隨著經濟的發(fā)展、科技的進步,各項高新技術已經逐步走入人們的日常生活,而在居民用水計量管理中也出現了有線集抄等新型技術,它雖然解決了不入戶抄表的問題,但仍然沒有解決“收費難”的問題。本文介紹的民用預付費智能水表采用新型的預付費模式,用一張小小的卡片改變了管理收費中的經濟運行模式,將原有的“先用水,后付費”方式改變?yōu)椤跋雀顿M,后用水”,從而有效地解決了以上種種弊端,避免了大量的人力物力損耗,解決了收費問題和安全問題,實現了居民用水計量管理的科學化、現代化,提高了城市住宅的智能化管理水平。
在現有的普通居民用水計量管理工作中,絕大部分的計量器具仍然是傳統的機械字輪式水表,而收費方式則是由大量的抄表人員走入千家萬戶的居民家中,讀取水表的字輪顯示數據,通過與原有水表示值的比較,計算出兩次抄表之間用戶的用水量,再計算出應收費用后向用戶征收水費。這樣的查表收費方式存在著很大的弊端,即工作量大,手續(xù)繁雜,收費時間長,效率低等問題。同時由于用戶或其他原因,常常不能按時收費,造成用戶對供水公司的資金拖欠。另外還有不法分子冒充抄表人員入戶搶劫等事情時有發(fā)生,給居民的安全造成了一定的威脅。
隨著經濟的發(fā)展、科技的進步,各項高新技術已經逐步走入人們的日常生活,而在居民用水計量管理中也出現了有線集抄等新型技術,它雖然解決了不入戶抄表的問題,但仍然沒有解決“收費難”的問題。本文介紹的民用預付費智能水表采用新型的預付費模式,用一張小小的卡片改變了管理收費中的經濟運行模式,將原有的“先用水,后付費”方式改變?yōu)椤跋雀顿M,后用水”,從而有效地解決了以上種種弊端,避免了大量的人力物力損耗,解決了收費問題和安全問題,實現了居民用水計量管理的科學化、現代化,提高了城市住宅的智能化管理水平。
1 工作原理
該預付費智能水表是一種將電子和微計算機相結合,并輔助以相應機械結構,根據用戶購買水量來實現自動計量收費的民用高科技產品。它以單片機為核心,以邏輯加密卡為信息傳遞媒介,以電動閥為執(zhí)行機構,達到控制收費的目的。
該預付費智能水表是安裝在每個居民家中,為配合該智能水表的使用,需要在居民供水管理部門的計算機上安裝主機發(fā)卡管理軟件和讀寫卡器。用戶在使用前需到管理部門去購買水量,在用戶交納相應的費用后,管理人員通過管理軟件和讀寫卡器將一定的水量寫入卡中。用戶回到家中將卡插入預付費智能表讀卡口時,單片機識別到卡插入后讀出卡上的加密水量數據,將用戶購買水量存入到表內存儲器中后,發(fā)出電脈沖信號控制電動閥門開啟,保證用戶正常用水。在用戶的使用過程中,每使用完1 m3 水后,信號采集電路將采集到相應的脈沖送入單片機處理,遞減存儲器中用戶購買水量,并通過液晶顯示器顯示出剩余水量。當剩余水量達到設定的下限時,單片機控制發(fā)出聲音報警信號同時在液晶顯示器上顯示“購卡”字樣,提示用戶重新購卡輸入水量。若用戶不購卡,智能水表內的剩余水量遞減到零時,單片機將發(fā)出控制命令,控制電動閥門關閉,切斷供水,直至用戶重新購卡輸入水量。
2 構成部分及作用特點
預付費智能水表是在普通機械水表的基礎上,安裝相應的電子測控系統而構成的機電一體化產品。
2. 1 結構組成
它主要由機械水表、信號采集電路、電源供電及監(jiān)視電路、卡讀寫電路、液晶顯示電路、數據存儲電路、報警電路、控制閥等部分組成。組成框圖如圖1。
圖1 組成框圖
2. 2 單片機
單片機是整個智能水表的核心,它擔負著信息判斷、識別、運算、處理等工作。經過性能、質量、價格的多方對比,確定采用臺灣義隆公司推出的8 位EM78 系列單片機中的EM78P447SAP ,該單片機具有優(yōu)良的結構和性能, 集多種功能于一身, 它采用RISC 結構設計,具有更高,更快的運行處理速度,它具有3 個中斷源,內置電壓檢測器,并且還有獨特的低功耗設計和I/ O 喚醒功能,內置“看門狗”可有效提高單片機的抗干擾能力[1 ] 。
EM78P447SAP 具有如下特點:內部有4K3 13 位一次性程序儲存器(OTPROM) ,148 3 8 位的片內寄存器,3 個雙向I/ O 口,5 級硬件堆棧,8 位實時時鐘/ 計數器,具有休眠模式,3 個中斷源,可編程自由運行“看門狗”定時器,10 個可編程接上拉電阻I/ O 引腳,同時99. 9 %的指令為單周期指令。
由于采用電池供電,所以單片機大部分時間工作于休眠模式,電流僅為1μA ,當有計量脈沖到來或有IC 卡插入時,單片機由睡眠轉為工作狀態(tài),處理完相應的工作后再轉入休眠狀態(tài),以達到節(jié)省電能的作用。
