【新专利介绍】一种超低功耗高可靠性水表

据悉，2017年11月14日，南京林洋电力科技有限公司申请了一项国家发明授权专利——一种超低功耗高可靠性水表。

内容说明

本实用新型属于水表技术领域，具体是一种超低功耗高可靠性的水表。

发明背景

目前，国内水表市场大多采用IC卡预付费式、双干簧管脉冲计量、超声波式、光电直读远传式等主流产品来计量，预付费式水表解决了计量缴费的问题，但并无法解决抄读方便、精度等问题;脉冲计量水表无法实时抄读，精度较差;超声波式水表精度虽高，但无法可靠的防止用户窃水，计量方式单一;光电直读远传式水表虽无电池、解决了电源问题，但存在精度差等问题。

针对以上问题，国内很多厂家已自行研发各种新型水表以适应目前市场应用，但大都在集抄和精度方面有较好的手段解决的。在可靠性及功耗方面一直处于落后的现状。

发明内容

本实用新型的目的是为解决背景技术问题，提出了一种超低功耗高可靠性的水表解决方案。采用干簧管脉冲计量方式与光电直读计量方式相结合的方法，解决了系统单一计量方式造成的故障无法及时处理造成系统瘫痪，需要上门维护的问题。同时提高计量精度、降低功耗、提高可靠性。

图为电源切换与脉冲驱动采集电路

本实用新型的技术方案是：一种超低功耗高可靠性水表，它包括单片机模块、电源模块、干簧管脉冲模块、脉冲上电模块、光电直读模块和阀门控制模块，所述的电源模块与单片机模块连接，为单片机模块提供电源，MBUS通信模块与单片机模块连接，传输计量流量值，同时MBUS通信模块与电源模块连接，提供VBUS电源;干簧管脉冲模块与单片机模块连接，提供脉冲驱动信号并采集脉冲计量数据，同时干簧管脉冲模块与脉冲上电模块连接，脉冲上电模块与电源模块连接，驱动VBAT电源供电;光电直读模块与单片机模块连接，采集光电计量数据;单片机模块的的控制信号输出端与阀门控制模块相连，控制水表阀门的启闭。

本实用新型的干簧管脉冲模块包括电阻R7、R8、R19、R20、R21、R22，三极管Q6、Q7，二极管D4、D5和干簧管H1、H2，所述的三极管Q7的基极连接干簧管H1的一端和脉冲上电模块，干簧管H1的另一端串接电阻R21，R21的另一端接VGG，三极管Q7的发射极串接电阻R8之后接地，三极管Q7的集电极串接电阻R7之后接电源VCC，三极管Q7的集电极和电阻R7的连接点作为干簧管H1的脉冲信号输出端Pulse1与单片机模块的对应信号采集端相连;三极管Q6的基极连接干簧管H2的一端和脉冲上电模块，干簧管H2的另一端串接电阻R22，R22的另一端接VGG，三极管Q6的发射极串接电阻R20之后接地，三极管Q6的集电极串接电阻R19之后接电源VCC，三极管Q6的集电极和电阻R19的连接点作为干簧管H2的脉冲信号输出端Pulse2与单片机模块的对应信号采集端相连;前述VGG端连接二极管D4和D5的负极，二极管D4和D5的正极分别连接电源VBAT和电源VBUS，任一干簧管闭合时，VGG提供驱动电压导通Q6或Q7。

本实用新型的电源模块包括VBAT电源、VBUS电源、电容C1、C2、电阻R13-R18、三极管Q3、Q4以及二极管D1-D3;所述的VBAT电源即电池，并接滤波电容C1、C2，VBAT电源的正极与三极管Q3的发射极相连，三极管Q3的基极接电阻R16的一端，电阻R16的另一端接二极管D3的负极，电阻R16与二极管D3负极的连接点串联电阻R15之后接地，二极管D3的正极接二极管D1的正极以及VBUS电源，VBUS电源通过MBUS通信模块从MBUS总线取电，三极管Q3的集电极接三极管Q4的发射极，三极管Q4的集电极接二极管D2的正极，二极管D2的负极与二极管D1的负极相连作为供电信号输出端即电源VCC，三极管Q4的发射极和基极之间并联电阻R17，三极管Q4的基极串接电阻R18之后接三极管Q5的集电极，三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的基极接脉冲上电模块。

本实用新型的脉冲上电模块包括电阻R9-R14，三极管Q5，电阻R9和R11的一端分别串接电容C3、C4之后接电阻R10、R12的一端，R10和R12的另一端接地，电阻R9和R11的另一端并接，并且与电阻R14的一端相连，电阻R14的另一端串接电阻R13之后接地，电阻R13与电阻R14的连接点作为电源控制信号P_CTRL接单片机模块的电源控制信号端，电阻R14、R9和R11的连接点作为另一端作为脉冲上电模块的供电信号输出端接三极管Q5的基极。

本实用新型的有益效果：本实用新型采用两种计量方式，在单一计量方式造成误差较大时，可以快速识别，同时可保证其中一种计量方式故障或人为破坏时，还能够继续计量，减小故障无法计量时造成的经济损失。

本实用新型优先使用MBUS总线供电，MBUS总线断开时，系统处于零功耗，有脉冲产生干簧管传感器闭合可通过电池自动为系统供电计量;MBUS总线工作正常时，系统处于休眠状态，干簧管闭合脉冲产生唤醒单片机计量，或有MBUS通信时唤醒读取当前流量。

本实用新型有强磁干扰时可自动关闭阀门防止窃水，强磁干扰解除自动开阀，提高了系统可靠性、安全性。