專利名稱：Dcpl網(wǎng)絡預收費智能型燃氣表終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種網(wǎng)絡預收費智能型燃氣表終端，尤其涉及一種為燃氣表自動抄收平臺建立DCPL網(wǎng)絡通訊結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡預收費智能化燃氣表終端及其表具結(jié)構(gòu)裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的燃氣表預收費是采用非網(wǎng)絡化的IC卡燃氣表、這類表具無法進行網(wǎng)絡化抄表管理。而電力載波表、遠傳脈沖燃氣表都是為單一功能抄表系統(tǒng)而設(shè)計的，都不具備網(wǎng)絡預收費與用戶可進行結(jié)算短信息網(wǎng)絡交互功能，同時單一功能抄表系統(tǒng)，在計算機上位機抄收的數(shù)據(jù)與表具上累計數(shù)據(jù)經(jīng)常出現(xiàn)差額，以至引起用戶與收費部門之間的糾紛。所以IC卡表、電力載波表、遠傳脈沖表抄表系統(tǒng)中的計量表具都不能稱作網(wǎng)絡預收費智能計量終端。傳統(tǒng)的IC卡上帶有金額，當用戶丟失、損壞IC卡，或用技術(shù)手段篡改金額數(shù)據(jù)時，會使用戶或供應商蒙受損失。更被普遍忽視的問題是傳統(tǒng)的手工抄表，服務方與用戶同時在場，是一種雙方對數(shù)據(jù)共同確認的法律行為。而現(xiàn)有技術(shù)中的“遠程抄表”、“無線抄表”或“網(wǎng)絡抄表”等方案，均未考慮這一法律問題，由服務方單方面確認數(shù)據(jù)，會引起糾紛，造成實施困難。在專利號或申請?zhí)?0135437.X；02137930.0；03132268.9的中國發(fā)明專利(或申請)提供了水、電、氣表的網(wǎng)絡自動抄收方法及其設(shè)備、電子計數(shù)網(wǎng)絡智能型燃氣表、網(wǎng)絡智能表計量終端的DCPL現(xiàn)場總線及網(wǎng)絡預收費網(wǎng)橋，本申請中的方案是進一步提出一種適應網(wǎng)絡預收費的智能型燃氣表終端產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
為了滿足水、電、氣表具數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡化管理的需要，本發(fā)明將提供一種DCPL網(wǎng)絡預收費智能型燃氣表終端以及表具結(jié)構(gòu)的具體設(shè)計。這種設(shè)計將盡可能考慮保留傳統(tǒng)的燃氣表作為一種優(yōu)良、可靠、耐用的計量器具的優(yōu)勢，同時完成將傳統(tǒng)技術(shù)以現(xiàn)代微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)及軟件技術(shù)相結(jié)合，形成優(yōu)良、可靠、耐用、低功耗、安全的DCPL網(wǎng)絡預收費智能型燃氣表終端的發(fā)明任務，提供一種符合我國國情，并為我國水、電、氣自動抄收系統(tǒng)硬件平臺建立DCPL網(wǎng)絡通訊結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡預收費智能化燃氣表終端及其表具結(jié)構(gòu)裝置。DCPL網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)是采用直流供電給網(wǎng)絡預收費智能化燃氣表終端的同時，也是數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡線。本發(fā)明所述的DCPL網(wǎng)絡預收費智能型燃氣表終端裝置是一種機電一體化設(shè)計的、DCPL網(wǎng)絡現(xiàn)場總線可尋址數(shù)字通訊的、燃氣表計量是機械式計數(shù)顯示的、表具閥門可控的、并面向用戶提供短信息交互LCD顯示信息窗口的、表具帶有紅外數(shù)字通訊窗口的網(wǎng)絡預收費智能型燃氣表終端裝置。該6點是本發(fā)明主要特征之一。
