本實(shí)用新型涉及智能電表技術(shù)，尤其涉及一種多功能一體化智能采集裝置。

背景技術(shù)：

眾所周知，目前國(guó)內(nèi)各地都在大力推廣居民家庭用水、電、氣、暖的一戶一表，但由于這幾個(gè)行業(yè)的管理都自成體系，四個(gè)系統(tǒng)各自為陣，各自按自己行業(yè)的管理模式開展工作，雖然在抄表問(wèn)題上有許多相似之處，但由于行業(yè)管理的原因，無(wú)法形成資源共享，這樣一來(lái)，抄表的工作量就很大。由于水表、電能表、氣表和暖表各自的特殊性不同，每戶的水表、暖表和氣表一般安裝在室內(nèi)，電能表安裝在室外，抄表人員必須到每家每戶抄寫用量（水、電、氣、暖會(huì)分別各自抄表，水表、氣表、暖表抄表人員必須進(jìn)入每家每戶室內(nèi)抄寫用量）；既非常麻煩，又費(fèi)事。這樣抄表效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，還可能因人為失誤抄錯(cuò)數(shù)據(jù)，引起一些矛盾；所抄數(shù)據(jù)由抄表人員帶回單位或小區(qū)相關(guān)部門匯總處理，再通知用戶到指定地點(diǎn)交費(fèi)。由于每戶人家的作息時(shí)間不同，上下班時(shí)間不一樣，加上可能出差在外等原因，使抄表人員常常走空路，多次上門都無(wú)法完成抄表工作，影響整體抄表收費(fèi)工作的正常進(jìn)度；另外，隨著人們生活習(xí)慣的不同，個(gè)性化要求越來(lái)越高，保護(hù)個(gè)人隱私和防盜意識(shí)的增強(qiáng)，也會(huì)增加抄表人員進(jìn)入用戶家抄表的困難，無(wú)形中給抄表人員增加了較大思想壓力，直接影響了抄表收費(fèi)的效率和服務(wù)質(zhì)量。目前的抄表收費(fèi)方式主要是以人工抄收為主，小范圍逐步使用預(yù)付費(fèi)方式和選點(diǎn)試用自動(dòng)抄表系統(tǒng)。預(yù)付費(fèi)方式的使用，從道理上講可以減少抄表收費(fèi)的壓力，方便用戶，但由于水、電、氣、暖的不同特點(diǎn)和不同管理系統(tǒng)，

加上各自管理部門和用戶對(duì)這幾種預(yù)付費(fèi)方式的認(rèn)識(shí)不同，使得水表、電能表、氣表、暖表同時(shí)采用預(yù)付費(fèi)方式的可能性大大降低，實(shí)際應(yīng)用中很少出現(xiàn)，只要有一種表不采用預(yù)付費(fèi)方式，抄表人員上門抄表就不可避免。目前試點(diǎn)的各個(gè)自動(dòng)抄表系統(tǒng)也都是按各自行業(yè)各自進(jìn)行的，除了系統(tǒng)本身的可靠性和實(shí)用性外，還存在一個(gè)致命缺陷，那就是：同一個(gè)單位或小區(qū)同時(shí)運(yùn)行四套不同類型的自動(dòng)抄表系統(tǒng)是不可想象的，這樣既浪費(fèi)資源，增加建設(shè)成本，又容易引起系統(tǒng)間干擾，產(chǎn)生系統(tǒng)混亂；水、氣、暖要各自獨(dú)立建網(wǎng)需解決信道問(wèn)題，因而難度不?。煌瑫r(shí)，同樣存在各自管理部門與用戶對(duì)自動(dòng)抄表系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)問(wèn)題，因此，要在一個(gè)單位或小區(qū)內(nèi)采用多套自動(dòng)抄表系統(tǒng)是不可能的，而只使用一種自動(dòng)抄表系統(tǒng)從本質(zhì)上講是不能真正解決單位或小區(qū)抄表問(wèn)題的，從某種意義上講對(duì)單位或小區(qū)而言是一種資源浪費(fèi)。故要很好的解決單位或小區(qū)自動(dòng)抄表問(wèn)題只有突破四種行業(yè)管理模式的壁壘，將單位或小區(qū)水表、電能表、暖表和氣表所產(chǎn)成的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一采集，這樣更利于資源的整合。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種多功能一體化智能采集裝置。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：多功能一體化智能采集裝置，包括電源、單片機(jī)控制模塊及其外圍擴(kuò)展電路、電表數(shù)據(jù)采集模塊，水表數(shù)據(jù)采集模塊，暖表數(shù)據(jù)采集模塊，氣表數(shù)據(jù)采集模塊，鍵盤模塊，顯示模塊，數(shù)字時(shí)鐘模塊，串口通信模塊，無(wú)線通信模塊，存儲(chǔ)器；

