IC卡智能水表设计
基于单片机的IC卡智能水表控制系统设计方案

基于单片机的IC卡智能水表控制系统设计方案1文献综述1.1课题的背景及意义环境与发展,是当今国际社会普遍关注的重大问题,保护环境是全人类的共同任务。
水资源作为生态环境中的重要资源,是人类生活的生产中不可取代的资源,对一个国家的生存和发展也是极为重要的。
水资源是一切生命的源泉,是人类不可缺少的物质条件,没有水人类就不能生存,没有水人类赖以自下而上的物质生产就不能发展。
IC卡智能水表是一种利用现代微电子技术、现代传感技术、智能IC卡技术对用水量进行计量并进行用水数据传递及结算交易的新型水表。
这与传统水表一般只具有流量采集和机械指针显示用水量的功能相比,是一个很大的进步。
IC卡智能水表除了可对用水量进行记录和电子显示外,还可以按照约定对用水量自动进行控制,同时可以进行用水数据存储的功能。
由于其数据传递和交易结算通过IC卡进行,因而可以实现由工作人员上门操表收费到用户自己去营业所交费的转变。
IC卡交易系统还具有交易方便,计算准确,可利用银行进行结算的特点[1]。
IC卡智能水表及其管理系统的出现,将从根本上解决了已上问题。
采用IC卡智能水表进行交易结算,不但实现了用水收费的电子化,而且还改变了先用水后收费的不合理状况,使的供水部门能预先收取部分费用,有利于公用事业的发展。
IC卡智能水表具有成本低、可靠性高、使用寿命长及安全性好等优点,可提高居民用水收费的管理水平,确保供水部门能及时收取水费。
因此,IC卡智能水表成为相关科研单位关注的重点,具有很好的经济效益与社会效益[2]。
1.2 智能水表的发展趋势随着微电子技术的快速发展,加上国家相关政策的推动,民用计量仪表的智能化将是一个必然的发展方向。
这不仅是中国的一种趋势,也将成为世界性的趋势。
而在近十年里,单体式智能IC卡类仪表又将会是发展主流。
从实际情况看,现在的IC卡智能水表确实还存在着许多影响其大规模推广使用的问题。
这些问题集中起来主要是(1)价格太高;(2)质量不可靠;(3)存在安全隐患。
IC卡智能水表PCB板开发

Protel DXP 印制电路板设计IC卡智能水表PCB板开发学院:信息技术学院指导老师:于庆海班级: B1006姓名:宋晓芳学号:0915100621目录一、电路概述 ................................................... - 3 -二、功能原理 ................................................... - 3 -2.1 PIC16F84 .................................................. - 3 -三、原理图 ..................................................... - 4 -四、PCB图...................................................... - 5 -五、项目元件清单 ............................................... - 5 -六、自制原件说明 ............................................... - 7 -七、心得体会 ................................................... - 7 -一、电路概述IC卡预付费水表是以先进的微电脑控制技术为核心,以智能卡为信息传递媒介而构成的高科技机电一体化智能仪表,具有机械计数和电子计数的双重功能,主要由智能卡读写器、低功耗微电脑、独创新型电机阀、流量采集及相应电路组成,在保持了传统机械式水表的特点的同时,还具有直观的电子显示。
