低功耗智能燃气表及其分层式逻辑构架制造技术

本发明专利技术提供一种低功耗智能燃气表及其分层式逻辑构架，其中低功耗智能燃气表包括一智能燃气表本体、一开盖触发装置和一盖体；所述盖体与所述智能燃气表本体可拆卸地固定配合；所述智能燃气表本体包括一处理器、一存储器和一通信芯片，所述存储器和所述通信芯片连接所述处理器；所述开盖触发装置连接于所述智能燃气表本体和所述盖体之间，并连接所述处理器。本发明专利技术的一种低功耗智能燃气表及其分层式逻辑构架，可大幅度提高模块代码之间的耦合度，同时功耗低，能够显著地提升使用等量电池的情况下智能膜式燃气表的使用寿命；并能够实现非法拆表记录和报警功能。

Low Power Intelligent Gas Meter and Its Hierarchical Logic Framework

The invention provides a low power consumption intelligent gas meter and its hierarchical logical framework, in which the low power consumption intelligent gas meter includes an intelligent gas meter body, an open cover trigger device and a cover body, the cover body and the intelligent gas meter body can be disassembled and fixed together, and the intelligent gas meter body includes a processor and a memory. The memory and the communication chip are connected to the processor, and the open trigger device is connected between the intelligent gas meter body and the cover body, and is connected to the processor. The invention provides a low power consumption intelligent gas meter and its hierarchical logic framework, which can greatly improve the coupling degree between module codes, and has low power consumption, and can significantly improve the service life of the intelligent membrane gas meter under the condition of using equal batteries, and can realize the functions of illegal meter disassembly, recording and alarming.

