安全切斷型ic卡智能燃氣表的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種安全切斷型IC卡智能燃氣表,屬一種燃氣表,包括基表體,基表體上有燃氣進口與燃氣出口,燃氣進口上安裝切斷閥,燃氣表還包括信號采集處理電路與安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器,信號采集處理電路接入安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器,切斷閥通過切斷閥控制電路接入安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器;通過信號采集處理電路實時采集流經(jīng)基表體的燃氣量,及時將其傳輸至安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器,在檢測到基表體輸出出現(xiàn)小流量泄漏、異常大流量等異常狀態(tài)時,能夠及時關閉基表體上的切斷閥,并進行報警,避免燃氣泄漏過量造成燃燒或者爆炸現(xiàn)象,保護人們生命和財產(chǎn)安全。
【專利說明】安全切斷型IC卡智能燃氣表
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種燃氣表,更具體的說,本發(fā)明主要涉及一種安全切斷型IC卡智能燃氣表。
【背景技術(shù)】
[0002]目前,各燃氣公司大多都使用IC卡膜式燃氣表和IC卡智能燃氣表及其售氣管理系統(tǒng)進行業(yè)務管理,IC卡膜式燃氣表以IC卡作為媒體,實現(xiàn)預付費及相關管理的基本功能,IC卡智能燃氣表在IC卡膜式燃氣表的基礎上作了功能提升,保證了計量準確性與閥控可靠性,然而所使用的IC卡智能燃氣表對燃氣使用過程中出現(xiàn)的有關燃氣使用安全的異常狀態(tài)卻沒有有效、可靠的技術(shù)手段進行安全性管理,燃氣在使用過程中出現(xiàn)異常狀態(tài)時,可能產(chǎn)生泄漏、著火、爆炸等情況,不利于燃氣公司的安全管理,同時也給人們的生命及財產(chǎn)安全帶來極大的隱患。在燃氣發(fā)生小流量泄漏時,現(xiàn)有的IC卡智能燃氣表沒有相關的檢測手段來判斷這種漏氣現(xiàn)象,沒有有效的預設機制進行閥門的安全關閉及采取圖像和聲音報警,燃氣的泄漏無法得到有效處理。IC卡智能燃氣表本身設置有最大流量值,但是,現(xiàn)有的IC卡智能燃氣表沒有異常大流量管道安全切斷管理及相關的報警機制,當出現(xiàn)向灶具的輸氣管道斷裂或者脫落時,燃氣的異常大流量泄漏無法得到及時關斷,燃氣散布到用戶的廚房空間中,產(chǎn)生燃氣與空氣的混合物,很快會到達燃氣爆炸的濃度時,存在發(fā)生爆炸及火災的重大危險。
[0003]在人們的日常生活中,往往存在無人的情況下,灶具持續(xù)對烹調(diào)用具進行加熱,在到達一定時間段長度時,灶具上的烹調(diào)用具著火燃燒,現(xiàn)有的IC卡智能燃氣表不具備安全切斷功能,不能對正常使用燃氣的時間段的長度進行限制,這種情況下,可能引發(fā)火災,產(chǎn)生重大的安全事故。因此有必要針對上述問題,對現(xiàn)有IC卡智能燃氣表做進一步的改進,在實現(xiàn)正常計量、預付費及相關管理的同時,實現(xiàn)異常狀態(tài)的信息的有效采集,并能及時的對輸出燃氣進行切斷并實現(xiàn)報警功能,杜絕火災及爆炸等危險事故的產(chǎn)生,利于燃氣公司的相關管理與安全控制,利于用戶更加安全的使用燃氣。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的之一在于針對上述不足,提供一種安全切斷型IC卡智能燃氣表,以期望解決現(xiàn)有技術(shù)中燃氣使用出現(xiàn)異常狀態(tài)時,燃氣表不能準確采集異常狀態(tài)信息,不能對燃氣供給實施安全切斷等技術(shù)問題。