具有设计先进、技术含量高、功能完备、计量准确、性能可靠、体积小、显示直观、外形精美以及安装便捷、使用方便的优点,适用于城市居民自来水的计量和收费,避免了偷水、漏水、冒水事件的发生,通过电子计费达到了节水和科学管理的目的同时改变了传统的城市供水管理方式,变“先用水,后交费”为“先交费,后用水”,提高了供水行业的现代化管理水平,同时方便了用户的使用,避免了查表收费给用户带来的诸多不便。
基于单片机的IC卡智能水表设计

基于单片机的IC卡智能水表设计一、IC 卡智能水表的工作原理IC 卡智能水表主要由流量传感器、单片机控制单元、IC 卡读写模块、显示模块和阀门控制模块等组成。
流量传感器用于实时检测水的流量,并将其转换为电信号传输给单片机。
单片机作为核心控制单元,负责对流量数据进行处理、计算水费、与 IC 卡进行通信以及控制阀门的开关。
IC 卡读写模块用于读取用户的 IC 卡信息,包括用户余额、用水数据等,并将水表的相关数据写入 IC 卡。
显示模块则用于显示用户的用水量、余额等信息。
阀门控制模块根据单片机的指令,控制水表阀门的开启和关闭,以实现用水的控制。
二、硬件设计1、单片机选型选择合适的单片机是整个设计的关键。
需要考虑单片机的性能、资源、功耗和成本等因素。
常见的单片机如 STM32 系列、AVR 系列等都可以满足需求。
2、流量传感器流量传感器的精度和稳定性直接影响水表的测量准确性。
可以选用电磁式、涡轮式或超声波式流量传感器。
3、 IC 卡读写模块IC 卡读写模块需要支持常见的 IC 卡类型,如 SLE4442 卡、Mifare 卡等,并具备可靠的读写性能。
4、显示模块可以采用液晶显示屏(LCD)或数码管显示,以清晰地显示用水量和余额等信息。
5、阀门控制模块阀门控制模块通常采用电动阀门或电磁阀,通过单片机的输出信号来控制阀门的开关。
三、软件设计1、主程序流程主程序首先进行系统初始化,包括单片机内部资源的初始化、各模块的初始化等。
然后进入循环,不断检测流量传感器的信号,进行流量计算和水费计算。
同时,检测 IC 卡的插入,进行读写操作,并根据用户余额和用水情况控制阀门的开关。
2、流量计算算法根据流量传感器输出的信号,采用合适的算法计算水的流量。
常见的算法有定时采样法、脉冲计数法等。
3、 IC 卡通信协议遵循 IC 卡的通信协议,实现与 IC 卡的数据交换。
包括读取卡内的用户信息、写入水表的用水数据等。
4、阀门控制算法根据用户余额和用水情况,制定合理的阀门控制策略。
无线远传水电表远程抄表系统设计方案带IC卡控制

无线远传IC卡水电表方案第二局部系统介绍一、概述远程抄表系统是为提高水表、电表等能耗参数的综合计费管理水平而设计的新兴技术。
它以全自动的抄表方式取代了传统的人工抄表方式,和同类抄表系统相比,具有网络构造自适应、免调试、免维护、运行稳定、方便扩展的特点。
该系统采用先进的无线网络数据传输技术,对居民用水、用电的使用状况进展实时采集,实现数据的集中存储和统一管理,减少了人工劳动,极大地提高了工作效率,为有关部门管理、统计、分析能源使用情况提供依据,使管理更科学、更高效。
1、应用范围✧供水公司✧电力公司✧物业公司✧企业单位✧学校宿舍等2、系统功能✧实时抄表功能✧冻结抄表功能✧设备档案管理✧用户档案管理✧数据统计分析✧报表查询打印✧操作权限管理✧缴费结算管理✧数据异常诊断✧数据备份恢复二、参照标准和标准文件✧GB/T 778.1-2007 冷水水表和热水水表〔第1局部:标准〕✧GB/T 778.2-2007 冷水水表和热水水表〔第2局部:安装要求〕✧GB/T 778.3-2007 冷水水表和热水水表〔第3局部:试验方法和试验设备〕✧CJ/T 188-2004 户用计量仪表数据传输技术条件✧信部无[2005]423 号"微功率〔短距离〕无线电设备管理暂行规定"✧JJG596-2012 电子式电能表✧JJG596-2012 电子式电能表检定规程✧IEC62052-11交流电测量设备通用要求、试验和试验条件✧GB/T17215.321-2008 1级和2级静止式交流有功电度表✧DL/T 645-1997 多功能电能表通信规约✧信部[2005]423号微功率〔短距离〕无线电设备的技术要求三、系统介绍远程抄表系统是我公司结合自身先进技术和用户实际应用需求,而推出的一套具有极高性价比的自动抄表系统。
