創(chuàng)意無極限，儀表大發(fā)明。今天為大家介紹一項國家發(fā)明授權(quán)專利――一種基于GPRS通信技術(shù)的光電直讀燃氣表控制器。該專利由西安普瑞米特科技有限公司申請，并于2017年6月6日獲得授權(quán)公告。

內(nèi)容說明

本實用新型涉及天然氣計量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于GPRS通信技術(shù)的光電直讀燃氣表控制器。

發(fā)明背景

隨著社會的不斷發(fā)展和進步，天然氣的使用在現(xiàn)代社會發(fā)展和居民生活中的地位和作用越來越重要；隨著城市管道的大規(guī)模推廣和應(yīng)用，燃氣表的應(yīng)用也深入到千家萬戶。

隨著城市規(guī)模的擴大，針對燃氣公司對燃氣表監(jiān)控和燃氣用量大數(shù)據(jù)分析的需要，伴隨著智能云服務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的逐步發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能燃氣表的運用也越來越多，用GPRS無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)作為智能燃氣表終端通信及設(shè)備編號分配的方式越來越廣泛。

大多數(shù)情況下，使用GPRS無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的智能燃氣表需要在長達10年的時間里保持SIM卡的可靠連接，傳統(tǒng)的插接式SIM卡座在較長時間的使用后會出現(xiàn)老化、接觸點氧化等，使得SIM卡和通信電路接觸不良，從而導(dǎo)致通信故障。在燃氣表的安裝部署過程中，需要對用戶的SIM卡編號進行登記，由于人工記錄容易出現(xiàn)錯誤，燃氣表使用過程中編號難以核對，經(jīng)常導(dǎo)致燃氣用戶與戶內(nèi)燃氣表信息不統(tǒng)一的情況。另外，由于燃氣公司對燃氣表故障等問題難以追溯時間、難以及時發(fā)現(xiàn)等問題導(dǎo)致用戶服務(wù)工作量增大，增加了燃氣公司的運營成本。

傳統(tǒng)的燃氣表數(shù)據(jù)計量采集主要有脈沖計數(shù)方式和光電編碼直讀式，脈沖計數(shù)的方式要求系統(tǒng)24小時工作，對電子器件的穩(wěn)定性要求很高，同時容易受外界磁場干擾，系統(tǒng)無法自校正而造成累計誤差，數(shù)據(jù)校正必須依靠人工來完成；而現(xiàn)有的光電直讀式燃氣表經(jīng)常存在機械字輪進位時容易出現(xiàn)讀數(shù)錯誤、受外界干擾容易出現(xiàn)誤碼、準確性低、可靠性差等缺點。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型要解決的問題是現(xiàn)有的IC卡燃氣表控制器使用插接式SIM卡，卡座易老化，安裝部署容易失誤，燃氣公司對燃氣表故障等問題難以追溯時間，燃氣表計量方式容易受外界干擾，容易出現(xiàn)讀碼錯誤，可靠性有待改善。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是：提供一種基于GPRS通信技術(shù)的光電直讀燃氣表控制器。所述基于GPRS通信技術(shù)的光電直讀燃氣表控制器，包括微控制器、GPRS無線通信模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、閥門驅(qū)動模塊、光電直讀模塊、液晶顯示模塊、按鍵電路和電源管理模塊。

圖為本申請的流程框圖

所述微控制器分別與GPRS無線通信模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、閥門驅(qū)動模塊、光電直讀模塊和電源管理模塊相連。所述GPRS無線通信模塊用于和外接GPRS網(wǎng)絡(luò)進行通信，采用貼片式SIM卡，GPRS無線通信模塊通過UART總線與微控制器的通訊端相連。所述光電直讀模塊采用透射式光電直讀方式，讀取燃氣表的數(shù)字，包括光電直讀控制電路和若干組二極管，所述二極管與燃氣表的機械字輪相對應(yīng)。

優(yōu)選地，所述二極管為紅外收發(fā)二極管，光電直讀模塊包括5組紅外收發(fā)二極管，分別與燃氣表機械字輪的5位數(shù)字相對應(yīng)。進一步地，光電直讀模塊的控制端與微控制器的控制端相連，微控制器控制五組紅外收發(fā)二極管的工作狀態(tài)，對讀取到的數(shù)據(jù)進行判斷，根據(jù)判斷結(jié)果控制閥門控制模塊。

光電直讀模塊的電源輸入端通過三極管和系統(tǒng)電源相連，微控制器控制三極管的導(dǎo)通或關(guān)斷。所述GPRS無線通信模塊包括集成電路SIM800C，貼片式SIM卡焊接在集成電路SIM800C的電路板上。

進一步地，所述按鍵電路用于觸發(fā)按鍵信號，微控制器檢測到按鍵信號時，根據(jù)按鍵信號控制液晶顯示模塊顯示相應(yīng)信息。所述的電源管理模塊包括降壓穩(wěn)壓電路、DC-DC穩(wěn)壓電路、電源電壓檢測電路和備用電容。所述降壓穩(wěn)壓電路的輸出端口和微控制器、光電直讀模塊的電源輸入端口相連接；所述DC-DC穩(wěn)壓電路和GPRS無線通信模塊相連；電源電壓檢測電路和微控制器的電壓檢測端口相連接；備用電容和系統(tǒng)主電源相連。

本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是：本實用新型提供的基于GPRS通信技術(shù)的光電直讀燃氣表控制器，采用貼片式SIM卡的技術(shù)方案，有效的避免了當(dāng)前技術(shù)條件下使用插接式SIM卡因卡座老化、接觸點氧化等導(dǎo)致的設(shè)備通信故障，提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

本申請?zhí)峁┑娜細獗砜刂破鞑捎玫耐干涫焦怆娭弊x模塊，不受時間和環(huán)境的影響而出現(xiàn)判讀困難和誤碼，采用獨特的編碼技術(shù)，徹底解決了機械字輪轉(zhuǎn)動進位時讀數(shù)不準的難題，故障率低、功耗極低，有效提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性，改善了燃氣用戶的實際使用體驗。

本申請?zhí)峁┑娜細獗砜刂破鳎捎梦⒐脑O(shè)計方案，融合GPRS無線通信技術(shù)和遠程云服務(wù)器數(shù)據(jù)處理技術(shù)與一體，實現(xiàn)了燃氣表終端的物聯(lián)網(wǎng)實際應(yīng)用解決方案。本申請?zhí)峁┑娜細獗砜刂破?，基于GPRS的遠程數(shù)據(jù)上報、遠程時間讀寫和遠程閥門控制、60天日用量信息查詢、月用量信息查詢等功能，為燃氣公司的云服務(wù)和大數(shù)據(jù)工程提供了有利的支撐，很大程度上方便了燃氣公司的運營管理。