专利名称：管道燃气ic卡自动计费装置的制作方法
技术领域：
本实用新型适用于与管道燃气表配套实现自动计费。属采用电子技术的燃气消耗核算装置。
目前国内已有的电子卡预付费煤气表一般由电子卡、低功耗自动计费煤气表构成，具有用户用气预购，气量用毕自动切断气源，及提示用气量快完、防止窃气等功能，但其存在部件安装分散，电池用毕时不能连续供电，无识别真、伪卡的功能等不足。
本实用新型的目的是对上述已有技术作进一步的改进，提供一种能识别真、伪购气卡，能不间断供电，防窃气功能更完善的管道燃气IC卡自动计费装置。
本实用新型的目的可以通过以下方式实现。
采用双稳态电磁阀控制燃气的通、断，电磁阀串接在燃气管道中，燃气计数器及煤气表字轮罩开启传感器安装在煤气表字轮罩内，其余部件除IC卡以外，如电池盒、液晶显示器及开阀钥匙插口、控制盒开启传感器及主控电路板等都安装在控制盒内，控制盒安装在双稳态电磁阀阀体上与之组装一体，IC卡作为购气量传递媒介可从控制盒上的IC卡插座插入，控制盒内的主控电路板上装有内电池、IC卡读写器、检测电路、驱动电路和控制电路。在单片计算机外另设EEPROM存贮器，液晶显示器是可插拔式，供电电源为不间断供电的内、外供电源，防窃气、破坏检测电路为有自检功能的电路，设有专用电子开阀钥匙。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型各部件安装结构图。图号说明1电磁阀，2控制盒，3外电池，4电池盒接口，5IC卡，6IC卡插座，7可插拔式液晶显示器，8开阀钥匙，9显示器及开阀钥匙插口，10煤气表，11计数装置12字轮罩开启传感器，13字轮罩，14主控电路板，15控制盒开启传感器。
图2是主控板电路原理图，图中虚线所框为主控电路14图3是内、外电池供电电路图图4是插拔式液晶显示器及其与单片机接口电路图图5是电子开阀钥匙与单片机接口电路。
本实施例中电磁阀1及其控制电路采用双稳态电磁阀及其控制电路，液晶显示器7与电子开阀钥匙8复用一个插口9，低压检测电路采用电压比较器IC3(MAX932)，单片机采用低功耗单片机IC1(PIC16C57)，EEPROM存贮器IC2(AT24C02)，双稳态电磁阀控制电路IC4、供电控制及电源转换电路IC5都是厚膜电路，液晶显示器的驱动芯片IC6(AY0438)，液晶显示器7用ED-C190，电子开阀钥匙8中的单片机IC7(PIC16C54)。
如图2所示，主控电路14设有低功耗单片机IC1，EEPROM存贮器IC2，电压比较器IC3，双稳态电磁阀控制电路IC4，供电控制及电源转换电路IC5，IC卡插座6，蜂鸣器BZ，控制盒开启传感器15的开关S2(是一个接近开关)，内电池B2，以及电池盒接口4，煤气报警器、火灾报警器预留接口P2，液晶显示器与开阀钥匙复用接口9，计数器接口P4。
用户将已写入购气数量及有关密码的IC卡5插入IC卡插座6，此时开关K1闭合，单片机IC1通过由开关K1、电阻R11及单片机IC1的引脚RC1、RC2构成的插卡传感电路确认IC卡已插入，并读出卡内各种信息，核对密码无误后，将所购气量与剩余气量相加(欠气相减)，结果存入存贮器IC2中，再将IC卡中的内容清除，同时通过引脚RA2驱动蜂鸣器BZ发出1声长鸣叫，显示器7将显示累加后的数量。如果单片机IC1在核对密码时发现有误，则通过引脚RA2驱动蜂鸣器BZ发出3次短声鸣叫，表示该IC卡是假卡，如果连续3次插入假卡，则单片机IC1将通过引脚RA1驱动电磁阀控制电路IC4将双稳态电磁阀1关闭，此时只有使用开阀钥匙8解锁，才能使单片机IC1通过引脚RA0驱动电磁阀控制电路IC4将电磁阀重新打开。
字轮罩开启传感器12由接近开关S1经过接口P4串接在单片机IC1的引脚RC3和干簧管T引脚之间构成；控制盒开启传感器15由接近开关S2经接口P4串接在单片机IC1的引脚RC6与干簧管T引脚之间构成。开关S1、S2起到电子封的作用，平时开关S1、S2处于闭合状态，当字轮罩13或控制盒2被打开时，开关S1或S2断开，单片机IC1使电磁阀1关闭，停止供气，只有维修人员用开阀钥匙8才能开阀解锁。如果由于电磁阀关闭不严等原因使用户可继续用气，则单片机IC1可将用户所欠气量记录下来，待下次购气时自动清理欠费。接口P4接有4根线互检，干簧管T有2根线互检，只要断1根线，就会导致电磁阀关闭，所以上述防窃气、破坏检测电路有自检功能。