【技术实现步骤摘要】
低功耗智能燃气表及其分层式逻辑构架
本专利技术涉及智能燃气表领域，尤其涉及一种低功耗智能燃气表及其分层式逻辑构架。
技术介绍
现有的智能燃气表的传统8/16/32位微处理器的程序设计大多以裸机设计为主，虽然能满足相对简单的应用，但是不利于复杂应用的代码设计和多成员团队的代码维护及管理。同时，现有智能燃气表多采用传统GSM/GPRS和4G蜂窝网络通信模组通信，其时功耗达到2安培级别，如此耗能将会严重影响到电池使用寿命。另外，现有的智能燃气表缺乏防止非法拆表和防篡改功能。
技术实现思路
针对上述现有技术中的不足，本专利技术提供一种低功耗智能燃气表及其分层式逻辑构架，可大幅度提高模块代码之间的耦合度，同时功耗低，能够显著地提升使用等量电池的情况下智能膜式燃气表的使用寿命；并能够实现非法拆表记录和报警功能。为了实现上述目的，本专利技术提供一种低功耗智能燃气表，包括一智能燃气表本体、一开盖触发装置和一盖体；所述盖体与所述智能燃气表本体可拆卸地固定配合；所述智能燃气表本体包括一处理器、一存储器和一通信芯片，所述存储器和所述通信芯片连接所述处理器；所述开盖触发装置连接于所述智能燃气表本体和所述盖体之间，并连接所述处理器。优选地，所述开盖触发装置采用轻触开关。优选地，所述通信芯片采用NB-IoT蜂窝网络通信芯片。优选地，所述智能燃气表本体还包括一光电直读累加器、至少一控制按键、一第一电源、一显示器、一第二电源、一DC开关和一电机阀；所述第一电源与所述处理器电连接，所述控制按键、所述显示器、所述DC开关和所述电机阀与所述处理器电连接；所述第二电源与所述DC开关、所述电机阀和所述通信芯片电连接。优选地，所述处理器包括型号为STM32L152VD的32位低功耗微处理器。优选地，所述处理器设置有所述分层式逻辑构架，所述分层式逻辑构架包括一FreeRTOS嵌入式操作系统。优选地，所述存储器采用一串行flash存储器。本专利技术的一种基于本专利技术所述的低功耗智能燃气表的分层式逻辑构架，包括一中间层和一业务层，所述中间层包括：一中间层任务管理器、一第一应用模块和一第一驱动模块；所述业务层包括：一业务层任务管理器、一第二应用模块和一第二驱动模块；所述业务层任务管理器与所述中间层任务管理器通信连接，所述第一应用模块与所述中间层任务管理器和所述第二应用模块通信连接，所述第一驱动模块与所述第一应用模块和所述第二驱动模块通信连接，所述第二驱动模块与所述第二应用模块通信连接；所述中间层用于统一封装硬件模块功能和系统基础逻辑功能；所述业务层用于通过调用所述中间层的接口控制对应的硬件；所述第一驱动模块和所述第二驱动模块用于所述处理器的原生库函数的多级封装。优选地，所述中间层任务管理器包括：一菜单任务管理模块，用于管理按键与菜单交互；一事件任务管理模块，用于管理以所述处理器为核心的控制板板载资源触发的中断事件，所述中断事件包括按键、时钟和唤醒；一业务层请求任务管理模块，用于处理来自所述业务层的应用请求；以及所述FreeRTOS嵌入式操作系统用于提供系统调度和函数接口；所述第一应用模块包括：一中间层初始化模块，用于按照中间层任务分配所述FreeRTOS嵌入式操作系统资源；和一中间层应用模块和函数接口模块，用于按模块实现第一外设功能，所述第一外设功能包括LCD显示菜单项、时钟闹钟管理和供电电压采集。优选地，所述业务层任务管理器包括：一通信任务模块，用于管理维护膜式燃气表对外通信接口；一业务层事件任务模块，用于处理所述业务层各模块之间的信息通信传递；一阀门控制任务模块，用于处理阀门控制请求，所述阀门控制请求包括：掉电I/O中断、按键I/O中断和通信协议的阀门控制通知；以及一中间层通知任务模块，用于处理所述中间层以共享形式给出的事件通知，所述事件通知包括：小时/天事件、掉电/上电事件和开盖/合盖事件；所述第二应用模块包括：一业务层初始化模块，用于按照中间层任务分配所述FreeRTOS嵌入式操作系统资源；以及一业务层应用模块和函数接口模块，用于按模块实现第二外设功能，所述第二外设功能包括NB-IoT通信、远程控制阀门和网络手动/自动上报。本专利技术由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：开盖触发装置、处理器和通信芯片的配合，使得盖体开启的操作会立即触发防篡改事件并通知处理器，可实现对用户非法开盖事件的监测，同时将该事件记录并报警告知维护人员。NB-IoT蜂窝网络通信芯片的采用，可将数据通信时功耗降低至300豪安级别，配合固件的低功耗系统设计能够显著地提升使用等量电池的情况下智能燃气表的使用寿命。处理器结合FreeRTOS嵌入式操作系统同时利用代码分区分层设计的结构，可有效提高模块代码之间的耦合度。分层式逻辑构架的采用将燃气表控制板的驱动和业务逻辑分离，同时使用FreeRTOS嵌入式操作系统将系统调用和特定处理器分离，真正实现了程序逻辑和底层的独立。通过分层结构可以有效避免在业务逻辑中直接操作底层如中断控制和存储器的访问，做到了针对不同芯片和模块组合的接口管理，同时实现了不同角色的开发人员之间代码的低耦合。附图说明图1为本专利技术实施例的低功耗智能燃气表的结构示意图；图2为本专利技术实施例的轻触开关的结构示意图；图3为本专利技术实施例的低功耗智能燃气表的内部结构示意图；图4为本专利技术实施例的分层式逻辑构架的结构示意图；图5为本专利技术实施例的低功耗智能燃气表的系统上电流程图；图6为本专利技术实施例的低功耗智能燃气表的数据传输流程图。具体实施方式下面根据附图1～图6，给出本专利技术的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本专利技术的功能、特点。请参阅图1～图4，本专利技术实施例的一种低功耗智能燃气表，包括一智能燃气表本体1、一开盖触发装置2和一盖体3；盖体3与智能燃气表本体1可拆卸地固定配合；智能燃气表本体1包括一处理器101、一存储器102和一通信芯片103，存储器102和通信芯片103连接处理器101；开盖触发装置2连接于智能燃气表本体1和盖体3之间，并连接处理器101。开盖触发装置2、处理器101和通信芯片103的配合，使得盖体3开启的操作会立即触发防篡改事件并通知处理器101，可实现对用户非法开盖事件的监测，同时将该事件记录并报警告知维护人员。本实施例中，开盖触发装置2采用轻触开关。轻触开关包括一伸缩顶杆21和与伸缩顶杆21传动连接的四个触脚22，轻触开关固定于燃气表本体1，伸缩顶杆21压缩于智能燃气表本体1和盖体3之间或压缩于智能燃气表本体1和盖体3的凸柱31之间，当打开盖体3时，伸缩顶杆21伸出带动触脚22运动，断开或连接与处理器101之间的电路，进而产生触发信号。在其他实施例中，轻触开关的结构不做限制可采用任意现有的轻触开关。通信芯片103采用NB-IoT蜂窝网络通信芯片。NB-IoT蜂窝网络通信芯片的采用，可将数据通信时功耗降低至300豪安级别，配合固件的低功耗系统设计能够显著地提升使用等量电池的情况下智能燃气表的使用寿命。本实施例中，NB-IoT蜂窝网络通信芯片型号为BC95。NB-IoT(窄带物联网)采用的是国际标准可与现蜂窝网融合演进的低成本电信级的高可靠性、高安全性广域物联网技术，其覆盖范围更广更深、成本更低，并且支持海量连接。智能燃气表本体1还包括一光电直读累加器14、至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低功耗智能燃气表，其特征在于，包括一智能燃气表本体、一开盖触发装置和一盖体；所述盖体与所述智能燃气表本体可拆卸地固定配合；所述智能燃气表本体包括一处理器、一存储器和一通信芯片，所述存储器和所述通信芯片连接所述处理器；所述开盖触发装置连接于所述智能燃气表本体和所述盖体之间，并连接所述处理器。

