專利名稱：管道燃氣ic卡收費保護裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種管道燃氣的計量和泄漏檢測裝置，特別是涉及一種光電計量燃氣IC卡收費和泄漏報警保護的裝置。
目前，現(xiàn)有的燃氣收費裝置有IC卡收費煤氣表和集中抄表系統(tǒng)。前者由于技術(shù)條件限制，可靠性差，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、安裝麻煩、成本高；后者是在流量表內(nèi)加拾取信號部件，須將信號線從表內(nèi)引出，要改動流量表的結(jié)構(gòu)，容易破壞流量表的性能。
有一種BM-1型可燃氣體報警器，具有可燃氣體濃度超標報警，并具有一交流電壓220V輸出插座，可接排氣扇等設(shè)備，排除可燃氣體，達到降低可燃氣體濃度的目的。該產(chǎn)品不具有收費的功能。
至今還沒有一種能同時有效解決燃氣的計量收費和泄漏報警的產(chǎn)品。
本實用新型的目的是提供一種管道燃氣IC卡收費保護裝置，它能有效地將燃氣準確計量、通過IC卡收費和燃氣泄漏報警保護。
為了達到上述目的，所提供的管道燃氣IC卡收費保護裝置包括主機、計量探頭、燃氣檢漏探頭、關(guān)斷閥。其各為獨立結(jié)構(gòu)，互相之間用導(dǎo)線連接。主機是中央控制部分，由中央處理器CPU、顯示器、語音電路、IC卡讀寫頭、線路故障監(jiān)測電路、電源變換監(jiān)視電路組成。CPU是定制的SPL15A芯片，專用軟件固化在其中。主機的各部分及其電路在同一電路板上，電路板在主機外殼之內(nèi)。顯示器是液晶顯示器，顯示屏在主機外殼面上。
采用紅外線發(fā)射接收系統(tǒng)的計量探頭安裝在燃氣流量表上面，在流量表的末位數(shù)輪上都貼一道反光膠帶，據(jù)此檢出流量數(shù)值。
關(guān)斷閥安裝在用戶通燃氣的干管處，通過導(dǎo)線與主機連接。
燃氣泄漏檢測探頭由主探頭和兩個從探頭組成。主探頭內(nèi)部包括電源變換器、燃氣傳感器、信號處理電路和信號發(fā)送電路，從探頭只有一個燃氣傳感器。三個傳感器并聯(lián)安裝，再與主機相連。
本實用新型具有以下優(yōu)點①將IC卡收費技術(shù)與燃氣泄漏報警保護技術(shù)融為一體；②采用固化有專用軟件的單片機實現(xiàn)智能控制，使裝置結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、耗電省、可靠性好；③采用光電計量探頭安裝于燃氣流量表面上，非接觸式拾取流量表信號進行計量，安裝方便，不影響原來精度，并能確保與原表有同等精度；④采用液晶顯示屏實時顯示用戶剩余燃氣量，使用戶對用氣情況一目了然；⑤燃氣泄漏檢測探頭并聯(lián)，加強了裝置的可靠性；⑥采用管道燃氣專用電動關(guān)斷閥，安裝于用戶通燃氣的干管處，在燃氣泄漏、或出現(xiàn)故障時，自動關(guān)斷閥門，切斷氣源，保證用戶安全。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細的描述。


圖1是管道燃氣IC卡收費保護裝置的結(jié)構(gòu)及安裝示意圖；圖2是管道燃氣IC卡收費保護裝置電氣原理方框圖；圖3是圖1中計量探頭、線路監(jiān)測、關(guān)斷閥門控制電路；圖4是本實用新型燃氣檢測探頭電路。
圖1示出了管道燃氣IC卡收費保護裝置中的主機1，計量探頭2，關(guān)斷閥5和燃氣泄漏檢測探頭9，四部分獨立安裝，互相之間以電線8連接。主機1是中央控制部分，其內(nèi)有一電路板安裝有中央處理器CPU、顯示電路、語音電路、IC卡讀寫頭、線路故障監(jiān)測電路和電源變換監(jiān)視電路。系統(tǒng)軟件固化在定制的專用CPU芯片SPL15A中。液晶顯示屏12在主機1外殼上。
