專利名稱：用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模塊的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及的是一種計量裝置的擴展技術(shù)，特別涉及的是一種與計量 裝置相結(jié)合使用，用以對使用中的計量裝置實現(xiàn)功能擴展的模塊。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟的發(fā)展，國民經(jīng)濟各個領域?qū)Ω鞣N資源特別是能源的依賴性 不斷提高，為了計量能源消耗的數(shù)量，所以各種計量設備應運而生，如對 電力消耗的計量釆取電能計量表、對水、對煤氣消耗的計量采取水表和氣 表，因而如何對計量現(xiàn)場實現(xiàn)有效的管理，已經(jīng)成為計量領域不斷創(chuàng)新的 一個熱點方向。
但是現(xiàn)在的情況是現(xiàn)有的計量裝置，往往功能都是比較單一，隨著能 源管理部門要求對電、水和煤氣等能源要求更精細化的管理的要求不斷加 強，則需要增加新的管理功能，并且隨著科技的發(fā)展這種功能的增加會越 來越多，現(xiàn)有的辦法就是將整個計量裝置進行改造或更換，采用新的集成 有所需功能的新的計量裝置，因而在很大程度上，產(chǎn)生了巨大的浪費，也 增加了國家以及相應企業(yè)重復4更資費用。
另外，雖然使用的新的具有符合能源管理部門功能要求的計量裝置， 但是一旦對某些功能出現(xiàn)故障，如預付費、防竊電功能出現(xiàn)故障?；蛘呤?對應的硬件需要升級，則需要生產(chǎn)廠家，將整個計量裝置返廠進行全面的 整修，甚至在其他功能完好的情況下，整個裝置都要更換，因而在很大程 度上，不但產(chǎn)生了巨大的浪費，增加了國家以及相應的計量設備供應商的 生產(chǎn)成本，同時也降低了能源管理的效率。
最后，現(xiàn)在對電、水和氣三種計量分散計量帶來的不便和成本提高，一 直沒有很好的解決，如何實現(xiàn)一個計量裝置對多種計量對象進行計量、一 個計量裝置對多個用戶進行計量實現(xiàn)計量集約化的目的，也一直是計量設 備開發(fā)商們不斷在研究和探討的方向。鑒于上述的種種缺陷和需求，本發(fā)明創(chuàng)作者經(jīng)過長時間的研究和實踐， 終于獲得本創(chuàng)作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的
模塊，其具有一電源，還包括
一結(jié)合部，用以和所述的計量裝置上相應擴展結(jié)合部實現(xiàn)物理上的結(jié)
合；
一內(nèi)部通信接口 ，用以和所述的計量裝置上的數(shù)據(jù)接口相結(jié)合；
一功能單元，用以根據(jù)用戶需要，針對所述的計量單元獲得的用量數(shù) 據(jù)進行指定的動作處理和/或根據(jù)預設的控制命令對所述的計量對象進行 指定動作處理，其中，所述的計量裝置的數(shù)據(jù)通信接口與所述的內(nèi)部通信 接口協(xié)議是一致的，根據(jù)所述的用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模 塊的邏輯數(shù)據(jù)編號由所述的計量裝置進行識別；
較佳的，所述的用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模塊為獨立封 裝的結(jié)構(gòu)，其具有一盒體，所述的結(jié)合部設置在所述的盒體上，而所述的 內(nèi)部通信接口以及功能單元設置在所述的盒體內(nèi)；
較佳的，所述的電源為獨立結(jié)構(gòu)，其設置在所述的盒體內(nèi)，用以提供 電能；
較佳的，所述的電源為來自所述的計量裝置，通過所述的內(nèi)部通信接 口中的一根電信號線，引入所述的盒體，用以提供電能；
較佳的，所述的計量裝置上設置有至少一擴展結(jié)合部，所述的結(jié)合部 與所述的計量裝置的擴展結(jié)合部其中之一為插頭，另一為插槽，所述的結(jié) 合部與所述的計量裝置上指定擴展結(jié)合部或任一擴展結(jié)合部相結(jié)合，進行 連接和數(shù)據(jù)通信；
較佳的，所述的內(nèi)部通信接口為串行數(shù)據(jù)總線；
較佳的，所述的功能單元分別具有獨立的處理器或僅通過復用所述的 計量裝置內(nèi)部處理單元對相關(guān)數(shù)據(jù)進行處理和運算；
較佳的，所述的功能單元為一計量功能單元，用以對某一確定的計量 對象的用量進行計量，其中所述的計量對象為水、電或氣；
較佳的，所述的計量功能單元包括一用量信號采集子單元，將偵測到所述的計量對象的消耗量轉(zhuǎn)化為脈
沖信號輸出；
