用戶用磁卡購到一定量的熱量，輸入到表內，裝置的閥門自動打開，裝置正常運行，隨著用戶用熱量的增加，裝置內儲熱量逐漸減少，當減少到一定值時，蜂鳴器開始報警，提警用戶購熱，如果用戶不及時購熱，當剩餘熱量為零時，則閥門關閉。當用戶及時購熱輸入到裝置內，則計量收費裝置正常運行。該裝置是通過採取熱水的流量信號和供回水的溫度信號，再通過計算得出用戶耗熱量的。通常溫度差是在一定範圍內，如用戶人為盜熱，本裝置將自動按最大溫差計算耗熱量。在用戶使用過程中，IC卡和該裝置是配套的，如果插錯卡或操作有誤，裝置將提醒用戶，如若人為解密或強行錯誤操作，IC卡即遭永久性損壞。用戶可用按鍵方式讀取該裝置中儲存的數據，其中包括剩餘熱量、供水溫度、回水溫度及累計流量。該裝置電路部分工作時，耗電相當低，靜態下電流只有0.4mA左右，採用三節2號電池，即可維持使用一個採暖季。
圖1本實用新型結構示意圖1、箱體，2、閥體，3、電路板，4、乾式熱水錶，5、溫度探頭，6、按鍵，7、IC卡卡座，8、顯示器，9、電機，10、減速器，11、充電電池，12、充電器。
圖2本實用新型電路原理圖電阻R1-R42集成電路IC1-IC8電容C1-C34充電器插接口JDY電位器W1-W6電動兩通閥插接口DJ二極體D1-D9乾式熱水錶插接口JSQ三極體BG1-BG6按鍵插接口JK蜂鳴器BEEP溫度探頭插接口JR繼電器JDQ1 JDQ2 IC卡卡座插接口ICCARD晶體振蕩器CR 顯示器插接口JD電感L 保險F1
以下結合附圖對本實用新型實施步驟加以詳述該裝置是一種供熱IC卡智能計量收費裝置，是由箱體(1)、閥體(2)、電路板(3)、乾式熱水錶(4)、溫度探頭(5)、按鍵(6)、IC卡卡座(7)、顯示器(8)及電源部分連接所構成，其特徵是閥體為電動兩通閥，並設有電機(9)與之連接，中間設有減速器(10)，電源部分設有充電電池(11)，箱體(1)外對應設有充電器(12)，與箱體(1)內充電電池(11)相連接，電路板(3)是由電源電壓監測電路、流量採集及整形電路、閥體控制電路、數字顯示電路、IC卡觸發電路、溫度採集及A/D轉換電路、EEPROM存儲電路、CPU電路、IC卡升壓電路連接組成。
電路板中的電源電壓監測電路，其中與充電器連接的插接口JDY的腳2接地，腳1接保險F1、電阻R28、二極體D5後接電源，F1和電阻R28間通過二極體D4接地，二極體D5與電阻R29間有二極體D6、充電電池、電容C19、C20並聯接於電源和地之間，電阻R29的另一端並接電位器W6和W5後接電阻R30，然後接地。電位器W6和W5的中心頭分別接於集成電路IC7的腳4和腳3，IC7腳2接地，腳6接電阻R31後與腳5相連，然後接電阻R32再接地，腳7接電源，腳8接集成電路IC1的腳3，集成電路IC7腳1接電阻R33後接於三極體BG3的基極。BG3的基極與發射極之間接電阻R34後接地，集電極通過電阻R35接5V電壓處，集電極的另一路接二極體D8和電阻R38後與三極體BG4的基極相連，BG4的發射極接地，發射極的另一路接電阻R39、R37、二極體D7、電阻R36後接電源。二極體D7與R36之間有一條線經電阻排RP1與集成電路IC1的腳16和連接IC卡卡座的插接口ICCARD的腳2相連。二極體BG4的集電極接蜂鳴器BEEP，BEEP的另一腳接電源。
該電路用來監測電池電壓，當電壓低於3.3V時報警，再低至3.2V時，則使CPU電路關閥，用戶充電時可直接採用充電器充電，勿需開啟表箱。
