專利名稱：燃氣工商業(yè)用戶終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種監(jiān)測燃氣用戶使用情況的終端設(shè)備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的燃氣工商業(yè)用戶終端由CPU、數(shù)據(jù)存儲器和FLASH存儲器組成，CPU與存儲器之間通過16位數(shù)據(jù)總線進行通信，將采集到的流量計或者膜式燃氣表的數(shù)據(jù)，存儲到外部FLASH存儲器中。燃氣公司的工作人員在某一時間段去現(xiàn)場抄讀計量數(shù)據(jù)，并以此數(shù)據(jù)作為繳費和問題查詢的依據(jù)。這種抄表方式存在的缺陷是一、不能了解客戶使用燃氣的情 況，及時發(fā)現(xiàn)客戶用氣異常的信息；二、當遇到客戶拖欠燃氣費用或者遭遇火災(zāi)等緊急情況時，難以及時采取補救措施。尤其隨著天然氣在發(fā)電、工業(yè)鍋爐、賓館酒店、燃氣汽車、冷熱電三聯(lián)供、燃氣熱泵等領(lǐng)域廣泛使用，城市燃氣消費結(jié)構(gòu)將由目前以居民生活炊事和供熱為主轉(zhuǎn)為工商業(yè)能源消費為主，因此如何實現(xiàn)燃氣工商業(yè)用戶的自動抄表和遠程控閥成為目前亟待解決的問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種用于解決燃氣工商業(yè)用戶自動抄表和遠程控閥的燃氣工商業(yè)用戶終端。本實用新型提供的燃氣工商業(yè)用戶終端，包含一個CPU、一個通過SPI接口與CPU相連接的FLASH存儲器；還包含一個GPRS單元、一個閥控單元，其中GPRS單元與CPU通過串口連接，用于實現(xiàn)燃氣工商業(yè)用戶的自動抄表，閥控單元與CPU通過GPIO 口相連接，用于實現(xiàn)對燃氣工商業(yè)用戶的遠程控閥。為了使燃氣工商業(yè)大客戶可以實現(xiàn)遠程關(guān)閘、人工開閘，所述閥控單元包含一個控制電路和一個繼電器，控制電路包含二極管、三極管、光稱，光稱的陽極與信號輸入端相連接，用于隔離控制信號和外部信號，光耦與三極管相連接，三極管與繼電器線圈相連接，用于控制繼電器的開或關(guān)，二極管與繼電器線圈接口反并聯(lián)，用于保護繼電器。為了使燃氣工商業(yè)普通用戶可以實現(xiàn)遠程控制開閘和關(guān)閘，所述閥控單元包含結(jié)構(gòu)對稱的兩組電路，該電路包含基極限流電阻、PNP型三極管、NPN型三極管、MOS管，NPN型三極管的基極與信號輸入端相連接，NPN型三極管的集電極接于MOS管柵極和PNP型三極管的基極上，用于控制PNP型三極管和MOS管柵極的電位，NPN型三極管的發(fā)射極與MOS管的源極相連接并接地，基極限流電阻接于PNP型三極管的基極和PNP型三極管的發(fā)射極之間并將PNP型三極管的發(fā)射極接電源，用于控制PNP型三極管的基極電壓低于其發(fā)射極電壓，PNP型三極管的集電極接于MOS管的漏極和閥門線圈一腳上，用于控制MOS管漏極和閥門線圈一腳的電位。為了克服采用EEPROM存儲的缺陷，并存儲I年以上的采集信息，所述FLASH存儲器采用大容量串行存儲FLASH芯片。為了實現(xiàn)本實用新型的高性能、低功耗和數(shù)據(jù)存儲功能，所述CPU采用AVR中的ATxmega256A3硬件平臺為核心。本實用新型使用時通過RS485單元或者脈沖單元與燃氣表相連接。工作時主站通過GPRS通訊方式發(fā)送抄表指令，GPRS單元接收到指令并將其傳給CPU系統(tǒng)，CPU系統(tǒng)通過RS485單元或者脈沖單元抄表，并將抄到的數(shù)據(jù)存儲到外部FLASH存儲器中，然后通過GPRS單元傳回主站。