專利名稱：一種ic卡預(yù)付費(fèi)燃?xì)獗淼闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型-IC卡預(yù)付費(fèi)燃?xì)獗恚瑢儆跈C(jī)電一體化計(jì)量測(cè)控裝置。
現(xiàn)有技術(shù)中，普通燃?xì)獗碇皇且环N單純的計(jì)量裝置，沒(méi)有控制功能。燃?xì)饬康挠涗浲ǔ２捎霉と硕ㄆ诔浀姆绞竭M(jìn)行統(tǒng)計(jì)，燃?xì)夤拘枰罅砍韱T逐家逐戶進(jìn)行抄表，工作量大，費(fèi)力費(fèi)時(shí)，拖欠氣費(fèi)的情況十分嚴(yán)重，而普通居民每月還需拿著交費(fèi)單去燃?xì)夤九抨?duì)交費(fèi)，因而十分不便。
本實(shí)用新型的目的就是為了克服普通燃?xì)獗泶嬖诘膯?wèn)題，利用現(xiàn)代信息媒體IC卡，對(duì)用氣實(shí)行計(jì)量管理，為實(shí)施先交費(fèi)后用氣的新機(jī)制提供一種新型的IC卡預(yù)付費(fèi)燃?xì)獗? 首先用戶裝上燃?xì)獗砗螅吹饺細(xì)夤鹃_(kāi)戶交費(fèi)購(gòu)氣，燃?xì)夤緦⒂脩羲?gòu)氣量寫(xiě)入IC卡中交于用戶，用戶持卡后將卡插入測(cè)控器中，測(cè)控器則打開(kāi)氣路，用戶開(kāi)始用氣，當(dāng)達(dá)到預(yù)定的用氣量時(shí)，測(cè)控器發(fā)出聲光報(bào)警并提示用戶購(gòu)氣。當(dāng)所購(gòu)氣量用完后，測(cè)控器則自動(dòng)關(guān)閉氣路。這種新型的IC卡預(yù)付費(fèi)燃?xì)獗?，不僅可節(jié)省大量的人力、物力，而且還可提高工作效率，加速氣費(fèi)的回流和管理，同時(shí)也避免了逐戶抄表帶來(lái)的麻煩。
本實(shí)用新型通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)IC卡預(yù)付費(fèi)燃?xì)獗?，它主要由基?1)、測(cè)控器(26)兩大部分構(gòu)成。其中，基表(1)采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)通用的燃?xì)庥?jì)量表，在進(jìn)氣管上串接安裝可控制燃?xì)饬魍ǖ碾妱?dòng)閥(8)，并在燃?xì)獗淼娘@示字輪上安裝一小磁鐵塊和與之相配合的干簧管，每計(jì)數(shù)1M3燃?xì)猓苫晒芗次弦淮?，則觸點(diǎn)信號(hào)進(jìn)入測(cè)控器(26)并作為測(cè)量控制的依據(jù)之一。測(cè)控器(26)以微電腦(2)為核心，相互間為電氣聯(lián)接。IC卡(4)、功能鍵(3)等外部信號(hào)經(jīng)外圍輸入電路(5)與微電腦(2)相聯(lián)，微電腦(2)通過(guò)分析處理外部輸入信號(hào)后，通過(guò)輸出驅(qū)動(dòng)電路(6)，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)閥(8)和顯示報(bào)警電路(7)；通過(guò)電源管理電路(11)、微電腦(2)對(duì)供電電池(9)、后備電池(10)進(jìn)行管理，不但可使測(cè)控器(26)處于微功耗狀態(tài)，而且在電能不足、氣表傾斜、非法開(kāi)啟測(cè)控器(26)以及取走供電電池(9)的情況下，均可啟用后備電池(10)可靠地報(bào)警，并關(guān)閉電動(dòng)閥(8)，有效防止偷氣。IC卡預(yù)付費(fèi)燃?xì)獗淼碾姎饴?lián)接方式如附