流量採集及整形電路，其中與乾式熱水錶連接的插接口JSQ的腳2、3接地，腳1先通過電容C13接地，後與集成電路IC1的腳6連接，再通過電阻R22接電源，最後接集成電路IC5的腳11。集成電路IC5的腳2通過電阻R23接電源，腳2和腳4之間接電容C14，腳1接地，腳5接按鍵插接口JK的腳1，腳3接電源，腳14通過電阻R24接電源，腳14和腳12之間接電容C15，腳15接地，腳13接電源，腳6接集成電路IC6的腳2，IC5的腳10接IC6的腳3，IC6腳4一邊通過電阻R26接地，一邊通過電容C16接電源，腳5一邊接電阻R27後接地，一邊通過電容C18後連接集成電路IC7的腳8，後接於集成電路IC1的腳3。集成電路IC6的腳1與腳10、11、12相連，腳9一邊通過電阻R25接地，一邊接電容C17後分別與集成電路IC1的腳7和連接IC卡卡座的插接口ICCARD的腳9相連，集成電路IC6的腳13接IC1的腳1。
該電路將乾式熱水錶採集的信號進行整理整形，以脈衝的形式通知CPU電路並在集成電路IC3所採用的24C16中記錄並保存。
閥體控制電路，其中與電動兩通閥連接的插接口DJ的腳1、腳3接電源，腳2接繼電器JDQ2的一個觸點，腳4接繼電器JDQ1的一個觸點，腳5一邊接繼電器JDQ2的一個觸點，一邊通過電容C2與腳6連接後接於繼電器JDQ1的另一個觸點，繼電器JDQ2的第三個觸點一邊接地，一邊通過電容C1接電源，一邊接於繼電器JDQ1的第三個觸點，繼電器JDQ2的一個腳接三極體BG1的集電極，一個腳通過二極體D2接於繼電器JDQ1的與三極體BG2的集電極相連的一腳，繼電器JDQ1的一腳接電晶體BG2的集電極，一腳接地，三極體BG2、BG1的發射極均接電源，三極體BG1的基極通過電阻R2一邊接集成電路IC1的腳9，一邊通過電阻R4接電源。三極體BG2的基極通過電阻R1後一邊與集成電路IC1的腳8相連，一邊接電阻R3、R5、電容C5後接地，R5與C5之間有一導線與連接按鍵的插接口JK的腳1相連，JK的腳1除如前述與集成電路IC5的腳5相連外，還與集成電路IC1的腳2相連，JK的腳2接地。
該電路在CPU電路的控制下，當電壓很低時即關閥，當表內熱量小於或等於零時關閥；當電壓升高、表內輸入熱量後，CPU電路即通知該電路開閥。
數字顯示電路，其中連接顯示器的插接口JD的腳1接地，腳2接5V電壓處，腳3通過電阻排RP1與集成電路IC1的腳18相接，腳4通過電阻排RP1與集成電路IC1的腳19相連。
該電路通過按鍵通知CPU電路分別顯示供水溫度、回水溫度以及剩餘熱量、累計流量。
IC卡觸發電路，其中連接IC卡卡座的插接口ICCARD的腳1接5V電壓處，腳2一邊通過電阻排RP1與集成電路IC1的腳16相連，一邊經電阻R36接電源，腳3一邊經電阻排RP1與集成電路IC1的腳15相連，一邊與集成電路IC3的腳5相接，腳5接地，腳7經電阻排RP1與IC1的腳17相連，腳9一邊與集成電路IC1的腳7及電容C17相連，一邊通過電阻R6接地，並通過電容C6接電源。腳10直接接電源。
該電路連接IC卡卡座，當向表內輸入熱量時，將IC卡插入即可。
溫度採集及A/D轉換電路，其中連接溫度探頭的插接口JR的腳1一邊經電容C11接地，一邊經電阻R14、R12、R7後接5V電壓處，電阻R12與R14之間經過電阻R9與集成電路IC4的腳2相連，電阻R12與R7之間先有一導線與集成電路IC2的腳5相接，後分別由二極體D3、電容C7、C8並聯接地，JR的腳3一邊通過電容C12接地，一邊通過電阻R20、R13接於電阻R12後，R13、R20之間通過電阻R17接集成電路IC4腳6，JR腳2、4一邊接地，一邊通過電阻R15、電位器W2與電阻R21電位器W4的並聯電路通過R7接5V電壓處，W2的中心點通過R10接集成電路IC4的腳3，IC4的腳3的另一支路通過電阻R11接地，電位器W4的中心點通過電阻R18接集成電路IC4腳5，IC4的腳5又有一支路過電阻R19接地，集成電路IC4的腳4接地，腳8接5V電壓處，腳2一邊與電阻R9相連，一邊經電阻R8接於電位器W1中心點，IC4腳1接集成電路IC2的腳2之前有一由電容C9和電位器W1組成的並聯電路接地。