一、 IC卡大口徑水表及控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述
IC卡大口徑水表及控制系統(tǒng)采用雙CPU的模式，將電子模塊分為表頭和控制器兩個(gè)部分，表頭部分安裝在井下，完成水表的計(jì)量，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和閥門控制，控制器部分完成卡片的讀寫操作、顯示以及邏輯判斷功能。兩個(gè)部分采用RS-485來進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和連接，結(jié)構(gòu)示意圖如下：
卡片選用IC卡，在控制器中安裝ESAM模塊完成IC卡和水表控制器的密鑰認(rèn)證，以確保數(shù)據(jù)的安全性。數(shù)據(jù)處理完畢后，在顯示模塊上顯示相應(yīng)的數(shù)據(jù)，顯示內(nèi)容要求同前。表頭部分的CPU要完成計(jì)量數(shù)據(jù)的采集和存儲(chǔ)工作，并根據(jù)邏輯計(jì)算結(jié)果決定閥門的打開和閉合。
當(dāng)用戶將購水卡插入控制后，控制器首行密鑰認(rèn)證，認(rèn)證結(jié)束后，將購水量數(shù)據(jù)讀入ESAM模塊進(jìn)行存儲(chǔ)，并同時(shí)啟動(dòng)RS-485接口將購水量數(shù)據(jù)傳遞到表頭，表頭在接收到購水量數(shù)據(jù)后，將其追加到剩余水量中，并將新的剩余水量和累計(jì)用水量數(shù)據(jù)返回到控制器。控制器接收到返回?cái)?shù)據(jù)后，再將相關(guān)的數(shù)據(jù)返寫到購水卡中，并循環(huán)顯示相關(guān)數(shù)據(jù)，顯示完畢后延時(shí)熄滅。
表頭在正常情況下，每正確計(jì)量一個(gè)有效脈沖，剩余水量減1，當(dāng)剩余水量為0時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉閥門切斷用戶用水。這時(shí)用戶可以通過插卡啟動(dòng)控制器與表頭進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，將表頭的數(shù)據(jù)讀出到控制器中輪顯或通過卡片、讀寫設(shè)備讀出。
在表頭和控制器部分分別裝有3.6V鋰亞電池，分別給各自部分的電子模塊供電，同樣分別設(shè)置電池檢測電路檢測電池容量，當(dāng)表頭部分電池容量不足時(shí)，會(huì)自動(dòng)關(guān)閉閥門。當(dāng)控制器部分電池容量不足時(shí)，也會(huì)由控制器下發(fā)閥門關(guān)閉指令關(guān)閉閥門。這時(shí)用戶可以插卡進(jìn)行檢查，插卡后，控制器首先下發(fā)抄表指令，將表頭的數(shù)據(jù)和工作狀態(tài)抄回到控制器，然后結(jié)合控制器的數(shù)據(jù)和狀態(tài)顯示出來。表頭和控制器的連接依賴RS-485進(jìn)行傳遞，采用4線制，兩根電源線，兩根數(shù)據(jù)線。485通信的電源由控制器提供，不使用表頭的電源。為了大限度地降低功耗，控制器和表頭平時(shí)不進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，由控制器控制在每月月末和表頭進(jìn)行一次數(shù)據(jù)通信，將表頭數(shù)據(jù)和狀態(tài)傳遞到控制器。其它時(shí)候的通信都在插入IC卡后發(fā)起，當(dāng)用戶沒有插卡時(shí)，不進(jìn)行任何通信連接。如果表頭部分沒有電池電壓不足了，我應(yīng)向控制器發(fā)送數(shù)據(jù)(在關(guān)閥之后)當(dāng)水表內(nèi)的剩余水量超過限購量后，水表控制器禁止將購水卡中的購水量追加到水表中去，這時(shí)顯示提示代碼“E—17”。
常用錯(cuò)誤代碼為：
“E—01”表示閥門故障
“E—02”表示存儲(chǔ)數(shù)據(jù)故障
“E—03”表示通信故障
“E—12”表示卡片密碼校驗(yàn)錯(cuò)
“E—15”表示卡片類型錯(cuò)
“E—16”表示數(shù)據(jù)回寫錯(cuò)
“E—19”表示卡片流程錯(cuò)。
二、 大口徑IC卡遠(yuǎn)傳水表的優(yōu)勢
1、 雙CPU工作模式，表頭與控制器可相距100米;
IC卡大口徑水表及控制系統(tǒng)采用雙CPU的模式，水表分為表頭和控制器兩個(gè)部分，表頭部分安裝在井下，完成水表的計(jì)量，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和閥門控制，控制器安裝在井上，完成卡片的讀寫操作、顯示以及邏輯判斷功能。兩個(gè)部分采用RS-485來進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和連接，工作距離可達(dá)100米。
2、 模塊化設(shè)計(jì)，維修服務(wù)更方便
該產(chǎn)品大的特點(diǎn)是模塊化設(shè)計(jì)，即主控器、閥門控制器、閥門是獨(dú)立的模塊，甚至在主控器內(nèi)部，我們也進(jìn)行了模塊化設(shè)計(jì)。模塊化設(shè)計(jì)的大好處是維修服務(wù)很方便，這對(duì)IC卡大口徑水表及控制系統(tǒng)至關(guān)重要---因?yàn)镮C卡大口徑水表及控制系統(tǒng)是不允許輕易拆表的!