[0005]為解決上述的技術(shù)問題,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0006]本發(fā)明所提供的一種安全切斷型IC卡智能燃氣表,包括基表體與IC卡信息交換模塊,所述基表體上設有燃氣進口與燃氣出口,所述燃氣進口上安裝有切斷閥,其特征在于:所述燃氣表還包括信號采集處理電路與安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器,所述信號采集處理電路與IC卡信息交換模塊均分別接入安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器,所述信號采集處理電路的采集端接入基表體的機械計數(shù)裝置,所述切斷閥通過切斷閥控制電路接入安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器;
[0007]用于由所述信號采集處理電路采集基表體內(nèi)部燃氣經(jīng)過的流量信息,并將其轉(zhuǎn)換為相應的電子計量脈沖信號,輸入安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器;
[0008]所述安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器的內(nèi)部至少預設有與基表體對應的小流量泄漏、異常大流量與使用時間過長的異常狀態(tài)閾值范圍,用于與來自于信號采集處理電路的電子計量脈沖信號中包含的流量信息進行對比,根據(jù)對比結(jié)果判斷是否通過切斷閥控制電路關閉切斷閥。
[0009]作為優(yōu)選,進一步的技術(shù)方案是:所述小流量泄漏的異常狀態(tài)為流經(jīng)基表體的燃氣流量大于機械計數(shù)裝置的始動流量,并小于燃氣用具點火流量的一半,且持續(xù)時間超過了預設值。
[0010]所述異常大流量的異常狀態(tài)為在預設的單位時間內(nèi),流經(jīng)基表體的燃氣流量超過了最大流量預設值的預設倍數(shù)。
[0011]所述使用時間過長的異常狀態(tài)為流經(jīng)基表體的燃氣流量在燃氣正常使用流量的范圍內(nèi),但持續(xù)時間超過了預設值;所述燃氣正常使用流量為流經(jīng)基表體的燃氣流量大于基表體的最小流量、大于或等于燃氣用具的點火流量、小于異常大流量,且持續(xù)時間未超過預設值;所述基表體的最小流量為流經(jīng)基表體且能夠使機械計數(shù)裝置準確計數(shù)的最小流量值。
[0012]所述燃氣表中還包括傳感器檢測模塊,所述傳感器檢測模塊通過通信接口接入安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器,用于通過外部傳感器檢測燃氣表外部環(huán)境的當前狀態(tài),并將對應的環(huán)境信息傳輸至傳感器檢測模塊,由安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器從傳感器檢測模塊中采集環(huán)境信息,根據(jù)當前的環(huán)境信息判斷是否通過切斷閥控制電路關閉切斷閥;所述外部傳感器包括地震震感器、燃氣壓力傳感器、燃氣濃度檢測報警器、復合型報警器當中的任意一種或多種。
[0013]更進一步的技術(shù)方案是:所述燃氣表中還包括欠壓保護電路、斷電保護電路、防磁干擾電路與狀態(tài)恢復電路,所述欠壓保護電路、斷電保護電路、防磁干擾電路與狀態(tài)恢復電路均分別接入安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器,用于在燃氣表使用過程中出現(xiàn)欠壓、斷電及磁干擾時,由安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器控制對應的電路完成關閥、報警及狀態(tài)恢復的操作。
[0014]更進一步的技術(shù)方案是:所述燃氣表中還包括液晶屏與蜂鳴器,所述液晶屏與蜂鳴器也接入安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器,且至少用于輔助安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器完成報警的操作。
