专利名称：一种具有燃气使用量明细数据生成及存储功能的燃气表的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种燃气表。
背景技术：
目前城市燃气(管道煤气、天然气等)行业中通常采用的计量和收费方法有以下几种:1、采用机械式燃气表为计量工具，使用人工进行抄表的方式，而根据上次抄表数和本次抄表数之差，作为使用量，乘以单价，即可形成本次的计费金额；2、采用IC卡燃气表进行计量和计费的预付费方式。即采用预存燃气用量当达到单位扣减额度后进行自动扣减的计量模式，即当用户使用燃气达到一个单位扣减量时，燃气表就会自动从预存值中减掉一个单位扣减量，直至预存值耗尽；3、采用远传燃气表进行计量、计费的方式。即是以机械式燃气表为基表，增加通讯模块，以有线、无线等通讯方式传递表上的累计数作为计量和计费数据，同时实现对燃气表的远程控制；4、采用代码式燃气表进行计量和计费的方式。即是以机械式燃气表为基表，增加代码计算器及数字键盘，用户可以按键输入代码串，达到控制燃气表的目的。这种方式，与IC卡式燃气表进行计量和计费的方式基本相同，区别是以代码串替代IC卡，做为计量、计费数据的传递和控制介质。以上这些燃气表各自有一些优、缺点，但是却存在着一个共性的问题:这些燃气表不能进行燃气公司迫切需要的金额计费，同时不能有效支持阶梯计价和分时计费。为了解决这一问题，现在已经有一些地区采用本地计费式燃气表，即是通过在燃气表内预设程序，通过程序设定计费时段和对应的计费价格。但是，这种燃气表在燃气公司进行价格调整时不能及时做出适应性变化，需要进行大规模的修改程序，因此，该方案的应变性能较低。
发明内容
为了解决背景技术中所提到的技术问题，本发明提供一种具有燃气使用量明细数据生成及存储功能的燃气表，该种燃气表能够在表内生成燃气使用量的明细数据，燃气公司的收费系统获取这些明细后可在系统内进行计费，因此能够有效的实现对燃气的阶梯式计费和分时计费。本发明的技术方案是:该种具有燃气使用量明细数据生成及存储功能的燃气表，包括燃气表的机械部分以及位于燃气表中的MCU、脉冲计量模块、阀门控制模块、存储器以及数据输入输出接口常规燃气表组成单元，所说的数据输入输出接口包括IC卡接口、有线网络数据传输端口和无线网络数据传输端口等。此外，本方案的独特之处在于:
所述燃气表还具有一个时钟模块，以及，在所述存储器中还具有一个燃气使用量明细存储模块和存储有燃气使用量明细数据生成及存储指令的程序存储单元；
其中，所述燃气使用量明细存储模块包括月汇总存储单元、日汇总存储单元和日明细存储单兀；
所述时钟模块在MCU的控制下向燃气使用量明细存储模块中的各个单元提供时间戳
信号； 所述MCU为具有如下功能的一台中央控制器:接收来自于脉冲计量模块的信号，调用程序存储单元中的燃气使用量明细数据生成及存储指令，在该指令的控制下生成燃气使用量明细数据信息并存储在燃气使用量明细存储模块中。在上述方案基础上，可得到如下优化方案:
所述燃气使用量月汇总存储单元、燃气使用量日汇总存储单元和燃气使用量日明细存储单元均采用时间戳加燃气使用量赋值的两参数分区结构，所述时间戳采用年月日时分的模式；
所述MCU调用燃气使用量明细数据生成及存储指令后按照如下步骤完成控制功能:首先，将最新生成的时间戳与燃气使用量月汇总存储单元中最后一条记录的时间戳相比较，如果不是同一月份，则在燃气使用量月汇总存储单元内创建一条新记录，燃气使用量赋值为所述扣减额度，时间戳赋值为所属时钟信号；如果是同一月份，则更新燃气使用量月汇总存储单元的最后一条记录，新记录的燃气使用量赋值为原记录的燃气使用量与所述扣减额度的累加和；
