(煤矿行业)应教卢子权智能化煤气表的设计最全版
智能煤气表的思路与原理
智能煤气表的思路与原理现在的城市基本上都在使用管道的煤气或管道天然气，而其计量的煤气表的抄表和统计收费就是一个很庞大和头痛的问题，一些困难是可想而知的。
为了解决收费抄表等问题，现在已经有一些智能的煤气表开发使用了，具体有两种：一类是参考IC卡电能表利用电磁阀来控制用户煤气管道，而它实现上不现实，主要是供电问题。
另一类是户外抄表形式，无需电源只在常规表具数码盘上加入BCD码输出电路，将表头上每一位数码接至串行输出电路即可。
抄表时只需将手持抄表器插入户外插头即可，但不能实现远程抄表和预收费功能。
但采用2051单片机来设计的这款预收费功能的智能煤气表可以是一种有效的解决方法之一。
一、结构原理所谓预收费智能煤气表就是需要先交钱后用气的煤气表。
为了人性化管理，煤气表只是提醒用户交钱，不会因用户超过预付款而停止供应煤气。
但会督促用户及时付款。
其主要功能有：1、检测煤气表的读数，并显示给用户。
2、进行用气情况存储和用气报警；3、与煤气管理计算机系统进行信息交换，实现抄表、报表的功能。
预收费智能煤气表的结构框图如下：读数传感器把煤气表的实际读数从煤气表中取出，再送到单片机AT892051中去处理，这是关键。
单片机在读取煤气表的气量后，就把数据存储在电可改写存储器EEPROM中，停电后也不会丢失数据，而管理系统可以通过串行通信来访问EEPROM进行比较和管理。
LCD显示用于显示用户所用的煤气量以及用户预付余款所对应的煤气量。
很显然，LCD是用户用于监视用气情况的。
一般的机械表是只能显示历史用气的总量，无法详细显示详细的用气状况的，但用了单片机就可以完成这些功能的。
声音报警电路是一种安全防范的预报电路。
在用户的煤气量接近预付款所对应的煤气量时，则产生报警，从而提醒用户及时付款。
可以设置透支用气要交违约金的方式来提高报警提醒的作用。
智能煤气表只是煤气管理系统的一个检测终端。
所以每台都需要通过串行接口和计算机的管理系统的主机相连。
基于单片机的智能煤气表系统的设计
Ｑ ： Ｑ
摘 要 ： 试文介 绍了 一种以单片 机Ａ Ｔ ８ ９ ｓ ５ ２ 为核心的智能煤气表 系 统 的设计方案， 阐明了 该系统的总体结构和各模块的功能。 本系 统可以实现
煤 气表 用量 显示 ． 实 时 计费 ． 智 能卡 余 额 查询 ， 智 能卡 余 额 为零 自动断 气 报 警、 手动控 制等 功 能 。 增 加 了用户使 用的 方便 性 和 减 少燃 气管理 的 费
阻。
了一种 基 于单 片 机 的智 能 煤 气表 系 统 ， 从 而 ２ 电路 设 计 解 决了传 统 煤气 表 的弊 端 。 ２ ． １ 单 片机
本 系统 是 一 个 以ＳＴＣ８ ９Ｃ５ ２ 为核 心 的
１ 总体 方 案
单片机最 小体统 ， ｓＴＣ ８ ９Ｃ５ ２ 是ｓＴＣ公 司
卡模 块 、 漏气检测模块、 电源 监 控 模 块 、 电 在 单 芯 片上 ， 拥 有 灵巧 的 ８ 位Ｃ Ｐ Ｕ和 在 系统 器 。通 过 单 片 机 Ｐ０１ ７ １ 接１ Ｏ Ｋ的 上 拉 排 阻 与 可编程Ｆ Ｉ ａ ｓ ｈ ， 使用Ｓ ＴＣ ８ ９ Ｃ ５ ２ 为 众 多嵌 入 Ｌ ＣＤ的八 路 数 据 线 对 应 连 接 ， 传 输 需 要 显 式控 制应用系统提 供高灵活、 超 有 效 的 解 示 的 数 据 。同 时 该 电 路 设 计了 液 晶 显 示 的 电源 控 制端 口， 可以 通 过 程序 设 置 Ｐ １ ． ３ 口的
Ｐ１ ． ２口控 制 ， 控 制 ＬＣＤ的 读 写 操 作 以 及 其 节。
费。 当预 存 费用完 时， 将 会 驱 动 电 磁 阀 关
IC卡智能煤气表的设计毕业设计论文-精品
IC卡智能煤气表的设计毕业设计论文-精品第1章概论1.1 选题背景随着人们生活水平的提高，日常做饭用的燃料已经从木柴、煤等资源浪费严重，污染严重的常规能源转变为使用天然气和煤气，甚至是电等清洁能源了。
在这里煤气表就要发挥其作用了。
机械计数器显示的煤气表已经使用了很长时间。
煤气抄表是煤气行业管理和收费的一个重要环节，长期以来，国内一直采用人工抄表，其工作效率不是很高。