低电压检测电路由电压比较器IC3与分压电阻R1、R2组成，当电池电压低于规定值时，电压比较器IC3向单片机IC1送低压报警信号，单片机IC1将使电磁阀1关闭并显示低电压，更新电池后报警停止，单片机IC1自动使电磁阀1重新打开，恢复供气。
本实施例中不间断供电内、外电池供电源及电源转换电路如图3、图1所示，外电池3经带有开关S3的电池盒接口4接主电路为其供电，同时通过电源转换电路IC5接内电池B2为其充电。当外电池3被拔出时，开关S3接通，内电池B2通过开关S3继续为主电路供电。如果内电池B2电压低于规定值，单片机IC1会作低电压处理，如果开关S3失灵，电源转换电路IC5将过其引脚2、3使内电池B2继续为主电路供电。
可插拔式液晶显示器7由液晶驱动芯片IC6和液显片LCD组成，液显片显示方式为4位7段码，每一段由芯片IC6的一个引脚驱动，电容C3为芯片IC6提供显示振荡频率，芯片IC6的引脚BP为液晶片提供背极信号。显示器7通过插口9与单片机IC1相接，单片机IC1向芯片IC6提供串行方式的控制信号或数据，(以上参见图4)。
开阀钥匙8由单片机IC7接发光电路和振荡时钟电路构成，电阻R13、发光二极管LED组成发光电路，用以指示开阀过程，电阻R12、电容C4组成时钟振荡电路为单片机IC7产生振荡时钟。开阀钥匙8经插口9接单片机IC1，接通后单片机IC1与单片机IC7进行双向逻辑信号通讯，通讯完毕单片机IC7驱动发光二极管LED闪烁发光，此时可将开阀钥匙从插口9上拔出，重新插上液晶显示器7，单片机IC1作相应处理后，将电磁阀1打开，整个计费器恢复正常工作，(以上参见图5)。
本实用新型的主要优点是1.主要部件集中组装在一个盒内，便于新表生产，也利于旧表改造；2.EEPROM存贮器另设于单片机之外，IC卡读后可拔出，购气、欠气可累计计算，功能全计量准确；3.防窃气、破坏检测电路有电子封，有自检功能，并另设开阀钥匙，防范严密；4.整机不间断供电，安全可靠。
权利要求1.一种管道燃气IC卡自动计费装置，涉及IC卡及卡座，低功耗单片计算机，EEPROM存贮器，插卡传感电路，防窃气、破坏检测电路，低压检测电路，声响报警电路，燃气计量传感电路，液晶显示电路，燃气电磁阀及其控制电路，供电电源，其特征是在单片计算机外另设EEPROM存贮器，液晶显示器是可插拔式，供电电源为不间断供电的内、外供电源，防窃气、破坏检测电路为有自检功能的电路，并设有专用电子开阀钥匙；整机设有控制盒，除IC卡外其余部件组装在控制盒内，串接在燃气管道中的电磁阀与控制盒组装为一体。
2.根据权利要求1所述的管道燃气IC卡自动计费装置，其特征是可插拔式液晶显示器(7)由液晶驱动芯片(IC6)和液显示片LCD组成，显示器通过插口(9)与单片机(IC1)相接；不间断供电的内外供电源的构成是，外电池(3)经带有开关(S3)的电池盒接口(4)接主电路，同时通过电源转换电路(IC5)接内电池(B2)；防窃气、破坏检测电路设有字轮罩开启传感器，控制盒开启传感器，字轮罩开启传感器(12)由接近开关(S1)经接口(P4)串接在单片机IC1和干簧管(T)之间构成，控制盒开启传感器(15)由接近开关(S2)经接口(P4)串接在单片机IC1和干簧管(T)之间构成，接口(P4)为4线互检，干簧管为2线互检；开阀钥匙(8)由单片机(IC7)接由电阻(R13)、发光二极管(LED)组成的发光电路，及由电阻(R12)、电容(C4)组成的振荡时钟电路构成，开阀钥匙(8)经插口(9)接单片机(IC1)；低压检测电路由电压比较器(IC3)与分压电阻(R1、R2)组成。
专利摘要管道燃气IC卡自动计费装置适与于与管道燃气表配套实现自动计费,属采用电子技术的燃气消耗核算装置。主要特征是在现有燃气自动计费器的基础上增设不间断供电电源,有自检功能的防窃气破坏检测电路及电子开阀钥匙,液晶显示器为可插拔式,EEPROM存贮器设在单片机之外,IC卡读后可拔出,整机除IC卡外组装于一个盒内。本实用新型便于新表的生产也利于旧表改造,防窃气严密,购气欠气可累计计算,功能全计量准确。
文档编号G07F15/00GK2357374SQ99205099
公开日2000年1月5日 申请日期1999年3月10日 优先权日1999年3月10日
发明者葛纯, 姜俊胜, 孙庶铭, 李洪岐, 陆兵, 贾兆公 申请人:哈尔滨铁路局减速顶调速系统研究中心, 哈尔滨燃气化工总公司