一种基于OpenCPU技术的智能燃气表制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于OpenCPU技术的智能燃气表。包括基表、人机互动模块、计量模块、阀控模块、近端模块、系统内核模块、存储模块、安全保护模块、远传协助模块和电源模块。系统内核模块集成的NB

【技术实现步骤摘要】
一种基于OpenCPU技术的智能燃气表


[0001]本技术涉及一种基于OpenCPU技术的智能燃气表。

技术介绍

[0002]过去几年，各地燃气爆燃事件频出，业内逐渐开始采用燃气表与报警器联动的方式预警燃气安全。然而智能燃气表在实际应用过程中，存在电池被抠出、罩壳被拆卸或者整个终端从管道上被拆卸下来等人为破坏行为，无法保证其安全的运行与计量，因此需要实时监控智能燃气表的工作状态和自身的状态，将异常状态信息实时告知业务系统，方便售后人员维修和管理。
[0003]随着智能燃气表的使用量在逐年增加，燃气公司在管理燃气表时，由于用户数量庞大，地区分散，安装位置等原因导致后期管理难度增加。当智能燃气表需要售后维护时，对相关智能燃气表定位的及时性影响了售后维护服务的实时性。
[0004]OpenCPU芯片内核集成了NB
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IoT/4G MODEM、BLE5.0、Flash、GNSS等众多模块，利用该系统内核开发的智能燃气表可以直接应用内部集成的NB
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IoT/4G MODEM、BLE5.0、Flash、GNSS等模块，减少了外围模块，各个模块的信息交互直接在系统内核内部实现。随着OpenCPU技术的兴起，其无需借助外部串口，避免了由于异步交互或者环境因素影响波特率从而导致信息交互失败的问题特点受到市场欢迎，因此在利用OpenCPU技术同时提升燃气表安全性能的开发需求受到行业关注。
[0005]综上，为迎合市场需要，需基于OpenCPU技术的系统内核开发一款同时满足信息安全加密、防拆卸并能进行定位的智能燃气表产品，从而提高数据交互的抗干扰性、保证数据交互的准确性和安全性，同时可以实时定位，防止燃气表被人为拆卸导致其无法对燃气计量以及安全监测报警。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在的问题，本技术的目的在于提供一种基于OpenCPU技术的智能燃气表的技术方案。
[0007]所述的一种基于OpenCPU技术的智能燃气表，包括基表、人机互动模块、计量模块、阀控模块、近端模块、系统内核模块、存储模块、安全保护模块、远传协助模块和电源模块，其特征在于：
[0008]基表：利用气体在表体内的压力差作为动力推动结构部件转动，从而实现基表上的齿轮进行转动，计量模块采样完成机电转换；基表内部出气口或者进气口处内置了阀门；
[0009]阀控模块：通过阀控模块来控制基表内置阀门的开启和关闭，从而控制燃气的通断；
[0010]计量模块：将基表的计量体积量转换为智能燃气表可处理的脉冲数字量；
[0011]远传协助模块：能够适配不同的天线，根据基表类型和智能燃气表主控板的状态适配高质量的天线，提高远程通讯的成功率；
[0012]电源模块：通过电源控制电路对输入的电源进行控制和转换，保证内部各个模块和元器件正常工作；
[0013]人机互动模块：包含显示屏、指示灯以及按键；
[0014]存储模块：保存智能燃气表工作信息、状态，实时存储燃气表的用气量情况；在智能燃气表出现异常时保存相关的状态，方便后续的问题排查和维修，在智能燃气表掉电时立即保存表上相关信息；
[0015]近端模块：支持蓝牙或者红外通信，生产、售后维修人员通过近端模块读取或者设置智能燃气表的相关信息和状态；
[0016]系统内核模块：智能燃气表的中心，起协调和控制作用，是基于OpenCPU技术的主控模块，其内部集成了OpenCPU、RF/PA、GNSS、NB
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IoT/4G MODEM、SRAM、FLASH、BLE5.0、应用核、安全核、协议核以及外围可扩展模块；
[0017]安全保护模块：包括定位模块、表具移动检测模块、指纹识别模块、表具防拆卸检测模块、数据加密保护模块以及电源保护模块。
[0018]所述的一种基于OpenCPU技术的智能燃气表，其特征在于所述电源模块的电源控制电路包括有接口座子P1、接口座子B1与接口座子DB5，接口座子P1的1脚连接二极管D5正极和VPP，二极管D5负极连接二极管D6负极、二极管D7负极和VCC，接口座子P1的2脚接地，接口座子B1的2脚连接双向导通二极管Z2的一端并接地，双向导通二极管Z2的另一端连接二极管D3正极，二极管D3负极连接电容C5一端、电容C8一端和正电压型电压稳压电器U4的2脚，电容C5另一端、电容C8另一端和正电压型电压稳压电器U4的1脚接地，正电压型电压稳压电器U4的3脚连接电容C9一端、电容C6一端、二极管D6正极和接口座子DB5的1脚，电容C9另一端和电容C6另一端接地，接口座子DB5的2脚经超级电容E3后接地，接口座子B1的1脚连接二极管D7正极和V_Li，电容C11一端、电容C10一端和正电压型电压稳压电器U5的2脚连接VCC，电容C11另一端、电容C10另一端和正电压型电压稳压电器U5的1脚接地，正电压型电压稳压电器U5的3脚连接电容C39一端和电容C38一端，电容C39另一端和电容C38另一端接地。
