[发明专利]基于光照振动互补环境能收集技术的直读式无线燃气表

摘要

本发明公开一种基于光照振动互补环境能收集技术的直读式无线燃气表。它包括膜式燃气表基表、3*直读式红外编码器、3*7选1开关模块、红外编码采集和数据处理模块、光照环境能收集和通信模块、振动环境能收集模块等。3*直读式红外编码器输出模拟量编码值，经3*7选1开关模块、红外编码采集和数据处理模块、上传燃气的数字量数据至光照环境能收集和通信模块。本发明的电能取自环境；按用电需求设计光照振动互补环境能收集方案的可用性好；单环半圆编码工艺简单、便于纠错；微功耗管理电路提升了环境能收集的效率；较低无线通信频率的EnOcean标准协议具有良好的绕射能力；极化继电器和中断喚醒技术则优化了环境能的利用。

主权项

 一种基于光照振动互补环境能收集技术的直读式无线燃气表，其特征在于包括膜式燃气表基表（100）、3*直读式红外编码器（200）、3*7选1开关模块（300）、红外编码采集和数据处理模块（400）、光照环境能收集和通信模块（500）、振动环境能收集模块（600）、极化继电器（700）、肖特基二极管（800）；膜式燃气表基表（100）、3*直读式红外编码器（200）、3*7选1开关模块（300）、红外编码采集和数据处理模块（400）顺次相连，3*直读式红外编码器（200）和3*7选1开关模块（300）并联后与极化继电器（700）第一输出端相连，极化继电器（700）输入端分别与红外编码采集和数据处理模块（400）供电端、振动环境能收集模块（600）供电端、肖特基二极管（800）阴极相连，肖特基二极管（800）阳极、光照环境能收集和通信模块（500）、极化继电器（700）第二输出端顺次相连；直读式无线燃气表的电源能量源自光照振动互补环境能，燃气表能量流的电压参数如下：光照环境能收集和通信模块（500）输出电能、输出电压V_CC1=3.3V，振动环境能收集模块（600）无/有效时、输出电压V_CC2=0/3.3V；V_CC1经肖特基二极管与V_CC2连结，V_CC2=0时、V_CC3 = V_CC1 –ΔV=3.3V–ΔV，V_CC2=3.3V时、V_CC3 = V_CC2 =3.3V，其中ΔV=0.2～0.3V是肖特基二极管的压降；燃气表燃气数据信息流的流程如下：膜式燃气表基表（100）计数器中内嵌3*直读式红外编码器（200）、直读式红外编码器（200）输出燃气的模拟量编码值，经3*7选1开关模块（300）选通红外接收编码管、红外编码采集和数据处理模块（400）进行AD和数据处理、上传燃气的数字量数据至光照环境能收集和通信模块（500）；借助无线手持抄表器与光照环境能收集和通信模块（500）的无线通信，实现燃气数据的无线抄表；燃气表互补环境能能量流的流程如下：燃气表断气时，振动环境能收集模块（600）无效、极化继电器断开、3*直读式红外编码器（200）和3*7选1开关模块（300）失电；光照环境能收集和通信模块（500）收集的光能转化成电能、在超级电容支持下提供模块自身所需的电能、供电电压V_CC=3.0～5.0V，同时维系休眠状态下红外编码采集和数据处理模块（400）的供电、供电电压为V_CC3 = V_CC1 –ΔV=3.3V–ΔV；燃气表通气时，振动环境能收集模块（600）生效、极化继电器闭合，工作状态下红外编码采集和数据处理模块（400）、3*直读式红外编码器（200）和3*7选1开关模块（300）得电、上述三模块的供电电压为V_CC2=3.3V；光照环境能收集和通信模块（500）仅提供模块自身耗用的电能，模块自身的供电电压为V_CC、输出的电压V_CC1=3.3V；V_CC1= V_CC2=3.3V，即光照环境能收集和通信模块（500）不向模块外输出电能。