大口徑IC卡遠(yuǎn)傳水表控制器部分

一.大口徑 IC卡遠(yuǎn)傳水表結(jié)構(gòu)描述

大口徑 IC卡遠(yuǎn)傳水表采用雙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(mén)控制，控制器部分完成卡片的讀寫(xiě)操作、顯示以及邏輯判斷功能。兩個(gè)部分采用RS-485來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和連接。

控制器部分 IC卡選用CPU智能卡，卡片協(xié)議按照通州水表CPU卡數(shù)據(jù)協(xié)議進(jìn)行設(shè)計(jì)，在控制器中安裝ESAM安全模塊完成CPU卡和水表控制器的密鑰安全認(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(mén)的打開(kāi)和閉合。

當(dāng)用戶將購(gòu)水卡插入控制后，控制器首先進(jìn)行密鑰安全認(rèn)證，認(rèn)證結(jié)束后，將購(gòu)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(gòu)水量數(shù)據(jù)傳遞到表頭，表頭在接收到購(gòu)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?？刂破鹘邮盏椒祷?cái)?shù)據(jù)后，再將相關(guān)的數(shù)據(jù)返寫(xiě)到購(gòu)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(mén)切斷用戶用水。這時(shí)用戶可以通過(guò)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(guò)卡片、讀寫(xiě)設(shè)備讀出。

在表頭和控制器部分分別裝有 3.6V鋰氬電池，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(cè)電路檢測(cè)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(mén)。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(mén)關(guān)閉指令關(guān)閉閥門(mén)。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(lái)。

表頭和控制器的連接完全依賴 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。

為了最大限度地降低功耗，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(méi)有插卡時(shí)，不進(jìn)行任何通信連接。

如果表頭部分沒(méi)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(guò)限購(gòu)量后，水表控制器禁止將購(gòu)水卡中的購(gòu)水量追加到水表中去，這時(shí)顯示提示代碼“ E — 17”。

“ E — 01”表示閥門(mén)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(lèi)型錯(cuò)

“ E — 16”表示數(shù)據(jù)回寫(xiě)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(shì)

1 雙 CPU工作模式，表頭與控制器可相距100米；

大口徑 IC卡遠(yuǎn)傳水表采用雙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(mén)控制，控制器安裝在井上，完成卡片的讀寫(xiě)操作、顯示以及邏輯判斷功能。兩個(gè)部分采用RS-485來(lái)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)品最大的特點(diǎn)是模塊化設(shè)計(jì)，即主控器、閥門(mén)控制器、閥門(mén)是完全獨(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)的最大好處是維修服務(wù)極其方便，這對(duì)大口徑 IC卡水表至關(guān)重要－－－因?yàn)榇罂趶絀C卡水表是不允許輕易拆表的！

從實(shí)際情況看，我們的大口徑 IC卡水表的基表、閥門(mén)是完全可靠的，出問(wèn)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(jiǎn)化了大口徑IC卡水表的維修服務(wù)量！

3 增強(qiáng)了密封性能，可長(zhǎng)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(zhǎng)時(shí)間工作穩(wěn)定可靠。

4 開(kāi)關(guān)閥時(shí)間短，且不會(huì)產(chǎn)生水錘

由于閥門(mén)采用先導(dǎo)原理設(shè)計(jì)并針對(duì)中國(guó)水質(zhì)進(jìn)行了改進(jìn)，因此與球閥、閘閥、碟閥等相比，開(kāi)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(mén)的開(kāi)關(guān)利用管道里水的壓力，且閥門(mén)的開(kāi)關(guān)沒(méi)有摩擦力，因而不會(huì)因使用時(shí)間長(zhǎng)閥門(mén)產(chǎn)生水垢而導(dǎo)致開(kāi)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(mén)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(xiě)到退水卡中，并將該表剩余水量清零，關(guān)閉閥門(mén)停止用戶用水。

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)置每噸或每10噸計(jì)量一次。

2、購(gòu)水功能

將已購(gòu)水的購(gòu)水卡插入控制器，控制器首先顯示本次購(gòu)水量，然后控制器和表頭進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，將本次購(gòu)水量數(shù)據(jù)寫(xiě)入到表頭，表頭將購(gòu)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(gòu)水卡插入控制器后，控制器可以下發(fā)開(kāi)閥指令，表頭可以打開(kāi)閥門(mén)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(gòu)水并將購(gòu)水卡插入控制器，由控制器將本次購(gòu)水量寫(xiě)入到表頭方可打開(kāi)閥門(mén)。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(gòu)水卡由控制器下發(fā)開(kāi)閥指令打開(kāi)閥門(mén)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(mén)，這時(shí)用戶只有再次繳費(fèi)購(gòu)水才能打開(kāi)閥門(mén)。

5、查詢功能

（ 1）查詢余量

將購(gòu)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(mén)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(mén)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(xiě)入到退水卡中，同時(shí)表頭將剩余水量清零，關(guān)閉閥門(mén)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(mén)。

8、閥門(mén)異常計(jì)量功能

閥門(mén)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(gòu)水插卡時(shí)，表頭能自動(dòng)扣減透支的過(guò)零水量。

9、一卡一表功能

開(kāi)戶卡插入水表控制器之后，該控制器就與該購(gòu)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(gòu)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(gòu)水卡可以將閥門(mén)打開(kāi)，如果當(dāng)月發(fā)生用購(gòu)水卡打開(kāi)由于磁干擾關(guān)閉的閥門(mén)三次后，將不能再用購(gòu)水卡打開(kāi)閥門(mén)；插查詢卡后，閥門(mén)打開(kāi)，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。

1雙干簧管采樣 1m3(或其十倍、百倍)發(fā)一個(gè)脈沖。

2最大允許誤差：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最大流量的高區(qū)≤± 2%

5工作壓力： ≤ 1.0Mpa

6水溫： 0 ℃ ～ 40 ℃

五.閥門(mén)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(kāi)閥或關(guān)閥時(shí)間)<10S,電機(jī)動(dòng)作<5S

6絕緣電阻 ≥ 20M Ω (15 ℃ -35 ℃ ,濕度<85%)

7密封性 無(wú)滲漏

8工作電壓 3V ± 0.5V

9工作電流 ≤50mA

IC卡遠(yuǎn)傳水表采用雙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(mén)控制，控制器部分完成卡片的讀寫(xiě)操作、顯示以及邏輯判斷功能。兩個(gè)部分采用RS-485來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和連接。

當(dāng)水表內(nèi)的剩余水量超過(guò)限購(gòu)量后，水表控制器禁止將購(gòu)水卡中的購(gòu)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(mén)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(lèi)型錯(cuò)

" E - 16"表示數(shù)據(jù)回寫(xiě)錯(cuò)

" E - 19"表示卡片流程錯(cuò)。

I C卡遠(yuǎn)傳水表的優(yōu)勢(shì)

1 雙 CPU工作模式，表頭與控制器可相距100米;

IC卡遠(yuǎn)傳水表采用雙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(mén)控制，控制器安裝在井上，完成卡片的讀寫(xiě)操作、顯示以及邏輯判斷功能。兩個(gè)部分采用RS-485來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和連接，工作距離可達(dá)100米。