計量功能單元數(shù)據(jù)處理子單元，其為一處理器，接收所述的脈沖信號，
將其轉(zhuǎn)換為用量數(shù)據(jù)；
較佳的，所述的功能單元為一費用綜合處理單元，其包括 一讀卡子單元，獲取存儲在指定介質(zhì)中的預付用量值； 一預付費功能處理子單元，其為一處理器，將獲得的所述預付用量值
與所述的計量單元獲得的用量值比對，實時確認剩余的可用余量，并在余
量低于某 一 閾值時，向所述的內(nèi)部通信接口發(fā)出 一命令信號； 較佳的，所述的功能單元為一防竊開封單元，其包括 一動封或開鎖檢測子單元，所述的計量裝置的局部或全部設置在一盒
體內(nèi)，并進行封裝，當啟動封裝或開鎖時產(chǎn)生一動封信號；
一動封或開鎖處理單元，其為一處理器，獲得所述的動封或開鎖信號，
判斷是否為非法開啟，在確認非法開啟時，向所述的內(nèi)部通信接口發(fā)出一
命令信號；
較佳的，所述的功能單元為一切斷計量對象供應單元，其包括 一阻隔機構(gòu)，設置在計量對象供應的路徑上；
一觸發(fā)子單元，其通過數(shù)據(jù)輸出接口接收所述的計量裝置發(fā)出 一命令 信號，觸發(fā)所述的阻隔機構(gòu)產(chǎn)生切斷或恢復動作； 較佳的，所述的阻隔機構(gòu)為一繼電器或斷路器； 專支佳的，所述的阻隔4幾構(gòu)為電動閥門或電石茲閥；
較佳的，所述的功能單元為一通信單元，根據(jù)所述的計量裝置中預先 設定的程序，其通過數(shù)據(jù)輸出接口將所述的計量裝置的狀態(tài)信息以及數(shù)據(jù) 發(fā)送給遠程接收設備；同時接收遠程設備的控制命令并發(fā)送給所述的計量 裝置；
較佳的，還包括 一存儲功能子單元，其對所述各單元處理器的狀態(tài) 信息以及數(shù)據(jù)進行存儲；
較佳的，所述的功能單元為一顯示功能單元，其通過所述的內(nèi)部通信 接口相與所述的計量裝置連接，用以顯示所述的計量裝置中各單元狀態(tài)信
息以及數(shù)據(jù)，所述的信息和數(shù)據(jù)為各單元中存儲子單元提供；
與現(xiàn)有技術(shù)比較本發(fā)明的有益效果在于，首先，可以方便快速的實現(xiàn)計量裝置的功能擴展；
其次，方便的實現(xiàn)對計量裝置某一功能的維修和升級； 最后能夠?qū)崿F(xiàn)對不同計量對象和對多個計量用戶的集約化管理。


圖1A為本發(fā)明用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模塊的立體外 觀圖一；
圖1B為本發(fā)明用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模塊的立體外 觀圖二；
圖2為本發(fā)明用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模塊與 一計量裝 置結(jié)合的立體示意圖3為本發(fā)明用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模塊實施例一的 電路示意圖4為本發(fā)明用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模塊實施例二的 電路示意圖5為本發(fā)明用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模塊實施例三的 電路示意圖6為本發(fā)明用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模塊實施例四的 電路示意圖7為本發(fā)明用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模塊實施例五的 電路示意圖。
圖8為本發(fā)明用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模塊實施例六的 電路示意圖9為本發(fā)明用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模塊實施例七的 電路示意圖10為本發(fā)明用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模塊對應的計 量裝置中核心結(jié)構(gòu)的電路示意圖11為本發(fā)明用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模塊與所述的 計量裝置結(jié)合的功能框圖一；
圖12為本發(fā)明用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模塊與所述的 計量裝置結(jié)合的功能框圖二。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點作更詳細的 說明。