该系统秉承我公司在同类产品十余年的丰富经历,借鉴并结合了国内外数家著名同类产品的先进技术思路,运用了先进的计算机网络技术、无线网络技术、自动控制技术等,是目前国内最先进的远程抄表系统之一。
ic卡智能水表原理

ic卡智能水表原理
IC卡智能水表是一种基于集成电路技术的智能水表系统,它
通过专门设计的IC卡与智能水表连接,实现了对水表数据的
智能管理。
IC卡智能水表的原理是通过IC卡进行数据的传输和储存。
用
户可以使用预先配发的IC卡对水表进行操作和查询。
当用户
需要充值或查询水表数据时,只需将IC卡插入水表的IC卡插槽中。
水表读取IC卡中的信息后,将相应的数据传输到IC卡上,并在IC卡上显示。
用户可以通过IC卡上的显示屏查看水表的余额、用水量等信息。
IC卡智能水表的工作原理是基于射频识别(RFID)技术。
IC
卡内置有一块小型天线,当IC卡靠近水表的读卡器时,读卡
器会向IC卡发送一定的射频信号。
IC卡接收到射频信号后,
会对其进行解码和反馈。
水表读卡器根据IC卡反馈的信息,
将水表的数据发送给IC卡,并在IC卡上进行显示。
IC卡智能水表的特点是操作简单、数据准确、防止人为篡改
和便于管理。
通过IC卡充值系统,用户可以方便地对水表进
行充值,避免了传统水表需要上门抄表和人工充值的繁琐过程。
同时,IC卡智能水表具有防水、防尘、防静电等保护功能,
确保了水表的可靠性和稳定性。
此外,IC卡智能水表还可以
进行远程抄表和远程管理,方便水务公司对用户的用水情况进行监控和分析。
总之,IC卡智能水表通过将集成电路技术与水表系统结合,
实现了智能化管理和用户便利性。
它不仅提高了抄表的效率和准确性,还简化了用户用水的操作流程。
低功耗高可靠性智能IC卡水表的设计

采 用 冰 蓄 冷 后 , 统 一 次 性 投 资 可 减 少 3台 5 0R 制 冷 主 机 6 冰蓄 冷 中央 空调 技术展 望 系 8 t
近年来 随着产业结构 的调整 和社 会消 费水平 的提高 , 电负 用
关键 词 : 低功耗 , 高可靠性 , 智能水表 , 电控 阀
中 图 分 类 号 :U 9 .3 T 9 1 6 文献标识码 : A
为 了推 动智 能 I c卡水 表 的发展 , 国许多研 究 机 构及 自来 智 能 I 全 c卡水 表的设计方法 。 水公 司投入力 量对智 能 I C卡类 产 品进行 开 发研 究 , 成功 地 开 1 电控 阀设 计 并 发 出了 自己的产 品。从 理论 角度 看 , 能 I 水 表 已经进 入 成 智 C卡 熟期 。但是 , 为什 么现在 智能 I c卡水 表 的推动工 作还 很 困难 呢 , 这不难理解 。因为从实 际情 况看 , 现在 的智 能 I c卡水 表确 实 还 存在着许多 影响其 大规模 推 广使 用 的问题 … 。其 中最 主要 的 问 题是 I 水表的质量和可靠性 问题 , c卡 因此 , 致力于 降低 I c卡水 表
第3 7卷 第 3 0期 2011年 1 0月
文 章 编 号 :0 96 2 2 1 )0 0 2 —3 10 —8 5(0 3 — 1 9 0 1
山 西 建 筑
S HANXI ARCH I TECTURE
Vo . 7 N . 0 13 o 3
