一种具有现场稽查功能的物联网膜式燃气表的制作方法

本实用新型属于燃气表技术领域，尤其涉及一种具有现场稽查功能的物联网膜式燃气表。

背景技术：

随着国家治理环境污染力度的逐渐加大，“煤改气”工程的不断深入，天然气已进入了千家万户，燃气表作为用气计量器具，也随之成了天然气的末端设备。但近年来水灾、地震、非法用气等原因造成天然气泄漏事故不断出现，并引发天然气爆炸事故，严重损害了人民群众的生命安全和利益。燃气表是天然气管道最末端的一道闸门，其运行状态是否安全、是否被非法操作，是燃气运营商定期进行稽查的重点工作。由于现有的燃气表的主要功能是计量和数据传输，没有涉及到现场稽查功能的需求，因此，燃气运营商的稽查人员到达现场后，只能对燃气表具的外观、铅封和管道进行目视检查，有条件的单位可用燃气报警器进行泄漏检查。但这些检查仅实现对当前现场状态的检查，并不能实现燃气表内部信息的检查，如用户用气状况、非法强磁破坏情况、阀门漏气情况、以及历史用气数据等。为了使稽查人员能获得更多的燃气用户用气信息，尤其是涉及用气安全方面的数据，本实用新型提出一种基于稽查通信接口的物联网燃气表，通过ic卡接口、红外通信方式或蓝牙通信方式等，建立燃气表与稽查终端之间的数据通道，稽查终端对获取到的燃气表数据进行全面分析，可准确得到用户的用气状况、安全情况等信息，以此提高稽查效果，提升燃气用气安全，减少燃气事故的发生。

技术实现要素：

本实用新型旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种提高稽查效果，提升燃气用气安全，减少燃气事故的具有现场稽查功能的物联网膜式燃气表。本实用新型的技术方案如下：

一种具有现场稽查功能的物联网膜式燃气表，其包括：稽查通信接口(8)、超低功耗微处理器(1)、无线通信单元(6)、机电转换单元(4)、电机阀控制单元(2)、电源管理单元(7)、人-机接口(5)和膜式燃气表基表(3)；所述超低功耗微处理器(1)分别和无线通信单元(6)、人-机接口(5)及稽查通信接口(8)双向连通，所述超低功耗微处理器(1)还分别和电机阀控制单元(2)、机电转换单元(4)、电源管理单元(7)单向连接，所述膜式燃气表基表(3)分别和电机阀控制单元(2)的输出端、机电转换单元(4)的输入端相连接，所述稽查通信接口(8)用于与现有稽查终端进行数据通信，将燃气表内部的稽查数据传送于稽查终端；所述机电转换单元(4)用于获取膜式燃气表基表(3)的脉冲齿轮角度变化，并将膜式燃气表基表(3)的脉冲齿轮角度变化结果转换成电信号反馈给超低功耗微处理器(1)；超低功耗微处理器(1)用于燃气表的计量、数据处理、存储、数据传输和显示，无线通信单元(6)用于燃气表与燃气管理系统建立数据交互通道，电源管理单元(7)用于给稽查通信接口(8)、超低功耗微处理器(1)、无线通信单元(6)、机电转换单元(4)、电机阀控制单元(2)、人-机接口(5)提供辅助电源，人-机接口(5)用于显示燃气表的状态信息、计量数据和异常信息，所述电机阀控制单元(2)接收超低功耗微处理器(1)的控制信号，继而控制膜式燃气表基表(3)内置的电机阀。

进一步的，所述稽查通信接口(8)，是将物联网膜式燃气表的内部状态、运行数据和异常信息，通过红外通信方式、或蓝牙通信方式、或ic卡接口，传送给稽查终端，以获得详细燃气表运行数据。

进一步的，所述膜式燃气表基表(3)还内置计数轮，膜式燃气表基表(3)通气工作时，带动计数轮旋转，从而使得脉冲轮的角度改变，通过机电转换单元(4)，输出计量脉冲信号到超低功耗微处理器(1)进行计数。