為了完成上述發(fā)明任務，本申請采用國家標準的膜式燃氣表加以改裝，即DCPL網(wǎng)絡預收費智能型燃氣表終端，設(shè)有機械式累加計數(shù)顯示裝置，其特征在于還設(shè)有面向用戶提供短信息交互LCD顯示信息窗口與DCPL網(wǎng)絡現(xiàn)場總線接口、總線上提供36V以下的直流電源，表具上設(shè)有智能電路，電路中設(shè)有核心微處理器、DCPL網(wǎng)絡通訊調(diào)制解調(diào)專用芯片、網(wǎng)絡交互LCD顯示窗的驅(qū)動電路以及數(shù)字存儲器、分別連接在核心微處理器上，機械計數(shù)字輪上設(shè)有小磁鋼，對應的位置上設(shè)有磁傳感器，磁傳感器的輸出通過核心微處理器接LCD顯示器驅(qū)動電路和數(shù)字存儲，在表內(nèi)裝有小型電動防爆隔離閥門或可控型燃氣表膜式機芯，同時設(shè)有控制它們的閥門電機，閥門電機的控制電路設(shè)置在智能電路中。機械式累加計數(shù)中設(shè)有小磁鋼的字輪每轉(zhuǎn)一周，磁傳感器有電脈沖輸出。核心微處理器主要完成磁傳感器輸出的計數(shù)電脈沖特性的判斷采集、數(shù)據(jù)處理與存儲、雙向數(shù)據(jù)通訊管理、交互信息管理及看門狗電路控制。
本申請的優(yōu)化方案有以下幾種1、所說的小磁鋼設(shè)置在燃氣表機械計數(shù)器最小位0.001字輪上，磁傳感器總成是安裝在燃氣表計數(shù)輪0.001位字輪下方部位，并通過磁傳感器封頭及壓緊螺栓封裝(防止漏氣)，同時所說的磁傳感器為霍爾器件。
2、DCPL網(wǎng)絡通訊調(diào)制解調(diào)專用芯片的RXD、TXD上并聯(lián)有紅外通訊電路及窗口，以增加使用遙控器進行現(xiàn)場手控操作的功能。
本發(fā)明所述DCPL網(wǎng)絡預收費智能燃氣表終端面向用戶信息交互的主要內(nèi)容有●燃氣計量機械式累加計數(shù)顯示●燃氣計量電子采集計數(shù)顯示●網(wǎng)絡傳輸用戶燃氣使用量信息顯示●網(wǎng)絡傳輸用戶購買充值燃氣量信息顯示●網(wǎng)絡傳輸用戶燃氣使用量結(jié)算信息顯示●網(wǎng)絡傳輸用戶燃氣使用余量信息顯示●用戶燃氣使用量警界顯示與告警●網(wǎng)絡傳輸燃氣表控制關(guān)閥顯示與告警●網(wǎng)絡傳輸燃氣表控制開閥顯示●紅外數(shù)字通訊窗口能在現(xiàn)場進行表具基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的裝定、維護信息的查驗。
本發(fā)明將傳統(tǒng)技術(shù)以現(xiàn)代微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)及軟件技術(shù)相結(jié)合，形成優(yōu)良、可靠、耐用、低功耗、安全的DCPL網(wǎng)絡預收費智能型燃氣表終端，形成了可尋址數(shù)字通訊的、表具閥門可控的、并面向用戶提供短信息交互LCD顯示信息窗口的、表具帶有紅外數(shù)字通訊窗口的網(wǎng)絡預收費智能型燃氣表終端裝置。


