电卡(IC卡)式煤气计费控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种电卡式（ＩＣ卡）煤气自动控制装置，属煤气表控制领域。本装置是在煤气表（２）的进气管处装有包含断气执行机构、到位接触器（８）和阀门共同构成的阀门驱动机构，及装在煤气表表头内部传动齿轮上的磁缸（５）和传感器（６），和含有中央处理器（ＣＰＵ（Ｕ↓［１］）、数据存贮器、指示灯（Ｕ↓［５］）、讯响器（Ｕ↓［６］）、检测电路（Ｋ↓［１］、Ｋ↓［２］）、稳压电源（Ｃ↓［３］、Ｃ↓［４］、Ｕ↓［９］、Ｃ↓［６］、Ｃ↓［５］）构成的控制电路，与控制电路插口方式连接的电卡。本实用新型专利技术结构简单，可靠，造价低，适于推广。（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种采用电卡(IC卡)来自动计费、控制煤气表的装置，特别适用于城市管道煤气的自动计费和定量控制，属煤气表控制领域。目前、在国内管道煤气用户的计费中，都采用人工抄表方式，此方式原始，落后，不但费时费工，而且用户先用气，后付款，无形中给煤气管理部门造成很大损失.同时有关部门不能及时了解、掌握用户的用气状况，不便对用户进行统一的管理；中国专利ZL93207187和ZL93219663公开了一种使用磁卡自动计量的磁卡式煤气表，但此种磁卡式煤气表也存在下列缺点驱动磁头的马达及机械部件易于损坏；在厨房环境下，容易造成磁头、磁卡表面的污染，发生读、写数据错误；成本偏高。本技术的目的是提供一种克服上述技术缺点，采用低功耗CPU为主控部件的电卡式(或者称IC卡)煤气装置，通过安装于煤气表内的控制电路来实现煤气自动计费、自动控制功能。本技术提供以断气执行机构、到位接触器和阀门共同构成的阀门控制机构。本技术的目的是通过下列机械结构和电路完成的在包含有煤气表、进气管和出气管的组成的煤气表，其特征在于(1)在煤气表的进气管处装有包含断气执行机构、到位接触器和阀门共同构成的阀门驱动机构，(2)及装在煤气表表头内部传动齿轮上的磁缸和传感器，(3)和含有中央处理器(CPU(U1)、数据存贮器、指示灯(U5)、讯响器(U6)、检测电路(K1、K2)、稳压电源(C3、C4U9、C6、C5)构成的控制电路，(4)与控制电路插口方式连接的电卡；断气机构可由包含有直流马达、传动变速齿轮构成，其传动变速齿轮直接与球型阀固定连接，传动变速齿轮上装有到位接触器，直流马达上的齿轮直接与传动变速齿轮啮合，直流马达的控制线与控制电路相接；断气机构也可直接由电磁阀构成，电磁阀的控制线与控制电路相接；磁钢和传感器最好装在煤气表百分位传动齿轮上。本装控制电路部份的电路连接特征是A.中央处理器CPU(U1)的P3.6、P3.7分别接提升电阻R7、R8，E2PROM(U3)的5、6脚，端子A1、A2，电阻R7、R8另一端接电源正；P3.3、P3.4、P3.5分别经电阻(R3、R4、R5)接达林顿管陈列(U2)的1、2、3脚，RST接电介电容(C3)的负极，电容正极接电源正。X1、X2接晶振U15，同时接电容C1、C2，C1、C2的另一端接地；INT1接传感器U14的2脚；T0接电压比较器393(U12)的1脚；P3.0和T0脚相连；P3.1接提升电阻R1和接触开关K1；P3.2接提升电阻R2和接触开关K2；电阻R1、R2的另一端接电源正，K1、K2另一端接地。B.数据存贮器E2PROM(U3)的1、2、3脚接地；卡上A4端子口接主板地，A5端子口接主板电源正；C.驱动电路由达林顿晶体管阵列，电阻R9，发光管U5，电阻R10，讯响器U6，直流马达U7，等器件组成；达林顿晶体管阵列(U2)的16脚接电阻R9，R9另一端接发光管U5的负极，其正极接正电源；15脚接电阻R10，R10另一脚接讯响器U6，U6另一端接电源正；14脚接直流马达U7，U7另一端接电源正；D.传感器U14的1脚接电源正，3脚接地，2脚接CPU(U1)的19脚；E.电压过低检测电路由稳压电源U9)，电容器(C3、C4、U9、C6、C5)，电池充电U10、电源切换U11、电压过低检测U13等器件组成，详细连接如下电源稳压器U9的输出脚(2脚)接二极管U10的正极，负极接系统电源正，同时，经R11接电池(D)正极，同时电池(D)正极又经二极管U11的正极连至电源正。比较器的1脚接电阻R15，R15另一端接电源正；2脚接电阻R13和U13的负极，R13另一端接电源正，U13的正极接地；3脚接电阻R12、R14、R12的另一端接电池(D)正极，R14另一端接地。