圖1，它的工作原理為安裝該表后，用戶到燃?xì)夤巨k理開(kāi)戶手續(xù)，領(lǐng)取IC卡并交費(fèi)購(gòu)氣，燃?xì)夤緦⒖ㄌ?hào)、表號(hào)、用戶號(hào)、密碼、購(gòu)氣量等信息寫(xiě)入IC卡中，用戶持卡后將IC卡插入測(cè)控器(26)中，測(cè)控器(26)自動(dòng)打開(kāi)電動(dòng)閥(8)，氣路開(kāi)通，按下功能鍵(3)，正常指示燈閃爍，蜂鳴器發(fā)出叫聲，提示工作狀態(tài)正常。若電能不足，則不能打開(kāi)電動(dòng)閥(8)，報(bào)警電路(7)則提示更換電池。如果IC卡燃?xì)獗碇写嬗杏鄽?，則新購(gòu)氣量將與表中余氣自動(dòng)累加，用戶每用完1M3燃?xì)?，基?1)中的傳感器就給出一觸點(diǎn)信號(hào)，測(cè)控器(26)中的氣量余額就會(huì)自動(dòng)減1，當(dāng)氣量余額減到8M3左右時(shí)，測(cè)控器(26)第一次報(bào)警，購(gòu)氣指示燈提醒用戶及時(shí)購(gòu)氣。當(dāng)氣量余額減少為4M3左右時(shí)，測(cè)控器(26)第二次報(bào)警，并自動(dòng)關(guān)閉電動(dòng)閥(8)，氣路停止供氣。應(yīng)急使用最后4M3左右余氣時(shí)，用戶可按下功能鍵(3)，測(cè)控器(26)將再次自動(dòng)打開(kāi)氣路并同時(shí)提示購(gòu)氣，當(dāng)用完燃?xì)夂?，測(cè)控器(26)則自動(dòng)關(guān)閉氣路并提示停機(jī)狀態(tài)。無(wú)論何種狀態(tài)，只要電池的電能不足，測(cè)控器(26)都將關(guān)閉氣路。如果用戶想了解氣量的余額，長(zhǎng)按功能鍵(3)(大于2秒)，各個(gè)狀態(tài)指示燈閃爍的次數(shù)則代表氣量的余額數(shù)。其中，正常指示燈代表千位，交費(fèi)指示燈代表百位，停機(jī)指示燈代表十位，更換電池指示燈代表個(gè)位。例如氣量余額為1235M3，則千位閃爍1次，百位閃爍2次，十位閃爍3次，個(gè)位閃爍5次，順序是從高位到低位。燃?xì)夤疽私鈿饬坑囝~，購(gòu)氣次數(shù)等信息，只需將一塊稽核卡插入測(cè)控器(26)中，除密碼外的所有信息將自動(dòng)寫(xiě)入稽核卡中，作為燃?xì)夤净丝梢捎脩舻谋O(jiān)控手段。由于用戶搬遷等原因，用戶要消戶退費(fèi)，用戶只需將IC卡送到燃?xì)夤咀兂赏速M(fèi)卡后插入測(cè)控器(26)中，此時(shí)測(cè)控器(26)將內(nèi)存所有信息寫(xiě)入退費(fèi)卡，同時(shí)清零氣量余額，關(guān)閉氣路，燃?xì)夤靖鶕?jù)退費(fèi)卡上的信息給用戶結(jié)算。用戶每購(gòu)一次氣后將卡插入測(cè)控器(26)中，測(cè)控器(26)都將自動(dòng)余額累加、修改購(gòu)氣次數(shù)、修改密碼、防止非法卡偷氣。本IC卡預(yù)付費(fèi)燃?xì)獗?，在使用時(shí)一表一卡一一對(duì)應(yīng)，當(dāng)非法卡插入時(shí)，蜂鳴器連叫三聲報(bào)警。當(dāng)非法打開(kāi)測(cè)控器(26)的封蓋時(shí)，蜂鳴器連叫四聲報(bào)警，同時(shí)清零內(nèi)存，關(guān)閉氣路，此時(shí)該表須由燃?xì)夤具M(jìn)行技術(shù)處理后方能使用。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有各類燃?xì)獗硐啾?，具有以下?yōu)點(diǎn)和有益效果一、本實(shí)用新型將現(xiàn)代最新信息載體IC卡應(yīng)用到燃?xì)獗砩?