其次，将最新生成的时间戳与燃气使用量日汇总存储单元的最后一条记录的时间戳相比较，如果不是同一日期，则在燃气使用量日汇总存储单元内创建一条新记录，燃气使用量赋值为所述扣减额度，时间戳赋值为所属时钟信号；如果是同一日期，则更新燃气使用量日汇总存储单元的最后一条记录，新记录的燃气使用量赋值为原记录的燃气使用量与所述扣减额度的累加和；
最后，将最新生成的时间戳与燃气使用量日明细存储单元的最后一条记录的时间戳相比较，如果不是在同一时间段内，则在燃气使用量日明细存储单元内创建一条新记录，燃气使用量赋值为所述扣减额度，时间戳赋值为所属时钟信号；如果是在同一时间段，则更新燃气使用量日明细存储单元的最后一条记录，新记录的燃气使用量赋值为原记录的燃气使用量与所述扣减额度的累加和；所述时间段为燃气使用明细数据生成的最小时间周期。本发明具有如下有益效果:本发明提出了一种采用新的计量方式的燃气表，在该种方式下，将用户使用的燃气量通过按照时间来记录明细的方式存储在燃气表中。这样，燃气公司或用户就可以通过燃气表的数据输入输出端将存储在燃气表中的数据明细取走，取出数据的方式可以是IC卡也可以是其它通信方式，这样，燃气公司所获的计量数据就是用户使用燃气的日明细和月明细。之后，燃气公司的收费系统获取这些明细后可在系统内进行计费。因此，也就可以实现阶梯计费以及分时计费，同时在燃气价格发生调整时，也能做到同步进行。本种燃气表可以采用预付费方式和生成明细的方式并行的模式，可以直接在现有燃气表上进行改造，具有较强的推广应用价值。
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图1是本发明所述燃气表的组成框图。图2是在优化实施方案I中，本发明所述MCU控制有关组成部分生成并存储燃气使用量明细数据的流程图。图3是在优化实施方案2中，本发明所述MCU控制有关组成部分生成并存储燃气使用量明细数据的流程图。
具体实施方式
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下面结合附图对本发明作进一步说明: 图1是本发明所述燃气表控制部分的组成框图，因未涉及对燃气表机械部分作出修改，所以对于燃气表的机械部分结构图在本说明书中未给出。如图所示，该种具有燃气使用量明细数据生成及存储功能的燃气表，包括燃气表的机械部分以及位于燃气表中的MCU、脉冲计量模块、阀门控制模块、存储器以及IC卡接口等常规组成部分，其独特之处在于:
所述燃气表还具有一个时钟模块，以及，在所述存储器中还具有一个燃气使用量明细存储模块和存储有燃气使用量明细数据生成及存储指令的程序存储单元；
其中，所述燃气使用量明细存储模块包括燃气使用量月汇总存储单元、燃气使用量日汇总存储单元和燃气使用量日明细存储单元；
所述时钟模块在MCU的控制下当达到扣减额度后向燃气使用量明细存储模块中的各个单元提供时间戳信号；
所述MCU具有如下功能，可接收来自于所述脉冲计量模块的信号，达到一个设定的扣减额度后，调用所述燃气使用量明细数据生成及存储指令，在燃气使用量明细存储模块中生成燃气使用量明细数据信息并存储。具体实施时，优化的实施方案I为:
所述燃气使用量月汇总存储单元、燃气使用量日汇总存储单元和燃气使用量日明细存储单元均采用时间戳加燃气使用量赋值的两参数分区结构，所述时间戳采用年月日时分的模式；
所述MCU调用燃气使用量明细数据生成及存储指令后具有如下功能:
首先，将最新生成的时间戳与燃气使用量月汇总存储单元中最后一条记录的时间戳相比较，如果不是同一月份，则在燃气使用量月汇总存储单元内创建一条新记录，燃气使用量赋值为所述扣减额度，时间戳赋值为所属时钟信号；如果是同一月份，则更新燃气使用量月汇总存储单元的最后一条记录，新记录的燃气使用量赋值为原记录的燃气使用量与所述扣减额度的累加和；