近年来民用管道煤气(天然气)事业的迅猛发展，煤气用户的数量迅速增加，煤气的供应量也越来越大。
人口稠密和高层居民住宅不断增加，使得传统的人工抄表工作量越来越大。
因此，煤气表的收费问题一直困扰着煤气行业的管理者。
就目前煤气公司运行的管理方式来看，仍然是煤气用户先用气，后收费。
在本月底或下月初由各服务站的收费人员去收取煤气费。
这种收费方式的优点就是可以定期检查用户室内的煤气设施，杜绝跑、漏气的事故隐患，确保安全供气。
但同时也存在着以下一些问题:1)入户难:由于居民生活水平的提高、家庭财产价值越来越高、越来越重视隐私权等原因，用户不希望被人打扰;同时入户抄表只能在早、晚居民休息时间，抄表人员实际可利用抄表时间较短，因而使抄表率、收费率达到专业公司要求很难，燃气费漏抄、欠收、漏收严重，实际收费远低于统计值，费用流失严重。
2)管理费用开资过高:如10万户燃气用户，抄表和管理人员有40-60人，年费用需要近100万元。
特别是随着城市的发展，抄表收费问题更为突出，严重制约了供气公司的发展。
3)抄表劳动强度加大:抄表收费人员工作条件差、效率低、劳动强度大;由于楼层越来越高、各住户逐步装修，所以入户难，且只能在早、晚入户抄表收费;各地收费人员遭抢或犯罪分子冒充收费人员入室作案时有发生，影响社会安定;现行抄表收费大多是人工抄表、人工收费、手工结算，效率低、误差大，已不适应企业管理现代化的要求。
4)问题多:用户、收费人员窃气、作弊、拒交费用时有发生，造成各类费用不能及时准确的收缴。
智能燃气抄表系统设计
６ 结论
本系统 主要 由三部分组 成： 安装 在用户家 的智能燃 气表、
［ ３ ］潘爱民， 计算机网络 ［ ． 译． Ｍ 北京： ］ 清华大学出版社， ０ ６ ４ ６ ． ２ ０ ：５ — １
（ 如物业公司、 煤气公司、 天然气 公司等）从而实现远 程 自 ， 动抄
［ 参考文献］
表及 监测 。 管理部门可 在办公室内随 时观 测到分散在全市各地 ［ 刘玉杰， １ ］ 安建基． 电能计量 自动抄表技术的现状与发展 内蒙古科技与经 的企事业单位的天然气使用状况 ， 可随时打 印出各种报表及 收 济［］２ ０ ，８． Ｊ．０ ８（） 费情况等， 节省管理成本 ， 减少人为误 差， 高管理水平。 提
并且在下达指令 的 集 中器在 整个无线抄表 系统中居于通信桥梁的重要位 置， 无 线射频 的通信 方式为下层模块 传达指令， 它 的工作情 况决 定 了整 个系 统 的可 靠性 和稳 定 性。 集中器 实现的主要功 能有 ： 按时循 环查询 数 据终端 （ 采集器）的数据， 并将采集 到的数据进行 处理 并且存 储起 来； 当接 收到远 程中心计算 机发 布 的采集命令后， 将储存的数据立即打包并传送；
耗。
２１空调变温度设定技术 ．
根据 基站 内外环境温度 的变化状况 ， 对每台空调的工作参 数进行灵活 的调节设定 ， 优化每一 台空调的运行状态 ， 来满足 基站环境 温度 的控制 需要 ， 以达到节约 能耗的 目的 。 现在 ， 基
１基站节能基本原则
上限可 以达４ ℃， Ｏ 这样， 就 无 线基站是 一个 特殊 的环境 ， 需要满足恒温、 恒湿 和无尘 站设备 的主设备温度 要求 已经放宽， 的要求。 以， 所 引进节能技术应 该满足 以下几项原则：（） １ 保证 可以适 当地放宽空调温 度的设定， 还可 以在允许 的条件下关 闭 这种方法 的适应性很高， 几乎可适用于所有 的基站。 基站安全 。 使用节 能技术不 能对基站通信产生 影响， 要保证基 空调。
新型煤气表及其电子控制系统设计
一 一