进一步的，所述机电转换单元(4)是以霍尔传感器为转换器件，将脉冲轮的旋转角度转换成脉冲信号。

进一步的，所述无线通信单元(3)是膜式燃气与燃气管理系统之间的信息交互通道，采用lora扩频通信方式、gprs通信方式、nb-iot通信方式或其他无线通信方式中的一种。

进一步的，所述人-机接口(5)是燃气表与用户之间进行信息交互的接口，采用lcd显示器、按键、蜂鸣器和发光管中的一种或者几种的组合。

进一步的，所述超低功耗微处理器(1)采用stm8l或msp430系列微处理器，无线通信单元(5)采用sx1278通信模块、m6312或bc28模组，机电转换单元(4)采用的霍尔传感器的型号为ys4915。

本实用新型的优点及有益效果如下：

本实用新型一种具有现场稽查功能的物联网膜式燃气表，通过燃气表的稽查通信接口，可快速便捷地获取到燃气表的内部状态、运行数据和异常信息，这些数据传送到稽查终端后，稽查终端对获取到的燃气表数据进行全面分析，可准确得到用户的用气状况、安全情况等信息，快速准确地分析判断燃气表的运行状态，减少了现场稽查人员的误判和漏检带来的损失，提高了现场稽查效果，提升燃气用气安全，减少燃气事故的发生，也降低了工作强度。

附图说明

图1是本实用新型提供优选实施例一种具有现场稽查功能的物联网膜式燃气表的结构示意图；

图2是一种具有现场稽查功能的物联网膜式燃气表现场稽查通信示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、详细地描述。所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是：

如图1所示，描述了一种具有现场稽查功能的物联网膜式燃气表的结构，包括：超低功耗微处理器1、稽查通信接口8、无线通信单元6、机电转换单元4、电机阀控制单元2、电源管理单元7、人-机接口5和膜式燃气表基表3；所述超低功耗微处理器1分别无线通信单元6、稽查通信接口8及人-机接口5双向连通；所述稽查通信接口8可与稽查终端9进行数据通信，将燃气表内部的稽查数据传送于稽查终端9；所述机电转换单元4感受基表脉冲齿轮角度变化，并将角度变化结果反馈给超低功耗微处理器1；所述电机阀控制单元2接受超低功耗微处理器1的控制，继而控制基表内置的电机阀。需要指出的是，本实用新型的实用新型点并不在于超低功耗微处理器1、无线通信单元6、机电转换单元4、电机阀控制单元2、电源管理单元7等涉及的相关处理程序、通信协议，其相关处理程序、通信协议均是现有技术人员不需要付出创造性劳动就可以得出的，而发明点是在于各个单元部件之间的连接关系，通过这种连接关系可以实现本实用新型的现场稽查功能，因此其属于实用新型的客体保护范围。现有模块有：无线通信单元6、人-机接口5。

基表内的部件主要有计量机芯、电机阀和传动部分等三部分。其中电机阀的作用是在电机阀控制单元的控制下，打开或切断用气通道。传动部分主要由中间轴、传动齿轮、脉冲齿轮等组成，其作用是将计量机芯的运动角度传递到基表外部的计数轮进行机械计数，或传递到脉冲齿轮，由机电转换单元感知后转换成脉冲信号，传送到微处理器进行计量。由于脉冲齿轮和机械计量用的字轮，采用了同一套传动机构，所以字轮末轮和脉冲齿轮的旋转速度是一致的。

