[发明专利]一种用于阶梯计价的具有M_bus总线数据远传功能的水表

说明书

技术领域

 本发明涉及仪表能耗监控领域，尤其是将MBus用于各类仪表或相关装置的能耗类智能管理系统，具体地说是一种用于阶梯计价的具有M_bus总线数据远传功能的水表。

背景技术

仪表总线（meter bus,MBus）是一种新型总线结构，MBus主要特点是通过两条无极性传输线来同时供电和传输串行数据，而各个子站（以不同的ID确认）并联在MBus总线上。将MBus用于各类仪表或相关装置的能耗类智能管理系统中时，可对相关数据或信号进行采集并传递。

目前，住宅小区，办公场所等地区所安装的仪表通常采用没有进行能耗管理，采用人工抄表的方式进行数据采集，人工抄表不但效率低，且不利于科学管理，给城市管网的建模、分析、规划等都带来很大的困难。另外，人工抄表做不到及时抄表，不容易实现按月实施阶梯计费。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提出一种用于阶梯计价的具有M_bus总线数据远传功能的水表。按户安装水表，通过电子模块记录用户的使用量，后级设备可采用专利号为201320117638.4的基于M_bus总线的远程仪表控制系统，每栋楼安装一个或数个中继器每个中继器可带载128台阶梯水表，中继器最终汇总到一台集中器然后通过无线GPRS数据发射器把数据发送到Internet网络，终端收费系统可以水表采集数据进行阶梯计费，通过Internet网络实现远程控制。

本发明的技术方案是：

一种用于阶梯计价的具有M_bus总线数据远传功能的水表，它包括水表基体、水表单片机以及与水表单片机相连的时钟模块、流量传感器计量电路、射频卡通讯电路、UART串口通讯电路和执行器，所述的水表单片机的UART串口通过UART串口通讯电路与上级M_bus集中器相连，射频卡通讯电路与用户的射频IC卡感应连接，射频卡通讯电路与水表单片机的对应信号端相连，水表单片机的控制信号输出端通过执行器与水表基体内阀门的控制信号输入端相连。

本发明的射频卡通讯电路包括125KHz射频IC U201、电阻R201、电阻R207、三极管Q200、检波二极管D200；所述的电阻R201的一端作为射频卡通讯电路的信号输入端与水表单片机的通信信号输出端相连，电阻R201的另一端与三极管Q200的基极相连，三极管Q200的基极和发射极之间并联电阻R207，三极管Q200的发射极接地，水表单片机的输出信号经过三极管反相后接入射频IC U201的CFE管脚，该射频IC U201与射频IC卡感应连接，从射频IC卡的射频线圈感应到的信号经过检波二极管D200后与由电阻R210、R211、电容C207、C209组成RC滤波电路相连，滤波后的信号接入射频IC U201的INPUT管脚进行整形放大，射频IC U201的通信信号输出端与水表单片机的对应通信信号输入端相连。

本发明的射频卡通讯电路还包括由射频IC U201的COL1，COL2射频输出管脚、电阻R213、电感线圈和电容C208组成的振荡电路以及由二极管D201、D202、D204、D205、电阻R209、R215、电源和射频IC U201的COL1，COL2射频输出管脚组成的电压嵌位电路。

本发明的执行器包括电阻R119、R120、R124、三极管Q101，Q103，Q115、Q106，Q104，Q112、马达M和电容C118，电阻R119和R120的一端分别作为执行器的控制信号输入端与水表单片机的阀门控制信号输出端相连，电阻R119和R120的另一端分别连接三极管Q101、Q106的基极，三极管Q101的发射极接三极管Q103的基极，三极管Q101的集电极接三极管Q115的基极，三极管Q106的发射极接三极管Q104的基极，三极管Q106的集电极接三极管Q112的基极，三极管Q115和Q112的发射极接马达电源，三极管Q115和Q112的集电极分别接三极管Q104和Q103的集电极，三极管Q115和Q104的连接点以及三极管Q112和Q103的连接点分别接马达的两端，马达的输出控制阀门的开闭，三极管Q103和Q104的发射极均串联电阻R124后接地，三极管Q115和Q112的集电极之间串联电容C118。

本发明的流量传感器计量电路包括电阻RC1、RC2，电容CC1、CC2及采样干簧管，采样干簧管的两流量计量信号输出端分别串接上拉电阻RC1和RC2后与水表单片机的对应流量信号采集端相连。 

本发明的有益效果：

本发明中，水表采用UART串口通过UART串口通讯电路与上级M_bus集中器相连可实现集中抄表功能和集中控制功能。