如 下。 当煤 气 或者 其 它燃 气 流经 煤气 表 时 ， 受到机 械 构件 情况 ， 还能 消 除安全 隐患 ， 确保 了居 民生 活的安 全 。 的阻挡 和 管道 的摩 擦 ， 使进 入 内部 的煤气 在煤 气表 进 出口 ４ 系统 组 网 的两端 由压 力 不均 产生压 力 差 ， 这个 压 力推 动着 膜 片在 计 新型 煤 气 表配 以网 络 型抄 表 管 理 系统 可 以组 成 小 区 量 室无 能运 动 。从 而有 效地 带 动配 气构件 进 行调 节 配气 ， 远 程 抄表 管理 系统 ， 管理 水 、 电、 气、 热 等各种 户 用计 量表 。 进 而 实现 了膜 片 的往复 运 动。膜 式 煤气表 ， 通 过 内部 的机 物业 管 理 中 心使 用 １台计 算机 来 管理 小 区 内所 有 接 入 网 可 以在最 短 的 时间 内完成 整个 小 区 的煤 械构件 ， 使 得 直线 往 复 运动 变成 了圆周 运 动 ， 再 带 动机 械 络 的新型 煤 气表 ， 气表 数 据 采 集 、 计 费和 集 中查 询 工作 ， 并 对 煤气 表 的运 行 滚 轮计 数器 。 膜 片 的每次往 复 ， 能够排 出一 些气 体 ， 从 而 实 控制和 管理 。 现 滚轮旋 转计 数 。由于家用 煤气 表特 定 的工作 方式 使得其 状 况进行 实 时监视 、 ５ 结束语 必须在 水平 垂 直 的状态 下 才 能够正 常工作 ， 表 体 一 旦倾 斜 新 型煤 气表 可 以实现 集 中抄表 ， 大大 提高 了工作 人 员 将 出现 表数据 明显走慢 ， 计 量精 度大 幅下 降 的情况。 的工 作效 率 ， 还 可 以把 对煤气 流 量 的监管 纳入 煤气 管理 系 ３ 新型 煤气 表 的构成 能够 对社 区的每 一块 新型 煤气 表 新 型 煤气表 是 在 家用 煤气表 的基础 上 ， 增 置 了高效 的 统 。这种 煤 气管理 系统 ， 进行 有效 监 控和 管理 。如 果 发生 了意 外 ， 新型 煤气 表还 能 电动 阀 ， 由高 度 集 成 的 微 处理 器 、 监测 电路、 控 制 电路 组 从 而 自动 关 闭煤 气 ， 有 效地 防 止 了危 险 的 成 。 它有 以下 主要 功 能 ： 数 据远 距离 传 送 ， 倾 斜报 警 、 开 防 触 动报 警 系统 ， 发生 。这样 ， 不仅 保护 了人 民群 众的生命 财 产安全 ， 还 避免 护 盖报 警 、 外接煤 气泄 漏报 警等 等。 这种 新 型煤气 表 已经获得 国家专 数 据远 距离 传 送是 指 ， 煤气 管理 人 员或 者物 业相 关 人 了国家 资源 的大量 浪费 。 利 ， 市场潜 力 巨大。 员， 不 再像 以前 一样 ， 进 入 每 家每户 抄表 ， 在 办公 室就 能查
燃气智慧管理系统设计设计方案
燃气智慧管理系统设计设计方案燃气智慧管理系统设计方案一、方案概述燃气智慧管理系统是一种利用物联网、云计算等技术手段的综合管理系统，用于实现对燃气资源的全面、高效、智能化管理。
本设计方案旨在通过对系统的整体架构、功能模块、技术要点等方面的描述，为燃气智慧管理系统的设计与实施提供参考。
二、系统架构燃气智慧管理系统的整体架构分为三层：数据采集层、数据处理层和应用展示层。
1. 数据采集层：利用传感器和监测设备采集燃气相关数据，包括压力、流量、温度、湿度等。
采集设备应覆盖整个燃气供应链，包括燃气储藏、输送、分配、使用等环节。
2. 数据处理层：在数据采集层收集到数据后，经过预处理、清洗、聚合等过程，将数据上传至云服务器中进行存储和处理。
同时，在该层还可进行异常检测、预警等处理，确保数据的准确性和安全性。
3. 应用展示层：通过Web端或移动端等方式，将处理过的数据以图表、报表等形式展示给用户。
用户可以实时监测燃气的使用情况、统计分析等，以便进行科学决策和管理。
三、系统功能模块根据燃气资源管理的需求，燃气智慧管理系统可以包含以下功能模块：1. 数据采集模块：负责采集燃气相关数据，包括传感器的驱动、数据采集、传输等功能。
2. 数据处理模块：负责对采集的数据进行清洗、过滤、聚合等处理，以及异常检测、预警等功能。
3. 数据存储模块：负责对处理过的数据进行存储，采用云服务器存储和分析，以便用户随时访问和查询。
4. 数据展示模块：负责将存储的数据以图表、报表等形式展示给用户，可实现数据的实时监测和统计分析。
5. 用户管理模块：负责用户的注册、登录、权限管理等功能，确保系统的安全性和合规性。
6. 报警管理模块：负责监测燃气异常情况，并及时发送报警信息给相关人员，以确保燃气安全。
7. 统计分析模块：负责对燃气数据进行统计分析，包括燃气使用量、效率、损耗等方面的统计和分析。
