[发明专利]一种可自行发电的智能抄表设备

说明书

技术领域

本发明涉及天然气抄表设备技术领域，具体是涉及一种可自行发电的智能抄表设备。

背景技术

一种现有的天然气智能抄表设备包括一机械读数数据数字化采集模块、一主控器模块、一无线数据传输模块、和一电源电池，机械数字化模块将传统家用天然气用量的机械读数，通过传感技术转换为电子数据，并记录下数据。主控器模块作为中心转换器，将机械数字化模块采集到天然气用量数据经过无线数据传输模块转发到企业数据管理中心。

现在较为成熟的主流机械数字化的转换技术主要有光电脉冲计数技术和光电字轮特征直读技术。两种数据采集技术都有明显的缺点，光电脉冲计数长时间使用会出现大的误差累计，若设备中途意外断电，则计数数据大量丢失，需要人工频繁进行校正；光电字轮特征直读技术可根据设备进行提前标定，实现任何情况下100％准确数据读取，但其结构复杂、制作成本较高。

现在主流的数据传输技术有有线传输技术、短距微功率无线传输技术、移动通信网络传输技术。有线传输转换准确率高、传输稳定、传输速率快，但其工程施工工作量大，前期装修破坏较严重。短距微功率无线传输技术多数采用FSK调信方式，主要采用国家许可的免费频段，但其接收灵敏度都较低，穿墙能力较差。移动通信网络传输采用移动通信运营商建设的网络进行数据传输，其特点是移动通信网络信号覆盖范围广，通信成功率高；智能表与燃气公司管理中心形成点对点的通信网络，网络结构简单，表具间无关联性，缺点是成本较高、续航水平较低。

目前市场上的智能抄表设备都是需要外置电源来给设备供电，而设备用电水平较高，所以需要企业频繁使用人力资源对大量用户终端设备进行电源更换，使用户的良好流畅性体验遇到了一定的阻碍。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种可自行发电的智能抄表设备。该设备无线智能抄表，不但结构简单操作方便，易于维护，便于管理监控；而且抄表效果好，设备成本低廉，大大的提高了抄表的效率和抄表成本。

为了达到上述目的，本发明一种可自行发电的智能抄表设备，包括数据采集装置、主控器和电池。所述数据采集装置包括装设于天然气管道上的机械天然气表以及将机械天然气表上的机械读数转换成电子数据的机械数字化传感器，所述机械数字化传感器与主控器通信连接；所述主控器内含数据转换运算模块和数据存储模块，该主控器连接有数据传输模块；所述数据传输模块通信连接于后台数据管理服务器；所述电池与数据采集装置、主控器和数据传输模块电性连接，该电池为可充电电池，其电连接有气压发电机；所述气压发电机与机械天然气表连接。

优选地，所述主控器与气压发电机通信连接。所述气压发电机借助机械天然气表的进气口和出气口的气压推动，通过小功率发电进行能量转换发电，并为电池充电。所述主控器可根据实际电池充电情况进行深度学习，并根据预先设定电压阈值发送启动发电信号或者停止发电信号，使电池的电压长期维持在一个正常的水平，并延长其使用寿命。

优选地，所述机械数字化传感器为变阻结构的机械数字化传感器。所述机械数字化传感器将其内的变阻传感器嵌入到机械天然气表的读数轮盘中，机械天然气表中的机械读数轮盘会随入气口和出气口的天然气流动的气流推动，并随着天然气的流速快慢而按一定速度滚动。机械数字化传感器根据滑动变阻的原理，其内置的电阻应变片会随该机械天然气表的读数轮盘一起做弧线运动，并发行机械形变，使机械数字化传感器内的变阻传感器的输出数据发生变换。

优选地，所述数据转换运算模块为ADC模块。

优选地，所述数据存储模块为flash数据存储。

所述主控器可通过其内置ADC模块将机械数字化传感器的数据进行内部转换和运算，并且将最终得到的数据存入该主控器的存储模块中，且断电后数据不丢失。当该设备意外断电时，系统重启后主控器可根据存储模块中的数据和当前读取的机械数字化传感器的数值进行比较，并运用算法自动校正，避免使用大量的人力资源。该主控器可智能的间断性地通过采集和算法运算转换该机械数字化传感器的数据，并将数据交由数据传输模块处理。

优选地，所述数据传输模块为无线数据传输模块。

作为上述方案的进一步改进，所述数据传输模块为无线数据扩频LoRa传输模块。

所述无线数据扩频LoRa传输模块具备接收数据和发送数据模式，可一对一、一对多、多对一数据传输。在主控器不发送数据的情况下，该数据传输模块将处于省电模式；在主控器需要传输数据时，则自动切换到工作模式，并将数据传输到系统数据管理服务器。