一种具有现场稽查功能的物联网膜式燃气表中的稽查通信接口，主要功能是将燃气表内部状态、运行数据和异常信息，通过红外通信方式、或蓝牙通信方式、或ic卡接口，传送给稽查终端，以获得详细燃气表运行数据。燃气表在运行过程中，超低功耗微处理器实时监测并记录用气情况，如非法强磁干扰、每段时间内的用气量、最大流速和阀门关闭后泄漏等，也记录了燃气表充值次数、表内剩余气量等信息。当稽查时，这些数据通过以下几种通信方式传送给稽查终端：一是ic卡接口，即向燃气表插入稽查ic卡，燃气表正确识别稽查ic卡后，将燃气表的稽查数据写入稽查ic卡中，写入完毕后在人-机接口中提示操作完成，然后稽查人员取出稽查ic，随后插入稽查终端的ic卡座内，稽查数据导入到稽查终端，完成燃气表稽查信息的获取；二是红外通信接口，即稽查终端具有红外通信接口，当稽查终端的红外通信接口靠近对准燃气表的红外通信接口后，向燃气表发送获取稽查数据的指令，燃气表接到该指令后，将燃气表的稽查数据回复于稽查终端，完成燃气表稽查信息的获取；三是蓝牙通信接口，即稽查终端具有蓝牙通信接口，当稽查终端靠近燃气表后，选择燃气表的蓝牙设备，匹配成功后，稽查终端向燃气表发送获取稽查数据的指令，燃气表接到该指令后，将燃气表的稽查数据回复于稽查终端，完成燃气表稽查信息的获取。以上列举的ic卡接口、红外通信接口和蓝牙通信接口，仅为本实用新型选择较为成熟的通信技术作为技术实现方法，但不仅限于这几种通信方式，也可利用燃气表中可实现的通信方式，如nfc(nearfieldcommunication，近场通信)、lora(longrangeradio，无距离无线电)、zigbee(紫蜂)等。这些通信方式是实现燃气表现场与稽查终端进行稽查数据交互的通道，是实现燃气表现场稽查功能的一种手段，均为本实用新型保护的范围内。

如图2所示，描述了一种具有现场稽查功能的物联网膜式燃气表的现场稽查通信方式，包括：超低功耗微处理器1、稽查通信接口8、稽查终端9、和ic卡读卡器10。所述稽查通信接口8可由ic卡接口81、蓝牙通信接口82、或红外通信接口83中的一种或多种方式构成，超低功耗微处理器1与ic卡接口81、蓝牙通信接口82、或红外通信接口83进行数据双向数据通信。若燃气表配置有ic卡接口81时，当稽查ic卡插入ic卡接口81中，超低功耗微处理器1识别该卡后，将燃气表的稽查数据写入稽查ic卡中，写入完毕后在人-机接口5中提示稽查人员，稽查人员取出稽查ic卡，随后插入稽查终端的ic卡座内，稽查数据导入到稽查终端，完成燃气表稽查信息的获取。当燃气表配置有蓝牙通信接口82时，当稽查终端靠近燃气表后，选择燃气表的蓝牙设备，匹配成功后，稽查终端向燃气表发送获取稽查数据的指令，燃气表接到该指令后，将燃气表的稽查数据回复于稽查终端，完成燃气表稽查信息的获取。若燃气表配置有红外通信接口83时，当稽查终端的红外通信接口靠近对准燃气表的红外通信接口后，向燃气表发送获取稽查数据的指令，燃气表接到该指令后，将燃气表的稽查数据回复于稽查终端，完成燃气表稽查信息的获取。

一种具有现场稽查功能的物联网膜式燃气表，在现场稽查时，需要使用稽查终端。稽查终端的功能是通过ic卡、或蓝牙通信、或红外通信等，与燃气表之间建立可靠的数据通信通道，并将获取到的燃气表稽查信息显示和存储。稽查终端可以是平板电脑或移动终端，根据燃气表稽查通信接口8的类型，匹配ic卡接口、或蓝牙通信接口、或红外通信接口等。通过稽查终端上的稽查软件，稽查人员可获取燃气表的稽查信息。

以上这些实施例应理解为仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的保护范围。在阅读了本实用新型的记载的内容之后，技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本实用新型权利要求所限定的范围。