一種基于GPRS通信技術的物聯網燃氣表控制器制造技術

本實用新型專利技術公開了一種基于GPRS通信技術的物聯網燃氣表控制器，屬于天然氣計量技術領域。所述基于GPRS通信技術的物聯網燃氣表控制器，包括微控制器、GPRS無線通信模塊、數據存儲模塊、閥門控制模塊、模擬脈沖計數模塊、按鍵電路和電源管理模塊。所述GPRS無線通信模塊采用貼片式SIM卡，GPRS無線通信模塊通過UART總線與微控制器的通訊端相連。本實用新型專利技術提供的基于GPRS通信技術的物聯網燃氣表控制器，采用貼片式SIM卡的技術方案，有效的避免了當前技術條件下使用插接式SIM卡因卡座老化、接觸點氧化等導致的設備通信故障，提高了產品的穩定性。

【技術實現步驟摘要】
一種基于GPRS通信技術的物聯網燃氣表控制器
本技術涉及天然氣計量
，尤其涉及一種基于GPRS通信技術的物聯網燃氣表控制器。
技術介紹
隨著社會的不斷發展和進步,天然氣的使用在現代社會發展和居民生活中的地位和作用越來越重要；隨著城市管道的大規模推廣和應用，燃氣表的應用也深入到千家萬戶。隨著城市規模的擴大，針對燃氣公司對燃氣表監控和燃氣用量大數據分析的需要，伴隨著智能云服務、物聯網產業和技術的逐步發展，物聯網技術在智能燃氣表的運用也越來越多，用GPRS無線數據業務作為智能燃氣表終端通信及設備編號分配的方式越來越廣泛。大多數情況下，使用GPRS無線數據業務的智能燃氣表需要在長達10年的時間里保持SIM卡的可靠連接，傳統的插接式SIM卡座在較長時間的使用后會出現老化、接觸點氧化等，使得SIM卡和通信電路接觸不良，從而導致通信故障。在燃氣表的安裝部署過程中，需要對用戶的SIM卡編號進行登記，由于人工記錄容易出現錯誤，燃氣表使用過程中編號難以核對，經常導致燃氣用戶與戶內燃氣表信息不統一的情況。另外，由于燃氣公司對燃氣表故障等問題難以追溯時間、難以及時發現等問題導致用戶服務工作量增大，增加了燃氣公司的運營成本。
技術實現思路
本技術要解決的問題是現有的IC卡燃氣表控制器使用插接式SIM卡，卡座易老化，安裝部署容易失誤，燃氣公司對燃氣表故障等問題難以追溯時間，增加了燃氣公司的運營成本。為解決上述技術問題，本技術采用的技術方案是：提供一種基于GPRS通信技術的物聯網燃氣表控制器。所述基于GPRS通信技術的物聯網燃氣表控制器包括微控制器、GPRS無線通信模塊、數據存儲模塊、閥門控制模塊、模擬脈沖計數模塊、按鍵電路和電源管理模塊。所述微控制器分別與GPRS無線通信模塊、數據存儲模塊、閥門控制模塊、模擬脈沖計數模塊和電源管理模塊相連。所述GPRS無線通信模塊采用貼片式SIM卡，GPRS無線通信模塊通過UART總線與微控制器的通訊端相連。所述數據存儲模塊存儲控制器的相關參數。所述模擬脈沖計數模塊采用雙脈沖計量方式，用于計量檢測燃氣表字輪的轉動并向微控制器發送脈沖信號。優選地，所述微控制器為RF70C019單片機。進一步地，所述GPRS無線通信模塊包括集成電路SIM800C，貼片式SIM卡焊接在集成電路SIM800C的電路板上。優選地，所述按鍵電路用于觸發按鍵信號，所述微控制器檢測到按鍵信號時，根據按鍵信號控制液晶顯示模塊顯示相應信息。進一步地，所述電源管理模塊包括穩壓電路、電源電壓檢測電路和備用電容。所述穩壓電路的輸出端口和微控制器、LED指示電路和GPRS無線通信模塊的電源輸入端口相連接；所述電源電壓檢測電路和微控制器的電壓檢測端口相連接；所述備用電容和系統主電源相連。優選地，所述模擬脈沖計數模塊還用于感應外界的磁場干擾信號，并向微控制器發送防磁信號；所述微控制器在檢測到防磁信號時控制閥門控制模塊關閉閥門。本技術具有的優點和積極效果是：本技術提供的基于GPRS通信技術的物聯網燃氣表控制器，采用貼片式SIM卡的技術方案，有效的避免了當前技術條件下使用插接式SIM卡因卡座老化、接觸點氧化等導致的設備通信故障，提高了產品的穩定性。本申請提供的燃氣表控制器，采用微功耗設計方案，融合GPRS無線通信技術和遠程云服務器數據處理技術于一體，實現了燃氣表終端的物聯網實際應用解決方案。本申請提供的燃氣表控制器，基于GPRS的遠程數據上報、遠程時間讀寫和遠程閥門控制、60天日用量信息查詢、月用量信息查詢等功能，為燃氣公司的云服務和大數據工程提供了有利的支撐，很大程度上方便了燃氣公司的運營管理。附圖說明圖1是本申請的流程框圖。具體實施方式為了更好的理解本技術，下面結合具體實施例和附圖對本技術進行進一步的描述。如圖1所示，本申請公開了一種基于GPRS通信技術的物聯網燃氣表控制器，包括微控制器、GPRS無線通信模塊、數據存儲模塊、閥門驅動模塊、模擬脈沖計數模塊、液晶顯示模塊、按鍵電路及電源管理模塊。微控制器分別與GPRS無線通信模塊、數據存儲模塊、閥門驅動模塊、模擬脈沖計數模塊、液晶顯示模塊、按鍵電路及電源管理模塊相連。