[0015]更進一步的技術(shù)方案是:所述安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器還通過扣數(shù)電路與計數(shù)干簧管連接,所述的計數(shù)干簧管至少為兩個,且呈平直定位安裝在配套的定位槽中,用于由安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器控制扣數(shù)信號,通過計數(shù)干簧管對來自于IC卡信息交換模塊的燃氣充值量進行扣除;所述計數(shù)干簧管通過機械計數(shù)與電子計數(shù)相結(jié)合的方式計數(shù),其中電子計數(shù)為通過安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器控制液晶顯示電路向連接的液晶顯示屏傳送數(shù)據(jù)信號;
[0016]所述的安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器中設有兩次扣數(shù)時間間隔的最大值與最小值。[0017]再進一步的技術(shù)方案是:所述切斷閥包括外殼體,所述外殼體的內(nèi)部還安裝有內(nèi)殼體,所述內(nèi)殼體中安裝有電動機,齒輪減速箱、齒輪減速箱頂蓋及閥桿,所述閥桿的其中一端上設有密封帽,另一端上設置有連接孔,所述齒輪減速箱中安裝有輸入齒輪、輸出齒輪與主動齒輪,所述電動機的輸出軸與輸入齒輪動力連接,輸入齒輪通過多級傳動齒輪與輸出齒輪動力連接,用于通過多個傳動齒輪將輸入齒輪的動力增大后傳輸至輸出齒輪,所述輸出齒輪還通過傳動軸與主動齒輪動力連接,所述齒輪減速箱頂蓋上安裝有棘齒雙連齒輪與不完整齒輪,所述棘齒雙連齒輪分別與主動齒輪、不完整齒輪相嚙合,所述不完整齒輪上設有偏心柱,所述偏心柱插入閥桿端部的連接孔;所述齒輪減速箱頂蓋上還安裝有鎖塊,所述鎖塊與棘齒雙連齒輪相卡合,用于限制棘齒雙連齒輪逆向轉(zhuǎn)動;所述鎖塊與不完整齒輪上還均安裝有復位裝置。
[0018]還進一步的技術(shù)方案是:所述電動機密封安裝在內(nèi)殼體的內(nèi)部,且齒輪減速箱與齒輪減速箱頂蓋,通過密封圈靜密封安裝;所述傳動軸與主動齒輪密封連接;所述電動機在內(nèi)殼體的內(nèi)部通過密封圈靜密封安裝;所述電動機的輸出軸伸入齒輪減速箱,且電動機的輸出軸與齒輪減速箱之間設有密封圈,并進行動密封安裝;所述傳動軸通過密封圈增力密封安裝在齒輪減速箱頂蓋上,并與主動齒輪動力連接;所述棘齒雙連齒輪由在齒輪上方固定安裝棘齒輪構(gòu)成,所述鎖塊與棘齒輪相卡合,齒輪分別與不完整齒輪和主動齒輪相嚙合;所述棘齒輪上的棘齒朝逆時針方向傾斜,用于在與鎖塊相卡合后,僅可朝順時針的方向轉(zhuǎn)動;所述鎖塊與不完整齒輪上安裝的復位裝置是扭力彈簧,用于使鎖塊保持與棘齒雙連齒輪相卡合的狀態(tài),使不完整齒輪在非嚙合的狀態(tài)下自動復位。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果之一是:通過信號采集處理電路實時采集流經(jīng)基表體的燃氣量,并及時將其傳輸至安全切斷型IC卡智能燃氣表表終端微電腦控制器,在檢測到基表體輸出出現(xiàn)小流量泄漏、異常大流量與使用時間過長等異常狀態(tài)時,能夠及時關閉基表體上的切斷閥,并可通過液晶屏、蜂鳴器進行報警,避免燃氣泄漏過量,造成燃燒或者爆炸現(xiàn)象,保護人們生命和財產(chǎn)安全;同時,安全切斷型IC卡智能燃氣表表終端微電腦控制器配合由外部接入的各類傳感器,使得燃氣表使用環(huán)境的實時情況也可成為安全切斷型IC卡智能燃氣表表終端微電腦控制器關閥操作的觸發(fā)條件之一;并且本發(fā)明所提供的一種安全切斷型IC卡智能燃氣表結(jié)構(gòu)簡單,適于工業(yè)化生產(chǎn),易于推廣。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為用于說明本發(fā)明一個實施例的燃氣狀態(tài)采集處理框圖;
[0021]圖2為用于說明本發(fā)明另一個實施例的結(jié)構(gòu)示意框圖;
[0022]圖3為用于說明本發(fā)明再一個實施例中切斷閥的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