請參閱圖1A、圖1B所示，其分別為本發(fā)明用以與計量裝置相結(jié)合
實現(xiàn)功能擴展的模塊的立體外觀圖一、立體外觀圖二；并參閱圖2所示，
其是以一顯示功能模塊1為例來描述本發(fā)明用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功
能擴展的模塊，其包括 一盒體ll，在所述的盒體11上設有結(jié)合部12， 用以和所述的計量裝置上相應擴展結(jié)合部20實現(xiàn)物理上的結(jié)合；在所述的 結(jié)合部2內(nèi)部設置內(nèi)部通信接口(圖中未示)，所述的內(nèi)部通信接口為串行 數(shù)據(jù)總線如RS485、 RS232、 RS422，用以和所述的計量裝置上的數(shù)據(jù)通信 接口相結(jié)合；對于模塊而言其包含的功能單元是核心，其用以根據(jù)用戶需 要，針對所述的計量單元獲得的用量數(shù)據(jù)進行指定的動作處理和/或根據(jù)預 設的控制命令對所述的計量對象進行指定動作處理。所述的計量裝置上設 置有至少一擴展結(jié)合部20,所述的結(jié)合部12與所述的計量裝置的擴展結(jié) 合部20其中之一為插頭，另一為插槽，在本實施例中所述的顯示功能模塊 1的結(jié)合部2為插頭，所述的結(jié)合部12與所述的計量裝置上指定擴展結(jié)合 部20或任一擴展結(jié)合部20相結(jié)合，進行連接和數(shù)據(jù)通信。其中，所述的 插頭的包括內(nèi)部的針結(jié)構(gòu)122以及在外部用以加強連接強度的外包框體 121，所述的針結(jié)構(gòu)122中的針不僅是傳輸數(shù)據(jù)之用，如果所述的模塊的電 源是自身獨立的，則針結(jié)構(gòu)122都是數(shù)據(jù)針，用以傳輸數(shù)據(jù)；如果電源不 是獨立的，則其中具有一根為電源信號線，將所述的計量裝置的電源信號 引入所述的盒體ll內(nèi)的用電元件，用以提供電能；需要說明的是本實施例 可以達到即插即用的效果， 一方面這是物理結(jié)構(gòu)插頭插槽的結(jié)合特點決定 的，另 一方面所述的計量裝置的數(shù)據(jù)通信接口與所述的內(nèi)部通信接口協(xié)議 是一致的，根據(jù)所述的用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模塊的邏輯 數(shù)據(jù)編號由所述的計量裝置進行識別，這也是數(shù)據(jù)傳輸方面實現(xiàn)即插即用 的前提基礎。同時還要強調(diào)的是，結(jié)合部12的即插即用的結(jié)構(gòu)只是結(jié)合的 一種方式，釆用其他的固定連接也能夠結(jié)合和傳輸相應信號的，如螺釘連 接或點坪接，都是可以應用的，這對于本領域技術(shù)人員來說在本發(fā)明思想 的啟示下都可以很容易的實現(xiàn)，其是屬于對本發(fā)明的等效變換，這里就不
9再贅述。
請繼續(xù)參閱圖2所示，其為本發(fā)明用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴 展的模塊與一計量裝置結(jié)合的立體示意圖；這里對應的計量裝置2的計量
對象為電力用量；所述的計量裝置21的功能承載體在這里體現(xiàn)的是一個基 板21上，已經(jīng)設置了一些最基本的功能單元如計量單元22，切斷計量對 象供應單元23等，而這里作為實施例的是將所述的顯示功能模塊1與所述 計量裝置2相結(jié)合的立體示意圖；事實上所述的功能單元分別具有獨立的 處理器或僅通過復用所述的計量裝置2內(nèi)部處理單元對相關(guān)數(shù)據(jù)進行處理 和運算。所述的基板21上設置有多個擴展結(jié)合部20，這里如上所述釆用 的是插槽；所述的顯示功能模塊1的結(jié)合部12的插頭插接在所述的插槽上， 就可以是實現(xiàn)計量裝置2的串行數(shù)據(jù)線對所述的顯示功能單元的驅(qū)動，可 以實現(xiàn)即插即用。
下面將對本發(fā)明的用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模塊的幾種 實施例進行描述，當所述的功能單元為一計量功能單元時，用以對某一確 定的計量對象的用量進行計量，其中所述的計量對象可以是為水、電或氣， 當然這樣就實現(xiàn)了對單一計量和多種計量對象同時進行計量，或是多用戶 進行計量的目的。