，因IC卡具有防水、防磁等特點(diǎn)，因而其計(jì)量測(cè)控準(zhǔn)確，安全性和可靠性高，管理人員足不出戶就能對(duì)用戶用氣進(jìn)行科學(xué)管理，為實(shí)施先收費(fèi)后用氣的計(jì)劃管理新機(jī)制奠定了硬件基礎(chǔ)，它不再需要抄表員，也免去了抄表員對(duì)用戶的打擾；二、現(xiàn)有的普通磁卡或IC卡，均采用專門(mén)的讀寫(xiě)裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格高，很難進(jìn)入普通家庭。本實(shí)用新型采用專用IC卡和普通接插件就可以對(duì)其進(jìn)行讀寫(xiě)，而使用如同一把鑰匙，便于攜帶。由于成本低廉，有利于廣泛推廣應(yīng)用；三、本實(shí)用新型對(duì)IC卡和內(nèi)存的讀寫(xiě)都采用自校驗(yàn)算法，當(dāng)某單元失效后，測(cè)控器能自動(dòng)計(jì)錄并自動(dòng)向后移一單元，提高了IC卡和內(nèi)存的使用壽命，降低了使用成本；四、本實(shí)用新型采用低壓干電池供電，后備電池能確保電動(dòng)閥的可靠關(guān)閉，避免了使用交流供電，所有設(shè)計(jì)均符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)防爆要求，使用安全，可靠；五、本實(shí)用新型的測(cè)控器采用微功耗設(shè)計(jì)，在無(wú)外部輸入時(shí)，整個(gè)測(cè)控器處于休眠狀態(tài)，只有外部有輸入需要處理時(shí)才喚醒它進(jìn)行工作；六、本實(shí)用新型具有一系列保安措施，當(dāng)整個(gè)氣表被傾斜時(shí)，測(cè)控器將自動(dòng)關(guān)斷氣路，防止非法偷氣。當(dāng)測(cè)控器被非法打開(kāi)時(shí)，測(cè)控器將清除內(nèi)存所有數(shù)據(jù)，并自動(dòng)關(guān)閥，可防止人為的破壞性操作。當(dāng)取掉供電電池時(shí)，通過(guò)無(wú)觸點(diǎn)檢測(cè)器，測(cè)控器將自動(dòng)啟用后備電池關(guān)閉氣路，有效防止非法偷氣。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用實(shí)型的技術(shù)方案進(jìn)一步說(shuō)明如下附圖1為IC卡預(yù)付費(fèi)燃?xì)獗淼碾姎饴?lián)接框圖。
附圖2為電動(dòng)閥(8)的結(jié)構(gòu)圖，其進(jìn)氣和出氣方向如附圖2中的進(jìn)、出氣方向，A視部分為電動(dòng)閥(8)的局部剖視圖。在附圖2中，直流減速電機(jī)組(16)帶動(dòng)偏心輪(21)轉(zhuǎn)動(dòng)，在偏心輪(21)作用下，滑框(17)在滑槽(18)中帶動(dòng)閥門(mén)主軸(14)及彈力橡膠膜(12)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，彈力橡膠膜(12)截止氣路，此時(shí)閥關(guān)位置檢測(cè)開(kāi)關(guān)(19)給出一觸點(diǎn)信號(hào)，使測(cè)控器(26)停止驅(qū)動(dòng)直流減速電機(jī)組(16)，從而達(dá)到關(guān)斷氣路的目的。當(dāng)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，彈力橡膠膜(12)離出氣口最遠(yuǎn)，開(kāi)度最大，氣路暢通，此時(shí)閥開(kāi)位置檢測(cè)開(kāi)關(guān)(22)給出一觸點(diǎn)信號(hào)，使測(cè)控器(26)停止驅(qū)動(dòng)直流減速電機(jī)組(16)，達(dá)到打開(kāi)氣路的目的。當(dāng)氣表傾斜或取掉供電電池時(shí)，測(cè)控器(26)啟用后備電池(10)驅(qū)動(dòng)直流減速電機(jī)組(16)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)閥處于關(guān)斷位置時(shí)，關(guān)閥限位開(kāi)關(guān)(20)切斷后備電池(10)，停止驅(qū)動(dòng)直流減速電機(jī)組(16)，從而可靠關(guān)斷氣路。調(diào)節(jié)密封螺絲(15)可使閥門(mén)主軸(14)和氣路之間的密封配合適度，阻尼彈簧(13)、彈力橡膠膜(12)和閥門(mén)主軸(14)的聯(lián)接為彈性聯(lián)接，可避免由于加工中可能造成的關(guān)閉不一致性，使關(guān)閥更加可靠。
