一种基于Zigbee的智能燃气表及无线抄表系统技术方案

一种基于Zigbee的智能燃气表及无线抄表系统，属于燃气表技术领域。其特征在于：包括燃气表外壳，在燃气表外壳顶部设置有进气口（1）和出气口（4），在燃气表外壳内设置有控制电路，通讯天线（3）连接在控制电路中，通讯天线（3）位于燃气表外壳顶部，竖直设置在进气口（1）和出气口（4）之间；在前盖（2）的表面突出设置有前壳体（7），在前壳体（7）的前端面上方设置有显示屏（5），在显示屏（5）的下方设置有电池仓（6）；在本基于Zigbee的智能燃气表及无线抄表系统中，通过设置阀门驱动模块，并在阀门驱动模块中设置续流支路，延长了电动阀门的使用寿命，同时可以通过无线通信模块实现了无线抄表。

An intelligent gas meter and wireless meter reading system based on Zigbee

The utility model relates to an intelligent gas meter based on Zigbee and a wireless meter reading system, which belongs to the technical field of gas meters. The utility model is characterized in that the gas meter housing is included, an air inlet (1) and an air outlet (4) are arranged on the top of the gas meter housing, a control circuit is arranged in the gas meter housing, a communication antenna (3) is connected in the control circuit, a communication antenna (3) is located on the top of the gas meter housing, and is vertically arranged at the air inlet (1) and an air outlet (1). A front shell (7) is protruded on the surface of the front cover (2), a display screen (5) is arranged above the front face of the front shell (7), and a battery bin (6) is arranged below the display screen (5); in this Zigbee-based intelligent gas meter and wireless meter reading system, a valve driving module is arranged, and a valve is arranged. The service life of the electric valve is prolonged by setting a reflow branch in the door driving module, and wireless meter reading can be realized through the wireless communication module.