[0023]圖4為用于說明本發(fā)明再一個實施例中齒輪減速箱第一拆分面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0024]圖5為用于說明本發(fā)明再一個實施例中齒輪減速箱第二拆分面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0025]圖6為用于說明本發(fā)明再一實施例中主動齒輪與傳動軸減速箱增力動密封的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0026]圖7為用于說明本發(fā)明另一個實施例中的安全切斷型IC卡智能燃氣表管理系統(tǒng)組成框圖。【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步闡述。
[0028]參考圖1所示,本發(fā)明的一個實施例是一種安全切斷型IC卡智能燃氣表,包括基表體與IC卡信息交換模塊,所述基表體上設有燃氣進口與燃氣出口,所述燃氣進口上安裝有切斷閥,所述燃氣表還包括信號采集處理電路與安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器,所述信號采集處理電路與IC卡信息交換模塊均分別接入安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器,所述信號采集處理電路的采集端接入基表體的機械計數(shù)裝置,所述切斷閥通過切斷閥控制電路接入安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器;
[0029]上述燃氣表結(jié)構(gòu)的作用是:由信號采集處理電路采集基表體內(nèi)部燃氣經(jīng)過的流量信息,并將其轉(zhuǎn)換為相應的電子計量脈沖信號輸入安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器;
[0030]而在上述安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器的內(nèi)部至少預設有與基表體對應的小流量泄漏、異常大流量與使用時間過長的異常狀態(tài)閾值范圍,也可稱之為圖1中所示的燃氣異常狀態(tài)監(jiān)測機制;其作用是與來自于信號采集處理電路的電子計量脈沖信號中包含的流量信息進行對比,判斷是否出現(xiàn)燃氣異常使用狀態(tài),進一步判斷出時屬于哪一種異常狀態(tài),并根據(jù)對比結(jié)果決定是否通過切斷閥控制電路關閉切斷閥。
[0031]在本實施例中,利用信號采集處理電路實時采集流經(jīng)基表體的燃氣量,并及時將其傳輸至安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器,在檢測到基表體輸出出現(xiàn)小流量泄漏、異常大流量及使用時間過長等異常狀態(tài)時,能夠及時關閉基表體上的切斷閥,還可選擇通過液晶屏、蜂鳴器進行報警,避免燃氣泄漏過量,造成燃燒或者爆炸現(xiàn)象,保護人們生命和財產(chǎn)的安全。
[0032]由上述實施例可知,本發(fā)明中的燃氣表是以容積式機械計量技術(shù)為基礎(即上述所稱的基表體),通過信號采集處理技術(shù)、安全切斷閥技術(shù)及IC卡數(shù)據(jù)交換技術(shù)、微電腦控制器通過干簧管扣數(shù)計費技術(shù)的有機結(jié)合,實現(xiàn)閥控、異常狀態(tài)報警等安全切斷功能的燃氣表。
[0033]正如上述實施例中所提到的,信號采集處理電路實時采集流經(jīng)基表體中的燃氣量,其目的為判斷基表體的燃氣輸出是否存在異常的情況,對于該異常情況,發(fā)明人針對現(xiàn)有IC卡智能燃氣表使用的異常情況匯總,結(jié)合用戶的使用習慣進行了分析,大致總結(jié)了基表體最常出現(xiàn)的三種異常情況,即上述的燃氣小流量泄漏、燃氣異常大流量與燃氣使用時間過長,而在本發(fā)明中,對于前述三種情況的定義如下:
[0034]小流量泄漏的異常狀態(tài)是指流經(jīng)基表體的燃氣流量大于基表體的始動流量,并小于燃氣用具點火流量的一半,且持續(xù)時間超過了預設值。其中始動流量是指流經(jīng)基表體的燃氣流量能使基表體進行計數(shù)的流量下限值;燃氣用具的點火流量是指能夠維持燃氣灶具(一般指用于家用的燃氣灶具)燃燒的流量下限值。