請參閱圖3所示，其為本發(fā)明用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的 模塊實施例一的電路示意圖；其為對電力用量進行計量的計量功能單元， 所述的電力計量模塊3具有采集端分別從電力線上獲取相線L和零線N實 時的電流值和電壓值，將采集信號進行相應的處理之后傳輸給電力計量芯 片7IC，經(jīng)過7IC運算后并通過光電耦合器7IC1轉(zhuǎn)換為隔離的脈沖信號， 與所述的處理器芯片MCU相連接，為了保證程序安全可靠運行，所述的 處理器MCU上設置有看門狗7IC2,還包括 一存儲電路7IC3，存儲所述 的用電量，在停電恢復后用以恢復計數(shù)，或者根據(jù)預先設定的程序，每隔 一定時間存儲相應的用電量，已備將來提取和查詢之用。這里為了實現(xiàn)與 所述的計量裝置2數(shù)據(jù)通信接口協(xié)議的一致性，也采用了 MAX485 (圖標 為IC4)串行總線作為數(shù)據(jù)傳輸接口 JPx,從機械的角度上看就是插頭針結(jié) 構(gòu)。
正如上面所說的，對于本發(fā)明用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的 模塊，其不僅可以和電力計量裝置相適用，對于多種介質(zhì)計量同樣適用，
10請參閱圖4所示，其為本發(fā)明用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模塊 實施例二的電路示意圖；總所周知所述的水或氣體計量功能模塊7由于其 計量對象具有流動性，實質(zhì)上計量就成了對一定時間內(nèi)通過一固定平面的 流體流量問題。這里釆用霍爾原理進行處理，在流體空間設置流量計，計 量對象一旦使用，就會引起流量計的轉(zhuǎn)動從而在霍爾器件1IC1上感測出電 場，進而有與流量相對應的I^沖輸出給一處理器MCU，所述的處理器MCU 上還設置有一看門狗1IC2用以確保程序安全可靠運行，以及一存儲電路 1IC3,用以存儲所述的用水值或者用氣值，在停電狀態(tài)恢復的時候用以恢 復計數(shù)，或者根據(jù)預先設定的程序，每隔一定時間存儲相應的用水或氣體 的量，已備將來提取和查詢之用。這里為了實現(xiàn)與所述的計量裝置2數(shù)據(jù) 通信接口協(xié)議的一致性，也采用了 MAX485 (圖示為1IC4)串行總線作為 數(shù)據(jù)傳輸接口 Jx,從機械的角度上看就是插頭的針結(jié)構(gòu)。
上述說到了本發(fā)明用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模塊是需要 電源的，這種電源其中一種情況是來自所述的計量裝置2,如果所述的電 源本身也是一種模塊的話，在所述的計量裝置的電源出現(xiàn)故障時，及時的 與所述的計量裝置2進行結(jié)合，同樣也會給用電管理帶來極大的方便。
請參閱圖5所示，其為本發(fā)明用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的 模塊實施例三的電路示意圖；所述的電源功能模塊4從所述的電力線上相 線L和零線N(可以是電源插座)獲取電壓，經(jīng)過整流橋3D1-3D4進行整 流處理，整流后的電壓進入一穩(wěn)壓電路芯片3IC1處理后輸出；所述的電源 功能模塊4還包括備用電源BT,用以在停電時作為電源為所述的計量裝置 的運行供電，包括向本發(fā)明用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模塊提 供電力，其為一充電電源，因此需要一恒流充電電路3IC2，對其進行充電； 所述的處理好的電壓由一輸出接口輸出J。請參閱圖IO所示的計量裝置的 電路圖，可知輸出的接口要與所述的計量裝置的接口 JP相連接，并和其他 的接口相連才秦。
請參閱圖6所示，其為本發(fā)明用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的 模塊實施例四的電路示意圖；實際其是所述的計量裝置2中需求的防竊開 封功能模塊5的電路結(jié)構(gòu)簡圖；所述的防竊開封功能模塊5包括一動封檢 測單元，其為一些常閉開關(guān)DFl DFx，由于所述的計量裝置2的局部或全 部設置在一盒體內(nèi)并封裝，所述的常閉開關(guān)DFl DFx設置于所述的封裝處，當啟動封裝時則進行檢測，并產(chǎn)生一動封或開鎖信號；還包括 一動 封處理器MCU,獲得所述的動封或開鎖信號，其內(nèi)部設置有預定的程序， 進而判斷是否為非法開啟，在確認非法開啟時，通過數(shù)據(jù)輸出接口 Jl向所 述的計量裝置2發(fā)出一命令信號；因此相應的這里為了實現(xiàn)與計量裝置2 數(shù)據(jù)通信接口協(xié)議的一致性，也釆用了 MAX485串行總線做為數(shù)據(jù)傳輸接 口，從機械的角度上看就是插頭的針結(jié)構(gòu)，所述的動封處理器MCU上還 設置有一看門狗2IC3用以確保數(shù)據(jù)安全。
