本發(fā)明涉及天然氣抄表設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種可自行發(fā)電的智能抄表設(shè)備。

背景技術(shù)：

一種現(xiàn)有的天然氣智能抄表設(shè)備包括一機(jī)械讀數(shù)數(shù)據(jù)數(shù)字化采集模塊、一主控器模塊、一無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊、和一電源電池，機(jī)械數(shù)字化模塊將傳統(tǒng)家用天然氣用量的機(jī)械讀數(shù)，通過(guò)傳感技術(shù)轉(zhuǎn)換為電子數(shù)據(jù)，并記錄下數(shù)據(jù)。主控器模塊作為中心轉(zhuǎn)換器，將機(jī)械數(shù)字化模塊采集到天然氣用量數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊轉(zhuǎn)發(fā)到企業(yè)數(shù)據(jù)管理中心。

現(xiàn)在較為成熟的主流機(jī)械數(shù)字化的轉(zhuǎn)換技術(shù)主要有光電脈沖計(jì)數(shù)技術(shù)和光電字輪特征直讀技術(shù)。兩種數(shù)據(jù)采集技術(shù)都有明顯的缺點(diǎn)，光電脈沖計(jì)數(shù)長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)出現(xiàn)大的誤差累計(jì)，若設(shè)備中途意外斷電，則計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)大量丟失，需要人工頻繁進(jìn)行校正；光電字輪特征直讀技術(shù)可根據(jù)設(shè)備進(jìn)行提前標(biāo)定，實(shí)現(xiàn)任何情況下100％準(zhǔn)確數(shù)據(jù)讀取，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制作成本較高。

現(xiàn)在主流的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)有有線傳輸技術(shù)、短距微功率無(wú)線傳輸技術(shù)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。有線傳輸轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確率高、傳輸穩(wěn)定、傳輸速率快，但其工程施工工作量大，前期裝修破壞較嚴(yán)重。短距微功率無(wú)線傳輸技術(shù)多數(shù)采用FSK調(diào)信方式，主要采用國(guó)家許可的免費(fèi)頻段，但其接收靈敏度都較低，穿墻能力較差。移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)傳輸采用移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，其特點(diǎn)是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋范圍廣，通信成功率高；智能表與燃?xì)夤竟芾碇行男纬牲c(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，表具間無(wú)關(guān)聯(lián)性，缺點(diǎn)是成本較高、續(xù)航水平較低。

目前市場(chǎng)上的智能抄表設(shè)備都是需要外置電源來(lái)給設(shè)備供電，而設(shè)備用電水平較高，所以需要企業(yè)頻繁使用人力資源對(duì)大量用戶終端設(shè)備進(jìn)行電源更換，使用戶的良好流暢性體驗(yàn)遇到了一定的阻礙。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可自行發(fā)電的智能抄表設(shè)備。該設(shè)備無(wú)線智能抄表，不但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單操作方便，易于維護(hù)，便于管理監(jiān)控；而且抄表效果好，設(shè)備成本低廉，大大的提高了抄表的效率和抄表成本。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明一種可自行發(fā)電的智能抄表設(shè)備，包括數(shù)據(jù)采集裝置、主控器和電池。所述數(shù)據(jù)采集裝置包括裝設(shè)于天然氣管道上的機(jī)械天然氣表以及將機(jī)械天然氣表上的機(jī)械讀數(shù)轉(zhuǎn)換成電子數(shù)據(jù)的機(jī)械數(shù)字化傳感器，所述機(jī)械數(shù)字化傳感器與主控器通信連接；所述主控器內(nèi)含數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換運(yùn)算模塊和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，該主控器連接有數(shù)據(jù)傳輸模塊；所述數(shù)據(jù)傳輸模塊通信連接于后臺(tái)數(shù)據(jù)管理服務(wù)器；所述電池與數(shù)據(jù)采集裝置、主控器和數(shù)據(jù)傳輸模塊電性連接，該電池為可充電電池，其電連接有氣壓發(fā)電機(jī)；所述氣壓發(fā)電機(jī)與機(jī)械天然氣表連接。

優(yōu)選地，所述主控器與氣壓發(fā)電機(jī)通信連接。所述氣壓發(fā)電機(jī)借助機(jī)械天然氣表的進(jìn)氣口和出氣口的氣壓推動(dòng)，通過(guò)小功率發(fā)電進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換發(fā)電，并為電池充電。所述主控器可根據(jù)實(shí)際電池充電情況進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，并根據(jù)預(yù)先設(shè)定電壓閾值發(fā)送啟動(dòng)發(fā)電信號(hào)或者停止發(fā)電信號(hào)，使電池的電壓長(zhǎng)期維持在一個(gè)正常的水平，并延長(zhǎng)其使用壽命。