[0035]異常大流量的異常狀態(tài)是指在即定的單位時間內(nèi),流經(jīng)基表體的燃氣流量超過了最大流量預設值的預設倍數(shù),這里的預設倍數(shù),一般指燃氣表生產(chǎn)廠家設定的表端最大流量的制定倍數(shù);其中最大流量是指燃氣表能實現(xiàn)準確計數(shù)的規(guī)定流量上限,該值由燃氣表廠商按照相關技術(shù)標準設定。
[0036]使用時間過長的異常狀態(tài)是指流經(jīng)基表體的燃氣流量在燃氣正常使用流量的閾值范圍內(nèi),但持續(xù)時間超過了預設值;所述燃氣正常使用流量為流經(jīng)基表體的燃氣流量大于基表體的最小流量、大于或等于燃氣用具的點火流量、小于異常大流量、且持續(xù)時間未超過預設值;所述基表體的最小流量為流經(jīng)基表體且能夠使基表體準確計數(shù)的最小流量值。
[0037]參考圖2所示,在本發(fā)明用于解決技術(shù)問題更加優(yōu)選的一個實施例中,出于安全性方面的考慮,發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)即便基表體中流經(jīng)的燃氣未出現(xiàn)上述的異常情況,但如燃氣表安裝的外部環(huán)境不適宜使用燃氣的話,仍然易出現(xiàn)安全事故,因此為使燃氣表在保證基表體在非異常狀態(tài)下使用的情況下,可將外部環(huán)境中的部分參數(shù)也作為觸發(fā)安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器進行關斷切斷閥的條件;具體為在燃氣表中增設傳感器檢測模塊,并將傳感器檢測模塊通過通信接口接入安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器,用于通過外部傳感器檢測燃氣表外部環(huán)境的當前狀態(tài),并將對應的環(huán)境信息傳輸至傳感器檢測模塊,由安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器從傳感器檢測模塊中采集環(huán)境信息,根據(jù)當前的環(huán)境信息判斷是否通過切斷閥控制電路關閉切斷閥;而前述的外部傳感器可根據(jù)燃氣表的使用場所與地區(qū)進行選擇,確定使用一種或多種;例如地震震感器、燃氣壓力傳感器、燃氣濃度檢測報警器,又或是復合型報警器等等。
[0038]上述的傳感器檢測模塊是指連接外部傳感器的檢測裝置,用于將外部傳感器傳遞過來的信號轉(zhuǎn)換成開關量輸出信號,并可將開關量輸出信號傳遞到安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器。
[0039]更進一步的,發(fā)明人還參考現(xiàn)有技術(shù),對于具有終端微電腦控制器的燃氣表在使用時可能出現(xiàn)的其他問題采用如下的技術(shù)手段予以解決:在燃氣表中增設欠壓保護電路、斷電保護電路、防磁干擾電路與狀態(tài)恢復電路,所述欠壓保護電路、斷電保護電路、防磁干擾電路與狀態(tài)恢復電路均分別接入安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器,用于在燃氣表使用過程中出現(xiàn)欠壓、斷電及磁干擾時,由安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器控制對應的電路完成關閥、報警及狀態(tài)恢復的操作。
[0040]另外,在上述異常情況觸發(fā)安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器,使其執(zhí)行關閉切斷閥的操作后,為及時提醒用戶知曉,還可在燃氣表上設計報警的功能;因此在本實施例中再在燃氣表中增設液晶屏與蜂鳴器,并將液晶屏與蜂鳴器也接入安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器,且至少用于輔助安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器完成報警的操作,即當燃氣表出現(xiàn)上述任意一種異常狀態(tài)時,在進行關閥的同時,還通過蜂鳴器與液晶屏進行聲光報警。