請參閱圖7所示，其為本發(fā)明用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的 模塊實施例五的電路示意圖；其實際是所述的計量裝置2中需要的費用綜 合處理模塊6的電路結(jié)構(gòu)簡圖；所述的費用綜合處理模塊6包括:一讀卡器 4IC4,用以獲取存儲在指定介質(zhì)中的預付用量值，這種介質(zhì)可以是IC卡； 也可以是射頻卡，因此針對射頻卡的數(shù)據(jù)讀取工作，加上了一射頻天線4L; 還包括 一處理器MCU其將獲得的所述預付用量值與所述的計量功能模 塊3獲得的用量值(可以是用電量、用水量或用氣量)比對，實時確認剩 余的可用余量，并在余量低于某一閾值時，通過其數(shù)據(jù)輸出接口 Jx向所述 的計量裝置2發(fā)出一命令信號；同理，為了實現(xiàn)與所述的計量裝置2數(shù)據(jù) 通信接口協(xié)議的一致性，也采用了 MAX485串行總線作為數(shù)據(jù)傳輸接口 ， 從機械的角度上看就是插頭的針結(jié)構(gòu)，所述的動封處理器MCU上還設置 有一看門狗4IC3用以確保數(shù)據(jù)安全。
請參閱圖8所示，其為本發(fā)明用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的 模塊實施例六的電路示意圖；其實際是計量裝置中顯示功能模塊1的電路 結(jié)構(gòu)簡圖；所述的顯示功能模塊1包括至少一組顯示屏LED1、 LED2,其 與至少一顯示驅(qū)動器5IC相連接，為了實現(xiàn)與計量裝置2相連接，請參閱 圖IO所示，有一數(shù)據(jù)輸入接口 JPxx直接與其內(nèi)部處理單元MCU相連接 從機械的角度上看就是插頭的針結(jié)構(gòu)。當啟動顯示功能時，所述的計量裝 置2的內(nèi)部處理器MCU將數(shù)據(jù)發(fā)送所述的顯示驅(qū)動器5IC，用以驅(qū)動相應 的顯示屏上的LED1、 LED2顯示相應的數(shù)字，以實現(xiàn)對具體目標數(shù)據(jù)信息 的顯示。
請參閱圖9所示，其為本發(fā)明用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的 模塊實施例七的電路示意圖；其實際是計量裝置中需要的切斷計量對象供 應模塊8的電路結(jié)構(gòu)筒圖。所述的切斷計量對象供應模塊8包括 一阻隔機構(gòu)，設置在計量對象供應的路徑上；根據(jù)計量對象的差別，如果計量對 象為電力所述的阻隔機構(gòu)為一繼電器或斷路器JDx，設置在供電線路上； 如杲為水或氣，則所述的阻隔才幾構(gòu)為電動閥門或電石茲閥DCF; —處理器 MCU,通過數(shù)據(jù)輸出接口 JPx接收所述的計量裝置2發(fā)出一命令信號，觸 發(fā)所述的阻隔機構(gòu)產(chǎn)生切斷或恢復動作。還包括 一存儲電路6IC3用以存 儲產(chǎn)生切斷時的狀態(tài)信息，如動作具體的線路、動作原因以及動作時間； 還包括 一看門狗6IC4，用以確保程序安全可靠運行；同理為了實現(xiàn)與 計量裝置2數(shù)據(jù)通信接口協(xié)議的一致性，也采用了 MAX485串行總線作為 數(shù)據(jù)傳輸接口，從機械的角度上看就是插頭的針結(jié)構(gòu)。
上述是本發(fā)明用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模塊幾個具體模 塊的電路結(jié)構(gòu)描述，但是作為所述的計量裝置也應該具有最基本的結(jié)構(gòu)和 上述的各個模塊相結(jié)合，請參閱圖IO所示，其為本發(fā)明用以與計量裝置相 結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模塊對應的計量裝置中核心結(jié)構(gòu)的電路示意圖；所述 的核心電路結(jié)構(gòu)包括 一數(shù)據(jù)通信接口，其是通過一MAX485串行總線實 現(xiàn)的，在所述的MAX485的數(shù)據(jù)線一側(cè)分別是插接口 JP1 —直到JPn，即 可以插接n個模塊，在所述的計量裝置2上還設置有一電源插接口 JP，分 別與所述的JP1 —直到JPn的插接口中電源輸出口相連接，用以在所述的 電源模塊4與所述的計量裝置2結(jié)合后為各模塊包括計量裝置2進行供電； 在所述的MAX485的數(shù)據(jù)線一側(cè)為內(nèi)部處理器MCU (上面所述的內(nèi)部處 