本发明专利技术涉及一种一卡多表的多模式收费射频卡预付费智能水表及计费方法，包括阀门驱动电路、电源管理电路、显示模块、读写卡模块、存储器以及微处理器：读写卡模块用于读卡；微处理器包括配置模块、卡信息采集模块、用水总量计算模块、阀门状态监控模块、电源判断模块、流量采集模块以及阶梯计费模块；配置模块用于向阶梯计费模块配置报警金额以及收费阶梯；卡信息采集模块用于从读写卡模块中读写充值金额；用水总量计算模块用于根据流量传感器发送脉冲信号计算总用量，并发送给阶梯计费模块。本发明专利技术采用一卡多表的形式，针对不少的拥有多块水表的旧用户改造只需使用一张用户卡即可，减轻了对用户的管理难度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及。
技术介绍
由于国家对水资源重要性的认识逐渐增强，合理用水、节约用水已成为公民的广泛共识，单一价格预付费与阶梯收费用水有效结合，崭新的“先付费、后用水、阶梯用水”，简捷、先进、管理成本低的城市供水收费系统迫切需要。该类型水表可以采用单一价格收费模式，也可以采用阶梯收费方式。为实现城市供水阶梯计费与节水管理提供了智能化的水表τ?: 口广PR ο射频IC卡作为一种新的技术，具有无触点、不怕污染、潮湿、操作方便，适应环境能力强等特点。目前市面上射频IC卡水表主要采用低频射频卡，由于卡容量的限制，数据量不能太大，只能实现一卡控一表模式，并且表内计费模式单一。不能适应我国不少旧房改造使用多块水表情况;也不能适应需要使用多种用水计费模式共存的使用情况。目前的水表普遍采用电池供电，当电池电量不足或人为拔掉电池后，水表控制阀不能关闭，影响水量的计量。计量产品的数据可靠性至关重要，数据有误时，往往引起经济纠纷。电源模块作为整个电子部分的基础，如果不能保证其可靠性，系统将无法正常工作。
技术实现思路
本专利技术为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供，射频卡采用Ml卡，Ml卡Ik字节EEPROM容量大可以设置多个表具对应区域，实现一卡控多表;设计多种计费模式。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案:—种一卡多表的多模式收费射频卡预付费智能水表，其特殊之处在于:包括阀门驱动电路、电源管理电路、显示模块、读写卡模块、存储器以及微处理器:读写卡模块用于读卡；所述微处理器包括配置模块、卡信息采集模块、用水总量计算模块、阀门状态监控模块、电源判断模块、流量采集模块以及阶梯计费模块；所述配置模块用于向阶梯计费模块配置报警金额以及收费阶梯；所述卡信息采集模块用于从读写卡模块中读写充值金额；所述用水总量计算模块用于根据流量传感器发送脉冲信号计算总用量，并发送给阶梯计费模块，同时在间隔规定时间后将实时总用量发送给存储器。上述微处理器为MSP430F4152芯片。上述时钟模块为芯片PCF8563。上述流量传感器为一组流量传感器。水表的计费方法，包括以下步骤:I)参数配置:向阶梯计费模块配置报警金额以及收费阶梯；2)读取卡信息，将存入卡的充值金额，并发送给阶梯计费模块；3)检测水管上的阀门状态，同时电源管理电路检测的电池用量:若阀门为打开状态，电池用量正常，则保持阀门开状态；若阀门为打开状态，电池用量小，则控制阀门关，同时发送提醒指示；若阀门为关闭状态且电池用量正常，则控制阀门打开；若阀门为关闭状态且电池用量小，则保持阀门关闭，并发送提醒指示；4)用水量实时计量:时钟模块发送时钟信号给阶梯计费模块；水流经过流量传感器时，向总量计算模块发送脉冲信号，总量计算模块使得总用量累加，总用量计算模块将实时用水量发送给阶梯计费模块，同时在间隔规定时间后将实时总用量发送给存储器；5)阶梯计费模块根据时钟信号、实时用水量，判断计费阶梯，并计算当前用水金额，从充值金额中扣除得到剩余金额；将剩余金额与报警金额进行比较:若剩余金额大于报警金额，则执行步骤4);若剩余金额小于等于报警金额，则执行步骤6);6)报警同时关闭阀门。本专利技术的优点是:1、本专利技术采用一卡多表的形式，用户可以使用一张射频卡控制多块水表，针对不少的拥有多块水表的旧用户改造只需使用一张用户卡即可，减轻了对用户的管理难度。