智能型IC卡煤气表制造技术

一种用于对管道煤气实施自动化计量及收费管理的智能型ＩＣ卡煤气表，该煤气表的控制电路部分由供电电路、流量计数电路、防窃气电路、电源监控电路、中央ＣＰＵ处理电路、ＩＣ卡接口电路、存贮器电路、电磁阀驱动电路和液晶显示电路组成，表内还设有内置式、低功耗双稳态脉冲电磁阀。本实用新型专利技术的结构合理、使用方便、体积小、功耗低、实现了管道煤气供气的智能化和科学化管理。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于气体流量计量仪器
，涉及一种用于对管道煤气(包括天然气、液化气)供气实施自动化计量及收费管理的煤气表。目前，国内外市场上公知的用于煤气计量收费的民用煤气表基本仍以传统的皮模式煤气表为主，这类煤气表在具体应用中存在着结构复杂、体积庞大、机械运动环节过多从而造成一定压力损失、计量方式陈旧等缺陷。另外对于煤气公司来说，传统煤气表结构也引发出人工抄表收费程序繁琐、落后、需要大量的抄表人员等问题，造成大量的人力、物力浪费，亦使得其供气管理方式与现代技术及现代科学管理方式严重脱节。针对传统皮模式煤气表的上述缺点，近年来一些西方国家的科研机构相继开发出了许多新型的煤气表，有些也已付之民用，如英国研制的气卡式煤气表、日本研制的射流式和轴流式煤气表以及英、法等国联合开发的超声波式及靶式射流煤气表等，这些产品的实施均在很大程度上实现了供气管理的智能化和科学化，但由于它们的产品成本相对很高，尚难以为大多数经济不发达地区所应用推广。在中国，新技术煤气表的研制与推广运比欧、美、日各国缓慢，尤其是对新的不同于皮模式表的煤气计量收费方式的开发研制还几乎没有进行。由于我国目前正在采取多种新举措加速家用煤气特别是天然气设施的应用发展进程，市场上急需要高性能、高精度、高智能、低成本的煤气表，因而开发研制高智能、高精度、小体积的网络管理型自动收费式煤气表也就具有十分重要的意义。本技术的目的在于综合煤气公司和用户对煤气计量及收费管理的多种要求并克服公知煤气表所存在的缺陷，提供一种简单、实用、低供耗、低成本、可根据用户预购煤气量自动计费并有助于煤气公司实施科学管理的智能型IC卡煤气表。为实现上述专利技术目的而采用的技术方案是这样的所提供的智能型IC卡煤气表为一种内部设置有机械计量机构和微功耗控制电路部分的机电结合一体化产品。表的机械计量机构包括皮膜气囊、曲轴、传动机构及机械计量电磁开关(干簧管)等构件；而表内的控制电路部分则具有一个用于记录IC电子卡煤气预购量和煤气表实际运行数据的非易失性存贮器电路、一个用于从存贮器电路中读取煤气预购量及并在IC卡中记录实际运行数据信息从而实现用气控制和煤气计量及计费处理的超低功耗、低电压中央计算机处理电路(中央CPU)、一个用于实现计算机电路及存贮器电路与IC电子卡之间电器联接的IC卡接口电路、一个用于向计算机电路提供低压电源的供电电路、一个串联在供电电路和计算机电路之间的用于向计算机电路提供电池电压不足信号并启动欠压处理程序的电源监控电路、一个输入端与煤气表机械计量电磁开关电联接的用于将机械计量动作信号转换成电脉冲信号并输入到计算机电路输入口端的流量计数电路、一个输入端接供电电路且可将用户开启电池盒断电盖窃气信号输入到计算机电路输入口端用于防止用户通过开启电池盒断电方式进行窃气的防窃气电路、一个在计算机电路输出端口的控制下用于实现供气控制的电磁阀驱动电路和一个在计算机电路输出端口的控制下用于显示煤气表工作状态的液晶显示电路，上述所有电路在产品形成时均制设于印刷电路板上并组装在一只外设有电子卡插座和液晶显示屏的煤气表盒内。用户安装了这种智能型IC卡煤气表后，可先至供气管理部门预购用气量(用气量信息存贮在IC卡上，IC卡充当传递用气量信息的中间媒介)；当用户将所购买用气卡(IC卡)插入煤气表上所设所电子卡插座后，煤气表开启，被计量的气体从表的入气口进入表体内部气囊并引起气囊皮膜的有规律的起伏运动，皮膜的起伏运动通过表内的曲轴和传动机构等构件又引起了机械计量电磁开关(于簧管)有规律的动作，进而为微功耗控制电路提供了电模拟量的开关信号，该开关信号经流量计数电路转换成脉冲信号输入到中央CPU中即可对全部流入气体实施计量；同时中央CPU将指示电磁阀驱动电路打开安装在煤气进气口处的低功耗煤气电磁阀进行供气，液晶显示电路也同时可以向用户显示出已经用去的累计用气量数值和气卡内尚余的剩余购气量数值；当购气量用完时，电磁阀将关闭，切断气路，停止供气。本技术采用的控制电路为超低功耗、低电压控制电路，供电电源为四节5号电池，经供电电路整定为稳定的3V直流供电。当电池供电不足时，电源监控电路将给中央CPU发出信号，以显示电源不足并报警。当发生用户企图在煤气电磁阀开启状态下开启电池盒盖断电以进行窃气时，则防窃气电路将给中央CPU发出信号，于是CPU将迅速通知电磁阀驱动电路关闭电源并同时报警。根据上述技术方案而研制的智能型IC卡煤气表具有结构合理、使用方便、体积小、功耗低、安全性和可靠性高等特点，它从根本上改变了传统的逐户查表收费的管理方式，有效防止了用户可能发生的不正当用气行为，保证了煤气费的回收，是实现当今管道煤气供气智能化和科学化管理的理想的产品。以下将结合附图对本