附圖3為測(cè)控器(26)的電氣聯(lián)接圖。在附圖3中，輸入信號(hào)經(jīng)無(wú)源RC網(wǎng)絡(luò)R11～R16、C11、C13、C15引入微電腦(2)，它將電平轉(zhuǎn)換成脈沖；基表(1)中的計(jì)數(shù)輸入電路由R15、R16、C15構(gòu)成，當(dāng)計(jì)數(shù)有效時(shí)，COUNT接地，C15瞬間短路，輸出P33為低電平，隨VCC通過(guò)R15給C15充電，P33最后變?yōu)楦唠娖?。?dāng)計(jì)數(shù)無(wú)效時(shí)，COUNT懸空，C15經(jīng)R15、R16放電，為下次輸入作準(zhǔn)備。所有輸入信號(hào)，經(jīng)D2～D6引入外部電源開(kāi)關(guān)電路R17、Q6，當(dāng)無(wú)外部輸入時(shí)，D2～D6正極為高電平，Q6截止，關(guān)斷外部電源VDD，當(dāng)任一輸入有效時(shí)，D2～D6某一正極為低電平，Q6導(dǎo)通，接通外部電源VDD，同時(shí)中央處理器89C2051輸出一低電平，保持VDD的輸出，外圍電路開(kāi)始工作，VDD經(jīng)R18、C9、D7給中央處理器U1復(fù)位。89C2051在無(wú)輸入時(shí)處于休眠狀態(tài)，任一輸入有效都將經(jīng)R18、C9、D7對(duì)其復(fù)位并喚醒它工作，當(dāng)IC卡沒(méi)有插入IC卡座P1之前，電源VDD及片選ICCS均沒(méi)有施加到P1上，從而有效保護(hù)IC卡內(nèi)的存貯器U4。電壓檢測(cè)采用Q11，它是一種微功耗器件AN051，當(dāng)電壓低于3.25伏時(shí)，輸出Vout將變?yōu)榈碗娖?，這一有效輸入將喚醒U1，從而使RUNM、RUNM′輸出為低電平，通過(guò)Q9、Q10、Q8、Q7驅(qū)動(dòng)直流減速電機(jī)組(16)轉(zhuǎn)動(dòng)，而且不斷檢測(cè)關(guān)閥狀態(tài)信號(hào)SHUTST，直到SHUTST為低電平，即閥已關(guān)閉才使RUNM、RUNM′為高電平，從而關(guān)閉氣路。如果氣表傾斜，水銀開(kāi)關(guān)S3即閉合，則后備電池(10)直接驅(qū)動(dòng)直流減速電機(jī)組(16)，當(dāng)電動(dòng)閥(8)到關(guān)斷位置時(shí)，關(guān)閥限位開(kāi)關(guān)自動(dòng)切斷后備電源VI，使電動(dòng)閥(8)可靠關(guān)斷。如果氣量余額大于零，此時(shí)按功能鍵(3)，電動(dòng)閥(8)先打開(kāi)，最后又關(guān)上，只有在氣表恢復(fù)正常位置時(shí)，按功能鍵(3)，電動(dòng)閥(8)才能打開(kāi)。如果取掉供電電池，則U1掉電，RUNM′為低電平，Q9、Q10導(dǎo)通，接通后備電池(10)驅(qū)動(dòng)直流減速電機(jī)組(16)，直到閥門(mén)關(guān)斷后，才由關(guān)閥限位開(kāi)關(guān)切斷后備電源VI，使閥門(mén)可靠關(guān)斷，裝上電池后，U1上電復(fù)位。