理單元)，其作為整個計量裝置的數(shù)據(jù)和控制命令調(diào)度處理中心，所述的 內(nèi)部處理器MCU的另 一側(cè)設置有看門狗IC5,用于保證程序安全可靠運行, 以及在失電時讓存儲電路及時保存模塊工作狀態(tài)或/和數(shù)據(jù)，同時還包括一 時鐘電路IC4與所述的內(nèi)部處理器MCU相連接，用以為內(nèi)部處理器MCU 的運行狀況提供時鐘信號；還包括 一個存儲電路IC3,用以對所述的內(nèi) 部處理器MCU的運行狀態(tài)進行相應的日志記錄，以便將來讀取相應的信 息，所述的內(nèi)部處理器MCU具有一程序調(diào)試接口 TS,用以向所述的內(nèi)部 處理器MCU下載程序和進行調(diào)試。還包括 一顯示接口 JPxx，其與所述 的內(nèi)部處理器MCU相連接，用以與所述的顯示功能模塊l相連接。
請參閱圖11所示，其為本發(fā)明用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的 模塊與所述的計量裝置結(jié)合的功能框圖一，這一功能框圖對應的組合結(jié)構(gòu) 是為電力管理部門提供的電力計量裝置，因而由于計量對象的確定性其必
13然具有至少一個電力計量功能模3，這描述的是單一計量對象的計量模式， 其所體現(xiàn)的結(jié)合后的連接關(guān)系為以一電力計量裝置2,其上具有數(shù)據(jù)通信 接口實際上用以和其他模塊進行物理上的結(jié)構(gòu)連接和數(shù)據(jù)的交互，在所述 的計量裝置2中具有一內(nèi)部處理單元，所述的整個計量裝置的運行程序存 儲在其中，并通過所述的內(nèi)部處理單元進行調(diào)度；還包括 一電源模塊4， 為上述各模塊提供電力供應。
為了實現(xiàn)其他功能還需要若干本發(fā)明用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功 能擴展的模塊，這些擴展模塊可以是費用綜合處理模塊6,其用以獲取預 付費數(shù)據(jù)，并將其傳輸給所述的計量裝置2的內(nèi)部處理單元，也可以通過 相應的查詢卡，來獲取當前狀況下的電力計量裝置2的用電數(shù)據(jù)以及相關(guān) 狀態(tài)記錄；本發(fā)明用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模塊可以是通信 模塊9，其采用有線和無線的方式用以接收遠端的控制信號，根據(jù)所述的 計量裝置2中預先設定的程序，其通過數(shù)據(jù)輸出接口將所述的計量裝置2 的狀態(tài)信息以及數(shù)據(jù)發(fā)送給遠程接收設備；同時把接收到的遠程控制命令 發(fā)送給所述的計量裝置2,從而使所述的計量裝置2向其他功能模塊發(fā)出 命令指示；其中，所述的電力計量功能模塊2的數(shù)據(jù)輸出接口和本發(fā)明用 以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模塊的數(shù)據(jù)輸出接口與所述的計量裝 置2的內(nèi)部通信接口數(shù)據(jù)輸出接口數(shù)據(jù)的協(xié)議是一致的，根據(jù)其內(nèi)部的數(shù) 據(jù)編號由所述的計量裝置2進行識別。
本發(fā)明用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模塊還可以是防竊開封 或開鎖模塊5,用以防止可能發(fā)生的盜用計量對象事件的發(fā)生， 一般情況 下我們會將整個計量裝置2封裝在一個盒體里，通常情況下你要打開所述 的計量裝置2都要打開相應的封裝，對此當外界啟動封裝時進行檢測，并 產(chǎn)生一動封或開鎖信號，然后判斷是否為非法開啟，在確認非法開啟時， 通過數(shù)據(jù)輸出接口向所述的計量裝置2發(fā)出一命令信號，給所述的計量裝 置2內(nèi)部處理單元。
本發(fā)明用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模塊還可以為一顯示功 能模塊1，其通過內(nèi)部通信接口與所述的計量裝置2的數(shù)據(jù)通信接口相連 接，用以顯示所述的計量裝置中各模塊狀態(tài)信息以及數(shù)據(jù)，這樣更便于用 戶查閱相應的i己錄。
所述的擴展模塊還可以為一切斷計量對象供應模塊8,其設置在計量對象供應的路徑上，當由于某種原因需要切斷向用戶供應的計量對象時，
則通過所述的切斷計量對象供應模塊8內(nèi)部通信接口接收所述的計量裝置 2發(fā)出一命令信號，觸發(fā)阻隔機構(gòu)產(chǎn)生對所述的路徑的切斷或恢復動作， 這樣的處理命令是設有權(quán)限的，并且是一般用戶沒法處理實現(xiàn)的。