優(yōu)選地，所述機(jī)械數(shù)字化傳感器為變阻結(jié)構(gòu)的機(jī)械數(shù)字化傳感器。所述機(jī)械數(shù)字化傳感器將其內(nèi)的變阻傳感器嵌入到機(jī)械天然氣表的讀數(shù)輪盤(pán)中，機(jī)械天然氣表中的機(jī)械讀數(shù)輪盤(pán)會(huì)隨入氣口和出氣口的天然氣流動(dòng)的氣流推動(dòng)，并隨著天然氣的流速快慢而按一定速度滾動(dòng)。機(jī)械數(shù)字化傳感器根據(jù)滑動(dòng)變阻的原理，其內(nèi)置的電阻應(yīng)變片會(huì)隨該機(jī)械天然氣表的讀數(shù)輪盤(pán)一起做弧線運(yùn)動(dòng)，并發(fā)行機(jī)械形變，使機(jī)械數(shù)字化傳感器內(nèi)的變阻傳感器的輸出數(shù)據(jù)發(fā)生變換。

優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換運(yùn)算模塊為ADC模塊。

優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊為flash數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

所述主控器可通過(guò)其內(nèi)置ADC模塊將機(jī)械數(shù)字化傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)部轉(zhuǎn)換和運(yùn)算，并且將最終得到的數(shù)據(jù)存入該主控器的存儲(chǔ)模塊中，且斷電后數(shù)據(jù)不丟失。當(dāng)該設(shè)備意外斷電時(shí)，系統(tǒng)重啟后主控器可根據(jù)存儲(chǔ)模塊中的數(shù)據(jù)和當(dāng)前讀取的機(jī)械數(shù)字化傳感器的數(shù)值進(jìn)行比較，并運(yùn)用算法自動(dòng)校正，避免使用大量的人力資源。該主控器可智能的間斷性地通過(guò)采集和算法運(yùn)算轉(zhuǎn)換該機(jī)械數(shù)字化傳感器的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)交由數(shù)據(jù)傳輸模塊處理。

優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊為無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊為無(wú)線數(shù)據(jù)擴(kuò)頻LoRa傳輸模塊。

所述無(wú)線數(shù)據(jù)擴(kuò)頻LoRa傳輸模塊具備接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)模式，可一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)一數(shù)據(jù)傳輸。在主控器不發(fā)送數(shù)據(jù)的情況下，該數(shù)據(jù)傳輸模塊將處于省電模式；在主控器需要傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，則自動(dòng)切換到工作模式，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)數(shù)據(jù)管理服務(wù)器。

優(yōu)選地，所述主控器通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸模塊與后臺(tái)數(shù)據(jù)管理服務(wù)器雙向通信連接。這樣，所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理服務(wù)器便可以反向傳輸數(shù)據(jù)到無(wú)線數(shù)據(jù)擴(kuò)頻LoRa傳輸模塊的終端設(shè)備，并對(duì)其進(jìn)行管理和控制。

由于本發(fā)明具備安全可靠的可自行智能發(fā)電功能，可長(zhǎng)時(shí)間不用人工費(fèi)時(shí)費(fèi)力更換設(shè)備終端電源。燃?xì)馄髽I(yè)對(duì)于用戶用量情況可實(shí)時(shí)進(jìn)行跟蹤調(diào)節(jié)，用戶也可根據(jù)實(shí)際情況在自己的移動(dòng)終端或者PC端進(jìn)行設(shè)置和反饋，大大得加深了企業(yè)與用戶的實(shí)時(shí)關(guān)聯(lián)性。本發(fā)明具備低成本特點(diǎn)，給用戶帶來(lái)方便、快捷、安全的同時(shí)，還可降低用戶的付出成本。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1為數(shù)據(jù)采集裝置，11為機(jī)械天然氣表，12為機(jī)械數(shù)字化傳感器，2為主控器，3為數(shù)據(jù)傳輸模塊，4為電池，5為氣壓發(fā)電機(jī)，6為后臺(tái)數(shù)據(jù)管理服務(wù)器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

參照?qǐng)D1，本發(fā)明實(shí)施例一種可自行發(fā)電的智能抄表設(shè)備，包括數(shù)據(jù)采集裝置1、主控器2和電池4。所述數(shù)據(jù)采集裝置1包括裝設(shè)于天然氣管道上的機(jī)械天然氣表11以及將機(jī)械天然氣表11上的機(jī)械讀數(shù)轉(zhuǎn)換成電子數(shù)據(jù)的機(jī)械數(shù)字化傳感器12，所述機(jī)械數(shù)字化傳感器12與主控器2通信連接；所述主控器2內(nèi)含數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換運(yùn)算模塊和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，該主控器2連接有數(shù)據(jù)傳輸模塊3；所述數(shù)據(jù)傳輸模塊3通信連接于后臺(tái)數(shù)據(jù)管理服務(wù)器6；所述電池4與數(shù)據(jù)采集裝置1、主控器2和數(shù)據(jù)傳輸模塊3電連接，該電池4為可充電電池，并且電池4電連接有氣壓發(fā)電機(jī)5；所述氣壓發(fā)電機(jī)5與機(jī)械天然氣表11連接。