其次，将最新生成的时间戳与燃气使用量日汇总存储单元的最后一条记录的时间戳相比较，如果不是同一日期，则在燃气使用量日汇总存储单元内创建一条新记录，燃气使用量赋值为所述扣减额度，时间戳赋值为所属时钟信号；如果是同一日期，则更新燃气使用量日汇总存储单元的最后一条记录，新记录的燃气使用量赋值为原记录的燃气使用量与所述扣减额度的累加和；
最后，将最新生成的时间戳与燃气使用量日明细存储单元的最后一条记录的时间戳相比较，如果不是在同一时间段内，则在燃气使用量日明细存储单元内创建一条新记录，燃气使用量赋值为所述扣减额度，时间戳赋值为所属时钟信号；如果是在同一时间段，则更新燃气使用量日明细存储单元的最后一条记录，新记录的燃气使用量赋值为原记录的燃气使用量与所述扣减额度的累加和；所述时间段为燃气使用明细数据生成的最小时间周期。图2是本发明所述MCU控制有关组成部分生成并存储燃气使用量明细数据的流程图。具体实施时，MCU、脉冲计量模块、液晶显示模块、阀门控制模块、电源检测模块、报警电路、IC卡接口等就是北京淳堂科技有限公司生产的XX型号燃气表中的已有元件。下面，给出本发明按照优化实施方案I得到的几个具体实施例:
例1:将燃气表上的燃气使用明细数据生成的最小时间周期即时间段设置为5分钟，脉冲计量模块在2012年I月10日9:00至9:30之间向MCU即中央控制单元共发出了 3120个脉冲信号。通常来说1000个脉冲信号即为I个扣减额度，对应用户使用I立方米燃气流量，则本燃气表内各组成部件将按照以下方式配合工作:
①在9时整 9时03分期间，由于脉冲计量模块累计发出了 1000个脉冲信号给MCU ；
MCU发送一个扣减额度给燃气使用量明细存储模块，同时将时钟信号即2012年I月10日9时03分也发送到燃气使用量明细存储模块。在MCU的控制下，首先，比较燃气使用量明细存储模块中的月汇总存储单元的最后一条记录的时间戳，即2012年I月I日7时02分，与新的时间戳，即2012年I月10日9时03分，当确认为同一月份后，更新月汇总存储单元的最后一条记录，燃气使用量累加I立方米燃气流量，增长到102立方米；然后，比较日汇总存储单元的最后一条记录的时间戳，即2012年I月10日6时52分，与新的时间戳，即2012年I月10日9时03分，确认不是同一日期，则在日汇总存储单元内创建一条新记录，时间戳为2012年I月10日9时03分，燃气使用量为I立方米燃气流量；最后，比较日明细存储单元的最后一条记录的时间戳，即2012年I月10日8时57分与新的时间戳，即2012年I月10日9时03分，确认不是同一时间段，则在日明细存储单元内创建一条新记录，时间戳为2012年I月10日9时03分，燃气使用量为I立方米燃气流量。
@在9时03分 9时09分期间，此期间由于脉冲计量模块又累计发出1000个脉冲信
号给MCU，则MCU发送了一个扣减额度给燃气使用量明细存储模块，同时将时钟信号即2012年I月10日9时09分也发送到燃气使用量明细存储模块。在MCU的控制下，首先，比较燃气使用量明细存储模块中的月汇总存储单元的最后一条记录的时间戳，即2012年I月I日7时02分，与新的时钟信号，即2012年I月10日9时09分，确认为同一月份后，更新月汇总存储单元的最后一条记录，燃气使用量累加I立方米燃气流量，增长到 103立方米；之后，比较日汇总存储单元的最后一条记录的时间戳，即2012年I月10日6时52分，与新的时钟信号，即2012年I月10日9时09分，确认是同一日期后，更新日汇总存储单元_204的最后一条记录，燃气使用量累加I立方米燃气流量，增长到2立方米；最后，比较日明细存储单元的最后一条记录的时间戳，即2012年I月10日9时03分与新的时钟信号，即2012年I月10日9时09分，确认不是同一时间段，则在日明细存储单元内创建一条新记录，时间戳为2012年I月10日9时09分，燃气使用量为I立方米燃气流量。@ 9时09分 9时23分期间。该期间脉冲计量模块又累计发出了 1000个脉冲
