本實用新型屬于信息技術領域，尤其涉及一種抄表系統。

背景技術：

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（可能還包括顯示驅動電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A/D 轉換器等電路）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。

技術實現要素：

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。

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。

進一步的，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。

進一步的，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。

進一步的，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CLOSE-A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。

附圖說明

本實用新型將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：

圖1是本實用新型的系統結構示意圖；

圖2是本實用新型中故障報警電路示意圖；

圖3是本實用新型中燃氣泄露監測模塊的電路圖；

圖4是本實用新型中閥門控制電路示意圖。

具體實施方式

本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

實施例1

如圖1~圖4所示：本實施例的一種超聲波燃氣表控制系統，包括控制器50，控制器50連接有閥門控制電路57、調試電路58（用于用戶對超聲波燃氣表進行調試）、故障報警電路52、燃氣泄露監測模塊51、超聲波采樣電路56、溫度采樣電路55、4G無線通信模塊53、存儲器和顯示器54（用于將超聲波燃氣表的運行情況顯），超聲波采樣電路56連接有超聲波換能器，控制器50通過4G無線通信模塊53依次連接有集中器59、4G基站60、服務器61，服務器61電連接有位于監控中心的監控終端62，集中器59、4G基站60、服務器61均是通過4G網進行通信，此4G網技術已經成熟，不再作具體贅述。

所述超聲波采樣電路56 具有兩個輸入接口，兩個輸入接口分別與兩個超聲波換能器連接，且所述超聲波采樣電路至兩個超聲波換能器的距離相同，這種設置可以將兩個超聲波換能器因信號線長短不同導致的信號傳輸誤差降到最低。

所述超聲波采樣電路56 檢測兩個超聲波換能器之間超聲波信號并計算出其相互之間傳輸信號的時間差。

所述調試電路5 為紅外調試電路，從而支持用戶采用具有紅外功能的調試端對超聲波燃氣表進行調試。

閥門控制電路57，用于控制超聲波燃氣表中的閥門，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CLOSE-A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。

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R1、電阻R2 和電容C1，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T1 的基極連接，三極管T1 的集電極與UA555 芯片連接，UA555 芯片的輸出端依次串接電阻R4 和二極管一D1 后與可控硅整流器SCR 的控制端連接。電容C1 和電容C2 是為了穩定檢測信號的幅值。

控制器為單片機，單片機與單片機故障報警電路48連接。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50（即單片機）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50的GND 腳接地，控制器50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。二極管D5 為發光二極管。

芯片IC1、芯片IC2 和芯片IC5 的型號均為NE555，芯片IC3 和芯片IC4 的型號為4N25。

故障報警電路的工作原理是：單片機通過其P1 引腳連接由芯片IC3 和芯片IC4 組成的光耦隔離電路，光耦隔離電路的另一端連接監視電路，芯片IC1 和芯片IC2 均工作在單穩延時狀態，延時時間的計算方式為T=1.1RC，芯片IC5 為一個可控多諧振蕩器，振蕩頻率約為2KHZ，當單片機工作正常時，P1 腳發出的正脈沖的時間間隔小于芯片IC1 的延時時間，脈沖經過芯片IC3 光耦合離時，將光電開關開通，則已經充電的電容C1 經芯片IC3 和電阻R2組成的回路放電，即在單片機正常時，電容C1 上的電壓小于2/3U2，即使芯片IC1 的2 腳和6 腳電壓高于1/3U2，芯片IC5 不會翻轉，輸出端3 腳呈低電平，二極管D1 截止，繼電器J 不動作，當單片機運行故障時，其P1 腳為低電平或脈沖間隔變大，則芯片IC1 經一段時間后，輸出端3 腳變成高電平，二極管D1 導通，繼電器導通，其常閉觸點J-1 斷開，切斷單片機電源，同時，芯片IC2 的4 腳呈高電平，開始振蕩，通過喇叭B 發出報警聲。本電路通過555 芯片組成監視電路，對單片機的運行情況進行實時監控，一旦出現工作異常，就會發出報警聲，并且斷開單片機的電源，防止單片機被燒毀，同時電路采用光耦隔離技術，增加了電路的抗干擾性。

本實用新型采用上述方案，可保障單片機正常、穩定的運行，單片機一旦出現工作異常，就會通過單片機故障報警電路的喇叭發出報警聲，并且斷開單片機的電源，防止單片機被燒毀，同時電路采用光耦隔離技術，增加了電路的抗干擾性。

本實用新型的描述和應用是說明性的，并非想將本實用新型的范圍限制在上述實施例中。這里所披露的實施例的變形和改變是可能的，對于那些本領域的普通技術人員來說實施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領域技術人員應該清楚的是，在不脫離本實用新型的精神或本質特征的情況下，本實用新型可以以其他形式、結構、布置、比例，以及用其他元件、材料和部件來實現。