8. 决策支持模块：根据燃气数据的分析结果，为用户提供决策支持，帮助用户进行燃气资源的合理配置和利用。
智慧抄表解决方案ppt(水表、燃气表)
需求，智能抄表要满足网络覆盖和抄表误报率 要求 人力节省 • 无需人工抄表，节省人工成本（户表漏报率 >15%，需人工干预） 分阶收费 • 每日多次数据上报，实现忙闲时分阶段收费 大数据分析 • 收集的数据进行分析，开发有价值的行业应用
公里，改造居民楼老旧管线1.8万公里，实现2.8亿M2供水面积升级；
案例分享
华润燃气、港华燃气
1. 河南濮阳华润燃气已完成批量无线远传燃气 表的安装和调试，抄表成功率高达99.2%。 项目运行6年有余，各项指标参数正常。
2. 青海华润首批近万只无线远传燃气表已安装 调试完毕，抄表效果高于燃气公司预期。
集中器 Product Series
集中器是一款向上通过GPRS网络与管理中心系统进行远程连接，向下通过RF通道与中继器和 表具进行无线通信的设备。
通过集中器可实现对系统内所有设备的远程管理，包括对中继器和表具基本信息的管理。对表 具数据进行远程自动抄收管理以及其他一系列远程管理控制操作，是管理中心远程与现场安装 设备交互的桥梁。
LXSZ系列无线远传水表（脉冲、光电直读水表）
设计理念：
适应不同客户需求，降低抄表成本 阀控保证了管理部门的权益 多层密封保证了可以适应各种安装环境
结构特点：
光电信号读取字轮数据，零机电误差，零累计误差 只在通信时供电 读数不受时间和安装环境影响
燃气表
1.计量功能 2.远程通讯功能 3.阀门控制功能 4.供电管理功能 5.报警功能 6.按键查看显示屏上用户信息功能 7.阶梯计费和预付费功能
3. 长春港华燃气首批次无线远传燃气表已运行 近3年，目前第二批也在安装调试中。
以智能抄表为切入点培育市场，全面打造智慧城市
阶梯计费智能燃气表设计关键PPT课件
2021年5月24日
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阶梯计费的实现
阶梯计费实现的关键： 燃气表中必须具有实时时钟功能，并要确保在任何情 况下RTC功能运行的连续性。
要有专用的日历时钟ຫໍສະໝຸດ 数设置工具，确保RTC功能运 行的准确性。
要有后备电池功能，确保在没有安装碱性电池或更换 电池的过程中RTC功能运行正常。
2021年5月24日
2021年5月24日
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阶梯计费智能燃气表设计关键
1、可以在一块燃气表中同时实现气量和金额两种计费方 式
可以通过工具卡或者用户购气卡设置燃气表处于气 量计费还是金额计费
2021年5月24日
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阶梯计费智能燃气表设计关键
2、采用金额计费是可以在燃气表中设置阶梯气价，缺省 为3级阶梯，需要时最多可设置到5级阶梯
阶梯计费的实现
2、燃气表中实现：
燃气表采用金额计费方式，在保证RTC功能的基础上， 将阶梯价格设置到燃气表中。
燃气表对月用气量进行计量，并根据月用气量和阶梯 价格计算用户当前的使用金额，在用户的购气金额中 进行实时扣减。
燃气表采用预付费方式，当用户购买金额扣减到预置 气量小于报警金额或为零时，关闭阀门停止用户用气， 提示用户尽快到后台重新缴费
燃气表在使用过程中可以通过阶梯设置卡或者用户购气卡 对阶梯价格表进行设置和更新，还可以设定新价格在燃气 表中的生效日期
2021年5月24日
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阶梯计费智能燃气表设计关键
3、燃气表具有万年历功能，采用备用电池确保日历时钟 运行准确
燃气表在使用过程中可以通过时钟设置卡对燃气表中的日 历时钟进行设置和更新
2023-智慧燃气表建设规划方案-1
智慧燃气表建设规划方案随着科技的不断发展，智能家居已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