Oc. 2 1 t 01
约 6 0万 元 。可 节 省 电力 增 容 费 : 8 3×5 0×1 0 2 1万 元 。 每 荷 的构成 也发生 明显变 化 , 电网高 峰时段 用 电负荷 增长 很大 ; 8 0= 6 5 使 用 电 低 年运行 费用可节约 电费 : ( .2k R ×1 0 t h×10 )一 而 在 电 网 低谷 时 间 , 电 明 显 减 少 , 网峰 谷 荷 差 拉 大 , 谷 发 电 [ 0 9 W/ t 34 0R ・ .6
基于51单片机的ic卡智能水表课程设计

基于51单片机的ic卡智能水表课程设计基于51单片机的IC卡智能水表课程设计一、引言随着科技的发展和人们生活水平的提高,水资源的合理利用和管理变得愈发重要。
传统的水表只能实现简单的读数功能,无法满足现代社会对智能化水表的需求。
本文将介绍一种基于51单片机的IC 卡智能水表的课程设计方案,通过对IC卡的读写和水表计量功能的结合,实现对用户用水量的监测和管理。
二、课程设计方案1. 系统框架本课程设计采用51单片机作为控制核心,通过与IC卡、水表及相关传感器的连接与通信,实现智能水表的计量、存储和管理。
系统框架包括IC卡读写模块、水表计量模块、显示模块和数据管理模块。
2. IC卡读写模块IC卡作为存储用户信息和充值记录的介质,需要通过51单片机与系统进行数据交互。
本课程设计中,采用SPI总线通信协议,通过51单片机的SPI接口与IC卡进行通信,实现对IC卡的读写操作。
IC卡中存储了用户的身份信息、充值金额和消费记录等数据,通过读卡器读取IC卡中的数据,传输给51单片机进行处理。
3. 水表计量模块水表计量模块通过与水表传感器的连接与通信,实现对用户用水量的实时计量。
本课程设计中,采用脉冲计量的方式,水表传感器产生的脉冲信号通过51单片机的外部中断引脚接收并计数,实时记录用户的用水量。
通过设置合适的脉冲与用水量的换算关系,可以准确地计量用户的用水量。
4. 显示模块显示模块用于显示用户的用水量和剩余金额等信息,方便用户实时了解自己的用水情况。
本课程设计中,采用LCD液晶显示屏作为显示设备,通过51单片机与LCD显示屏进行通信,将计量数据和相关信息显示在屏幕上。
5. 数据管理模块数据管理模块用于对用户的用水量和消费记录进行管理和统计。
本课程设计中,采用EEPROM作为数据存储介质,通过51单片机与EEPROM进行通信,实现对用户信息、充值记录和消费记录等数据的读写操作。
通过数据管理模块,可以实现对用户用水量和消费情况的管理和查询。
IC卡智能水表电路设计

实验报告实验报告撰写要求一、实验前用预习报告纸撰写预习报告,预习报告包括以下内容1、实验目的2、实验用仪器设备、器材或软件环境3、实验原理、方案设计、程序框图、预编程序等4、实验过程中需要记录的实验数据表格二、实验过程中,要认真观察,仔细记录三、完成实验后用实验报告纸撰写实验报告,包括以下内容1、仪器设备型号及编号2、实验器材或软件环境3、实验步骤、程序调试方法4、实验数据处理及结果分析5、实验中存在的问题6、体会及思考题四、报告撰写时,要求格式规范、书写整齐预习报告成绩:指导教师审核(签名):年月日预习报告1、实验目的(1)了解完整的PCB板设计工序及方法;(2)掌握原理图的设计方法;(3)掌握PCB板基础知识及设计方法;(4)了解PCB的设计规则。
2、实验用仪器设备、器材或软件环境(1)微机(最低配置: Pentium 4 CPU, 128M内存);(2)Protel DXP软件(最低版本:);(3)Windows2000/XP环境、MS Office 2000以上版、Adobe Acrobat 以上版。
3、设计要求本实验要求在Protel DXP软件平台上设计IC卡智能水表的PCB板。