如果供電電能足夠，氣量余額大于零，則使RUNM輸出為低，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)閥(8)，同時(shí)檢測(cè)開(kāi)閥狀態(tài)信號(hào)OPENST，直到OPENST為低，即閥已打開(kāi)才使RUNM為高電平，可靠打開(kāi)氣路。如果打開(kāi)氣表封蓋，開(kāi)關(guān)S4、S5閉合，后備電源接替供電電源，P12為低電平，喚醒U1工作，U1檢測(cè)到P12為低電平，則清零內(nèi)存，同時(shí)使RUNM輸出為低電平，關(guān)斷氣路。在正常情況下，后備電池(10)一直處于充電狀態(tài)，只有在關(guān)閉電動(dòng)閥(8)和開(kāi)蓋時(shí)才啟用，從而能可靠保證關(guān)閥的完成。U1通過(guò)對(duì)輸入信號(hào)的分析處理，通過(guò)輸出擴(kuò)展電路U2，驅(qū)動(dòng)電路R1～R10，Q1～Q5驅(qū)動(dòng)發(fā)光二級(jí)管L1～L4及蜂鳴器B1進(jìn)行聲光提示和報(bào)警。
權(quán)利要求1.一種IC卡預(yù)付費(fèi)燃?xì)獗?，其特征在于它由基?1)、測(cè)控器(26)兩大部分組成，其中，基表(1)由通用燃?xì)庥?jì)量表和安裝在其指示字輪上的能測(cè)取燃?xì)庥昧康臄?shù)據(jù)傳感器構(gòu)成；測(cè)控器(26)以微電腦(2)為核心，輸入通道由IC卡(4)、功能鍵(3)、外圍輸入電路(5)組成，輸出通道由輸出驅(qū)動(dòng)電路(6)、電動(dòng)閥(8)、顯示報(bào)警電路(7)組成，結(jié)合供電電池(9)，后備電池(10)，以及電源管理電路(5)等共同組成，其相互聯(lián)接關(guān)系是以微電腦(2)為核心的電氣聯(lián)接。其中，IC卡(4)、功能鍵(3)、基表(1)通過(guò)外圍輸入電路(5)聯(lián)接到微電腦(2)上，微電腦(2)通過(guò)輸出驅(qū)動(dòng)電路(6)，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)閥(8)和顯示報(bào)警電路(7)，所有輸入通道均采用無(wú)源輸入電路，輸出通道的電源只有工作時(shí)才由微電腦(2)打開(kāi)，而微電腦(2)在無(wú)輸入時(shí)則處于掉電休眠狀態(tài)，電源管理電路(11)使供電電池(9)對(duì)后備電池(10)充電，后備電池(10)在關(guān)閥時(shí)提供電流輸出。
2.按權(quán)利要求1所示的IC卡預(yù)付費(fèi)燃?xì)獗?，其特征在于所述的電?dòng)閥(8)由閥體(24)、彈力橡膠膜(12)、閥門(mén)主軸(14)、阻尼彈簧(13)、調(diào)節(jié)密封螺絲(15)、滑框(17)、滑槽(18)、偏心輪(21)、直流減速電機(jī)組(16)、閥開(kāi)狀態(tài)檢測(cè)開(kāi)關(guān)(22)、閥關(guān)狀態(tài)檢測(cè)開(kāi)關(guān)(19)、關(guān)閥限位開(kāi)關(guān)(20)以及控制信號(hào)聯(lián)接端子(23)等組成，其中，直流減速電機(jī)組(16)驅(qū)動(dòng)偏心輪(21)轉(zhuǎn)動(dòng)，在偏心輪(21)作用下，滑框(17)帶動(dòng)閥門(mén)主軸(14)及彈力橡膠膜(12)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，配合閥開(kāi)狀態(tài)檢測(cè)開(kāi)關(guān)(22)、閥關(guān)狀態(tài)檢測(cè)開(kāi)關(guān)(19)決定電機(jī)組(16)的工作狀態(tài)，閥門(mén)主軸(14)的運(yùn)動(dòng)阻尼由調(diào)節(jié)密封螺絲(15)調(diào)節(jié)，阻尼彈簧(13)、彈力橡膠膜(12)、閥門(mén)主軸(14)為彈性聯(lián)接方式。