需要說明的是本發(fā)明用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模塊，可 以根據(jù)用戶的需要自然的設置和添加，只要在所述的計量裝置2能夠和其 進行通信和命令驅(qū)動就可以，其結(jié)合方式與上同，這里就不再贅述。
請參閱圖12所示，其為本發(fā)明用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的 模塊與所述的計量裝置結(jié)合的功能框圖二；本實施例描述的重點^于，所
述的計量裝置2不僅對應于電力計量同時也可以滿足對用水和用氣的計 量；鑒于現(xiàn)在國家對各種資源要求精細化、集約化管理的要求越來越高， 將三種計量對象的計量整合到一起，是滿足這種需求的較佳方案，對于本 圖而言，其不僅公開了電力計量模塊2、用水計量模塊71以及用氣計量模 塊72;這樣一個計量裝置2可以滿足多種計量對象的計量需求，同時一些 擴展模塊，如費用綜合處理模塊6、防竊開封模塊5以及顯示功能模塊1 都可以使用。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，對本發(fā)明而言僅僅是說明性的， 而非限制性的。本專業(yè)技術(shù)人員理解，在本發(fā)明權(quán)利要求所限定的精神和 范圍內(nèi)可對其進行許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本發(fā)明的保護 范圍內(nèi)。
1權(quán)利要求
1、一種用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模塊，其具有一電源，其特征在于，還包括一結(jié)合部，其用以和所述的計量裝置上相應的擴展結(jié)合部實現(xiàn)物理上的結(jié)合；一內(nèi)部通信接口，其用以和所述的計量裝置的數(shù)據(jù)通信接口相結(jié)合；一功能單元，其用以根據(jù)用戶需要，針對所述的計量單元獲得的用量數(shù)據(jù)進行指定的動作處理和/或根據(jù)預設的控制命令對所述的計量對象進行指定動作處理；其中，所述的計量裝置的數(shù)據(jù)通信接口與所述的內(nèi)部通信接口協(xié)議是一致的，根據(jù)所述的用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模塊的邏輯數(shù)據(jù)編號由所述的計量裝置進行識別。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模 塊，其特征在于，所述的用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模塊為獨 立封裝的結(jié)構(gòu)，其具有一盒體，所述的結(jié)合部設置在所述的盒體上，而所 述的內(nèi)部通信接口以及功能單元設置在所述的盒體內(nèi)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模 塊，其特征在于，所述的電源為獨立結(jié)構(gòu)，其設置在所述的盒體內(nèi)，用以 提供電能。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模 塊，其特征在于，所述的電源來自所述的計量裝置，通過所述的內(nèi)部通信 接口中的一根電源信號線，引入所述的盒體，用以提供電能。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模 塊，其特征在于，所述的計量裝置上設置有至少一擴展結(jié)合部，所述的計量裝置的擴展結(jié)合部與所述的結(jié)合部其中之一為插頭，另一為插槽，所述 的結(jié)合部與所述的計量裝置上指定擴展結(jié)合部或任一擴展結(jié)合部相結(jié)合，進行連接和數(shù)據(jù)通信。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模 塊，其特征在于，所述的內(nèi)部通信接口為串行數(shù)據(jù)總線。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模塊，其特征在于，所述的功能單元分別具有獨立的處理器或僅通過復用所 述的計量裝置內(nèi)部處理單元對相關(guān)數(shù)據(jù)進行處理和運算。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模 塊，其特征在于，所述的功能單元為一計量功能單元，用以對某一確定的 計量對象的用量進行計量，其中所述的計量對象為水、電或氣。