圖1-1、1-2、1-3分別為智能燃氣表終端鐵皮和鑄鋁的實施例結(jié)構(gòu)圖；圖2為DCPL網(wǎng)絡預收費智能燃氣表終端裝置信息交互顯示窗放大結(jié)構(gòu)圖；圖3-1、3-2、3-3為DCPL網(wǎng)絡預收費智能燃氣表終端實施例防爆隔離電動閥門結(jié)構(gòu)安裝圖；圖4為DCPL網(wǎng)絡預收費智能燃氣表終端實施例電路原理圖；圖5為DCPL網(wǎng)絡預收費智能燃氣表終端與預收費網(wǎng)橋、管理計算機數(shù)據(jù)通訊示意圖；圖6為DCPL網(wǎng)絡預收費智能燃氣表終端實施例電路原理框圖。
具體實施例方式
實施例1，如圖1所示，本發(fā)明所述的機械式計數(shù)顯示與LCD顯示的網(wǎng)絡預收費智能型燃氣表終端裝置中帶有防爆隔離電動閥門裝置，是由密封體1、中間體2、橡膠隔離閥瓣3、密封墊4、閥門連接體5、進氣接頭6、彈簧7、螺桿8、螺套9、小電機10、蝸桿11、蝸輪12、密封膠13、電機引線孔14所組成的一體化結(jié)構(gòu)裝置。特別指出的是機械式計量計數(shù)顯示與用戶信息交互LCD顯示窗的網(wǎng)絡預收費智能燃氣表終端裝置是采用標準的膜式燃氣表；專門設(shè)計帶有防爆隔離電動閥門裝置以及帶有機械式累加計數(shù)與預收費功能用戶信息交互顯示的DCPL網(wǎng)絡智能電路系統(tǒng)的總成。其目的是，形成標準化網(wǎng)絡預收費，并與用戶可進行結(jié)算短信息網(wǎng)絡交互的燃氣計量終端產(chǎn)品。該功能特點是網(wǎng)絡預收費智能燃氣計量終端重要的發(fā)明點之一。
機械式累加計數(shù)顯示與交互信息LCD顯示的DCPL網(wǎng)絡預收費智能燃氣表終端裝置是采用國家標準的膜式燃氣表，在表內(nèi)加裝小型電動防爆隔離閥門或可控型燃氣表膜式機芯，以及在膜式燃氣表表前設(shè)計有機械累加計數(shù)顯示、用戶可進行結(jié)算短信息網(wǎng)絡交互LCD顯示窗及DCPL網(wǎng)絡總線接口、紅外通訊、智能電路系統(tǒng)，所組成的DCPL網(wǎng)絡預收費智能型燃氣表終端裝置。
DCPL網(wǎng)絡智能型燃氣表體1.0、信息交互顯示窗1.1、DCPL網(wǎng)絡接頭1.2組成的一體化表具窗口結(jié)構(gòu)。參看圖1。
特別指出在信息交互顯示窗1.1盒內(nèi)，安裝有機械式累加計數(shù)器與LCD顯示的智能電子采集系統(tǒng)，形成為用戶提供綜合性信息交互的窗口，滿足燃氣計量、網(wǎng)絡預收費信息交互所需的功能。信息交互顯示窗1.1實施例中，A.機械計數(shù)器窗、B.DCPL網(wǎng)絡總線、C.LCD顯示窗、D.紅外通信窗口、E.進氣接頭、F.出氣接頭。詳細表具窗參看圖2。
本發(fā)明所述的DCPL網(wǎng)絡預收費智能型燃氣表終端裝置內(nèi)進氣接口，設(shè)計有小型防爆隔離的電動閥門。其結(jié)構(gòu)與表內(nèi)安裝方式，參看圖3。
本實施例中的電路原理圖，參看圖4在電路原理圖中主要器件采用微功耗芯片，其中IC2為CPU芯片是該電路的核心微處理器、IC1為低功耗DCPL網(wǎng)絡通訊調(diào)制解調(diào)芯片、IC3為用戶信息交互的LCD顯示器驅(qū)動電路、IC4為數(shù)字存儲器、T9為磁傳感器、MG為閥門電機及紅外通訊電路等。
電路原理框圖參看圖6所述的CPU芯片是P89LPC932(或MSP430)系列微處理器，該核心微處理器，主要完成T9磁傳感器輸出的計數(shù)電脈沖特性的判斷采集、數(shù)據(jù)處理與存儲、雙向數(shù)據(jù)通信管理、交互信息管理及看門狗控制。CPU芯片通過選用P1.0口、P1.1口形成串行通訊與IC1 DCPL網(wǎng)絡通訊調(diào)制解調(diào)專用芯片的RXD、TXD相連。