【技术实现步骤摘要】
一种基于Zigbee的智能燃气表及无线抄表系统
一种基于Zigbee的智能燃气表及无线抄表系统，属于燃气表

技术介绍
随着人们生活水平的不断提高，城市燃气事业快速发展，燃气居民用户迅猛增长。但是目前普通家庭中的燃气表仅仅实现了燃气的计量功能，自动化水平较低，在现有技术中，也存在有一些智能燃气表，可以利用控制电路实现对燃气表的远程控制，但是传统的智能燃气表中由于燃气表电动阀门为感性负载，电路中没有续流回路，电动阀门容易损坏，因此燃气表电动阀门使用寿命较短。由于目前燃气表功能单一，因此对燃气使用的统计仍采用人工抄表的方式实现，对抄表人员以及普通家庭来说，会带来各种不便，同时存在如下缺陷：人力成本和时间成本较高，存在着抄表人员工作效率低、数据采集时间滞后、难以分时计费、燃气收费部门支出大等弊端，难以满足目前庞大的用户管理需求。无线自动抄表技术由于不受地理位置的限制，且无需布线，被认为是目前最先进的抄表技术。该技术抄表方便、实时性高、精确度高、覆盖范围广，通过自动化手段节省人力、并能实现远程监控以及远程维护。但是目前的燃气表的传输天线一般为内置式，内置式传输天线的方式虽然在一定程度上保证了燃气表的美观程度，但是由于燃气表外壳的限制导致天线的体积较小，因此严重影响其发射效果。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种通过设置阀门驱动模块，并在阀门驱动模块中设置续流支路，延长了电动阀门的使用寿命，同时可以通过无线通信模块实现了无线抄表的基于Zigbee的智能燃气表及无线抄表系统。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：该基于Zigbee的智能燃气表，其特征在于：包括燃气表外壳，燃气表外壳由前盖以及底壳前后扣合而成，在燃气表外壳顶部左右两侧分别设置有进气口和出气口，在燃气表外壳内设置有控制电路，通讯天线连接在控制电路中，通讯天线位于燃气表外壳顶部，竖直设置在进气口和出气口之间；在前盖的表面突出设置有前壳体，在前壳体的前端面上方设置有显示屏，在显示屏的下方设置有电池仓，在电池仓内设置有用于为控制电路供电的电源；控制电路包括主控制模块、计量模块、Zigbee驱动模块、阀门驱动模块以及显示屏，通讯天线连接在Zigbee驱动模块上，计量模块的信号输出端与主控制模块的信号输入端相连；主控制模块的信号输出端与显示屏、阀门驱动模块相连，Zigbee驱动模块与主控制模块输入输出端口双向连接，阀门驱动模块驱动电动阀门动作，阀门驱动模块为H桥电机驱动电路，在H桥电机驱动电路中还设置有续流支路。优选的，所述的阀门驱动模块中H桥电机驱动电路包括三极管Q2~Q5，在三极管Q2~Q5的发射极与集电极之间分别并联续流二极管形成所述的续流支路。优选的，所述的主控制模块采用型号为CC2530的集成芯片U3，在所述的阀门驱动模块中，电动阀门的供电电源Vcc同时并联电阻R2、电阻R4的一端，三极管Q2以及三极管Q4的发射极以及二极管D1、二极管D3的阴极；电阻R2的另一端以及三极管Q2的基极并联于一处后连接电阻R10的一端，电阻R10的另一端连接三极管Q6的集电极，三极管Q6的基极依次通过电阻R6和光耦芯片U2连接集成芯片U3的36脚，三极管Q6的发射极同时并联三极管Q5的基极以及电阻R5一端；三极管Q2的集电极以及二极管D1的阳极同时并联二极管D5的阳极、电容C1的一端、电动阀门的一端、二极管D2的阴极以及三极管Q3的集电极；电阻R4的另一端以及三极管Q4的基极并联于一处后连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端连接三极管Q1的集电极，三极管Q1的基极依次通过电阻R1和光耦芯片U1连接集成芯片U3的35脚，三极管Q1的发射极同时并联三极管Q3的基极以及电阻R3一端；三极管Q4的集电极以及二极管D3的阳极同时并联二极管D6的阳极、电容C1的另一端、电动阀门的另一端、二极管D4的阴极以及三极管Q5的集电极，二极管D5的阴极连接二极管D6的阴极；电阻R3以及电阻R5的另一端、二极管D2以及二极管D4的阳极、三极管Q3以及三极管Q5的发射极同时并联电阻R7以及电阻R8的一端，电阻R8的另一端接地，电阻R7的另一端连接集成芯片U3的34脚。优选的，设置有与主控制模块连接的燃气浓度检测模块，燃气浓度监测模块为一氧化碳传感器，燃气浓度监测模块安装在燃气表外壳的外部，在燃气表外壳上安装有与燃气浓度监测模块配合插接的插孔，插孔与主控制器模块相连。优选的，设置有与主控制模块连接的温度测量模块，温度测量模块安装在燃气表外壳的外部，在燃气表外壳上安装有与温度测量模块配合插接的插孔，插孔与主控制器模块相连。优选的，在所述的Zigbee驱动模块中，主控制芯片的输出端串联电容C2后同时并联电感L1、电感L2以及电容C4的一端，电感L1的另一端接地，主控制芯片的另一个输出端串联电容C3后同时并联电感L2的另一端，电感L3的一端以及电容C5的一端，电容C5的另一端接地；电容C4以及电感L3的另一端同时并联电容C6~C7的一端，电容C7的另一端接地，电容C6的另一端同时并联电容C8的一端以及通讯天线，电容C8的另一端接地。优选的，还包括查询模块，查询模块为预留在所述燃气表外壳上的通讯接口，通讯接口与坐住主控制模块相连。一种无线抄表系统，其特征在于：包括与燃气公司服务器通过无线网络连接的多个基站，基站通过CAN总线同时连接有多个Zigbee协调器，每一个Zigbee协调器同时连接多台所述的基于Zigbee的智能燃气表。与现有技术相比，本技术所具有的有益效果是：1、在本基于Zigbee的智能燃气表及无线抄表系统中，通过设置阀门驱动模块，并在阀门驱动模块中设置续流支路，延长了电动阀门的使用寿命，同时可以通过无线通信模块实现了无线抄表。2、燃气浓度监测模块安装在燃气表外壳的外部，在燃气表外壳上安装插孔，通过插孔与主控制模块实现连接，同时方便燃气浓度监测模块的安装和更换。3、设置有查询模块，查询模块是预留在燃气表外壳上的一个接口，当无线通信模块无法及时实现通讯时，可由人工通过查询模块通过常规的通讯协议与主控制模块实现通讯，读取相关数据。4、在主控制模块与阀门驱动模块之间通过光耦芯片连接，有效地抑制了电磁干扰，提高系统的可靠性，切断主控芯片和电机之间的电气连接，从而使得主控芯片与驱动回路系统地线的分别连接，防止干扰信号通过线路串入单片机。5、燃气表的电动阀门只有在控制系统的控制下电动阀门才会开启或者关闭，而且一旦开启或者关闭后，会进入自保持状态，无需再次电源供电，满足低功耗的要求。附图说明图1为基于Zigbee的智能燃气表结构示意图。图2为基于Zigbee的智能燃气表控制电路原理方框图。图3为基于Zigbee的智能燃气表控制电路主控制模块以及电机驱动模块电路原理图。图4为基于Zigbee的智能燃气表控制电路Zigbee驱动模块电路原理图。图5为无线抄表系统示意图。其中：1、进气口2、前盖3、通讯天线4、出气口5、显示屏6、电池仓7、前壳体。具体实施方式图1~5是本技术的最佳实施例，下面结合附图1~5对本技术做进一步说明。如图1所示，一种基于Zigbee的智能燃气表，包括燃气表外壳，燃气表外壳由前盖2以及底壳（图中未画出）前后扣合而成，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于Zigbee的智能燃气表，其特征在于：包括燃气表外壳，燃气表外壳由前盖（2）以及底壳前后扣合而成，在燃气表外壳顶部左右两侧分别设置有进气口（1）和出气口（4），在燃气表外壳内设置有控制电路，通讯天线（3）连接在控制电路中，通讯天线（3）位于燃气表外壳顶部，竖直设置在进气口（1）和出气口（4）之间；在前盖（2）的表面突出设置有前壳体（7），在前壳体（7）的前端面上方设置有显示屏（5），在显示屏（5）的下方设置有电池仓（6），在电池仓（6）内设置有用于为控制电路供电的电源；控制电路包括主控制模块、计量模块、Zigbee驱动模块、阀门驱动模块以及显示屏（5），通讯天线（3）连接在Zigbee驱动模块上，计量模块的信号输出端与主控制模块的信号输入端相连；主控制模块的信号输出端与显示屏（5）、阀门驱动模块相连，Zigbee驱动模块与主控制模块输入输出端口双向连接，阀门驱动模块驱动电动阀门动作，阀门驱动模块为H桥电机驱动电路，在H桥电机驱动电路中还设置有续流支路。