技术实现思路
做进一步说明。附图说明图1是本技术所述智能型IC卡煤气表的工作原理框图。图2是图1中供电电路的一种实施联线图。图3是图1中电源监控电路的一种实施联线图。图4是图1中流量计数电路的一种实施联线图。图5是图1中防窃气电路的一种实施联线图。图6是图1中IC卡接口电路和存贮器电路的一种实施联线图。图7是图1中电磁阀驱动电路的一种实施联线图。图8是图1中液晶显示电路的一种实施联线图。图9是图1中计算机电路结构的原理图。图10是该煤气表内配设的电磁阀的结构示意图。图11是电磁阀处于打开状态时的结构示意图。图12是电磁阀处于关闭状态时的结构示意图。图13是电磁阀开启后煤气表正常供气状态的示意图。图14是电磁阀关闭后煤气表气路切断状态的示意图。参照附图，本技术所述的智能型IC卡煤气表的控制电路部分主要由供电电路1、流量计数电路2、防窃气电路3、电源监控电路4、超低功耗、低电压中央计算机处理电路(中央CPU)5、IC卡接口电路6、存贮器电路7、电磁阀驱动电路8和液晶显示电路9组成。各电路的结构组成及工作形式分别如下所述供电电路1由电阻R1、R2、R3、电容C1、C2和CMOS稳压集成电路芯片ICL7663组成。ICL7663芯片第8脚输入端接电池组E的阳极，1脚和2脚输出端接至电源监控电路4输入端，电阻R3为基准电阻、R2为分压电阻、R1为保护电阻。该电路采用低压差、低功耗的稳压集成电路ICL7563芯片，电路的静态功耗为5μA，输入输出电压差为0.6V，由四节1.5V(5号)电池供电。工作过程中，电源信号流入ICL7663芯片整形后，由R2和R3进行分压，以输出一个稳定的3V电压信号，从而提高了电池的使用效率。电源监控电路4由电阻R4、R5和电源监控集成电路芯片ICL708组成，电阻R4和R5组成分压电路，其分压端接ICL708芯片的5脚，ICL708的输入端(7脚)与供电电路1联通，输出脚(3脚)接单片机(CPU)。该电路的功能是采集电源电压信号，为煤气表的微功耗电源监视中心。煤气表使用过程中，当电源电压信号正常时，ICL708的3脚输出低电平；当电源电压不正常(低于3V)时，3脚将输出一个高电平信号给CPU。流量计数电路2由单稳态触发器U1、与非门U2、U3、或非门4075以及电阻R6～R8、电容C3、C4、二极管D1和磁开关S1组成，内中磁开关S1为煤气表的机械计量转换开关(干簧管)，电阻R6和R7组成分压电路，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能型ＩＣ卡煤气表，其特征在于表内具有１．１一个用于记录ＩＣ电子卡煤气预购量和煤气表实际运行数据的非易失性存贮器电路（７）、１．２一个用于从存贮器电路（７）中读取煤气预购量并在ＩＣ卡中记录实际运行数据信息从而实现用气控制和煤气计 量及计费处理的中央计算机处理电路（５）、１．３一个用于实现计算机电路（５）及存贮器电路（７）与ＩＣ电子卡之间电器联接的ＩＣ卡接口电路（６）、１．４一个用于向计算机电路（５）提供低压电源的供电电路（１）、１．５一个串联在供电电路（ １）和计算机电路（５）之间的用于向计算机提供电池电压不足信号并启动欠压处理程序的电源监控电路（４）、１．６一个输入端与煤气表机械计量电磁开关电联接的用于将机械计量动作信号转换成电脉冲信号并输入到计算机电路（５）输入口端的流量计数电路（２ ）、１．７一个输入端接供电电路（１）且可将用户开启电池盒断电盖窃气信号输入到计算机电路（５）输入口端的防窃气电路（３）、１．８一个在计算机电路（５）输出端口的控制下用于实现供气控制的电磁阀驱动电路（８）和１．９一个在计算机电路（ ５）输出端口的控制下用于显示煤气表工作状态的液晶显示电路（９）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨鸣，程海泉，薛为民，马玉忠，
申请(专利权)人：西安天庆智能仪器仪表有限公司，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]