[发明专利]大口径无线通信式分体表

说明书

技术领域

本发明专利涉及工、农业用水领域，具体地说涉及到大口径无线通信式分体表。

背景技术

大口径水表是指DN80mm（含DN80mm）以上口径的水表。由于大口径水表的用户均为工业、商业及机关团体用户，水价高、水量大，在总水量中占到一定的比例，因此对大口径水表的管理直接影响到供水企业的效益。大口径水表的管理面临以下两个突出问题，问题一：目前大多数大口径水表不再沿用传统的机械式水表，而是在大口径水表上增加电控部分成为智能大口径水表。智能大口径水表大多采用分体结构，一般由发信基表、电控阀门组成，二者通过电缆连接，发信表和阀门之间通过有线方式连接，对安装环境要求比较苛刻，而且电缆易受破坏，安装于潮湿环境中不能保证发信表和阀门正常通讯。问题二：大口径水表的抄表及监控。大口径水表分布广、距离远、数量多，传统的人工抄表周期为一个月，供水企业无法在抄表周期内发现水表故障，按照大表在常用流量条件下计量，每个月给供水企业带来大量损失；采用无线方式抄表，采用移动平台的GPRS或SMS传送现场打包的抄表数据，服务器接收数据后，解包并传递给最终客户以便用户进行数据分析和研究，这就需要在大口径水表安装SIM手机卡，由于大口径水表多安装于表井下且多泡在水中，从防水工艺和信号传输两方面均不能保证此种抄表方法的可靠性，并且此系统需要借助移动运营平台，增加运营费用。                                          

针对上述大口径水表所存在的两个关键性问题，我公司发明专利大口径无线通信式分体表解决了上述问题，控制阀门和计量表采用分体式结构，两者采用无线方式通信，另外计量表的电控部分有M-BUS总线接口，兼容性好，易于远程监控，配合非接触IC卡可实现水费的预付费管理。

发明内容

 本发明的目的是提供一种大口径无线通信式分体表，表阀分体，且二者通过无线方式通信，且计量表的电控部分设有M-BUS接口，可与小区现有的M-BUS抄表系统兼容，只需有M-BUS总线便可完成抄表，方便供水企业远程监控，并且配合非接触IC卡可实现水费的预付费管理。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下所述;

  大口径无线通信式分体表，计量表与控制阀采用分体式结构，计量表和控制阀均设有电控部分，计量表和控制阀采用无线方式通信，计量表的电控部分设有M-BUS通信接口，计量表和上位机通过M-BUS总线方式通信。

  进一步的方案是：计量表电控部分由中央处理器、超声波流量测量电路、电压检测电路、电源供电电路、显示电路、M-BUS通信接口电路、无线通信模块组成，电源由3.6V锂电池提供；超声波流量测量电路由专用的超声波测量芯片TDC-GP21配合顺、逆流换能器测得精确的流量信息，超声波测量芯片采用SPI方式将水量信息通信至中央处理器；显示电路由中央处理器直接驱动显示，电压检测电路用于检测电池电压，若电压低于设定值则显示无电标志；无线通信模块具有独立的中央处理器，无线通信模块与计量表电控部分中央处理器采用标准串口通信；

 进一步的方案是：控制阀的电控部分由中央处理器、阀门控制电路、射频卡读卡电路、电源供电电路、读卡电路电源控制电路、无线通信模块组成。电源由14.4V电池组供电，读卡电路电源控制电路接于中央处理器的对应引脚，用于对读卡电路电源的控制，读卡电路用于将外部射频卡信息经读卡电路至中央处理器，阀门控制电路的K、G控制端接于中央处理器的的响应引脚，阀门控制电路的电源由14.4V电池组提供，无线通信具有独立的中央处理器，无线通信模块与控制阀的电控部分中央处理器采用标准串口通信；

进一步的方案是：无线通信模块有独立的中央处理器，无线通信模块由中央处理器、RF无线收发芯片、信号发送电路、信号接收电路组成，无线模块接收信息时，RF无线信号经信号接收电路接收至RF无线收发芯片，无线收发芯片接到此信号采用SPI方式通信至中央处理器；无线模块发射信号时，中央处理器将数据信息采用SPI方式通信至RF无线收发芯片，RF无线收发芯片将信号经发送电路发送至外部接收设备。

上位机通过M-BUS总线向计量表发送开关阀命令，计量表接收命令成功，回复数据，然后打开无线模块电源，向无线模块发送开阀或关阀命令，计量表内的无线模块向控制阀内的无线模块发送RF射频信号，控制阀接受到计量表发来的开关阀命令，对阀门进行开、关阀操作。同时上位机可通过M-BUS总线向水表发送抄数据命令，水表回复累计流量和瞬时流量等数据。

本发明的有益效果是：