[0019]所述的一种基于OpenCPU技术的智能燃气表，其特征在于所述定位模块：系统内核模块集成的GNSS模块或蓝牙模块能够实现智能燃气表的定位，方便燃气公司及时对智能燃气表进行定位并提供上门服务。
[0020]所述的一种基于OpenCPU技术的智能燃气表，其特征在于所述表具移动检测模块：是检测表具是否被移动的保护模块，采用超低功耗、高性能的三轴线性加速度计LIS2DH12器件，LIS2DH12器件的1脚为IIC串行时钟SCL或者SPI串口时钟SPC；2脚为SPI使能脚，当配置为1时表示SPI空闲模式或者IIC通讯开启；3脚为SPI串行数据输出SDO或IIC的设备地址低有效SA0；4脚为IIC串行数据线SDA或SPI串行数据输入SDI或者3线制接口串行数据输出SDO；5脚Res接地；6脚、7脚、8脚均要接地；9脚是电源脚VDD；10脚I/O供电引脚Vdd_IO；11脚和12脚是中断引脚INT1和INT2；系统内核模块利用外部可扩展模块中的SPI或者IIC来读取LIS2DH12器件当前在空间X轴、Y轴以及Z轴的坐标位置以及通过设置参数来对LIS2DH12器件进行校正，智能燃气表实时获取智能燃气表当前在空间X轴、Y轴以及Z轴的坐标位置与原始位置进行比对来判定智能燃气表是否发生过移动。
[0021]所述的一种基于OpenCPU技术的智能燃气表，其特征在于所述表具防拆卸检测模块：是检测智能燃气表罩壳是否被拆卸的重要模块，智能燃气表的上罩壳和智能燃气表主
控板之间有个表具防拆卸检测模块，智能燃气表主控板与智能燃气表的下罩壳之间有个表具防拆卸检测模块，表具防拆卸检测模块电路的按键器件S1一端接地，按键器件S1另一端经过上拉电阻R20接到到3.0V电源上，按键器件S1的状态KEY经过电容C2接地，当智能燃气表处于正常状态时，则按键器件S1处于闭合状态，则KEY接地，检测到低电平；当智能燃气表发生拆卸时，则按键器件S1处于断开状态，则KEY本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于OpenCPU技术的智能燃气表，包括基表、人机互动模块、计量模块、阀控模块、近端模块、系统内核模块、存储模块、安全保护模块、远传协助模块和电源模块，其特征在于：基表：利用气体在表体内的压力差作为动力推动结构部件转动，从而实现基表上的齿轮进行转动，计量模块采样完成机电转换；基表内部出气口或者进气口处内置了阀门；阀控模块：通过阀控模块来控制基表内置阀门的开启和关闭，从而控制燃气的通断；计量模块：将基表的计量体积量转换为智能燃气表可处理的脉冲数字量；远传协助模块：能够适配不同的天线，根据基表类型和智能燃气表主控板的状态适配高质量的天线，提高远程通讯的成功率；电源模块：通过电源控制电路对输入的电源进行控制和转换，保证内部各个模块和元器件正常工作；人机互动模块：包含显示屏、指示灯以及按键；存储模块：保存智能燃气表工作信息、状态，实时存储燃气表的用气量情况；在智能燃气表出现异常时保存状态，方便后续的问题排查和维修，在智能燃气表掉电时立即保存表上相关信息；近端模块：支持蓝牙或者红外通信，生产、售后维修人员通过近端模块读取或者设置智能燃气表的相关信息和状态；系统内核模块：智能燃气表的中心，起协调和控制作用，是基于OpenCPU技术的主控模块，其内部集成了OpenCPU、RF/PA、GNSS、NB
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IoT/4G MODEM、SRAM、FLASH、BLE5.0、应用核、安全核、协议核以及外围可扩展模块；安全保护模块：包括定位模块、表具移动检测模块、指纹识别模块、表具防拆卸检测模块、数据加密保护模块以及电源保护模块。2.根据权利要求1所述的一种基于OpenCPU技术的智能燃气表，其特征在于所述电源模块的电源控制电路包括有接口座子P1、接口座子B1与接口座子DB5，接口座子P1的1脚连接二极管D5正极和VPP，二极管D5负极连接二极管D6负极、二极管D7负极和VCC，接口座子P1的2脚接地，接口座子B1的2脚连接双向导通二极管Z2的一端并接地，双向导通二极管Z2的另一端连接二极管D3正极，二极管D3负极连接电容C5一端、电容C8一端和正电压型电压稳压电器U4的2脚，电容C5另一端、电容C8另一端和正电压型电压稳压电器U4的1脚接地，正电压型电压稳压电器U4的3脚连接电容C9一端、电容C6一端、二极管D6正极和接口座子DB5的1脚，电容C9另一端和电容C6另一端接地，接口座子DB5的2脚经超级电容E3后接地，接口座子B1的1脚连接二极管D7正极和V_Li，电容C11一端、电容C10一端和正电压型电压稳压电器U5的2脚连接VCC，电容C11另一端、电容C10另一端和正电压型电压稳压电器U5的1脚接地，正电压型电压稳压电器U5的3脚连接电容C39一端和电容C38一端，电容C39另一端和电容C38另一端接地。3.根据权利要求1所述的一种基于OpenCPU技术的智能燃气表，其特征在于所述定位模块：系统内核模块集成的GNSS模块或蓝牙模块能够实现智能燃气表的定位，方便燃气公司及时对智能燃气表进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：厉晶莹，唐玲玲，程锦文，王颖嘉，
申请(专利权)人：杭州先锋电子技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：