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模 塊，其特征在于，所述的計量功能單元包括一用量信號釆集子單元，將偵測到所述的計量對象的消耗量轉(zhuǎn)化為脈 沖信號輸出；計量功能單元數(shù)據(jù)處理子單元，其為一處理器，接收所述的脈沖信號， 將其轉(zhuǎn)換為用量數(shù)據(jù)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模 塊，其特征在于，所述的功能單元為一費用綜合處理單元，其包括一讀卡子單元，獲取存儲在指定介質(zhì)中的預付用量值； 一預付費功能處理子單元，其為一處理器，將獲得的所述預付用量值 與所述的計量單元獲得的用量值比對，實時確認剩余的可用余量，并在余 量低于某 一 閾值時，向所述的內(nèi)部通信接口發(fā)出 一命令信號。
11、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模 塊，其特征在于，所述的功能單元為一防竊開封單元，其包括一動封或開鎖檢測子單元，所述的計量裝置的局部或全部設置在一盒 體內(nèi)，并進行封裝，當啟動封裝或開鎖時產(chǎn)生一動封信號；一動封或開鎖處理單元，其為一處理器，獲得所述的動封或開鎖信號， 判斷是否為非法開啟，在確認非法開啟時，向所述的內(nèi)部通信接口發(fā)出一 命令信號。
12、 根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴 展的模塊，其特征在于，所述的功能單元為一切斷計量對象供應單元，其 包括一阻隔機構(gòu)，設置在計量對象供應的路徑上；一觸發(fā)子單元，其通過數(shù)據(jù)輸出接口接收所述的計量裝置發(fā)出 一命令 信號，觸發(fā)所述的阻隔機構(gòu)產(chǎn)生切斷或恢復動作。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模塊，其特征在于，所述的阻隔機構(gòu)為一繼電器或斷路器。
14、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模 塊，其特征在于，所述的阻隔4幾構(gòu)為電動閥門或電》茲閥。
15、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模 塊，其特征在于，所述的功能單元為一通信單元，根據(jù)所述的計量裝置中 預先設定的程序，其通過數(shù)據(jù)輸出接口將所述的計量裝置的狀態(tài)信息以及 數(shù)據(jù)發(fā)送給遠程接收設備；同時接收遠程設備的控制命令并發(fā)送給所述的 計量裝置。
16、 根據(jù)權(quán)利要求9、 11或12所述的用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能 擴展的模塊，其特征在于，還包括 一存儲功能子單元，其對所述各單元 處理器的狀態(tài)信息以及數(shù)據(jù)進行存儲。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模 塊，其特征在于，所述的功能單元為一顯示功能單元，其通過所述的內(nèi)部 通信接口相與所述的計量裝置連接，用以顯示所述的計量裝置中各單元狀 態(tài)信息以及數(shù)據(jù)，所述的信息和數(shù)據(jù)為各單元中存儲子單元提供。
全文摘要
本發(fā)明為一種用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模塊，其具有一電源，還包括一結(jié)合部，其用以和所述的計量裝置上相應的擴展結(jié)合部實現(xiàn)物理上的結(jié)合；一內(nèi)部通信接口，其用以和所述的計量裝置的數(shù)據(jù)通信接口相結(jié)合；一功能單元，其用以根據(jù)用戶需要，針對所述的計量單元獲得的用量數(shù)據(jù)進行指定的動作處理和/或根據(jù)預設的控制命令對所述的計量對象進行指定動作處理；其中，所述的計量裝置的數(shù)據(jù)通信接口與所述的內(nèi)部通信接口協(xié)議是一致的，根據(jù)所述的用以與計量裝置相結(jié)合實現(xiàn)功能擴展的模塊的邏輯數(shù)據(jù)編號由所述的計量裝置進行識別。
文檔編號G01F1/56GK101561303SQ20081004739
公開日2009年10月21日 申請日期2008年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月18日
發(fā)明者萬家盛, 汪志強 申請人:湖北盛佳電器設備有限公司;萬家盛