本装置基本工作原理是从安装在煤气表内部传动齿轮的磁钢(5)和传感器(6)上得到用户实际煤气用量信号，让该信号与存贮本装置中控制电路中的用户可使用煤气量进行对比，最终控制断气执行机构(直流马达或者电磁阀)转动，使球型阀是处于″开″位置、还是处于″关″位置。其电路的特点主要有下列几点1.稳压电源和后备电池之间的相互切换和稳压电源对电池的充电技术。2.电压异常检测电路。2.1通过比较器获得电压过低信号，中断CPU执行关阀动作。2.2联接中断信号到CPU的I/O口，通过对I/O口的判读，获知电压是否恢复正常，从而结束中断。3.CPU工作模式休眠、苏醒状态的使用方式，具体有3.1CPU平时一直处于休眠状态。3.2使用外部读卡信号，通过中断唤醒CPU，读入数据后恢复休眠状态。3.3使用传感器感应信号通过中断唤醒CPU，记录下煤气消耗后恢复省电状态。4.采用集成电卡，卡上数据存于串行E2PROM中。5.煤气消耗的记录方式5.1超量使用按负数记录。5.2从煤气卡上读入并存入E2ROM的煤气数以某一加权系数为单位(如10)，在用完10方后，对其数据减1。6.通、断煤气的工作模式正常时煤气阀门处于常开状态，断电、且电池电压过低，或煤气用完，阀门自动关闭。本技术由于采用了以低功耗CPU为主控部件的电卡式方式，因此具有高集成度，高可靠性，不怕环境污染和低成本的优点，是一更适于推广的管道煤气自动计费，定量控制装置。下面结合实施例将本技术装置工作原理做进一步详述。附图说明图1为本装置的电路原理图。图2为电源机构电路原理图。图3为本装置主程序流程图。图4为本装置读写卡中断程序流程图。图5为本装置的计数中断程序流程图。图6为本装置掉电中断程序流程图。图7为本装置直流马达断气执行机构的结构示意图和煤气表表头内部磁缸及传感器放置位置的示意图。如图1开示，本技术的CPU(U1)选用低功耗型具有I2C总线和外部中断功能的单片机87C51，该机具有体积小，功耗低，性能高的优点。它完成对整个系统的控制，计量任务；外部数据存贮器(U3)和卡上数据存贮介质(U4)选用2线式E2PROM AT24C02，容量为256*8，电压范围宽，功耗低，和CPU连接均为2线式的串行方式，只占用CPU的2根I/O口；驱动电路选用达林顿晶体管阵列2003(U2)，集成度高，驱动电流大和CPU连接简单。CPU3根I/O口线通过电阻和U2的输入端相连，其输出接驱动发光管，讯响器、直流马达。电卡的插入信号接CPU的中断INT0，霍尔传感器传来的煤气消耗信号接中断INT1，电压过低检测电路输出的电压过低信号接中断T0(扩展为外部中断)，阀门″开″到位信号，″关″到位信号以及掉电信号分别接至CPU的三个I/O口，P3.0，P3.1，P3.2。本系统的工作流程分为以下几部分主程序流程框图(见图三)；读写卡中断程序流程图(见图四)；计数中断程序流程图(见图五)；掉电中断程序流程图(见图六)。内部数据区定义如下(1)RAM0煤气数暂存区。(2)ROM0卡上煤气数存贮区。(3)ROM1煤气数存贮区。(4)Bell气少标志位，若为1，在每用完一方煤气后，系统给出声响提示。如图2所示，电源部分由于采用了市电和电池共用的方式，能保证在连续停电100小时的情况下，系统继续正常工作，之后产生掉电中断信号，其原理如下220V市电经整流滤波和7806稳压后获得6V直流电源，经二极管供给本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电卡（ＩＣ卡）式煤气计费控制装置，包含有煤气表（２）、进气管（４）和出气管（１），其特征是：（１）在煤气表（２）的进气管处装有包含断气执行机构、到位接触器（８）和阀门共同构成的阀门驱动机构，（２）及装在煤气表表头内部传动齿轮上的 磁钢（５）和传感器（６），（３）和含有中央处理器（ＣＰＵ（Ｕ↓［１］）、数据存贮器、指示灯（Ｕ↓［５］）、讯响器（Ｕ↓［６］）、检测电路（Ｋ↓［１］、Ｋ↓［２］）、稳压电源（Ｃ↓［３］、Ｃ↓［４］、Ｕ↓［９］、Ｃ↓［６］、Ｃ↓［５］）构 的控制电路，（４）与控制电路插口方式连接的电卡。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宪朝，张炳蔚，赵勇，王健培，李宗禄，曹明武，王春林，
申请(专利权)人：昆明七五零高新技术公司，昆明煤气总公司，
类型：实用新型
国别省市：53[中国|云南]