一种基于NB-IoT和RS485通信技术的工业燃气表控制器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于NB‑IoT和RS485通信技术的工业燃气表控制器，包括中心控制模块、阀门控制模块、数据采集模块、数据上传模块以及电源管理模块；本实用新型专利技术提供的基于NB‑IoT和RS485通信技术的工业燃气表控制器利用数据采集模块通过RS485的方式采集燃气计量数据，采用中心控制模块判断剩余气量是否超过报警气量阈值从而控制阀门控制模块关断燃气阀门，并利用NB‑IoT的方式将气量上传至服务器中，实现了燃气表数据远程上传，实时监控燃气用量的功能，提高了数据获取的实时性。

An industrial gas meter controller based on Nb IOT and RS485 communication technology

【技术实现步骤摘要】
一种基于NB-IoT和RS485通信技术的工业燃气表控制器
本技术涉及工业燃气表控制器，具体涉及一种基于NB-IoT和RS485通信技术的工业燃气表控制器。
技术介绍
伴随国家节能减排、保卫蓝天大规模推广和应用，针对国内工业燃气迅速增长需要，燃气公司对工业燃气流量计监控和燃气用量大数据分析的需要，促使燃气公司有动力通过智能表的改造来实现工业燃气流量计的核算和远程监控等需求。传统的抄表方案需要人工上门抄表，一定程度上增加了燃气公司的人力和附加成本。GSM/CDMA/GPRS技术是上个世纪90年代面向个人通信开发的技术，在物联网燃气表领域得到了一定程度应用，但当前技术方案下的GSM/CDMA/GPRS物联网燃气表存在成本高、资费贵和在网功耗较大等不足。现有技术中基于脉冲计量的工业控制器广泛应用，由于工业流量计的瞬时流量范围大，对脉冲计量容易漏计量，对流量计状态不能实时监控，容易造成脉冲不计量或乱计量，且工况环境复杂容易，脉冲线上干扰容易造成多计量等，因此现有技术中的工业普通燃气脉冲计量控制器存在不能实时得到现场数据的缺点。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于NB-IoT和RS485通信技术的工业燃气表控制器，用以解决现有技术中的工业普通燃气脉冲计量控制器存在不能实时得到现场数据等问题。为了实现上述任务，本技术采用以下技术方案：一种基于NB-IoT和RS485通信技术的工业燃气表控制器，包括中心控制模块、阀门控制模块、数据采集模块、数据上传模块以及电源管理模块；<br>所述的电源管理模块用于为所述的中心控制模块、阀门控制模块、数据采集模块以及数据上传模块供电；所述的中心控制模块用于生成数据采集信号；所述的数据采集模块用于根据所述的数据采集信号，利用RS485的方式采集燃气计量数据；所述的中心控制模块用于对所述的燃气计量数据进行处理，获得计量气量；所述的中心控制模块还用于根据计量气量获得剩余气量；所述的中心控制模块还用于判断当剩余气量低于报警关阀气量时，生成阀门关断信号；所述的中心控制模块还用于判断当剩余气量大于等于报警关阀气量时，生成阀门开通信号；所述的阀门控制模块用于根据所述的阀门关断信号或阀门开通信号，控制阀门开通或关断；所述的数据上传模块用于以NB-IoT的方式将所述的计量气量和剩余气量上传至服务器。进一步地，所述的数据采集模块还用于根据所述的数据采集信号，采集计量设备状态，所述的设备状态包括正常或异常；所述的中心控制模块还用于判断设备状态，当所述的设备状态为异常时，生成阀门关断信号；当所述的设备状态为正常时，生成阀门开通信号。进一步地，所述的工业燃气表控制器还包括时钟管理模块；所述的时钟管理模块用于定期生成数据采集周期信号；所述的中心控制模块用于根据所述的数据采集周期信号，生成数据采集周期控制信号；所述的数据采集模块用于根据所述的数据采集周期控制信号采集燃气计量数据以及计量设备状态。进一步地，所述的工业燃气表控制器还包括数据存储模块、液晶显示模块、蜂鸣器模块以及按键模块；所述的数据存储模块用于存储所述的计量气量以及剩余气量；所述的液晶显示模块用于显示所述的计量气量、剩余气量、设备状态、当前时间、设备编号以及电池电压；所述的按键模块用于生成立即采集信号或立即通信信号；所述的中心控制模块还用于根据所述的立即采集信号，生成数据采集即时信号；所述的数据采集模块用于根据所述的数据采集即时信号，利用RS485的方式采集燃气计量数据以及计量设备状态；所述的中心控制模块还用于根据所述的立即通信信号控制数据上传模块以NB-IoT的方式将所述的计量气量上传至服务器；所述的按键模块还用于切换液晶显示模块的屏幕；所述的蜂鸣器模块用于当所述的设备状态为异常时，发出报警信号。