計量探頭2可以安裝在燃氣流量表3的數(shù)字盤面玻璃外，通過導(dǎo)線8與主機1連接。
采用已有的進口管道燃氣專用電動關(guān)斷閥5，型號為KAISURA，PL350型。安裝在用戶通燃氣的干管6上，通過導(dǎo)線8與主機1連接。
燃氣泄漏檢測探頭9由主探頭91和從探頭92、93組成。主探頭91內(nèi)部包含電源變換器90、燃氣傳感器、信號處理電路和信號發(fā)送電路，從探頭只有一個燃氣傳感器。三個傳感器并聯(lián)安裝，再與主機相連。
該裝置的進氣7經(jīng)關(guān)斷閥5、通燃氣干管6中的流量表3去燃氣用具4。
圖2示出了管道燃氣IC卡收費保護裝置的電氣原理和功能。主機1是裝置的核心，其中央處理器CPU的主控制電路11、CPU與液晶顯示12的連接電路、語音電路13，以及CPU對IC卡的控制電路均為常規(guī)電路。在CPU的控制下，各部分互相協(xié)調(diào)工作，完成各項功能。CPU對插入IC卡讀寫頭14的IC卡進行識別判斷，密碼比較，讀寫操作。當卡號、密碼都正確，即可從卡上讀出用戶購買的燃氣，存入主機的CPU內(nèi)；同時從IC卡上擦除讀出燃氣量。CPU也控制將裝置運行故障寫入IC卡，以便作出相應(yīng)處理。
計量探頭2的信號經(jīng)常規(guī)整形電路整形后送入CPU，進行燃氣用量累計，即將存入CPU內(nèi)的燃氣量在計量探頭2的計量信號作用下遞減，完成計量收費工作。同時將剩余燃氣量送LCD顯示屏12，以數(shù)字形式實時顯示。
燃氣檢漏探頭9的信號，經(jīng)變換處理后送入CPU，CPU對此信號進行一定的延時，再判斷信號是否仍存在。一旦確認，便控制語音電路13發(fā)出燃氣泄漏報警；同時，控制關(guān)斷閥門5動作，切斷燃氣來源，達到安全保護的目的。電源變換器90是將交流電壓變換成直流電壓，產(chǎn)生3V電壓供給主機1，產(chǎn)生5V電壓供給探頭電路。
圖3示出了計量探頭2采用紅外線發(fā)射接收系統(tǒng)電路。電路20在計量探頭內(nèi)，D31、D32為保護二極管，L31為發(fā)射紅外線的發(fā)射管，T31為接收管。電路21中的R21是發(fā)射管L31的限流電阻。電路15中的U21為常規(guī)整形電路，電路21和U21在主機1內(nèi)。L31發(fā)射的紅外線，經(jīng)流量表3數(shù)字盤上的反光膠帶反射到接收管T31，導(dǎo)致T31的阻值發(fā)生變化，此變化經(jīng)U21整形為計量信號，送入主機的中央處理器CPU。
在關(guān)斷閥5的關(guān)斷控制電路22中，當KCT信號為高電平時，TK1導(dǎo)通，則12V電壓加到關(guān)斷閥5上，關(guān)斷閥門。由R22～R23，PJ21～PJ25D21，C21及U21組成線路故障監(jiān)測電路15，U21為四路比較器電路，其中一路用于計量電路，另外三路分別用于監(jiān)視主機1與計量探頭2、關(guān)斷閥4、燃氣檢漏探頭9之間的連接線路是否有故障。對于計量探頭2，正常工作時，L31正極電壓為1．5V左右，當2號或3號線斷路時，此電壓會升到3V，此變化經(jīng)U21整形，使U21的1腳變?yōu)楦唠娖?，以此信號送入中央處理器CPU，CPU即可進行相應(yīng)處理，將此情況記入CPU，并控制關(guān)斷閥5動作，控制語音電路13報警。
對于關(guān)斷閥5和檢漏探頭9工作過程也一樣。