具体要求如下:(1)采用双面板设计PCB(外形及尺寸根据具体电子系统合理布局);(2)PCB板中的过孔为穿透式、元件安装方式为单面安装;(3)PCB板中的信号导线的宽度≥10mil、电源导线宽度≥30mil,其他参数自定。
4、实验报告要求(1)首先设计电路原理图,要求在设计原理图时要按步骤来设计,具体可以参照教材上的设计实例,要添加图形来说明实验过程;(2)其次设计电路的PCB板,具体要求如下:元件的布局采用手工布局的方式,布局时要考虑元件布局的规则;布线采用自动布线的方式,布线前要设计布线的规则;要分步骤来说明PCB的设计过程,要时添加图形来说明实验过程;(3)实验报告中要写明实验中遇到的问题、解决的方法和实验体会。
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第1章绪论本章介绍了本研究课题的背景及意义,阐述了其发展状况。
对当前水资源形势、传统水表和IC卡智能水表的特点及其水表的未来发展趋势作了概况。
另外,简要说明了本文所做的工作。
1.1 本研究课题的背景及意义环境与发展,是当今国际社会普遍关注的重大问题,保护环境是全人类的共同任务。
水资源作为生态环境中的重要资源,是人类生活的生产中不可取代的资源,对一个国家的生存和发展也是极为重要的。
水资源是一切生命的源泉,是人类不可缺少的物质条件,没有水人类就不能生存,没有水人类赖以自下而上的物质生产就不能发展。
目前,我国的水资源问题十分严峻。
在我国600多个城市中,目前有400多个城市供水不足,其中严重缺水的城市有110个,城市年缺水总量达60亿立方米。
根据世界银行的数据,我国人均水资源占有量只有2200立方米,这个数字仅相当于世界人均水资源占有量的四分之一。
专家预测,当我国人口增至16亿时,人均水资源将下降到1750立方米,接近国际公认的水资源紧张标准。
从长远来看,搞好水资源的管理具有重大而深远的意义。
自来水事业作为用水资源的重要组成部分,它关系到人民生产和生活的各个方面。
由于历史的原因,我国大部分城市居民使用自来水,都是在区域性水站供水基础上,逐步发展成为以单位住宅区或以楼栋、单元为一户由自来水公司抄表收费的。
目前,这种经营方式已越来越不适应社会主义市场经济发展的要求,成为人民物资生活迅速提高和供水企业落后的经营方式之间产生的主要矛盾。
长期以来,我国自来水用户的用水量依靠人工抄表,然后由收费员到各家收费或令各用户去银行(或其他指定地点)交费。
这种传统收取水费的做法需要的工作人员多,费时费力,效率低,常常遇到用户欠缴、迟缴或漏缴水费等问题。
为适应国家对用水制度的改革,研究和利用现代化智能技术对自来水实行自动监控,减轻供水部门因“先供水后收费”造成的资金压力,减少每月抄表收费带来的麻烦和因收费问题带来的纠纷,用现代化科学技术手段改变自来水供水管理体制的落后现状势在必行。
随着社会经济的发展和人们生活水平的日益提高,智能化电子产品已逐步深入家庭,我们提出了IC卡智能水表的方案。
IC卡智能水表是一种利用现代微电子技术、现代传感技术、智能IC卡技术对用水量进行计量并进行用水数据传递及结算交易的新型水表。
这与传统水表一般只具有流量采集和机械指针显示用水量的功能相比,是一个很大的进步。
IC卡智能水表除了可对用水量进行记录和电子显示外,还可以按照约定对用水量自动进行控制,同时可以进行用水数据存储的功能。
由于其数据传递和交易结算通过IC卡进行,因而可以实现由工作人员上门操表收费到用户自己去营业所交费的转变。
IC卡交易系统还具有交易方便,计算准确,可利用银行进行结算的特点。
IC卡智能水表及其管理系统的出现,将从根本上解决了已上问题。
采用IC卡智能水表进行交易结算,不但实现了用水收费的电子化,而且还改变了先用水后收费的不合理状况,使的供水部门能预先收取部分费用,有利于公用事业的发展。