IC4腳6除前述接電阻R17外，還通過電阻R16接電位器W3的中心點，腳7在接集成電路IC2的腳3之前有一由電容C10和電位器W3組成的並聯電路接地，IC2的腳4接地，腳1接5V電壓處，腳6經電阻排RP1接集成電路IC1的腳12，IC2的腳8經電阻排RP1接IC1的腳14，IC2的腳7經電阻排RP1接IC1的腳13。
該電路用來採集溫度信號，並將溫度信號經處理傳至CPU電路。
EEPROM存儲電路，其中的集成電路IC3的腳1、2、3、7接地，腳6經電阻排RP1接集成電路IC1的腳14，IC3的腳5經電阻排IC1的腳15。
該電路用來存儲有關流量、熱量、密碼等數據。
CPU電路，除以上所述外，電阻排RP1的腳1接電源，集成電路IC1的腳4、腳5間並聯晶體振蕩器CR，再分別接電容C3、C4，最後接地。集成電路IC1的腳11接IC卡升壓電路。
該電路是電路板的核心，收到信號並發出對應的指令，當無信號時，CPU電路處於休眠狀態，以節省電耗。
IC卡升壓電路，其中的集成電路IC8的腳1除前所述外，還通過電阻R40接電源，腳2通過電容C22接地，腳3通過電容C23接地，腳4一邊通過電容C24接地，一邊通過電容C25、C34接地，腳5直接接地，腳6一邊經電感L和由電容C30、C29、C28、C27、C26並聯接地後和電源相連，一邊經二極體D9接於三極體BG6的一腳，二極體D9與三極體BG6相連前經電容C34接地。IC8腳7、腳8一邊經電容C34接地，一邊接三極體BG6的一腳，三極體BG6的另一腳接5V電壓處，並經電容C31、C32、C33並聯電路後接地，三極體BG6的第三個腳接於三極體BG5的集電極，三極體BG5的集電極另經電阻R42接電源，發射極接地，基極經電阻R41、電容C21接地。
該電路將電壓升至5V，以保障電路正常工作。
集成電路IC1-IC8所選用的型號如下IC1AT98C2501IC54538IC2MAX157 IC64072IC324C16IC7MAX923IC4LM158IC8MAX73權利要求1.一種供熱IC卡智能計量收費裝置，是由箱體、閥體、電路板、乾式熱水錶、溫度探頭、按鍵、IC卡卡座、顯示器及電源部分連接所構成，其特徵是閥體為電動兩通閥，並有電機與之連接，中間設有減速器；電源部分設有充電電池，箱體外對應設有充電器，與箱體內充電電池相連接；電路板是由電源電壓監測電路、流量採集及整形電路、閥體控制電路、數字顯示電路、IC卡觸發電路、溫度採集及A/D轉換電路、EEPROM存儲電路、CPU電路、IC卡升壓電路連接組成。
2.如權利要求1所述的一種供熱IC卡智能計量收費裝置，其特徵是電路板中的電源電壓監測電路，其中與充電器連接的插接口JDY的腳2接地，腳1接保險F1、電阻R28二極體D5後接電源，F1和電阻R28間通過二極體D4接地，二極體D5與電阻R29間有二極體D6、充電電池、電容C19、C20並聯接於電源和地之間，電阻R29的另一端並接電位器W6和W5後接電阻R30，然後接地；電位器W6和W5的中心頭分別接於集成電路IC7的腳4和腳3，IC7的腳2接地，腳6接電阻R31後與腳5相連，然後接電阻R32再接地