燃气表作为智能家居的重要组成部分，其建设规划方案的制定就显得尤为重要。
下面，笔者就来分步骤阐述如何制定“智慧燃气表建设规划方案”。
一、市场调研在制定智慧燃气表建设规划方案之前，我们需要进行市场调研，了解当前市场上智慧燃气表的现状、发展趋势以及消费者的需求，为后续制定方案提供参考依据。
二、确定建设目标在市场调研的基础上，我们需要考虑公司自身的实际情况和发展战略，制定智慧燃气表建设的具体目标。
目标的制定应该既符合市场需求，又符合公司的实际情况和发展战略。
三、技术选型技术选型是智慧燃气表建设规划方案制定的核心之一。
我们需要结合市场需求、公司实际情况和发展战略，选择适合公司的技术方案。
在技术选型时，我们需要考虑燃气表的精度、稳定性、安全性等因素，并与硬件厂商进行深入的交流。
四、确定建设方案在确定技术选型之后，我们需要着手制定具体的建设方案。
建设方案的制定应该包括设备选型、方案设计、实施计划、成本控制等方面。
建设方案的设计要综合考虑智慧燃气表的硬件与软件、企业的管理模式和现实需求，尽可能的让方案科学合理，保证产品质量和工期，并掌握成本的控制。
五、实施任何方案的实施都是关键，而智慧燃气表建设方案尤其如此。
在实施阶段，我们需要明确每个环节的责任，建立有效的监督机制，保障项目的顺利进展。
在实施过程中，我们需要及时处理遇到的问题，并完善方案。
六、推广与维护智慧燃气表建设完成后，我们需要进行推广，并建立健全的维护体系。
其中，智慧燃气表的数据采集，数据处理和数据应用都需要一套完整的体系和机制，以确保产品长期可用和稳定可靠。
综上所述，智慧燃气表建设规划方案的制定需要经过市场调研、建设目标、技术选型、建设方案、实施、推广与维护等步骤。
只有注重每个细节，才能制定出符合市场需求、适合自身的智慧燃气表建设规划方案，以推动企业在智慧家居领域的快速发展。
燃气智能表安装及管理办法
剑阁县兴龙天然气有限责任公司IC卡燃气计量表安装及管理办法为了认真贯彻执行国务院《城镇燃气管理条例》和《城镇燃气室内工程施工与质量验收规范》,治理私拉乱接，违规、违章用气行为，净化燃气市场,规范区域内用户的庭院管网、进户管网、改造燃气设施和更换燃气计量表（IC卡智能表）,积极推行居民生活用气阶梯价格制度;特制定本安装规则及管理办法。
一、总则：1、供气区域内燃气用户一律推行IC卡智能流量计，老用户根据使用年限逐步更换安装，以点代面,全面普及;最终实现供区内预售气制度。
2、从推广之日起，场镇或农村居民点新增用户一律安装IC卡智能计量表。
二、安装规则:1、安装人员施工过程中严格按《城镇燃气设计规范》、《城市燃气输配工程施工及验收规范》、《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》、《城镇燃气室内工程施工与质量验收规范》以及《庭院安装施工标准》进行施工安装.2、IC卡表进气口必须安装塑封套，表位应设置在避阳光、雨湿处（室内也可，但必须安装在厨房或阳台通风处），应加装表托或管卡紧固到位,特殊位置可安装户外，但必须定位遮蔽或加装表箱。
3、调压器出管碰口处至进表和出表管线，必须使用DN15、25镀锌钢管或￠16、20热熔铝塑复合管加套管安装并引入用户用气地点。
4、调压器出管至用户连户管碰口处，必须使用￠20以上规格的热熔铝塑复合管或DN25、32热镀钢管，特殊位置还应使用DN50热度钢管；并全线规范、标位紧固。
5、改造庭院管网、进户管网及换表用户以调压器为安装单位,严格按照收费科用户档案在册用户进行对照改造，规划、施工过程中严格区分用户的用气性质和用气范围，并在资料上注明用气性质（性质是指民用或商业）；改造一个单元，检查测试验收一个单元，恢复供气一个单元，再进行下一循环安装。
6、施工安装结束后，安装人员严格按安装规则进行自查自检、严密性测试，合格后与用户签署安装单回执和购气凭证（用户凭购气凭证和入户发票安装联购气）；并移交生产技术科验收、收费科售气。
27002361_具有自学习功能的安全切断型智能燃气表
Ｓａｆｅｔｙ Ｃｕｔ－ｏｆｆ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｇａｓ Ｍｅｔｅｒ ｗｉｔｈ Ｓｅｌｆ－ｌｅａｒｎｉｎｇ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ
ＳＨＡＯ Ｚｅｈｕａ，ＬＩ Ｙｏｎｇ
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ ｏｆ ｔｈｅ ｓａｆｅ－
ｔｙ ｃｕｔ－ｏｆｆ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｇａｓ ｍｅｔｅｒ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ
燃气表自检通过（自检通过说明燃气表无异常）后
恢复通气。通气后，在正常使用时，若燃气表再次认 为是异常导致关阀，用户可再次按下人工复位按钮 恢复通气，燃气表保存此次导致控制阀关闭的相关 参数，更新相关参数（最大用气量、最大常用流量脉 冲频率、最小常用流量脉冲频率）。
存储器存储最大用气量、最大常用流量脉冲频 率、最小常用流量脉冲频率以及近３０ｄ内的用气历
１ 技术背景
① 智能燃气表安全切断
目前大多数燃气表实现燃气安全切断的方式有
两种∶方式１是燃气表外接报警器，通过检测燃气泄
漏及时关闭控制阀；方式２是燃气表在使用过程中 感知流量、压力、表端状态，发生异常时，燃气表自动
切断控制阀。方式１只有当燃气泄漏并在报警器检
测空间内的燃气浓度达到一定值时，报警器才能检 测到燃气泄漏，并向燃气表发出报警信号，由燃气表
和提升。
目前关于燃气表性能指标的测试，只有产品定 型时的型式检验、产品出厂时的出厂检验、无法做到 对燃气表全生命周期内性能指标的连续监控。在用 户正常用表过程中，随着安装条件、使用环境等因素
的影响，燃气表密封性、工作电流、计量准确性等性
能指标可能发生改变，如果仅依靠对燃气表周期性
地检定或巡检来确认燃气表性能指标的正常，很可 能造成燃气表出现性能缺失的空白期。
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（冶金行业）应教卢子权智能化煤气表的设计河南科技学院2009届本科毕业论文（设计）论文题目：智能化煤气表的设计学生姓名：卢子权II所在院系：机电学院所学专业：应用电子技术教育导师姓名：洪新华邵锋完成时间：2009年5月20日摘要目前使用的机械式煤气表存在较大的弊端，给管理部门和用户带来了很大的不方便，为了能从根本上解决此问题，设计一种新型的智能煤气表收费系统就显得十分必要。
针对这种情况，本文设计了智能IC卡煤气表系统，以实现煤气收费管理的电子化和信息化。
本设计是基于AT89S52单片机控制的煤气计费模块，控制简单，设计中采用非接触式智能卡模块实现预付费功能，具有严谨的保护和防作弊功能；系统具备液晶显示功能，利用RT1602液晶显示模块显示余额、用气量等数据；为了保证系统的稳定性和可靠性，该设计中还加入了掉电保护模块，保护用户数据不丢失，使计费系统实现自动化和最优化。
关键词：煤气表,非接触式卡,预付费,单片机IITheDesignOfIntelligentGasMeterAbstractThemechanicalgasmeteratpresenthasabigdisadvantagestothemana gementandtheusersagreatdealofinconvenience.Inordertofundamentally solvethisproblem,itisverynecessarytodesignanewtypesystemofintelligen tgasmeter.Inviewofthissituation,thispaperdesignedanintelligentICcardg asmetersystemsinordertoachievethegastariffsandthemanagementofele ctronicinformation.ThedesignisagasbillingmodulewhichbasedontheMCUAT89S52,thec ontrolissimple,thedesigntakethenon-contactlesssmartcardmoduletoach