IC卡智能水表具有成本低、可靠性高、使用寿命长及安全性好等优点,可提高居民用水收费的管理水平,确保供水部门能及时收取水费。
因此,IC卡智能水表成为相关科研单位关注的重点,具有很好的经济效益与社会效益[1] [2]。
1.2 本研究课题的发展趋势随着微电子技术的快速发展,加上国家相关政策的推动,民用计量仪表的智能化将是一个必然的发展方向。
这不仅是中国的一种趋势,也将成为世界性的趋势。
而在近十年里,单体式智能IC卡类仪表又将会是发展主流。
从理论上说,网络式智能仪表系统应当是更好的一种计量管理模式,并且是最终发展方向。
但是目前,由于网络式智能仪表系统的建立条件不成熟,且没有相关系统相配合,所以,单独在一个部门大规模推动建立网络式智能仪表系统的优点显现不出来。
而且,仅仅为了提取用水信息就要构建一个信息网络,从经济角度讲也不合算。
建立网络式智能仪表信息系统的理想模式应当是,由公共网络部门建立起社会化的网络系统,而要使用这个网络的具体部门只要向其进行申请,将自己行业的智能计量终端挂接上去就可以了。
同时,这种网络式智能仪表管理系统又与个人金融网络系统结合使用。
这种网络系统,应当才是好的和有效率的网络系统。
显然,整个社会现在正在努力推进着网络化的工作,在可以预见的时间里,这种把千家万户连接起来的网络系统就会逐步形成。
所以,既然整个社会正在进行着这种工作,那么,每个部门为了自己行业的一种特别目的去建立自己单独的网络,显然将与这种可以面向社会提供各种接入服务的网络系统相冲突,并且根本不可能有经济优势,既然这样,现在进行的小行业小区域组网工作就是一种浪费,而且对解决供水部门的管理问题并没有什么根本性的帮助。
那么,现在普遍采用的单体式智能仪表模式与将来的网络化管理模式是否会发生冲突呢,我的看法是不会,相反,还会促进网络化管理模式的形成。
因为,单体式智能仪表模式与将来的网络模式并不矛盾。
因为不管什么网络模式,最终必须要有智能终端与其进行联结。
现在采用的单体式智能仪表将来就可以作为网络管理系统的智能仪表终端。
所以,它们不是一种冲突关系,而是一种相承关系。
如果现在就能充分意识到这一点,并寻找合理的技术方案,在将来实现网络化时就会占有主动的地位。
根据以上的分析,我认为,现在采用的单体式智能仪表发展模式是合理的,是适合现时需求并具有主流特征的。
当然,在密集度较高的建筑群里采用的一线四表控制系统也是值得推广和具有合理发展前景的。
为了推动IC卡智能水表的发展,全国有许多研究机构投入力量对IC卡类智能产品进行了开发研究,很多自来水公司也积极参与了此项开发工作并成功的开发出了自己的产品。
从理论角度看,IC卡智能水表已经进入了成熟期。
但是,为什么现在IC卡智能水表的推动工作还很困难呢?这不难理解。
因为从实际情况看,现在的IC卡智能水表确实还存在着许多影响其大规模推广使用的问题。
这些问题集中起来主要是 1. 价格太高;2. 质量不可靠;3. 存在安全隐患。
随着科学技术的不断发展,IC卡智能水表将会不断发展完善。
比如,现在这种在老式水表上取信号的模式,将会由先进的水流量信号提取装置代替,机械计量和机械显示部分会被淘汰,而表和阀将会集中在一体等等。
总的说来,IC卡智能水表是一种先进的计量仪表,对这种先进仪表的大规模推广使用将会有力促进中国供用水管理的现代化进程。
中国在这个方面的超前发展会使这种计量模式得到优先完善,并有可能成为中国的一个有竞争力的产品出口到其它国家[2][3]。
1.3 本文的工作详细分析课题任务,对IC卡智能水表的发展现状进行分析,并对现代传感器技术、IC卡技术和智能水表控制的原理进行了深入的研究,并将其综合。
然后根据课题任务的要求设计出实现控制任务的硬件结构及其原理图和相关软件程序,并进行访真调试。
下面对本设计的主要研究工作做个简述。