從實(shí)際情況看，我們的IC卡大口徑水表及控制系統(tǒng)的基表、閥門是可靠的，出問題的概率極低。故障經(jīng)常由電池、主控器引起，現(xiàn)在的這種設(shè)計(jì)就保證了任何一名水暖工都可以更換主控器或者電池，大大簡化了IC卡大口徑水表及控制系統(tǒng)的維修服務(wù)量!
3、 增強(qiáng)了密封性能，可長時(shí)間在水下運(yùn)行
主控器的電池、線路板以及信號(hào)與線路板的接口部分均采取了特殊的密封工藝，保證在水下長時(shí)間工作穩(wěn)定可靠。
4、 開關(guān)閥時(shí)間短，且不會(huì)產(chǎn)生水錘
由于閥門采用先導(dǎo)原理設(shè)計(jì)并針對(duì)中國水質(zhì)進(jìn)行了改進(jìn)，因此與球閥、閘閥、碟閥等相比，開關(guān)時(shí)間更短且不會(huì)產(chǎn)生水錘。
5、 功耗低且不受水垢影響，一節(jié)電池即可驅(qū)動(dòng)
由于閥門的開關(guān)利用管道里水的壓力，且閥門的開關(guān)沒有摩擦力，因而不會(huì)因使用時(shí)間長閥門產(chǎn)生水垢而導(dǎo)致開關(guān)閥阻力增大。一節(jié)鋰電池即可使用三年以上。
6、 增加了退水功能
用專門的退水卡插入要退水的表內(nèi)，控制器便將表中剩余水量返寫到退水卡中，并將該表剩余水量清零，關(guān)閉閥門停止用戶用水。
三、 大口徑IC卡遠(yuǎn)傳水表功能描述
所設(shè)計(jì)的大口徑水表采用IC卡作為數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)，應(yīng)具備如下功能：
1、自動(dòng)采樣計(jì)量功能
水表控制器采用大尺寸LCD液晶顯示，可自動(dòng)采集機(jī)械水表的計(jì)量信息，可以設(shè)置每1噸或每10噸計(jì)量一次。
2、購水功能
將已購水的購水卡插入控制器，控制器首先顯示本次購水量，然后控制器和表頭進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，將本次購水量數(shù)據(jù)寫入到表頭，表頭將購水量和內(nèi)部的剩余水量進(jìn)行累加，并將新的剩余水量和累計(jì)用水量傳回到控制器，在LCD上顯示控制器當(dāng)前可以繼續(xù)使用的剩余水量，接著顯示控制器的累計(jì)使用水量。
3、關(guān)閥報(bào)警功能
當(dāng)表頭剩余水量用至預(yù)設(shè)關(guān)閥報(bào)警水量時(shí)，表頭自動(dòng)關(guān)閥斷水，將購水卡插入控制器后，控制器可以下發(fā)開閥指令，表頭可以打開閥門自動(dòng)恢復(fù)用水。
4、關(guān)閥斷水功能
當(dāng)剩余水量用完時(shí)，表頭會(huì)自動(dòng)關(guān)閥斷水，用戶只有再次繳費(fèi)購水并將購水卡插入控制器，由控制器將本次購水量寫入到表頭方可打開閥門。如果水表控制器具有透支功能，在剩余水量為零關(guān)閥后，可以使用購水卡由控制器下發(fā)開閥指令打開閥門進(jìn)入透支狀態(tài)。當(dāng)剩余水量記錄到等于透支限額后，表頭將再次關(guān)閉閥門，這時(shí)用戶只有再次繳費(fèi)購水才能打開閥門。
5、查詢功能
(1)查詢余量
將購水卡插入控制器中，LCD顯示窗上顯示出該用戶當(dāng)前的剩余水量和累計(jì)用水量。