ievepre-paidfunctions,withhavestrictprotectionandanti-cheatfunctions. SystemusetheRT1602-liquidcrystaldisplayfunctiontoshowtheBalancedat aetc.Inordertoensuresystemstabilityandreliability,thedesignalsojoinedth epower-downprotectionmoduletoprotecttheuserdataisnotlost,makethe systemenablesautomatedbillingsystemandoptimization.KeyWords:Gasmeter,Non-contactcard,Prepaid,Single-chipII目录1 绪论11.1 国家宏观政策11.2 国际上煤气表的发展及收费方式21.2.1 国外煤气表的现状21.2.2 收费方式21.3 国内IC卡煤气表的发展31.4 设计目的31.5 设计中需要重点解决的问题32 整体设计方案42.1 系统组成42.2 整体方案论述43 单元电路53.1 主控电路MCU53.1.1 主控芯片介绍53.1.2 主控电路63.2 流量测量模块73.3 显示电路83.3.1 RT1602介绍83.3.1.1 RT1602引脚说明83.3.1.2 RT1602指令说明93.3.1.3 RT1602的读写时序103.3.2 LCD接口电路123.4 掉电存储模块123.4.1总线的基本原理123.4.2 AT24C02介绍143.4.3 AT24C02硬件电路连接153.5 智能IC卡接口模块153.5.1 Mifare S50卡介绍153.5.2 Mifare S50卡的访问操作与命令163.5.3 读卡器模块173.5.4 硬件电路173.6 电源监控系统183.7 电磁阀控制电路1923.8 煤气泄漏报警电路203.9 声光报警电路204 程序设计214.1 主程序流程图214.2 非接触式卡读写模块214.3 掉电存储模块234.4 液晶显示模块245 结论24致谢25参考文献26附录1 总体电路图27附录2 液晶显示程序流程图28 附录3 主程序29附录4 非接触式卡程序32附录5 掉电存储程序43附录6 液晶显示程序461绪论1.1国家宏观政策随着社会的进步，人民生活水平的不断提高，城市管道煤气已逐渐进入千家万户。
煤气作为一种清洁和高效的能源已经有越来越多的用户在使用，据不完全统计，截止2005年，我国城市煤气用户已达3200多万。
特别是西部大开发“西气东输”计划的启动，管道煤气将向更多的大，中，小城市扩展，用户更会大幅增长，管道煤气已经和水，电一样成为城市的基本设施，给人们的日常生活带来极大的方便。
最近中国市场监测中心发布《2009年中国煤气表制造行业研究咨询报告》，介绍了煤气表制造行业的运行概况，其中大多计费装置是以电子卡式和集中式为主，分别分析了2008-2009年全球和国内煤气表制造行业市场规模及供需发展态势,并详细分析了近几年国内煤气表制造行业市场的产销状况，并对未来三年煤气表制造行业的市场供需状况、竞争格局进行了预测分析。
报告同时指出研究和设计新型智能的煤气表对该市场行业的大力推动作用【1】。
为了改善煤气部门的经营状况，为了适应社会主义市场经济，同时方便人民群众的生活，国家政策十分明确的提出了要改变目前的查表收费方式。
在《中国住宅产品发展纲要》中明确提出，实现方便查表，不干扰住户，使大量人工查表工作逐步过度到数据化传递，开发智能化（智能卡式，磁卡式）煤气计量装置及接口箱柜。
智能化计量装置的开发要达到准确计量（二级精度），抗干扰能力强，稳定性与耐久性可靠，使用安全，防盗等基本技术性能要求。
作为“三金工程”之一的金卡工程在我国经过多年的发展，已经取得了明显的成效，但于国外相比仍有很大的差距。
IC卡智能终端是由IC卡多功能结算器系统，感应式IC卡收费机系统，IC卡门禁系统，智能IC卡煤气表，水表计费系统，金融商用IC卡，POS机等组成，产品广泛应用于交通，金融，商业，公用事业，社会保障等各个领域，是推进信息产业发展，推进金卡工程的基础产品。