所述主控器2與氣壓發(fā)電機(jī)5通信連接。所述氣壓發(fā)電機(jī)5借助機(jī)械天然氣表11的進(jìn)氣口和出氣口的氣壓推動(dòng)，通過(guò)小功率發(fā)電進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換發(fā)電，并為電池4充電。所述主控器2可根據(jù)電池4的實(shí)際充電情況進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，并根據(jù)預(yù)先設(shè)定電壓閾值發(fā)送啟動(dòng)發(fā)電信號(hào)或者停止發(fā)電信號(hào)，使電池4的電壓長(zhǎng)期維持在一個(gè)正常的水平，并延長(zhǎng)其使用壽命。

所述機(jī)械數(shù)字化傳感器12為變阻結(jié)構(gòu)的機(jī)械數(shù)字化傳感器。所述機(jī)械數(shù)字化傳感器12將其內(nèi)的變阻傳感器嵌入到機(jī)械天然氣表11的讀數(shù)輪盤(pán)中，機(jī)械天然氣表11中的機(jī)械讀數(shù)輪盤(pán)會(huì)隨入氣口和出氣口的天然氣流動(dòng)的氣流推動(dòng)，并隨著天然氣的流速快慢而按一定速度滾動(dòng)。機(jī)械數(shù)字化傳感器12根據(jù)滑動(dòng)變阻的原理，其內(nèi)置的電阻應(yīng)變片會(huì)隨該機(jī)械天然氣表11的讀數(shù)輪盤(pán)一起做弧線運(yùn)動(dòng)，并發(fā)行機(jī)械形變，使機(jī)械數(shù)字化傳感器12內(nèi)的變阻傳感器的輸出數(shù)據(jù)發(fā)生變換。

所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換運(yùn)算模塊為ADC模塊；所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊為flash數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。所述主控器2可通過(guò)其內(nèi)置ADC模塊將機(jī)械數(shù)字化傳感器12的數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)部轉(zhuǎn)換和運(yùn)算，并且將最終得到的數(shù)據(jù)存入該主控器2的存儲(chǔ)模塊中，且斷電后數(shù)據(jù)不丟失。當(dāng)該設(shè)備意外斷電時(shí)，系統(tǒng)重啟后主控器2可根據(jù)存儲(chǔ)模塊中的數(shù)據(jù)和當(dāng)前讀取的機(jī)械數(shù)字化傳感器12的數(shù)值進(jìn)行比較，并運(yùn)用算法自動(dòng)校正，避免使用大量的人力資源。該主控器2可智能的間斷性地通過(guò)采集和算法運(yùn)算轉(zhuǎn)換該機(jī)械數(shù)字化傳感器12的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)交由數(shù)據(jù)傳輸模塊3處理。

所述數(shù)據(jù)傳輸模塊3為無(wú)線數(shù)據(jù)擴(kuò)頻LoRa傳輸模塊。該無(wú)線數(shù)據(jù)擴(kuò)頻LoRa傳輸模塊具備接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)模式，可一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)一數(shù)據(jù)傳輸。在主控器2不發(fā)送數(shù)據(jù)的情況下，該數(shù)據(jù)傳輸模塊3將處于省電模式；在主控器2需要傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，則自動(dòng)切換到工作模式，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)數(shù)據(jù)管理服務(wù)器6。所述主控器2通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸模塊3與后臺(tái)數(shù)據(jù)管理服務(wù)器6雙向通信連接。這樣，所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理服務(wù)器6便可以反向傳輸數(shù)據(jù)到無(wú)線數(shù)據(jù)擴(kuò)頻LoRa傳輸模塊的終端設(shè)備，并對(duì)其進(jìn)行管理和控制。

由于本設(shè)備具備安全可靠的可自行智能發(fā)電功能，可長(zhǎng)時(shí)間不用人工費(fèi)時(shí)費(fèi)力更換設(shè)備終端電源。燃?xì)馄髽I(yè)對(duì)于用戶用量情況可實(shí)時(shí)進(jìn)行跟蹤調(diào)節(jié)，用戶也可根據(jù)實(shí)際情況在自己的移動(dòng)終端或者PC端進(jìn)行設(shè)置和反饋，大大得加深了企業(yè)與用戶的實(shí)時(shí)關(guān)聯(lián)性。本發(fā)明具備低成本特點(diǎn)，給用戶帶來(lái)方便、快捷、安全的同時(shí)，還可降低用戶的付出成本。

本實(shí)施例設(shè)備無(wú)線智能抄表，不但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單操作方便，易于維護(hù)，便于管理監(jiān)控；而且抄表效果好，設(shè)備成本低廉，大大的提高了抄表的效率和抄表成本。

上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。