信号给MCU，MCU发送一个扣减额度给燃气使用量明细存储模块，同时将时钟信号即2012年I月10日9时23分也发送到燃气使用量明细存储模块。在MCU的控制下，首先，比较月汇总存储单元的最后一条记录的时间戳，即2012年I月I日7时02分，与新的时钟信号，即2012年I月10日9时23分，确认为同一月份，更新月汇总存储单元的最后一条记录，燃气使用量累加I立方米燃气流量，增长到104立方米；然后，比较日汇总存储单元的最后一条记录的时间戳，即2012年I月10日9时03分与新的时钟信号，即2012年I月10日9时23分，确认是同一日期，更新日汇总存储单元的最后一条记录，燃气使用量累加I立方米燃气流量，增长到3立方米；最后，比较日明细存储单元的最后一条记录的时间戳，即2012年I月10日9时03分与新的时钟信号，即2012年I月10日9时23分，确认不是同一时间段，则在日明细存储单元内创建一条新记录，时间戳为2012年I月10日9时23分，燃气使用量为I立方米燃气流量。(I)在9时23分 9时30分期间，脉冲计量模块共累计发出了 120个脉冲信号给
MCU，之后用户停止使用。由于未达到扣减额度，则MCU不发送扣减额度给燃气使用量明细存储模块，该脉冲信号数量存储于存储器中以待用户下次使用时供MCU调取。在用户的上述使用周期结束后，燃气使用量明细存储模块中的记录如下:其中，日明细存储单元、日汇总存储单元以及月汇总存储单元的数据记录分别如表1、表2和表3所示:
权利要求
1.一种具有燃气使用量明细数据生成及存储功能的燃气表，包括燃气表的机械部分和位于燃气表中的MCU、脉冲计量模块、阀门控制模块、存储器以及数据输入输出接口，其特征在于: 所述燃气表还具有一个时钟模块，以及，在所述存储器中还具有一个燃气使用量明细存储模块和存储有燃气使用量明细数据生成及存储指令的程序存储单元； 其中，所述燃气使用量明细存储模块包括月汇总存储单元、日汇总存储单元和日明细存储单兀； 所述时钟模块在MCU的控制下向燃气使用量明细存储模块中的各个单元提供时间戳信号; 所述MCU为具有如下功能的一台中央控制器:接收来自于脉冲计量模块的信号，调用程序存储单元中的燃气使用量明细数据生成及存储指令，在该指令的控制下生成燃气使用量明细数据信息并存储在燃气使用量明细存储模块中。
2.根据权利要求1所述的一种具有燃气使用量明细数据生成及存储功能的燃气表，其特征在于: 所述月汇总存储单元、日汇总存储单元和日明细存储单元均采用时间戳加燃气使用量赋值的两参数分区结构，所述时间戳采用年、月、日、时和分的模式； 所述MCU，接收来自于脉冲计量模块的信号达到一个扣减额度后，调用程序存储单元中的燃气使用量明细数据生成及存储指令，在该指令的控制下，MCU执行如下步骤: 首先，将最新生成的时间戳与月汇总存储单元中最后一条记录的时间戳相比较，如果不是同一月份，则在月汇总存储单元内创建一条新记录，燃气使用量赋值为所述扣减额度，时间戳赋值为所属时钟信号；如果是同一月份，则更新月汇总存储单元的最后一条记录，新记录的燃气使用量赋值为原记录的燃气使用量与所述扣减额度的累加和； 