近年来，人们对智能IC卡电表，水表，煤气表等进行了很多的研究，使得这些技术越来越成熟，并进入了试用阶段，目前国内许多大中城市以开始逐渐采用。
这些政策和指导方针对于智能家居系统的发展具有很大的推动作用，而智能煤气计量系统也将会给人们的生活带来更大的便利。
智能IC卡煤气表是一种根据用户IC卡购气量实现自动计量收费，自动控制用气的民用高技术产品，它具有传统人工抄表收费式煤气表无可比拟的优越性，实现了煤气收费管理系统的电子化，信息化和网络化，IC卡煤气表及其收费管理系统已经呈现出广阔的应用前景。
1.2国际上煤气表的发展及收费方式1.2.1国外煤气表的现状自从18世纪英国化学家威廉·梅尔道克发现煤气以来,人们就开始使用人工煤气了，给人们的日常生活带来方便，但是正因为煤气如此的重要，对煤气使用的管理工作也就显得十分必要。
煤气计量表也被列入国家强检目录的强制检定计量器具，因此煤气计量系统也是不断在发展，从原来的机械式到电子式的，再在现今的智能化系统，给人们的生活提供了便利。
在当时，煤气的计费通常按照具有一定规格的火孔数量和使用时间来进行推算,但在具体实施过程中却产生了各种各样的困难和矛盾。
煤气计量仪器也不断地发展，收费方式也不尽相同，国内外一百多年来一直是采用取查表收费的模式，这种方式极为原始，由抄表人员入户查表计费，然后再由收费员入户收费或将帐单送到用户家，银行结算。
目前的管道煤气表，普遍采用容积式煤气表，只能指示累计的用气量，煤气管理部门需要派抄表人员按月来到每家用户抄表，抄表后再进行计费、收费。
这种管理人员定期上门抄表及收费这样一种管理方式,导致燃气公司的的工作量很大,管理效率很低，也存在很大的弊端。
例如需要大量的抄表人员与收费人员；人为方式弊端多；工作效率低，严重影响居民的生活，给管理部门造成了人力,物力,时间上的极大浪费和不方便，收费也不容易管理，特别是对煤气费用拖欠的用户难以限制，研究开发一种新型的煤气表收费系统十分必要。
1.2.2收费方式由于技术条件的限制，一直到20世纪中期仍然没有找到有效的技术手段来解决这个问题。
至今许多国家解决这个问题的唯一手段是将煤气表移到户外。
虽然英国等国家早就发明了投币煤气表，但由于在户外，储币盒丢失，损坏是一个难以解决的问题，同时由于室外的温度太高，达30度到40度，因而对计量仪器的可靠性提出了很高的要求，同时又要求温度变化对计量进行补偿，因而推广应用上有一定的困难。
随着微型计算机技术和微电子技术的出现和发展，收费方式才有所改变，人们发明了磁卡煤气表，电子式煤气表，才出现了真正实用的电子装置，解决了查表收费的问题。
目前，许多发达国家采用遥读方式读取用户的用气量后，在银行通过用户帐户进行结算，彻底解决查表收费问题。
在美国等国家多半是2采用无线遥读的方式，而在欧洲许多国家是采用有线集中读取，即在用户小区内设置煤气计量集中器，通过固有煤气监测网络来测量煤气量，再有计算机统计计算费用。
煤气公司计费后，用户在银行结算的方式。
今年日本等国家又发展了通过电话线采集用户消费量，利用公共电话网络传输信号，煤气公司统一管理，最后总到银行，银行进行结算的方式，与欧美等国家相比技术上有了一定的优势，具有遥读和遥控的双向功能，且方便，准确【2】。
1.3国内IC卡煤气表的发展对于智能IC卡煤气表而言，它的研究要稍微落后于IC卡电表和水表的研究，这主要是因为它的应用面狭窄一些，而且，气体的计量技术也比水和电的计量技术难度大，测量技术发展的限制了智能煤气表的发展。
目前已经开发出了一些产品并投入使用，但使用的这些IC卡煤气表都或多或少的存在着一些问题：(1)成本偏高，大多数表的售价在800元左右；电路的功耗比较大，电池的使用寿命比较短。
(2)目前国内生产的卡式表大都是从煤气表生产厂家购入煤气表后在煤气表的入口前安装一个关断阀门，在计数器部位增装预收费系统，按照这种技术路线生产出来的煤气表有些技术特性很难达到国家标准的要求，如压力损失。
真正意义上的卡式煤气表的关断阀应该是设置在煤气表的内部，是机电一体化的装置，而不是在煤气表之外又加上一个阀门。