所述的IC1是DCPL網(wǎng)絡通訊調(diào)制解調(diào)芯片UST7538BJG，CPU芯片的通過選用P1.0口、P1.1口形成串行通訊與DCPL網(wǎng)絡通訊調(diào)制解調(diào)芯片的RXD、TXD進行數(shù)據(jù)讀寫操作，P2.0為收發(fā)R/T控制，CD為模擬調(diào)制信號檢測端，并通過無極性的MBU(12)、MBU(13)將符合ITU-TV2.3標準的模擬調(diào)制信號耦合到DCPL網(wǎng)絡線上，DCPL網(wǎng)絡線功能是一方面作為網(wǎng)絡通訊，另一方面作為電力提供線路。
本發(fā)明所述DCPL網(wǎng)絡預收費智能型燃氣表終端一種實施例中電路原理中MG為閥門開、閉驅(qū)動減速小電機，驅(qū)動電路由T1-T7、R1-R8、T11、W2、TV4、RV11、C1、C10等所組成。
本發(fā)明所述DCPL網(wǎng)絡預收費智能型燃氣表終端一種實施例中電路原理中T9磁傳感器是感受機械計數(shù)器最小位0.001字輪上的小磁鋼進行非電量轉(zhuǎn)換，0.001字輪每轉(zhuǎn)一周，T9磁傳感器有電脈沖輸出。
特別指出的是DCPL網(wǎng)絡預收費智能型燃氣表終端一種實施例中的電路系統(tǒng)，通過模塊化設(shè)計，其電路系統(tǒng)與機械式計數(shù)器共同安裝在燃氣表信息交互顯示盒內(nèi)，組成一個符合燃氣表安裝標準的、可接入DCPL網(wǎng)絡的、網(wǎng)絡遠程可控閥門的、保留機械式計量計數(shù)及用戶可進行結(jié)算短信息綜合顯示窗口的、在信息交互顯示窗口帶有紅外數(shù)字通訊的預收費智能型燃氣表終端裝置。所述的DCPL網(wǎng)絡通訊是指網(wǎng)橋通過DCPL網(wǎng)絡線，向DCPL網(wǎng)絡預收費智能型燃氣表終端提供電力為36VDC以下安全電壓的直流電源，同時也是網(wǎng)橋與DCPL網(wǎng)絡預收費智能型燃氣表終端進行數(shù)字通訊的網(wǎng)絡線。DCPL網(wǎng)絡是一種新型低價格、低功耗的現(xiàn)場總線。
本發(fā)明所述的DCPL網(wǎng)絡是可尋址遠程網(wǎng)絡預收費智能燃氣表終端。它具有與現(xiàn)場總線類似的體系結(jié)構(gòu)及總線式數(shù)字通訊功能。由DCPL網(wǎng)絡是在直流供電線路上疊加了FSK(頻移鍵控)數(shù)字信號，因而，模擬和數(shù)字通訊可以同時進行。這就保證了網(wǎng)絡上每個智能水表終端電源供給與數(shù)字通訊系統(tǒng)可以兼容，可以在一根雙絞線上連接多臺現(xiàn)場智能水表終端。是為解決適應網(wǎng)絡預收費智能水表終端、網(wǎng)絡預收費智能家庭用戶配電終端及網(wǎng)絡預收費智能燃氣表終端的現(xiàn)場總線，是尋求安全電壓、兩線制、低功耗、低成本現(xiàn)場總線的解決方案。
本發(fā)明所述的DCPL網(wǎng)絡不是一般所說的220VAC電力(電感、電容耦合)載波通訊技術(shù)。
在本發(fā)明所述的DCPL網(wǎng)絡預收費智能型燃氣表終端自動抄收系統(tǒng)裝置是采用DCPL網(wǎng)絡數(shù)字通訊，36VDC以下安全電壓直流供電電源的DCPL網(wǎng)絡及DCPL網(wǎng)絡預收費智能型燃氣表終端、DCPL網(wǎng)絡預收費網(wǎng)橋所組成的自動抄收系統(tǒng)裝置及網(wǎng)絡化自動抄收方法。DCPL網(wǎng)絡現(xiàn)場總線工作原理在中國專利號或申請?zhí)?3132268.9以進行說明。
DCPL網(wǎng)絡預收費智能型水、電、氣表終端與預收費網(wǎng)橋、管理計算機數(shù)據(jù)通訊應用實施例示意圖由附圖5所示。
權(quán)利要求