进一步地，所述的电源管理模块包括电池子模块、RS485供电子模块以及其他供电子模块；所述的电池子模块用于提供系统电源；所述的RS485供电子模块用于对所述的系统电源进行转换，为所述的数据采集模块供电；所述的其他供电子模块用于对所述的系统电源进行转换，为除数据采集模块以外的所有模块供电。进一步地，所述的RS485供电子模块包括输入稳压单元、开断控制单元、升压隔离单元以及输出稳压单元；所述的输入稳压单元用于对所述的系统电源进行稳压，获得稳压电压；所述的开断控制单元用于根据所述的数据采集控制信号，将所述的稳压电压输入至升压隔离单元；所述的升压隔离单元用于对所述稳压电压进行升压，获得升压电压；所述的输出稳压单元用于对所述的升压电压进行稳压，获得RS485供电电压。进一步地，所述的输入稳压单元包括稳压芯片U6，所述的输出稳压单元包括稳压芯片A4以及电容C6。进一步地，所述的开断控制单元包括PNP管Q4、NPN管Q9、电阻R27以及电阻R26；所述的PNP管Q4的集电极与所述的输入稳压单元连接，所述的PNP管Q4的基极与所述的电阻R27连接，所述的PNP管Q4的发射极与所述的升压隔离单元连接；所述的电阻R27还与所述的NPN管Q9的集电极连接，所述的NPN管Q9的发射极接地；所述的NPN管Q9的基极通过所述的电阻R26与所述的中心控制模块连接。进一步地，所述的升压隔离单元包括升压芯片U5、电容C4以及二极管D12；所述的升压芯片U5的输入端VIN与所述的PNP管Q4的发射极连接，所述的升压芯片U5的输入端VIN与接地端GND之间连接有所述的电容C4，所述的升压芯片U5的输出正极VO+通过所述的二极管D12连接，D12的输出连接到计量设备的正极，所述的升压芯片U5的输出负极VO-与计量设备的GND连接。进一步地，所述的数据采集模块包括隔离485通信芯片U12、电阻R26、电容C26以及电容C10；所述的隔离485通信芯片U12的电源端VCC与所述的输出稳压单元连接；所述的隔离485通信芯片U12的电源端VCC还通过相互并联的电容C26以及电容C10接地；所述的隔离485通信芯片U12的接地端GND接地；所述的隔离485通信芯片U12的数据发送端TXD、数据接收端RXD以及控制端CON均与所述的中心控制模块连接；所述的隔离485通信芯片U12的输出端A以及输出端B与计量设备连接；在所述的输出端A以及输出端B之间还连接有电阻R26。本技术与现有技术相比具有以下技术效果：1、本技术提供的基于NB-IoT和RS485通信技术的工业燃气表控制器利用数据采集模块通过RS485的方式采集燃气计量数据，采用中心控制模块判断剩余气量是否超过报警气量阈值从而控制阀门控制模块关断燃气阀门，并利用NB-IoT的方式将气量上传至服务器中，实现了燃气表数据远程上传，实时监控燃气用量的功能，提高了数据获取的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于NB-IoT和RS485通信技术的工业燃气表控制器，包括中心控制模块、阀门控制模块、数据采集模块、数据上传模块以及电源管理模块；其特征在于，/n所述的电源管理模块用于为所述的中心控制模块、阀门控制模块、数据采集模块以及数据上传模块供电；/n所述的中心控制模块用于生成数据采集信号；/n所述的数据采集模块用于根据所述的数据采集信号，利用RS485的方式采集燃气计量数据；/n所述的中心控制模块用于对所述的燃气计量数据进行处理，获得计量气量；/n所述的中心控制模块还用于根据计量气量获得剩余气量；/n所述的中心控制模块还用于判断当剩余气量低于报警关阀气量时，生成阀门关断信号；/n所述的中心控制模块还用于判断当剩余气量大于等于报警关阀气量时，生成阀门开通信号；/n所述的阀门控制模块用于根据所述的阀门关断信号或阀门开通信号，控制阀门开通或关断；/n所述的数据上传模块用于以NB-IoT的方式将所述的计量气量和剩余气量上传至服务器。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于NB-IoT和RS485通信技术的工业燃气表控制器，包括中心控制模块、阀门控制模块、数据采集模块、数据上传模块以及电源管理模块；其特征在于，
所述的电源管理模块用于为所述的中心控制模块、阀门控制模块、数据采集模块以及数据上传模块供电；
所述的中心控制模块用于生成数据采集信号；
所述的数据采集模块用于根据所述的数据采集信号，利用RS485的方式采集燃气计量数据；
所述的中心控制模块用于对所述的燃气计量数据进行处理，获得计量气量；
所述的中心控制模块还用于根据计量气量获得剩余气量；
所述的中心控制模块还用于判断当剩余气量低于报警关阀气量时，生成阀门关断信号；
所述的中心控制模块还用于判断当剩余气量大于等于报警关阀气量时，生成阀门开通信号；
所述的阀门控制模块用于根据所述的阀门关断信号或阀门开通信号，控制阀门开通或关断；
所述的数据上传模块用于以NB-IoT的方式将所述的计量气量和剩余气量上传至服务器。