1. 根据设计要求,提出几种方案,对它们进行了全面的论证;2. 根据系统需要,合理选择微处理器,并且详细地阐述了它的基本功能特性;3. 介绍了相关现代传感技术,选择出信号采集的最佳方案;4. 根据低功耗要求,对电磁阀的选择与设计进行了深入的研究;5. 详细分析了E2PROM的工作原理;6. 对IC卡技术做了简明扼要的分析,并对其软件的读写原理进行了详细的讨论;7. 应用LED显示技术,可随时查询累计用水总量、可用水量;8. 改进了普遍应用电源方案,详细地介绍了超级电容技术及其在本设计中的应用;9. 对整个系统的软、硬件进行了深入的分析,并且绘制了相关硬件电路图、软件流程图,还编写了相关软件程序。
第2章设计思想与方案论证本章对智能水表的设计思想做了详细的介绍,并在设计思想的基础上提出了三种智能水表的设计方案,还针对它们各自的工作原理和优缺点进行了简要分析。
最终确定为采用基于AT89C2051单片机的IC卡智能水表方案。
2.1 设计思想智能水表区别于传统的人工抄表就是应该具有一定的智能控制功能。
针对目前供水部门与用户的实际情况,本设计对智能水表应该具有的功能提出了以下设计思想:1. 统计功能:当用户插入有效卡时,将购买水量与剩余水量自动相加,并且存入E2PROM以防丢失;当用户用水时,将剩余水量与用水量自动相减,并且存入E2PROM 以防丢失。
2. 自动供停水功能:当剩余水量为0时,自动关闭阀门;购水后,阀门开启。
3. 显示功能:采用6位LED显示,可随时查询累计用水总量及可用剩余水量。
4. 报警功能:当剩余水量减少到一定量时,报警提示用户购水。
5. 掉电自动保护数据功能:掉电后,数据依然可以被保存。
当恢复供电后,数据自动恢复。
6. 一户一卡的功能:通过设立用户信息和用户校验码的方式实现一户一卡。
即一个水表只能使用一个用户专用卡,插入其他卡片无效。
7. 欠电自动关闭系统的功能:当电池电压或电池容量掉到规定数值后,意味着电池可能已经快没有电了,此时,水表应会自动将阀门关闭并使系统处于休眠状态,并报警提示。
8. 防拆卸功能:在表体和接头管件上设置铅封口并可进行防伪铅封处理,以防止随意拆卸水表的行为。
即使被拆卸后,单片机立即关闭阀门,以防偷水。
2.2 方案比较针对上述设计思想,提出了三种智能水表的设计方案。
下面对它们的工作原理及其优缺点进行了简要地分析。
1.方案一:脉冲发讯集中抄收式智能水表系统工作原理:由表具不断发出脉冲信号,经采集器对脉冲信号进行采集、累加、存储和数据上传。
优点:发讯式集抄系统目前在国内已普遍采推广应用方便,价格较低,只要生产厂商、系统集商严格把好每一环节的质量关,且发讯不随时间产生疲劳损伤,此系统不失为一种可供选择的、适于一定历史时期的过渡产品。
缺点:(1) 初始化及维护工作量大;(2) 磁铁强磁场干扰;(3) 电能耗费。
2. 方案二:基于CAN总线的智能水表自动抄收系统工作原理:自动抄收系统主要由小区管理中心计算机(主控机)、水表数据采集器、采集服务器、中继站等几个部分组成,是一种智能化多用户能耗集中自动抄收系统。
其原理是将原能耗计量表的流量转换为脉冲信号,经信号传输线至系统总线,由接口电路通过有线传输或主机直接抄读,最后经微机管理,实现耗能数据的自动处理。
优点:CAN现场总线的方式来传送数据,以克服市场已有传送方式所存在的不足之处,其传送方式可实现10公里范围的小区抄收工作,同时性能比同类系统稳定可靠。
采用点对点、一点对多点、全局广播等几种方式,数据收发灵活,可实现全分布式多机系统,且无主从机之分,便于实现设备异常主动报警。
节点故障自动关闭,不影响网络性能,提高了系统的稳定性,且不关闭总线即可任意挂接或拆除节点,方便了系统的调试和维护。
缺点:前期经济投入太多,需要大量的专业网络维护人员,维护工作量大。