一種基于LoRa擴頻通信技術的光電直讀燃氣表控制器

　　創意無極限，儀表大發明。今天為大家介紹一項國家發明授權專利——一種基于LoRa擴頻通信技術的光電直讀燃氣表控制器。該專利由西安普瑞米特科技有限公司申請，并于2017年7月4日獲得授權公告。

　　內容說明

　　本實用新型涉及燃氣表控制技術領域，尤其涉及一種基于LoRa擴頻通信技術的光電直讀燃氣表控制器。

　　發明背景

　　隨著城市燃氣事業的快速發展，燃氣居民用戶數量迅猛增長，針對燃氣公司對用氣計量和燃氣管理的需要，準確有效的采集燃氣表計量數據成為了燃氣管理部門的重要工作。傳統的燃氣表抄表方式主要依靠人工定時抄表匯總、分析數據，誤錄、漏錄造成抄表數據的準確性和完整性無法保證；具有無線通信功能的燃氣表往往由于抄表距離近導致燃氣公司人員不能準確有效的抄表，用戶體驗較差；另外，針對燃氣公司對無線抄表組網的需求，當前技術方案實現的無線抄表網絡很大程度上存在部署難、易癱瘓、難維護等尷尬問題。

　　傳統的燃氣表數據計量采集主要有脈沖計數方式和光電編碼直讀式，脈沖計數的方式要求系統24小時工作，對電子器件的穩定性要求很高，同時容易受外界磁場干擾，系統無法自校正而造成累計誤差，數據校正必須依靠人工來完成；而現有的光電直讀式燃氣表經常存在機械字輪進位時容易出現讀數錯誤、受外界干擾容易出現誤碼、準確性低、可靠性差等缺點。

　　發明內容

　　本實用新型要解決的問題是現有的燃氣表存在抄表難、組網難、監控難、調價難等問題，且計量方式容易受外界干擾，容易出現讀碼錯誤，可靠性有待改善。

　　為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：提供一種基于LoRa擴頻通信技術的光電直讀燃氣表控制器。所述基于LoRa擴頻通信技術的光電直讀燃氣表控制器，包括微控制器、LED指示電路、擴頻無線通信模塊、數據存儲模塊、閥門控制模塊、光電直讀模塊和電源管理模塊。

圖為本申請的流程框圖

　　所述微控制器分別與擴頻無線通信模塊、數據存儲模塊、閥門控制模塊、光電直讀模塊和電源管理模塊相連。所述數據存儲模塊存儲控制器的相關參數。所述光電直讀模塊采用透射式光電直讀方式，讀取燃氣表的數字，包括光電直讀電路和若干組二極管，所述二極管與燃氣表的機械字輪相對應。

　　優選地，所述二極管為紅外收發二極管，光電直讀模塊包括5組紅外收發二極管，分別與燃氣表機械字輪的5位數字相對應。

　　進一步地，光電直讀模塊的控制端與微控制器的控制端相連，微控制器控制五組紅外收發二極管的工作狀態，對讀取到的數據進行判斷，根據判斷結果控制閥門控制模塊。光電直讀模塊的電源輸入端通過三極管和系統電源相連，微控制器控制三極管的導通或關斷。

　　所述擴頻無線通信模塊為LoRa擴頻無線通信模塊，其通過SPI總線與微控制器的通訊端相連，所述LoRa擴頻無線通信模塊為SX1278擴頻無線通信模塊。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指示電路和擴頻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。所述LED指示電路用于指示所述燃氣表控制器的工作狀態。所述LED指示電路包含LED發光二極管，所述LED發光二極管的狀態與電源的狀態相對應。

　　本實用新型具有的優點和積極效果是：本申請提供的基于LoRa擴頻通信技術的光電直讀燃氣表控制器，光電直讀模塊采用透射式光電直讀方式，不受時間和環境的影響，避免了因時間和環境影響而出現的判讀困難和誤碼，采用獨特的編碼技術，解決了機械字輪轉動進位時讀數不準的難題，故障率低、功耗極低，有效提高了產品的穩定性，改善了燃氣用戶的實際使用體驗。

　　本申請提供的基于LoRa擴頻通信技術的光電直讀燃氣表控制器，采用微功耗設計方案，融合LoRa擴頻無線通信技術，具有穩定可靠，通信距離遠，抗電磁干擾能力強、數據采集準確度高等特點。通過LoRa遠程抄表集中器等設備，可實現自動尋網、自動入網、定時上傳無線數?、遠程監控等功能。為燃氣公司的用氣結算提供了有利的數據支撐，很大程度上方便了燃氣公司的運營管理。