圖4示出燃氣泄漏檢測探頭9內(nèi)的電路。主探頭91內(nèi)部包括電源變換器90，燃氣傳感器910，信號處理電路和信號發(fā)送電路。從探頭92、93只各有一個燃氣傳感器920、930。電源變換器90是將交流電壓變換成直流電壓，產(chǎn)生3V電壓供給主機1；產(chǎn)生5V電壓供給探頭電路?？扇細怏w傳感器910、920、930，型號均為MQK1型。R43～R48，D42～D44，C43～C45，IC41A，IC41B，IC42A構(gòu)成信號變換電路，將傳感器910、920、930的高阻抗信號變?yōu)榈妥杩剐盘?。當并?lián)在一起的三個傳感器中任何一個傳感器檢測到燃氣濃度超標，都會引起比較器LM393的正輸入引腳3或引腳5電位變化，致使1或7腳電位變化，而驅(qū)動TL41，從而增強了檢測的可靠性。D41、C41、R41、TL41、R42構(gòu)成信號發(fā)送電路，TL41為一光電隔離器件，使比較器LM393輸出的電平變?yōu)橹鳈C1所需的電平，同時起到電路隔離作用，提高了抗干擾能力。
權(quán)利要求1．一種管道燃氣收費保護裝置，包括主機、計量探頭、燃氣檢漏探頭、關(guān)斷閥，其特征在于它們是獨立結(jié)構(gòu)，相互之間用導(dǎo)線(8)連接；主機(1)包含中央處理器CPU(11)、顯示器(12)、語音電路(13)、IC卡讀寫頭(14)、線路故障監(jiān)測電路(15)、電源變換監(jiān)視電路(16)；燃氣泄漏檢測探頭含主探頭(91)和兩個從探頭(92、93)；計量探頭(2)安裝在末位數(shù)輪上都貼一道反光膠帶的燃氣流量表上面；關(guān)斷閥(5)安裝于用戶通燃氣的干管處。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于CPU是定制的SPL15A芯片，其上固化有專用軟件。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是顯示器(12)是液晶顯示器。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于主探頭(91)內(nèi)部包括電源變換器(90)、燃氣傳感器(910)、信號處理電路和信號發(fā)送電路，從探頭內(nèi)各只有一個燃氣傳感器920、930，三個燃氣傳感器并聯(lián)安裝，再與主機(1)相連。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于計量探頭內(nèi)部電路包含兩個保護二極管D31、D32，D31是穩(wěn)壓管，穩(wěn)壓6V；一個紅外線發(fā)射管L31和一個接收管T31按常規(guī)接法組成。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于線路故障監(jiān)測電路(15)中選用常規(guī)的四比較器電路U21，其中計量電路使用一路，其他三路分別用在監(jiān)視主機(1)與計量探頭(2)、主機(1)與關(guān)斷閥(5)、主機(1)與燃氣檢漏探頭(9)之間的連接線路。
專利摘要本實用新型公開了一種管道燃氣IC卡收費保護裝置,包括主機、計量探頭、關(guān)斷閥、燃氣檢漏探頭。其各為獨立結(jié)構(gòu),互相間以導(dǎo)線連接。主機是中央控制單元,含已固化軟件的CPU、顯示器、語音電路、IC卡讀寫頭、線路故障監(jiān)測和電源變換監(jiān)視電路,實現(xiàn)智能控制。將IC卡收費與燃氣泄漏報警保護融為一體,有自檢、語音提示和顯示剩余燃氣量的功能。該裝置電路結(jié)構(gòu)緊湊,耗電省、可靠性好,適用于有管道燃氣的場所。
文檔編號G07F15/00GK2303295SQ9720061
公開日1999年1月6日 申請日期1997年1月17日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月17日
發(fā)明者牟海鷹 申請人:牟海鷹