具體如下：

所述電表數(shù)據(jù)采集模塊，包括用于完成電表脈沖的信號(hào)采集的電表數(shù)據(jù)采樣處理器和串口通訊電路；

所述水表數(shù)據(jù)采集模塊，包括水流量傳感器、水表數(shù)據(jù)采集微處理器及供電電源電路；

所述暖表數(shù)據(jù)采集模塊，包括暖氣流量傳感器和暖氣模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，所述暖氣模數(shù)轉(zhuǎn)換單元與暖氣流量傳感器連接，用于采集暖氣流量傳感器轉(zhuǎn)換的電壓信號(hào)，并對(duì)該電壓信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；

所述氣表數(shù)據(jù)采集模塊，包括煤氣流量傳感器和煤氣模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，所述煤氣模數(shù)轉(zhuǎn)換單元與煤氣流量傳感器連接，用于采集煤氣流量傳感器轉(zhuǎn)換的電壓信號(hào)，并對(duì)該電壓信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；

所述鍵盤模塊，用于向單片機(jī)控制模塊輸入采集命令信息；

所述存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)單片機(jī)控制模塊所統(tǒng)計(jì)的水、電、暖、氣用量信息；

所述數(shù)字時(shí)鐘電路，用于提供準(zhǔn)確的高精度的時(shí)間信息，并輸出時(shí)鐘脈沖信號(hào)；

所述顯示模塊，用于顯示表示采集的水、電、暖、氣用量數(shù)字信息及時(shí)鐘信息。

按上述方案，所述鍵盤模塊、存儲(chǔ)器、顯示模塊通過(guò)串口通信模塊分別與單片機(jī)控制模塊連接；所述電表數(shù)據(jù)采集模塊，水表數(shù)據(jù)采集模塊，暖表數(shù)據(jù)采集模塊和氣表數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)RS485總線與單片機(jī)控制模塊通信。

按上述方案，所述顯示模塊通過(guò)紅外通信模塊與與單片機(jī)控制模塊連接。

按上述方案，所述暖氣流量傳感器和煤氣流量傳感器采用霍爾元件。

按上述方案，所述單片機(jī)控制模塊通過(guò)無(wú)線通信模塊或紅外通信模塊與后臺(tái)數(shù)據(jù)平臺(tái)連接。

按上述方案，所述單片機(jī)控制模塊采用單片機(jī)89C51，該單片機(jī)接有l(wèi)片28C64E2PROM作為在線可電擦除存儲(chǔ)器，保存各數(shù)據(jù)采集模塊送來(lái)的數(shù)據(jù)信號(hào)。

按上述方案，所述單片機(jī)控制模塊的其外圍擴(kuò)展電路包括復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、外部RAM擴(kuò)展電路、232串口通訊電路和電源電路。

本實(shí)用新型產(chǎn)生的有益效果是：本裝置將這獨(dú)立的4部分整合在一起。各部分在工作中具有單獨(dú)的數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)分析以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的通道，所有的數(shù)據(jù)采集分析完畢后經(jīng)過(guò)單片機(jī)控制模塊將所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類整理，數(shù)據(jù)整理完畢后通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸通道將數(shù)據(jù)傳輸出來(lái)。數(shù)據(jù)可以直接在多功能一體化采集終端液晶面板上顯示，可以將采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)采集終端的無(wú)線模塊把數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)平臺(tái)，使用者也可通過(guò)紅外掌機(jī)采集數(shù)據(jù)。多功能一體化采集終端的數(shù)據(jù)采集相對(duì)獨(dú)立，采集到的數(shù)據(jù)互不干擾。

附圖說(shuō)明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中：

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本實(shí)用新型。

如圖1所示，多功能一體化采集終端，包括電源、單片機(jī)控制模塊及其外圍擴(kuò)展電路、電表數(shù)據(jù)采集模塊，水表數(shù)據(jù)采集模塊，暖表數(shù)據(jù)采集模塊，氣表數(shù)據(jù)采集模塊，鍵盤模塊，顯示模塊，數(shù)字時(shí)鐘模塊，串口通信模塊，無(wú)線通信模塊，存儲(chǔ)器；