其次，将最新生成的时间戳与日汇总存储单元的最后一条记录的时间戳相比较，如果不是同一日期，则在燃气使用量日汇总存储单元内创建一条新记录，燃气使用量赋值为所述扣减额度，时间戳赋值为所属时钟信号；如果是同一日期，则更新日汇总存储单元的最后一条记录，新记录的燃气使用量赋值为原记录的燃气使用量与所述扣减额度的累加和； 最后，将最新生成的时间戳与日明细存储单元的最后一条记录的时间戳相比较，如果不是在同一时间段内，则在日明细存储单元内创建一条新记录，燃气使用量赋值为所述扣减额度，时间戳赋值为所属时钟信号；如果是在同一时间段，则更新日明细存储单元的最后一条记录，新记录的燃气使用量赋值为原记录的燃气使用量与所述扣减额度的累加和；所述时间段为燃气使用明细数据生成的最小时间周期。
3.根据权利要求1所述的一种具有燃气使用量明细数据生成及存储功能的燃气表，其特征在于: 所述月汇总存储单元、日汇总存储单元采用时间戳加燃气使用量赋值的两参数分区结构，所述时间戳采用年、月、日、时和分的模式；所述日明细存储单元采用起始时间戳、终止时间戳加燃气使用量赋值的三参数分区结构，所述时间戳采用年、月、日、时和分的模式； 所述MCU，在用户开阀后，接收来自于脉冲计量模块的脉冲信号作为开始信号，并同时调用程序存储单元中的燃气使用量明细数据生成及存储指令，在该指令的控制下，MCU执行如下步骤:从所述时钟模块中获取当前时间信号； 在日明细存储单元内创建一条新纪录，起始时间戳为当前时间信号，终止时间戳和燃气使用量赋值区均为空； 累计所接收的计量脉冲数量； 所述MCU，在用户关阀后，接收来自于脉冲计量模块的结束信号，调用程序存储单元中的燃气使用量明细数据生成及存储指令，在该指令的控制下，MCU按顺序执行如下步骤: 从所述时钟模块中获取当前时间信号； 将累计接收的计量脉冲数量分解为2部分，分别为扣减额度的整数倍和不足余额；所述扣减额度的整数倍作为新的燃气使用量，所述不足余额存储于对应存储单元内； 更新日明细存储单元最后一条纪录，终止时间戳为当前时间和燃气使用量赋值为新的燃气使用量； 比较日汇总单元最后一条纪录的时间戳，如果不是同一日期，则在日汇总单元中创建一条新纪录，时间戳为当前时间，燃气使用量赋值为新的燃气使用量；如果是同一日期，则更新日汇总单元中最后一条纪录，新记录的燃气使用量赋值为原记录的燃气使用量与所述新的燃气使用量的累加值； 比较月汇总单元最后一条纪录的时间戳，如果不是同一月份，则在月汇总单元中创建一条新纪录，时间戳为当前时间，燃气使用量赋值为新的燃气使用量；如果是同一月份，则更新月汇总单元中最后一条纪录，新记录的燃气使用量赋值为原记录的燃气使用量与所述新的燃气使用量的累 加值。
全文摘要
一种具有燃气使用量明细数据生成及存储功能的燃气表，主要为了解决现有燃气表不能有效支持阶梯式计费和分时计费的问题。其特征在于所述燃气表具有时钟模块、燃气使用量明细存储模块和程序存储单元；燃气使用量明细存储模块包括月汇总存储单元、日汇总存储单元和日明细存储单元；时钟模块在MCU的控制下向燃气使用量明细存储模块中的各个单元提供时间戳信号；MCU为具有如下功能的一台中央控制器可接收来自于脉冲计量模块的信号，调用存储的指令，在该指令的控制下生成燃气使用量明细数据信息并存储。本种燃气表能够在表内生成燃气使用量的明细数据，获取这些明细后可在系统内进行计费，实现对燃气的阶梯式计费和分时计费。
文档编号G07F15/06GK103164903SQ20131000070
公开日2013年6月19日 申请日期2013年1月3日 优先权日2013年1月3日
发明者何庆, 王耀, 段秀峰 申请人:大庆英辰创新科技有限公司