[0041]同時發(fā)明人還參考現(xiàn)有IC卡智能燃氣表預付費扣數(shù)計費的實現(xiàn)方式,將上述安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器通過扣數(shù)電路與計數(shù)干簧管連接,并將計數(shù)干簧管設置為至少兩個,且呈平直定位安裝在配套的定位槽中,最好再在定位槽中安裝電路板,用于由安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器控制扣數(shù)信號,通過計數(shù)干簧管對來自于IC卡信息交換模塊的燃氣充值量進行扣除;所述計數(shù)干簧管通過機械計數(shù)與電子計數(shù)相結(jié)合的方式計數(shù),其中電子計數(shù)為通過安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器控制液晶顯示電路向連接的液晶顯示屏傳送數(shù)據(jù)信號;再在安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器中設置兩次扣數(shù)時間間隔的最大值與最小值。
[0042]而為便于使用,減少燃氣表在實際使用中可能存在的長待機計量失真的情形,在上述安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器中還設置有最大待機時間值,通過IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器初始化來克服前述失真的問題;同時IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器中還設置有時鐘可控制器,IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器還可借助于時鐘可控制器計時控制電閥控制電路向機電閥發(fā)送控制信號。
[0043]上述與IC卡信息交換模塊進行信息交互的是可以是存儲器卡、邏輯加密卡與CPU卡當中的任意一種。
[0044]進一步的,發(fā)明人經(jīng)過試驗還發(fā)現(xiàn),除上述列舉的異常情形外,切斷閥本身所存在的安全隱患也將嚴重影響燃氣表使用的安全性,例如為切斷閥提供動力的電源電流過大,易產(chǎn)生電火花;如燃氣發(fā)生泄漏,安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器檢測到該異常狀態(tài)進行關閥時,控制切斷閥關閉,在切斷閥關閉的過程中,一旦因電流過大而產(chǎn)生電火花則容易點燃燃氣甚至發(fā)生爆炸;另一方面,切斷閥在關閉后的密封性高低也將決定燃氣表關閥后是否能處于完全安全的狀態(tài);
[0045]參考圖3、圖4及圖5所示,基于上述實際情況,發(fā)明人還對上述實施例中的切斷閥結(jié)構(gòu)做了進一步的改進,該切斷閥用于在接收到IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器的指令時進行安全開關閥。
[0046]而切斷閥的具體結(jié)構(gòu)為本發(fā)明用于解決技術(shù)問題更加優(yōu)選的另一個實施例,其中包括外殼體,并且在外殼體的內(nèi)部安裝有內(nèi)殼體4,在內(nèi)殼體4中安裝有作為切斷閥的動力部件的電動機1,以及齒輪減速箱2、齒輪減速箱頂蓋7及閥桿3,其中閥桿3的其中一端上設有密封帽31,另一端上設置有連接孔32。前述的齒輪減速箱2中需要安裝輸入齒輪21、輸出齒輪22與主動齒輪23,將電動機I的輸出軸與輸入齒輪21動力連接,輸入齒輪21通過多級傳動齒輪24與輸出齒輪22動力連接,用于通過多級傳動齒輪24將輸入齒輪21的動力增大后傳輸至輸出齒輪22,輸出齒輪22還通過傳動軸25與主動齒輪23動力連接;
[0047]在此基礎之上,前述的齒輪減速箱頂蓋7上需安裝棘齒雙連齒輪26與不完整齒輪27,所述棘齒雙連齒輪26分別與主動齒輪23、不完整齒輪27相嚙合,所述不完整齒輪27上設有偏心柱271,所述偏心柱271插入閥桿3端部的連接孔32,所述齒輪減速箱頂蓋7上還安裝有鎖塊28,所述鎖塊28與棘齒雙連齒輪26相卡合,用于限制棘齒雙連齒輪26逆向轉(zhuǎn)動;所述鎖塊28與不完整齒輪27上還均安裝有復位裝置29。