微控制器可采用現有技術中的控制器或單片機，作為一種實施方式，可采用高性能微功耗的單片機R7F0C019。GPRS無線通信模塊采用貼片式SIM卡，GPRS無線通信模塊通過UART總線與微控制器的UART通訊端口相連。作為一種實施方式，GPRS無線通信模塊包括集成電路SIM800C，貼片式封裝的SIM卡直接焊接在電路板上。GPRS無線通信模塊選擇全向式彈簧天線作為GPRS信號接收天線。數據存儲模塊包含有存儲器AT24C02，AT24C02通過I2C總線與微控制器的通訊端相連。閥門控制模塊包括由分立器件組成的閥門驅動電路和反向脈沖消除電路。閥門控制模塊的輸入端和微控制器相連，輸出端和實際的閥門相連接。電源管理模塊包括降壓穩壓電路、DC-DC穩壓電路、電源電壓檢測電路和備用電容。降壓穩壓電路的輸出端口和微控制器、接觸式IC卡處理模塊、模擬脈沖計數模塊的電源輸入端口相連接。DC-DC穩壓電路和GPRS無線通信模塊相連。電源電壓檢測電路由分壓電阻和濾波電容組成，電源電壓檢測電路和微控制器的電壓檢測端口相連接。備用電容采用兩個10000uF的電解電容，和系統主電源相連。作為一種實施方式，降壓穩壓電路為集成電路A6151K3R-36，DC-DC穩壓電路為集成電路LT3125，電源電壓檢測電路為集成電路RH3111H451A。模擬脈沖計數模塊采用雙脈沖計量方式，既可檢測計量脈沖又可檢測外界的磁干擾，并向微控制器發送計量脈沖信號和磁干擾脈沖信號。微控制器接收到計量脈沖信號時進行計量運算處理，接收到磁干擾脈沖信號時能控制所述閥門驅動電路關閉閥門。計量脈沖信號和磁干擾脈沖信號均為低電平信號。液晶顯示模塊由液晶模塊和液晶驅動電路組成，液晶模塊選用低功耗LCD液晶，液晶連接微控制器的液晶驅動端口，由微控制器驅動并控制液晶顯示模塊的工作狀態。按鍵電路用于觸發按鍵信號，微控制器檢測到按鍵信號時，根據按鍵信號控制液晶顯示模塊顯示相應信息。作為一種實施方式，微控制器根據按鍵信號的觸發次數和觸發時長，控制液晶顯示模塊顯示累計用氣量、當前單價、剩余金額等運行參數。更進一步地，通過長按按鍵大于3s時間，可以觸發微控制器控制GPRS無線通信模塊開啟并實時上傳一次無線通信數據。本技術工作時，微控制器根據系統實時運行參數控制燃氣表的用氣計量、GPRS無線數據處理、閥門開關、液晶顯示等事件處理。系統運行過程中，GPRS無線通信模塊平時處于休眠狀態，微制器根據系統預設的定時上傳時間和周期，觸發控制GPRS無線通信模塊開啟并上傳實時用氣數據；微控制器在檢測到系統電源低電、防磁、掉電等故障時會自動開GPRS無線通信模并上傳系統當前的運行狀態信息，實現燃氣表故障實時上報功能。GPRS無線通信模塊在開啟并聯網的狀態下，系統可以接收并處理來自于管理系統下發的遠程讀寫控制器時間、遠程閥門控制、60天日用量信息查詢、月用量信息查詢等數據，完成遠程命令的響應。微控制器在檢測到按鍵動作時，根據按鍵次數及時間顯示用戶的用氣數據情況，實現人機實時交互的功能；本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于GPRS通信技術的物聯網燃氣表控制器，其特征在于：包括微控制器、GPRS無線通信模塊、數據存儲模塊、閥門控制模塊、模擬脈沖計數模塊、按鍵電路和電源管理模塊；所述微控制器分別與GPRS無線通信模塊、數據存儲模塊、閥門控制模塊、模擬脈沖計數模塊和電源管理模塊相連；所述GPRS無線通信模塊采用貼片式SIM卡，GPRS無線通信模塊通過UART總線與微控制器的通訊端相連；所述數據存儲模塊存儲控制器的相關參數；所述模擬脈沖計數模塊采用雙脈沖計量方式，用于計量檢測燃氣表字輪的轉動并向微控制器發送脈沖信號。

【技術特征摘要】
1.一種基于GPRS通信技術的物聯網燃氣表控制器，其特征在于：包括微控制器、GPRS無線通信模塊、數據存儲模塊、閥門控制模塊、模擬脈沖計數模塊、按鍵電路和電源管理模塊；所述微控制器分別與GPRS無線通信模塊、數據存儲模塊、閥門控制模塊、模擬脈沖計數模塊和電源管理模塊相連；所述GPRS無線通信模塊采用貼片式SIM卡，GPRS無線通信模塊通過UART總線與微控制器的通訊端相連；所述數據存儲模塊存儲控制器的相關參數；所述模擬脈沖計數模塊采用雙脈沖計量方式，用于計量檢測燃氣表字輪的轉動并向微控制器發送脈沖信號。2.根據權利要求1所述的基于GPRS通信技術的物聯網燃氣表控制器，其特征在于：所述微控制器為RF70C019單片機。3.根據權利要求1所述的基于GPRS通信技術的物聯網燃氣表控制器，其特征在于：所述GPRS無線通信模塊包括集成電路SIM800C，貼片式SI...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉淵，王長民，武敬彬，王鑫宇，
申請(專利權)人：西安普瑞米特科技有限公司，
類型：新型
國別省市：陜西,61