主站工作人員使用數(shù)據(jù)分析軟件進行數(shù)據(jù)分析，得到分析結(jié)果，再通過GPRS通訊方式向燃氣工商業(yè)用戶終端發(fā)送關(guān)閥指令，GPRS單元收到指令后通過CPU系統(tǒng)下達給閥控單元，由閥控單元控制關(guān)閥，以實現(xiàn)對燃氣工商業(yè)用戶用氣狀態(tài)的控制。本實用新型通過GPRS通訊方式接發(fā)指令和傳輸數(shù)據(jù)，可以及時快速的了解燃氣工商業(yè)用戶的用氣情況，實現(xiàn)自動抄表，并且可以有效的解決由于抄收氣量不及時導(dǎo)致的燃氣供銷差問題；同時主站根據(jù)對燃氣工商業(yè)用戶用氣數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，通過閥控單元實施是否關(guān)閘，并在燃氣工商業(yè)客戶遇到突發(fā)狀況時，可以通過閥控單元緊急關(guān)閥，確保人身財產(chǎn)安全，減少不必要的損失。
圖I為本實用新型的功能框架圖。圖2為本實用新型所述閥控單元的一種實施方式電路圖。圖3為本實用新型所述閥控單元的另一種實施方式電路圖。
具體實施方式
從圖I中可以看出本實用新型包含一個CPU、一個通過SPI接口與CPU相連接的FLASH存儲器、一個與通過GPIO 口相連接的脈沖輸入單元、兩個通過串口相連接的RS-485單元、一個通過I2C 口相連接的硬件實時時鐘單元,還包含一個GPRS單元、一個閥控單元，其中GPRS單元和CPU通過串口相連接，閥控單元與CPU通過GPIO 口相連接。從圖2中可以看出本實用新型所述閥控單元電路的一種實施方式包含電阻R53、R54、R55、R56、R57，電容C104，二極管V48，三極管V49，光耦D24，繼電器Kl，具體連接方式電阻R55與電容C104并聯(lián)，一端與控制端相連接并經(jīng)由電阻R54與光耦D24的陽極相連接，另一端與光耦D24的陰極相連接并接地，光耦D24的集電極經(jīng)由電阻R53與電源相連接，光耦D24的射極接于電阻R56 —端和三極管V49基極上，電阻R56的另一端與三極管V49射極相連接并接地，三極管V49集電極經(jīng)由電阻R57與二極管V48正極相連接，二極管V48與繼電器線圈接口反并聯(lián)。具體工作過程當控制RelayABO信號輸出為高電平時，光耦導(dǎo)通，隨后三極管V 49導(dǎo)通，此時繼電器Kl線圈帶電，RLAO和RLA2短接，控制電磁閥關(guān)閉閥門，把燃氣管道緊急切斷。其中R55和C104接在繼電器控制端的前端，用來確保在繼電器不動作時，它的控制前端是可靠的低電平，防止誤動作。R54用來限制光耦前端的電流，D24用來保證內(nèi)部控制回路與外部繼電器控制的電源可靠隔離。繼電器線圈端反并聯(lián)二極管V48，主要是保護繼電器的線圈不被斷開時產(chǎn)生的高電壓所損壞。從圖3中可以看出本實用新型所述閥控單元電路的另一種實施方式包含PNP型三極管 V6、V7，NPN 型三極管 V10, VII, MOS 管 V8、V9，電阻 R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22，閥控單元包含結(jié)構(gòu)對稱的兩組電路，用于控制電磁閥線圈兩個腳的電位，具體連接方式電阻R15、R18 一端與PNP型三極管V6的基極相連接，電阻R15另一端接于PNP型三極管V6的發(fā)射極和電源上，PNP型三極管V6的集電極接于MOS管V8的漏極和電磁閥線圈的端口上，電阻R18的另一端接于MOS管V8的柵極和NPN型三極管VlO的集電極上，NPN型三極管VlO的基極與電阻R19、R21 —端相連接，電阻R21的另一端接地，電阻R19的另一端與控制端相連接，NPN型三極管VlO的發(fā)射極與MOS管V8的源極相連接并接地。