[实用新型]光电直读M_BUS远传智能水表

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光电直读M_BUS远传智能水表。

背景技术

目前基于光电直读技术的M-BUS远传智能水表主要由基表和光电采集板组成，其中基表具有水表阀门、光电直读模块，光电采集板具有MCU和光电直读控制模块，由于光电直读是直接采集表头字轮的信息，电路模块必须嵌入表头字轮内，表头与阀门是两个独立部分，无法用一个电路板实现阀门和数据采集两项功能，以前光电直读水表都是不带阀控功能，这种水表能够对表的读数进行远传，但在用户拖欠水费的情况下不能关闭阀门停水，从而使管理工作出于被动局面，无法对欠费情况进行有效处理。

实用新型内容

本实用新型提供一种带能控制水阀开关的光电直读M_BUS远传智能水表。

本实用新型提供的这种光电直读M_BUS远传智能水表，包括水表阀门、阀门电源开关、光电直读模块、光电采集板、MCU, 还包括阀门驱动电路和堵转检测电路，阀门驱动电路和堵转检测电路与MCU连接，MCU与阀门电源开关连接，由MCU控制阀门驱动电路并检测堵转电路信号，控制阀门电源开关来控制水表阀门的通断。

所述MCU采用两个，一个是副MCU用于控制光电采集板进行数据采集，一个是主MCU用于负责对外通信，主副MCU之间使用串行通信方式进行数据交换。所述阀门驱动电路主要有六个开关管组成，采用类桥型结构。所述堵转检测电路主要由正反两个堵转检测三极管组成。

本实用新型由于在现有的光电直读M_BUS远传智能水表上增加了阀门驱动电路和堵转检测电路，当阀门堵转时候检测三极管会有很大电流，MCU检测IO口出现高电,将关闭阀门电源开关，从而起到控制水表阀门关闭或开启的作用，由此对欠费户可以通过关闭水表阀门来提醒用户按时缴费，使管理更加科学和主动。

附图说明

图1为M_BUS阀控远传智能水表组成结构示意图。

图2为阀门驱动原理图。

具体实施方式

从图1可以看出本实用新型包括主控板和光电板。由于水表结构及空间所限定，采用双MCU框架，两MCU使用串行通信方式进行数据交换。主MCU负责对外通信，各个模块的电源供电，阀门控制与检测等。副MCU是控制光电板进行数据采集，与主MCU是串口通信。由于主MCU对外通信还需要一个串口，所以主MCU与副MCU通信采用IO口模拟串口实现。主控板包括电源单元、主MCU、阀门驱动电路单元。电源单元是整个系统供电部分， 包括M_BUS接收芯片（TSS721A），以及给阀门供电的高效率BUCK芯片（LM5007）。主MCU是水表主处理芯片，采用了最新微功耗、超大规模集成电路芯片Atmega48PA作为主芯片。阀门驱动电路是采用类桥型结构，不会出现共态现象。副MCU是控制光电板进行数据采集，与主MCU是串口通信。由于主MCU对外通信还需要一个串口，所以主MCU与副MCU通信采用IO口模拟串口实现。

从图2可以看出阀门驱动由6个开关管组成（V11，V13，V14， V15，V17，V18）。当只有V11导通时候，V14，V18才导通，当只有V17导通时候，V13，V15才导通，这种结构相对于H桥没有共态现象，所以不用考虑开关管的动作时间。V10，V16      是阀门正反堵转检测三极管，当阀门堵转时候会有很大电流，而导致V14，V15处于放大状态，当此三极管Vce大于0.7V时，V10，V16就会导通，主MCU只要在开关阀过程中判断检测IO口是否出现高电平，出现堵转后立刻关闭阀门电源开关，防止拉低总线电压导致系统处于异常工作。在阀门启动时候会有一个瞬间大电流，所以在开启阀门后需要延时一定时间才进行判断。由于V10，V16未导通是高阻状态，可以采用线或方式，只需用一个IO口检测。