3.按權(quán)利要求1所述的IC卡預(yù)付費(fèi)燃?xì)獗?，其特征在于IC卡電路由貼裝芯片93C46(U4)貼裝在電路板上構(gòu)成，整個(gè)卡有16個(gè)引腳，IC卡的輸入經(jīng)插座P1引入微電腦(2)上，功能鍵(3)由按鍵S2構(gòu)成，S2的一端接地，另一端作為輸入，外圍輸入電路(5)采用無(wú)源RC網(wǎng)絡(luò)，由R11～R16、C11、C13、C15構(gòu)成，VDD有效復(fù)位電路由R18、C9、D7構(gòu)成。
4.按權(quán)利要求1所述的IC卡預(yù)付費(fèi)燃?xì)獗?，其特征在于所述的輸出?qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)電路(6)由R1～R10、R23、Q1～Q5、Q7、Q8、D9構(gòu)成，顯示元件由發(fā)光二極管L1～L4構(gòu)成，報(bào)警元件由蜂鳴器B1構(gòu)成。
5.按權(quán)利要求1所述的IC卡預(yù)付費(fèi)燃?xì)獗?，其特征在于所述的微電腦(2)由上電復(fù)位電路、振蕩電路、中央處理器U1、存貯器U3、輸出擴(kuò)展電路U2等構(gòu)成，其中，上電復(fù)位電路由R21、C6、D8構(gòu)成，振蕩電路由C1、C2、CY構(gòu)成。
6.按權(quán)利要求1所述的IC卡預(yù)付費(fèi)燃?xì)獗?，其特征在于所述的電源管理電?11)由充電電路、防傾斜電路、防非法開(kāi)蓋電路、無(wú)觸點(diǎn)自動(dòng)關(guān)閥電路、外部電源VDD開(kāi)關(guān)電路、電源監(jiān)測(cè)電路等組成，其中，充電電路由D1構(gòu)成，防傾斜電路由水銀開(kāi)關(guān)S3、關(guān)閥限位開(kāi)關(guān)(20)、后備電池(10)構(gòu)成，防非法開(kāi)蓋電路由S4、S5、后備電池(10)構(gòu)成，無(wú)觸點(diǎn)自動(dòng)關(guān)閥電路由后備電池(10)、關(guān)閥限位開(kāi)關(guān)(20)、三極管Q9、Q10、電阻R24構(gòu)成，電源監(jiān)測(cè)電路由微功耗器件AN051(Q11)構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型是一種IC卡預(yù)付費(fèi)燃?xì)獗恚鼘儆跈C(jī)電一體化計(jì)量測(cè)控裝置。該燃?xì)獗碛苫?、測(cè)控器兩大部分組成。其中，基表由普通燃?xì)獗砗土髁繑?shù)據(jù)采集器構(gòu)成；測(cè)控器由IC卡、外圍輸入電路、供電電池、后備電池及電源管理電路、輸出驅(qū)動(dòng)電路、顯示報(bào)警電路、電動(dòng)閥以及微電腦等構(gòu)成，其相互間的聯(lián)接為電氣聯(lián)接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，價(jià)格低、用途廣。它既可測(cè)量燃?xì)庥昧?，又可?duì)燃?xì)鈱?shí)行定額管理，實(shí)現(xiàn)預(yù)收費(fèi)等多種功能，是燃?xì)夤芾聿块T(mén)提高工作效率，加速資金回流和科學(xué)管理的一種理想裝置。
文檔編號(hào)G01F1/05GK2266125SQ96213458
公開(kāi)日1997年10月29日 申請(qǐng)日期1996年6月6日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月6日
發(fā)明者盛朝強(qiáng), 楊志, 高昂 申請(qǐng)人:重慶天地新技術(shù)公司