[實用新型]基于儀表總線的水表電路模塊

有效

• 申請號: 201220572834.6
• 申請日: 2012-11-02
• 公開（公告）號: CN202929745U
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 王文進;常海利
• 申請（專利權）人: 北京京源水儀器儀表有限公司
• 主分類號: G07F15/06
• 分類號: G07F15/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種電路模塊，用于水表中，屬于測量器具組成元件領域。

背景技術

智能水表是一種目前在水計量器具市場上比較流行的一種測量表具，相對于傳統的機械表具，智能水表增加了CPU等能夠實現自動化、智能運算的部件從而實現了用水計量管理的智能化，普通的IC卡(又稱CPU卡)智能水表僅僅具有簡單的邏輯和存儲電路，無法實現水表功能的擴展，并且由于電路簡單，通常無法有效處理外界的電壓波動，容易出現安全故障；新型的IC卡不僅使用了CPU，還增加了專門的ESAM(嵌入式安全控制模塊)安全芯片用于實現計量的安全性和準確性。但是已有的使用了ESAM安全芯片的產品，在電路設計之初都是采用各家廠商自行設計的電路通訊協議實現的電路模塊與IC卡的交互，這種設計方式導致市場上的諸多表具無法統一的將表具內的數據信息向外部機器傳送，從而無法實現智能、統一、數字化表具數據統計，降低了表具的協同效率，很多情況下只能通過工作人員現場抄表。

同時，已有的智能水表還存在一個問題：各家生產的水表的核心電路部分與IC卡電路部分、表具上的小顯示屏電路部分都是做到一塊PCB板子上的，雖然這種高集成度有效降低了產品的制造和首次使用銷售成本，但是這種結構在后期維護時會面臨一種麻煩，即一旦電路出現故障就需要整個電路板進行全部維修，在現有的應用狀態IC卡部分的電路壽命是比較長的，現有的板子出現問題后往往需要把實際上不存在故障的電路部分也丟掉，導致了浪費。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本實用新型提供了一種基于儀表總線的水表電路模塊，相比以往的產品具有下述兩個優點：1.基于通用的工業標準的儀表總線進行數據交互，使得各電路模塊的數據通訊基于通用的工業協議實現，能夠將表具內存儲的數據經由儀表總線傳輸給上位機的中央管理系統，實現了統一智能遠程數據統計；2.與IC卡部分的電路結構分離，是一個單獨的電路模塊，做到水表中如果出現故障只需要把這部分電路模塊的板子抽下來更換即可，不需要把表具殼體上的IC卡部分、顯示屏部分的接口也拔下來，便于維修更換，降低了維修成本。

為實現上述目的，本實用新型是通過下述技術方案實現的：

基于儀表總線的水表電路模塊，結構包括電源接口電路、喚醒上電電路、信號選通電路、模擬MBus電路、采樣接口電路、在線編程接口電路、閥門接口電路、閥門驅動電路、兩極電壓檢測電路、穩壓電路、時鐘頻率產生電路、ESAM模塊電路、時鐘芯片模塊電路、主芯片電路，其中喚醒上電電路與信號選通電路電連接，電源接口電路、喚醒上電電路、信號選通電路、模擬MBus電路、采樣接口電路、在線編程接口電路、閥門接口電路、閥門驅動電路、兩極電壓檢測電路、穩壓電路、時鐘頻率產生電路、ESAM模塊電路、時鐘芯片模塊電路均電連接與主芯片電路。

其中，電源接口電路設有電源輸入口與外部電源連接，電源輸入接口上設有二極管。通過采用二極管做隔離，能夠有效防止電源反接，提高電路的安全性。

其中，所述信號選通電路、喚醒上電電路分別設有相對應的信號接口，用于實現喚醒上電電路的激活；為了加快喚醒速度，所述信號接口為三組，二者的關系為信號選通電路在三路信號中至少一個信號來臨時，會激活上述喚醒上電電路，從而單片機CPU開始工作，然后單片機通過掃描得出當前是哪個信號來臨，再作出相應的處理。當信號處理完成時置低信號選通來斷開信號與單片機的鏈接，保證電源的可靠掉電；所述的喚醒上電電路用于實現下述功能：CPU卡在沒有任何信號(例如插卡信號，采樣信號，掉電信號等)來臨時處于掉電狀態，功耗為0；當有信號來時喚醒上電電路給電容充電使電路導通，使得整個CPU卡單片機上電，同時鎖定上電信號。

其中，模擬MBus電路，在工業上也稱為MBus總線模擬電路，在該總線上能傳輸電力和信號，能夠在長距離電纜上實現傳輸，并且其工作方式是問答式的，表具終端在接到中央服務器管理系統的指令后才會經由MBus電路通過該模擬電路上的接口將數據通過線纜傳輸給遠程管理系統，此類產品在工業控制和建筑系統上是常見的，本實用新型可以采用現有任何的MBus模擬電路，通用的是德州儀器公司的MBus產品模塊。

其中，在線編程接口電路設有多個可以與外界計算機或上位機通訊的電路端子，能夠通過在線編程接口電路實現對卡片功能的擴展和更改修訂。

其中，所述采樣接口電路直接和水表上的采樣信號通訊，實現水表脈沖信號檢測。