，腳7接電源，腳8接集成電路IC1的腳3，集成電路IC7腳1接電阻R33後接於三極體BG3的基極；BG3的基極與發射極之間接電阻R34後接地，集電極通過電阻R35接5V電壓處，集電極的另一路接二極體D8和電阻R38後與三極體BG4的基極相連，BG4的發射極接地，發射極的另一路接電阻R39、R37、二極體D7、電阻R36後接電源；二極體D7與R36之間有一條線經電阻排RP1與集成電路IC1的腳16和連接IC卡卡座的插接口ICCARD的腳2相連；二極體BG4的集電極接蜂鳴器BEEP，BEEP的另一腳接電源。
3.如權利要求1所述的一種供熱IC卡智能計量收費裝置，其特徵是流量採集及整形電路，其中與乾式熱水錶連接的插接口JSQ的腳2、3接地，腳1先通過電容C13接地，後與集成電路IC1的腳6連接，再通過電阻R22接電源，最後接集成電路IC5的腳11；集成電路IC5的腳2通過電阻R23接電源，腳2和腳4之間接電容C14，腳1接地，腳5接按鍵插接口JK的腳1，腳3接電源，腳14通過電阻R24接電源，腳14和腳12之間接電容C15，腳15接地，腳13接電源，腳6接集成電路IC6的腳2，IC5的腳10接IC6的腳3，IC6腳4一邊通過電阻R26接地，一邊通過電容C16接電源，腳5一邊接電阻R27後接地，一邊通過電容C18後連接集成電路IC7的腳8，後接於集成電路IC1的腳3；集成電路IC6的腳1與腳10、11、12相連，腳9一邊通過電阻R25接地，一邊接電容C17後分別與集成電路IC1的腳7和連接IC卡卡座的插接口ICCARD的腳9相連，集成電路IC6的腳13接IC1的腳1。
4.如權利要求1所述的一種供熱IC卡智能計量收費裝置，其特徵是閥體控制電路，其中與電動兩通閥連接的插接口DJ的腳1、腳3接電源，腳2接繼電器JDQ2的一個觸點，腳4接繼電器JDQ1的一個觸點，腳5一邊接繼電器JDQ2的一個觸點，一邊通過電容C2與腳6連接後接於繼電器JDQ1的另一個觸點，繼電器JDQ2的第三個觸點一邊接地，一邊通過電容C1接電源，一邊接於繼電器JDQ1的第三個觸點，繼電器JDQ2的一個腳接三極體BG1的集電極，一個腳通過二極體D2接於繼電器JDQ1的與三極體BG2的集電極相連的一腳，繼電器JDQ1的一腳接電晶體BG2的集電極，一腳接地，三極體BG2、BG1的發射極均接電源，三極體BG1的基極通過電阻R2一邊接集成電路IC1的腳9，一邊通過電阻R4接電源；三極體BG2的基極通過電阻R1後一邊與集成電路IC1的腳8相連，一邊接電阻R3、R5、電容C5後接地，R5與C5之間有一導線與連接按鍵的插接口JK的腳1相連，JK的腳1除如前述與集成電路IC5的腳5相連外，還與集成電路IC1的腳2相連，JK的腳2接地。
5.如權利要求1所述的一種供熱IC卡智能計量收費裝置，其特徵是數字顯示電路，其中連接顯示器的插接口JD的腳1接地，腳2接5V電壓處，腳3通過電阻排RP1與集成電路IC1的腳18相接，腳4通過電阻排RP1與集成電路IC1的腳19相連。
6.如權利要求1所述的一種供熱IC卡智能計量收費裝置，其特徵是IC卡觸發電路，其中連接IC卡卡座的插接口ICCARD的腳1接5V電壓處，腳2一邊通過電阻排RP1與集成電路IC1的腳16相連，一邊經電阻R36接電源，腳3一邊經電阻排RP1與集成電路IC1的腳15相連，一邊與集成電路IC3的腳5相接，腳5接地，腳7經電阻排RP1與IC1的腳17相連，腳9一邊與集成電路IC1的腳7及電容C17相連，一邊通過電阻R6接地，並通過電容C6接電源；腳10直接接電源。