(2)查詢水表信息
用查詢卡插入控制器，可查詢控制器的現(xiàn)行使用狀態(tài)，并使控制器的閥門完成一次反方向的執(zhí)行動(dòng)作動(dòng)作，LCD顯示窗依次顯示用戶當(dāng)前的剩余水量、累計(jì)使用水量、本月用水量、上月用水量、當(dāng)前日歷、當(dāng)前時(shí)鐘。
6、退水功能
用專門的退水卡插入要退水的表內(nèi)，控制器向表頭下發(fā)退水指令，將表頭中的剩余水量返回到控制器并寫入到退水卡中，同時(shí)表頭將剩余水量清零，關(guān)閉閥門停止用戶用水。
7、故障表更換功能
當(dāng)水表出現(xiàn)故障時(shí)，可以使用轉(zhuǎn)移卡將故障表中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到新的水表中去，轉(zhuǎn)移完畢后的故障表中的剩余水量清零，并關(guān)閉閥門。
8、閥門異常計(jì)量功能
閥門發(fā)生故障而不能關(guān)斷，表頭將會(huì)累積透支水量，再次購水插卡時(shí)，表頭能自動(dòng)扣減透支的過零水量。
9、一卡一表功能
開戶卡插入水表控制器之后，該控制器就與該購水卡形成一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，該控制器不會(huì)再認(rèn)其它購水卡，只認(rèn)各種管理功能卡(查詢卡、退水卡、清零卡、轉(zhuǎn)移卡等)。
10、定時(shí)通信功能
控制器中具有實(shí)時(shí)時(shí)鐘，在每個(gè)自然月末24點(diǎn)會(huì)自動(dòng)和表頭進(jìn)行一次數(shù)據(jù)通信，將表頭中的數(shù)據(jù)傳遞到控制器，并進(jìn)行月用水量的凍結(jié)。
11、防磁干擾功能
用強(qiáng)磁擾亂水表正常采樣時(shí)，控制器能自動(dòng)關(guān)閥斷水，插購水卡可以將閥門打開，如果當(dāng)月發(fā)生用購水卡打開由于磁干擾關(guān)閉的閥門三次后，將不能再用購水卡打開閥門;插查詢卡后，閥門打開，恢復(fù)供水，并將磁干擾記錄清除。
12、電池欠壓提示、關(guān)閥功能
當(dāng)表頭和控制器中的電池電壓低于3.0V時(shí)，控制器LCD可以分別顯示“欠電壓”提示信息，并自動(dòng)關(guān)閥。
四、 基表主要參數(shù)
1. 雙干簧管采樣 1m3(或其十倍、百倍)發(fā)一個(gè)脈沖。
2. 允許誤差：從包括最小流量至不包括分界流量的低區(qū)≤±5%
3. 從包括最小流量至包括分界流量的低區(qū)≤±2%
4. 從包括分界流量至包括流量的高區(qū)≤±2%
5. 工作壓力：≤1.0Mpa
6. 水溫：0℃～40℃
五、 閥門主要參數(shù)
1. 公稱壓力 1.0MPA
2. 耐壓強(qiáng)度 2.0MPA(1min)
3. 最小壓差 0.05MPA
4. 壽命 DN40-DN100≥30000次,DN150-DN300≥10000次
5. 響應(yīng)時(shí)間 (開閥或關(guān)閥時(shí)間)<><>
6. 絕緣電阻 ≥20MΩ(15℃-35℃,濕度<>
7. 密封性 無滲漏
8. 工作電壓 3V±0.5V
9. 工作電流 ≤50mA
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