其中：

單片機(jī)控制模塊采用單片機(jī)89C51，該單片機(jī)接有l(wèi)片28C64E2PROM作為在線可電擦除存儲(chǔ)器，保存各數(shù)據(jù)采集模塊送來(lái)的數(shù)據(jù)信號(hào)。單片機(jī)控制模塊的其外圍擴(kuò)展電路包括復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、外部RAM擴(kuò)展電路、232串口通訊電路和電源電路。

電表數(shù)據(jù)采集模塊，包括用于完成電表脈沖的信號(hào)采集的電表數(shù)據(jù)采樣處理器和串口通訊電路；

電表數(shù)據(jù)采樣處理器選用AT89C51單片機(jī)，電表數(shù)據(jù)采集模塊的硬件設(shè)計(jì)主要包括處理器電路、AT89C51與MCl43150Neuron芯片之間的通訊擴(kuò)展、232串口通訊電路、電源電路等。

水表數(shù)據(jù)采集模塊，包括水流量傳感器、水表數(shù)據(jù)采集微處理器及供電電源電路；

水表數(shù)據(jù)采集微處理器采用AT89S51 AT89S51是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元。

本裝置適用的水表最好為雙穩(wěn)態(tài)電磁閥水表。對(duì)水表而言，閥門是被控對(duì)象，控制著進(jìn)水的開/關(guān)狀態(tài)。目前可控的閥門主要是電磁閥，但常規(guī)的電磁閥是靠電的通/斷來(lái)控制閥門的開/關(guān)的，即要讓閥門一直開著，就必須一直通電，因此耗電較大，不符合本水表低功耗的要求。因此，有必要對(duì)現(xiàn)有的電平開關(guān)式電磁閥進(jìn)行改進(jìn)，采用雙穩(wěn)態(tài)電磁閥，即閥門開/關(guān)由電脈沖來(lái)實(shí)現(xiàn)。使得對(duì)閥門開/關(guān)只需瞬時(shí)供電從而減少耗電量。

考慮到現(xiàn)有的模擬式水表中，旋翼式水表結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量范圍寬，靈敏度高，外形尺寸小，精確度已被廣大用戶所接受；因此本水表的水流量傳感器還是基于模擬水表的旋翼式結(jié)構(gòu)，而通過(guò)在葉輪上安裝磁鋼與微型干簧管等機(jī)構(gòu)，將葉輪的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)頻率脈沖計(jì)數(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)水流量的計(jì)量。其耗電小，并保持了原有的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精確度高的優(yōu)點(diǎn)。

暖表數(shù)據(jù)采集模塊，包括暖氣流量傳感器和暖氣模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，所述暖氣模數(shù)轉(zhuǎn)換單元與暖氣流量傳感器連接，用于采集暖氣流量傳感器轉(zhuǎn)換的電壓信號(hào)，并對(duì)該電壓信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；

氣表數(shù)據(jù)采集模塊，包括煤氣流量傳感器和煤氣模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，所述煤氣模數(shù)轉(zhuǎn)換單元與煤氣流量傳感器連接，用于采集煤氣流量傳感器轉(zhuǎn)換的電壓信號(hào)，并對(duì)該電壓信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；

暖氣流量傳感器和煤氣流量傳感器采用霍爾元件。霍爾元件是一種電磁傳感器，穩(wěn)定性好，抗干擾能力強(qiáng)。

鍵盤模塊，用于向單片機(jī)控制模塊輸入采集命令信息；

存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)單片機(jī)控制模塊所統(tǒng)計(jì)的水、電、暖、氣用量信息；

數(shù)字時(shí)鐘電路，用于提供準(zhǔn)確的高精度的時(shí)間信息，并輸出時(shí)鐘脈沖信號(hào)；

顯示模塊，用于顯示表示采集的水、電、暖、氣用量數(shù)字信息及時(shí)鐘信息。

鍵盤模塊、存儲(chǔ)器、顯示模塊通過(guò)串口通信模塊分別與單片機(jī)控制模塊連接；所述電表數(shù)據(jù)采集模塊，水表數(shù)據(jù)采集模塊，暖表數(shù)據(jù)采集模塊和氣表數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)RS485總線與單片機(jī)控制模塊通信。單片機(jī)控制模塊通過(guò)無(wú)線通信模塊或紅外通信模塊與后臺(tái)數(shù)據(jù)平臺(tái)連接。

顯示模塊也可通過(guò)紅外通信模塊與與單片機(jī)控制模塊連接。

應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。