1.一種DCPL網(wǎng)絡預收費智能型燃氣表終端，設(shè)有機械式累加計數(shù)顯示裝置，其特征在于還設(shè)有面向用戶提供短信息交互LCD顯示信息窗口與DCPL網(wǎng)絡現(xiàn)場總線接口、總線上提供36V以下的直流電源，表具上設(shè)有智能電路，電路中設(shè)有核心微處理器、DCPL網(wǎng)絡通訊調(diào)制解調(diào)專用芯片、網(wǎng)絡交互LCD顯示窗的驅(qū)動電路以及數(shù)字存儲器，分別連接在核心微處理器上，機械計數(shù)字輪上設(shè)有小磁鋼，對應的位置上設(shè)有磁傳感器，磁傳感器的輸出通過核心微處理器接LCD顯示器驅(qū)動電路和數(shù)字存儲，在表內(nèi)裝有小型電動防爆隔離閥門或可控型燃氣表膜式機芯，同時設(shè)有控制它們的閥門電機，閥門電機的控制電路設(shè)置在智能電路中。
2.按照權(quán)利要求1所述的DCPL網(wǎng)絡預收費智能型燃氣表終端，其特征在于所說的小磁鋼設(shè)置在燃氣表機械計數(shù)器最小位0.001字輪上，磁傳感器總成是安裝在燃氣表計數(shù)輪0.001位字輪下方部位，并通過磁傳感器封頭及壓緊螺栓封裝，同時所說的磁傳感器為霍爾器件。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的DCPL網(wǎng)絡預收費智能型燃氣表終端，其特征在于DCPL網(wǎng)絡通訊調(diào)制解調(diào)專用芯片的RXD、TXD上并聯(lián)有紅外通訊電路及窗口。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的DCPL網(wǎng)絡預收費智能型燃氣表終端，其特征在于所述的防爆隔離電動閥門裝置，是由密封體(1)、中間體(2)、橡膠隔離閥瓣(3)、密封墊(4)、閥門連接體(5)、進氣接頭(6)、彈簧(7)、螺桿(8)、螺套(9)、小電機(10)、蝸桿(11)、蝸輪(12)、密封膠(13)、電機引線孔(14)所組成的一體化結(jié)構(gòu)裝置。
5.按照權(quán)利要求3所述的DCPL網(wǎng)絡預收費智能型燃氣表終端，其特征在于所述的防爆隔離電動閥門裝置，是由密封體(1)、中間體(2)、橡膠隔離閥瓣(3)、密封墊(4)、閥門連接體(5)、進氣接頭(6)、彈簧(7)、螺桿(8)、螺套(9)、小電機(10)、蝸桿(11)、蝸輪(12)、密封膠(13)、電機引線孔(14)所組成的一體化結(jié)構(gòu)裝置。
全文摘要
DCPL網(wǎng)絡預收費智能型燃氣表終端，設(shè)有機械式累加計數(shù)顯示裝置，特征是還設(shè)有交互LCD顯示信息窗口與DCPL網(wǎng)絡現(xiàn)場總線接口、總線上提供36V以下的直流電源，表具上設(shè)有智能電路，電路中設(shè)有核心微處理器、調(diào)制解調(diào)專用芯片、LCD顯示窗的驅(qū)動電路以及數(shù)字存儲器，分別連接在核心微處理器上，機械計數(shù)字輪上設(shè)有小磁鋼，對應的位置上設(shè)有磁傳感器，磁傳感器的輸出通過核心微處理器接LCD顯示器驅(qū)動電路和數(shù)字存儲，表內(nèi)裝有電動防爆隔離閥門或可控型燃氣表膜式機芯，同時設(shè)有控制它們的閥門電機，閥門電機的控制電路設(shè)置在智能電路中。本發(fā)明構(gòu)成一種優(yōu)良、可靠、耐用、低功耗、安全的DCPL網(wǎng)絡預收費智能型燃氣表終端。
文檔編號G07F15/06GK1527033SQ0315831
公開日2004年9月8日 申請日期2003年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月24日
發(fā)明者郭建國 申請人:郭建國