【技术特征摘要】
1.一种低功耗智能燃气表，其特征在于，包括一智能燃气表本体、一开盖触发装置和一盖体；所述盖体与所述智能燃气表本体可拆卸地固定配合；所述智能燃气表本体包括一处理器、一存储器和一通信芯片，所述存储器和所述通信芯片连接所述处理器；所述开盖触发装置连接于所述智能燃气表本体和所述盖体之间，并连接所述处理器。2.根据权利要求1所述的低功耗智能燃气表，其特征在于，所述开盖触发装置采用轻触开关。3.根据权利要求1所述的低功耗智能燃气表，其特征在于，所述通信芯片采用NB-IoT蜂窝网络通信芯片。4.根据权利要求3所述的低功耗智能燃气表，其特征在于，所述智能燃气表本体还包括一光电直读累加器、至少一控制按键、一第一电源、一显示器、一第二电源、一DC开关和一电机阀；所述第一电源与所述处理器电连接，所述控制按键、所述显示器、所述DC开关和所述电机阀与所述处理器电连接；所述第二电源与所述DC开关、所述电机阀和所述通信芯片电连接。5.根据权利要求4所述的低功耗智能燃气表，其特征在于，所述处理器包括型号为STM32L152VD的32位低功耗微处理器。6.根据权利要求1～5任一项所述的低功耗智能燃气表，其特征在于，所述处理器设置有所述分层式逻辑构架，所述分层式逻辑构架包括一FreeRTOS嵌入式操作系统。7.根据权利要求6所述的低功耗智能燃气表，其特征在于，所述存储器采用一串行flash存储器。8.一种基于权利要求6所述的低功耗智能燃气表的分层式逻辑构架，其特征在于，包括一中间层和一业务层，所述中间层包括：一中间层任务管理器、一第一应用模块和一第一驱动模块；所述业务层包括：一业务层任务管理器、一第二应用模块和一第二驱动模块；所述业务层任务管理器与所述中间层任务管理器通信连接，所述第一应用模块与所述中间层任务管理器和所述第二应用模块通信连接，所述第一驱动模块与...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘金梁，王滨滨，潘良，汪培春，彭学枝，胡莽，
申请(专利权)人：上海飞奥燃气设备有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31