【技术特征摘要】
1.一种基于Zigbee的智能燃气表，其特征在于：包括燃气表外壳，燃气表外壳由前盖（2）以及底壳前后扣合而成，在燃气表外壳顶部左右两侧分别设置有进气口（1）和出气口（4），在燃气表外壳内设置有控制电路，通讯天线（3）连接在控制电路中，通讯天线（3）位于燃气表外壳顶部，竖直设置在进气口（1）和出气口（4）之间；在前盖（2）的表面突出设置有前壳体（7），在前壳体（7）的前端面上方设置有显示屏（5），在显示屏（5）的下方设置有电池仓（6），在电池仓（6）内设置有用于为控制电路供电的电源；控制电路包括主控制模块、计量模块、Zigbee驱动模块、阀门驱动模块以及显示屏（5），通讯天线（3）连接在Zigbee驱动模块上，计量模块的信号输出端与主控制模块的信号输入端相连；主控制模块的信号输出端与显示屏（5）、阀门驱动模块相连，Zigbee驱动模块与主控制模块输入输出端口双向连接，阀门驱动模块驱动电动阀门动作，阀门驱动模块为H桥电机驱动电路，在H桥电机驱动电路中还设置有续流支路。2.根据权利要求1所述的基于Zigbee的智能燃气表，其特征在于：所述的阀门驱动模块中H桥电机驱动电路包括三极管Q2~Q5，在三极管Q2~Q5的发射极与集电极之间分别并联续流二极管形成所述的续流支路。3.根据权利要求1所述的基于Zigbee的智能燃气表，其特征在于：所述的主控制模块采用型号为CC2530的集成芯片U3，在所述的阀门驱动模块中，电动阀门的供电电源Vcc同时并联电阻R2、电阻R4的一端，三极管Q2以及三极管Q4的发射极以及二极管D1、二极管D3的阴极；电阻R2的另一端以及三极管Q2的基极并联于一处后连接电阻R10的一端，电阻R10的另一端连接三极管Q6的集电极，三极管Q6的基极依次通过电阻R6和光耦芯片U2连接集成芯片U3的36脚，三极管Q6的发射极同时并联三极管Q5的基极以及电阻R5一端；三极管Q2的集电极以及二极管D1的阳极同时并联二极管D5的阳极、电容C1的一端、电动阀门的一端、二极管D2的阴极以及三极管Q3的集电极；电阻R4的另一端以及三极管Q4的基极并联于一处后连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端连接三极管Q1的集电极，三极管Q1的基极依次通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑文欣，
申请(专利权)人：山东天创亿联智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37