具體工作過程當需要打開閥門時，將M0T0R_0PEN_CTRL管腳端置于高電平，此時V7和V11導(dǎo)通，V9截止；將M0T0R_CL0SE_CTRL管腳端置于低電平，此時V6和VlO截止，V8導(dǎo)通，電磁閥線圈XS4的I腳為高，2腳為低；當需要關(guān)閉閥門時，將M0T0R_0PEN_CTRL管腳端置于低電平，此時V7和Vll截止，V9導(dǎo)通；將M0T0R_CL0SE_CTRL管腳端置于高電平，此時V6和VlO導(dǎo) 通，V8截止，XS4的I腳為低，2腳為高。在閥控檢測單元還引出了兩路閥控到位檢測信號，便于在閥門開關(guān)到位時停止動作，避免電機堵轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求1.一種燃氣工商業(yè)用戶終端，包含一個CPU、一個通過SPI接口與CPU相連接的FLASH存儲器，其特征在于還包含一個GPRS單元、一個閥控單元，其中GPRS單元與CPU通過串口相連接，用于實現(xiàn)燃氣工商業(yè)用戶的自動抄表，閥控單元與CPU通過GPIO 口相連接，用于實現(xiàn)對燃氣工商業(yè)用戶的遠程控閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃氣工商業(yè)用戶終端，其特征在于所述閥控單元包含一個控制電路和一個繼電器，控制電路包含二極管、三極管、光稱，光稱的陽極與信號輸入端相連接，用于隔離控制信號和外部信號，光耦與三極管相連接，三極管與繼電器線圈相連接，用于控制繼電器的開或關(guān)，二極管與繼電器線圈接口反并聯(lián)，用于保護繼電器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃氣工商業(yè)用戶終端，其特征在于所述閥控單元包含結(jié)構(gòu)對稱的兩組電路，該電路包含基極限流電阻、PNP型三極管、NPN型三極管、MOS管，NPN型三極管的基極與信號輸入端相連接，NPN型三極管的集電極接于MOS管柵極和PNP型三極管的基極上，用于控制PNP型三極管和MOS管柵極的電位，NPN型三極管的發(fā)射極與MOS管的源極相連接并接地，基極限流電阻接于PNP型三極管的基極和PNP型三極管的發(fā)射極之間并將PNP型三極管的發(fā)射極接電源，用于控制PNP型三極管的基極電壓低于其發(fā)射極電壓，PNP型三極管的集電極接于MOS管的漏極和閥門線圈一腳上，用于控制MOS管漏極和閥門線圈一腳的電位。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃氣工商業(yè)用戶終端，其特征在于所述FLASH存儲器采用大容量串行FLASH存儲芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃氣工商業(yè)用戶終端，其特征在于所述CPU采用 AVR中的ATxmega256A3硬件平臺為核心。
專利摘要本實用新型公開了一種燃氣工商業(yè)用戶終端，該燃氣工商業(yè)用戶終端包含一個CPU、一個通過SPI接口與CPU相連接的FLASH存儲器，還包含一個GPRS單元、一個閥控單元，其中GPRS單元與CPU通過串口相連接，閥控單元和CPU通過GPIO口相連接。本實用新型通過GPRS單元遠程通訊來實現(xiàn)自動抄表，解決由于抄收氣量不及時導(dǎo)致的燃氣供銷差問題，并通過閥控單元控制關(guān)閥來實現(xiàn)對燃氣工商業(yè)用戶惡意拖欠燃氣費用或者火災(zāi)等緊急情況時遠程控閥。
文檔編號G08C17/02GK202600952SQ20122026493
公開日2012年12月12日 申請日期2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月7日
發(fā)明者石英春, 劉利方, 黃深喜 申請人:湖南威銘能源科技有限公司