7.如權利要求1所述的一種供熱IC卡智能計量收費裝置，其特徵是溫度採集及A/D轉換電路，其中連接溫度探頭的插接口JR的腳1一邊經電容C11接地，一邊經電阻R14、R12、R7後接5V電壓處，電阻R12與R14之間經過電阻R9與集成電路IC4的腳2相連，電阻R12與R7之間先有一導線與集成電路IC2的腳5相接，後分別由二極體D3、電容C7、C8並聯接地，JR的腳3一邊通過電容C12接地，一邊通過電阻R20、R13接於電阻R12後，R13、R20之間通過電阻R17接集成電路IC4腳6，JR腳2、4一邊接地，一邊通過電阻R15、電位器W2與電阻R21、電位器W4的並聯電路通過R7接5V電壓處，W2的中心點通過R10接集成電路IC4的腳3，IC4的腳3的另一支路通過電阻R11接地，電位器W4的中心點通過電阻R18接集成電路IC4腳5，IC4的腳5又有一支路過電阻R19接地，集成電路IC4的腳4接地，腳8接5V電壓處，腳2一邊與電阻R9相連，一邊經電阻R8接於電位器W1中心點，IC4腳1接集成電路IC2的腳2之前有一由電容C9和電位器W1組成的並聯電路接地；IC4腳6除前述接電阻R17外，還通過電阻R16接電位器W3的中心點，腳7在接集成電路IC2的腳3之前有一由電容C10和電位器W3組成的並聯電路接地，IC2的腳4接地，腳1接5V電壓處，腳6經電阻排RP1接集成電路IC1的腳12，IC2的腳8經電阻排RP1接IC1的腳14，IC2的腳7經電阻排RP1接IC1的腳13。
8.如權利要求1所述的一種供熱IC卡智能計量收費裝置，其特徵是EEPROM存儲電路，其中的集成電路IC3的腳1、2、3、7接地，腳6經電阻排RP1接集成電路IC1的腳14，IC3的腳5經電阻排IC1的腳15。
9.如權利要求1所述的一種供熱IC卡智能計量收費裝置，其特徵是CPU電路，除以上所述外，電阻排RP1的腳1接電源，集成電路IC1的腳4、腳5間並聯晶體振蕩器CR，再分別接電容C3、C4，最後接地；集成電路IC1的腳11接IC卡升壓電路。
10.如權利要求1所述的一種供熱IC卡智能計量收費裝置，其特徵是IC卡升壓電路，其中的集成電路IC8的腳1除前所述外，還通過電阻R40按電源，腳2通過電容C22接地，腳3通過電容C23接地，腳4一邊通過電容C24接地，一邊通過電容C25、C34接地，腳5直接接地，腳6一邊經電感L和由電容C30、C29、C28、C27、C26並聯接地後和電源相連，一邊經二極體D9接於三極體BG6的一腳，二極體D9與三極體BG6相連前經電容C34接地；IC8腳7、腳8一邊經電容C34接地，一邊接三極體BG6的一腳，三極體BG6的另一腳接5V電壓處，並經電容C31、C32、C332並聯電路後接地，三極體BG6的第三個腳接於三極體BG5的集電極，三極體BG5的集電極另經電阻R42接電源，發射極接地，基極經電阻R41、電容C21接地。
專利摘要本實用新型是供熱IC卡智能計量收費裝置,由箱體、閥體、電路板、乾式熱水錶、溫度探頭、按鍵、IC卡卡座、顯示器及電源部分連接所構成,其特徵是閥體為電動兩通閥,並有電機與之連接,中間設有減速器,電源部分設有充電電池,箱體外有充電器,與箱體內充電電池相連接,電路板是由電源電壓監測、流量採集及整形、閥體控制、數字顯示、IC卡觸發、溫度採集及A/D轉換EEPROM存儲、CPU、IC卡升壓各電路連接組成,該裝置電路簡單,使用方便。
文檔編號G07F15/00GK2396451SQ99249060
公開日2000年9月13日 申請日期1999年10月28日 優先權日1999年10月28日
發明者婁承芝, 周志華 申請人:天津市衡器公司