2、本专利技术智能水表采用三种计费模式(单一水价、按月阶梯水价收费和按年阶梯水价收费)，可以针对小区管理用户对不同的客户进行多种收费模式。3、本专利技术设计了专用的拔电池关阀电路，可以避免主电池电量不足或人为拔电池造成的阀门无法关闭的情况。4、本专利技术采用数据三次备份技术，最大可能保证智能水表数据的可靠性、一致性。5、本专利技术采用两级电池电压检测方式，实时监控电源状况，并提示用户做相应的处理，更加人性化，给用户使用带来便利。6、本专利技术可主动检测工作环境，发现异常及时处理。具有很好可靠性和安全性。7、采用高频射频IC卡，内存空间大，读写速度快。【附图说明】图1智能水表总体结构示意图；图2本专利技术的电路原理框图；图3拔电池关阀电路图；图4射频IC卡读卡电路；图5智能水表主程序流程图；图6阶梯收费处理程序流程图；图7电源电压检测程序流程图。【具体实施方式】如图1、图2所示，一种一卡多表的多模式收费射频卡预付费智能水表，包括阀门驱动电路、电源管理电路、显示模块、读写卡模块、存储器以及微处理器:读写卡模块用于读卡;微处理器包括配置模块、卡信息采集模块、用水总量计算模块、阀门状态监控模块、电源判断模块、流量采集模块以及阶梯计费模块;配置模块用于向阶梯计费模块配置报警金额以及收费阶梯;卡信息采集模块用于从读写卡模块中读写充值金额；用水总量计算模块用于根据流量传感器发送脉冲信号计算总用量，并发送给阶梯计费模块，同时在间隔规定时间后将实时总用量发送给存储器。本专利技术的一卡多表的多模式收费预付费智能水表，包括微控制器、流量传感器、阀门驱动电路、LCD显示、射频IC卡数据读写和电源管理部分组成。其特征在于:系统上电时，首先从存储器中读取水表相关信息(已用水量、剩余水量、表常数等)，如果剩余水量大于零，控制阀门处于打开状态，然后系统进入休眠，降低功耗。微控制器检测流量传感器信号计量用户的用水量，当流经水表的水量达到一定程度时，流量传感器给微控制器发送一个信号，微控制器对表的已用量和剩余量进行处理，暂存起来，每流过Im3水时，把暂存的数据写入外部存储器。当用户剩余金额小于报警金额或零时，通过阀门驱动关闭水表阀门。微控制器也可以通过射频IC卡读写模块进行交换数据，并通过LCD显示模块显示表内数据。工作原理:IC卡智能水表的工作流程，在使用时首先需要建立射频IC卡和水表的对应关系，用户必须向售水管理部门购买IC卡(用户卡)，并将水表与IC卡相互识别;在用户购量时需要用户携带IC卡至售水管理部门交费购水，工作人员将购水相关信息写入卡中。用户将卡放在水表读卡位置，水表将读取卡信息，如果校验并确认无误后，将卡中购水信息写入水表中，并根据表内运行状态做出相应的显示或开关阀的动作。在用水过程时，带磁铁的指针在水流的冲击下转动，每当水表通过0.1m3水量时，带磁铁指针旋转一周，水表发送一个计量脉冲信号，此时，单片机将输入的有效脉冲计入并计算用水量，并计算用水金额。当用户剩余金额低于设置报警金额时，关闭阀门提示用户购水，用户可以使用IC卡在水表上刷卡，可以重新打开阀门。当用户剩余金额小于等于零时，水表关闭阀门，直到用户购量，并存入表中剩余金额大于零时，开启阀门。阶当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种一卡多表的多模式收费射频卡预付费智能水表，其特征在于：包括阀门驱动电路、电源管理电路、显示模块、读写卡模块、存储器以及微处理器：读写卡模块用于读卡；所述微处理器包括配置模块、卡信息采集模块、用水总量计算模块、阀门状态监控模块、电源判断模块、流量采集模块以及阶梯计费模块；所述配置模块用于向阶梯计费模块配置报警金额以及收费阶梯；所述卡信息采集模块用于从读写卡模块中读写充值金额；所述用水总量计算模块用于根据流量传感器发送脉冲信号计算总用量，并发送给阶梯计费模块，同时在间隔规定时间后将实时总用量发送给存储器。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄建明，张明达，白伟，雷晓娟，
申请(专利权)人：西安航天计量测试研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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