2.如权利要求1所述的基于NB-IoT和RS485通信技术的工业燃气表控制器，其特征在于，所述的数据采集模块还用于根据所述的数据采集信号，采集计量设备状态，所述的设备状态包括正常或异常；
所述的中心控制模块还用于判断设备状态，当所述的设备状态为异常时，生成阀门关断信号；当所述的设备状态为正常时，生成阀门开通信号。


3.如权利要求2所述的基于NB-IoT和RS485通信技术的工业燃气表控制器，其特征在于，所述的工业燃气表控制器还包括时钟管理模块；
所述的时钟管理模块用于定期生成数据采集周期信号；
所述的中心控制模块用于根据所述的数据采集周期信号，生成数据采集周期控制信号；
所述的数据采集模块用于根据所述的数据采集周期控制信号采集燃气计量数据以及计量设备状态。


4.如权利要求2所述的基于NB-IoT和RS485通信技术的工业燃气表控制器，其特征在于，所述的工业燃气表控制器还包括数据存储模块、液晶显示模块、蜂鸣器模块以及按键模块；
所述的数据存储模块用于存储所述的计量气量以及剩余气量；
所述的液晶显示模块用于显示所述的计量气量、剩余气量、设备状态、当前时间、设备编号以及电池电压；
所述的按键模块用于生成立即采集信号或立即通信信号；
所述的中心控制模块还用于根据所述的立即采集信号，生成数据采集即时信号；
所述的数据采集模块用于根据所述的数据采集即时信号，利用RS485的方式采集燃气计量数据以及计量设备状态；
所述的中心控制模块还用于根据所述的立即通信信号控制数据上传模块以NB-IoT的方式将所述的计量气量上传至服务器；
所述的按键模块还用于切换液晶显示模块的屏幕；
所述的蜂鸣器模块用于当所述的设备状态为异常时，发出报警信号。


5.如权利要求1所述的基于NB-IoT和RS485通信技术的工业燃气表控制器，其特征在于，所述的电源管理模块包括电池子模块、RS485供电子模...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨立平，武敬彬，
申请(专利权)人：西安普瑞米特科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61