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       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——一種超聲波燃氣表控制系統。該專利由山西省交通科學研究院申請，并于2016年1月11日獲得授權公告。

內容說明

       本實用新型屬于信息技術領域，尤其涉及一種抄表系統。

發明內容

       近年來，隨著企業信息化建設的推進、IT 技術的發展與創新，人們對IT 系統的依賴性越來越高。單片機是采用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央單片機CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I／O 口和中斷系統、定時器／ 計數器等功能集成到一塊硅片上構成的一個小而完善的微型計算機系統，具有成本低廉、兼容性好、運行速度快等優點，但是單片機在運行中也會出現一些故障，如果單片機發生故障而不能及時發現和處理，則會影響單片機的正常運行，甚至導致單片機的燒毀。對于需要單片機連續不間斷工作的行業，工作人員不可能總是保持良好的注意力，如果沒有一種預警裝置，將會浪費勞動力，同時也影響工作人員的身體健康。

發明內容

       鑒于現有技術中存在的上述問題，本實用新型的主要目的在于提供一種超聲波燃氣表控制系統，可實時監測單片機的運行狀態，一旦出現工作異常就會發出報警聲，警示工作人員經行處理；還以通過改善超聲波燃氣表的控制方式來提高超聲波燃氣表的測量精度，減小超聲波燃氣表的整體體積和重量。

圖為本實用新型的系統結構示意圖

       本實用新型采用的技術方案如下：一種超聲波燃氣表控制系統，包括控制器，控制器連接有閥門控制電路、調試電路、故障報警電路、燃氣泄露監測模塊、超聲波采樣電路、溫度采樣電路以及4G無線通信模塊，超聲波采樣電路連接有超聲波換能器，控制器通過4G無線通信模塊依次連接有集中器、4G基站、服務器，服務器電連接有位于監控中心的監控終端。

       進一步的，控制器還連接有存儲器和顯示器。故障報警電路包括繼電器J、芯片IC1、芯片IC2 和三極管V1，控制器的VCC 腳連接繼電器J 的觸點J－1，繼電器J 的觸點J－1 的另一端連接電源U1，控制器的GND腳接地，控制器的P1 腳連接芯片IC3 的引腳1，芯片IC3 的引腳2 連接芯片IC4 的引腳1，芯片IC3 的引腳3 連接電阻R1 和電容C1，電容C1 的另一端連接電阻R2、電阻R3、芯片IC1的引腳2 和芯片IC1 的引腳6，芯片IC3 的引腳4 連接電阻R2的另一端，電阻R1 的另一端連接電阻R4、芯片IC1 的引腳4、芯片IC1 的引腳8、芯片IC2 的引腳8、喇叭B 和電源U2，電阻R3 的另一端連接電容C2 和芯片IC1 的引腳1 并接地，芯片IC1 的引腳5 連接電容C2的另一端，電阻R4 的另一端連接電阻R5 和芯片IC2 的引腳7，電阻R5 的另一端連接電容C3、芯片IC2 的引腳2 和芯片IC2 的引腳6，電容C3 的另一端連接電容C4、芯片IC2 的引腳1 并接地，芯片IC2 的引腳3 連接電容C5，電容C5 的另一端連接喇叭B 的另一端，芯片IC4的引腳3 連接電阻R6 和電阻R7，電阻R6 的另一端連接電阻R8、電源U3、芯片IC5 的引腳4和芯片IC5 的引腳8，電阻R7 的另一端連接三極管V1 的基極，三極管V1 的集電極連接電阻R8 的另一端和電容C6，電容C6 的另一端連接電阻R10、二極管D1 的陰極、芯片IC5 的引腳2 和芯片IC5 的引腳6，三極管V1 的發射極連接二極管D1 的陽極和電阻R9，芯片IC4 的引腳4 連接電阻R9 的另一端、電阻R10 的另一端、二極管D4 的陽極、二極管D5 的陰極、繼電器J 和芯片IC5 的引腳1，芯片IC5 的引腳5 連接電容C7 的另一端，芯片IC5 的引腳3連接二極管D3 的陽極，二極管D3 的陰極連接二極管D2 的陰極、電阻R11、電阻R12 和芯片IC2 的引腳4，電阻R11 的另一端連接二極管D4 的陰極和繼電器J的另一端，電阻R12 的另一端連接二極管D5 的陽極。

       燃氣泄露監測模塊包括氣敏傳感器MQ－4、滑動變阻器W、電阻一R21、電阻二R2 和電容一C21，氣敏傳感器MQ－4 的電熱絲串聯滑動變阻器W 后與電源電路連接，氣敏傳感器MQ－4 的檢測端A 與電源電路連接，檢測端B 與三極管一T1的基極連接，三極管一T1的集電極與UA555芯片連接，UA555 芯片的輸出端依次串接電阻四R4 和二極管一D21后與可控硅整流器SCR的控制端連接。

       閥門控制電路包括驅動電路和電機閥MOTA、MOTB，所述驅動電路包括4個三極管，其中第一三極管V41和第二三極管V42為PNP 型三極管，第三三極管V43和第四三極管V44 為NPN 型三極管，所述第一三極管V41的發射極連接電容電源VCC、基極連接第一電阻R41、集電極連接第三三極管V43的集電極，所述第二三極管V42的發射極連接電池電源V－BATT、基極連接第二電阻R42、集電極連接第四三極管V44的集電極，所述第三三極管V43的基極連接第三電阻R43、發射極接地，所述第四三極管V44的基極連接第四電阻R44、集電極接地；所述第一三極管V41的集電極和所述第三三極管V43 的集電極連接于電機閥的閥門MOTA端，所述第二三極管V42的集電極和所述第四三極管V44的集電極連接于電機閥的閥門MOTB端；所述第一電阻R41和所述第二電阻R42分別連接控制器的第一關閥控制線CLOSEA和第二關閥控制線CLOSE－B，所述第三電阻R43和所述第四電阻R44分別連接控制器的第一開閥控制線OPEN－A和第二開閥控制線OPEN－B。

       綜上所述，與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：本實用新型采用了故障報警電路，可實時監測單片機的運行狀態，一旦出現工作異常就會發出報警聲，警示工作人員經行處理；燃氣泄露監測模塊可監測燃氣的泄露，避免燃氣泄漏而無法及時處理；同時本實用新型避免通過增加超聲波燃氣表的體積，而改善超聲波燃氣表的控制系統，如增加溫度采樣電路，設置閥門控制電路來進一步提高超聲波燃氣表的測量精度。