[0048]在本實施例中,電動機I帶動輸入齒輪21轉(zhuǎn)動,輸入齒輪21通過與其嚙合的多級傳動齒輪24將電動機I輸出軸的扭矩放大,進而傳遞至輸出齒輪22,輸出齒輪將扭矩通過傳動軸25傳遞至主動齒輪23,由于主動齒輪23帶動棘齒雙連齒輪26轉(zhuǎn)動,進而由棘齒雙連齒輪26帶動不完整齒輪27轉(zhuǎn)動,當不完整齒輪27轉(zhuǎn)動時,偏心柱271則可帶動閥桿3前后移動,為保證偏心柱271環(huán)向運動施加給閥桿3的力使其發(fā)生直線位移,可將閥桿3端部的連接孔32設置為條形孔,使偏心柱271可在條形孔中移動,與棘齒雙連齒輪26相卡合的鎖塊28可在不完整齒輪27旋轉(zhuǎn)到無齒的部分時,防止其在復位裝置的作用下反向轉(zhuǎn)動,進而與不完整齒輪27形成卡合,使閥桿3保持當前的狀態(tài)。
[0049]通過齒輪逐級傳動的方式,將電動機I輸出軸的扭矩放大,從而降低開關閥時所需的使動力,進而降低開關閥所需電流。在實際應用中,可將電動機I的輸出動力可控制在一個較小的范圍內(nèi),使驅(qū)動電動機I運行的電源電流及電壓也可得到降低,實現(xiàn)小電流切斷,防止電流過大產(chǎn)生電火花,帶來上述的安全隱患,進一步提高了燃氣表的安全性與可靠性。[0050]在本發(fā)明的另一實施例中,為防止天然氣對切斷閥內(nèi)部的線路造成腐蝕,最好將上述電動機I密封安裝在內(nèi)殼體4的內(nèi)部,且在齒輪減速箱2上增設頂蓋,且頂蓋與齒輪減速箱2密封安裝;所述傳動軸25與主動齒輪23密封連接。更進一步的,參考圖6所示,發(fā)明人認為防止燃氣對電動機內(nèi)部造成腐蝕更加優(yōu)選的技術(shù)方案為在前述手段的基礎上,將電動機I在內(nèi)殼體4的內(nèi)部通過密封圈5靜密封安裝;將電動機I的輸出軸伸入齒輪減速箱2,且電動機I的輸出軸與齒輪減速箱2之間設有密封圈;所述傳動軸25通過密封圈5增力密封安裝在齒輪減速箱2的頂蓋上,并與主動齒輪23動力連接。
[0051]正如上述所提到的,棘齒雙連齒輪26正是利用了棘齒輪結(jié)構(gòu)的原理,使其鎖塊28相配合,并將棘齒輪上的棘齒設置為朝逆時針方向傾斜,實現(xiàn)其與鎖塊之間“順時針旋轉(zhuǎn)通過,逆時針旋轉(zhuǎn)卡合的”目的,然而與棘齒輪固定為一體的齒輪則受到棘齒輪的約束,當其分別與不完整齒輪27和主動齒輪23相嚙合時,即與不完整齒輪27形成正向傳動,反向卡合,進而防止不完整齒輪27反向轉(zhuǎn)動。
[0052]參考圖5所示,在發(fā)明用于解決技術(shù)問題更加優(yōu)選的一個實施例中,為使上述的鎖塊28與不完整齒輪27在電動機I停止運行后可順利復位,可采用扭力彈簧作為鎖塊28與不完整齒輪27上安裝的復位裝置29,用于使鎖塊28保持與棘齒雙連齒輪26相卡合的狀態(tài),使不完整齒輪27在非嚙合的狀態(tài)下自動復位。
[0053]參考圖4及圖5所示,本發(fā)明上述實施例中的雙向無堵轉(zhuǎn)齒輪傳動燃氣表專用切斷閥的開閥過程為:當電動機I的輸出軸逆時針轉(zhuǎn)動并通過輸入齒輪21、傳動齒輪24及輸出齒輪22將扭矩傳遞至主動齒輪23,主動齒輪23通過棘齒雙連齒輪26上的齒輪帶動不完整齒輪27逆時針旋轉(zhuǎn),不完整齒輪27上的偏心柱帶動閥桿3縮回,此時閥桿3起始端的密封帽31離開切斷閥上的進氣口 6,即切斷閥打開;當不完整齒輪27逆時針旋轉(zhuǎn)到無齒的位置時即實現(xiàn)不完整齒輪27從棘齒雙連齒輪26上卸載,此時雖然主動齒輪23還在帶動棘齒雙連齒輪26朝順時針方向轉(zhuǎn)動,但棘齒雙連齒輪26的齒輪上的齒未與不完整齒輪27上的齒相嚙合,即在電動機I的輸出軸持續(xù)逆時針轉(zhuǎn)動時,不完整齒輪27始終保持在該狀態(tài),即閥桿3起始端的密封帽31始終遠離進氣口 6,即切斷閥閥呈開啟狀態(tài)。當電動機I停止轉(zhuǎn)動時,不完整齒輪27上安裝的扭力彈簧帶動其順時針轉(zhuǎn)動與棘齒雙連齒輪26的齒輪相嚙合,而棘齒雙連齒輪26上固定的逆時針方向的棘齒輪在鎖塊28的作用下鎖緊,使得不完整齒輪27上安裝的復位扭力彈簧不能繼續(xù)使不完整齒輪27轉(zhuǎn)動,即鎖塊28鎖住棘齒輪進而鎖住棘齒雙連齒輪26,棘齒雙連齒輪26鎖住不完整齒輪27,使閥桿3不能伸出,進而使閥門保持開啟狀態(tài)。
[0054]同樣,根據(jù)圖4及圖5所示,本發(fā)明上述實施例的雙向無堵轉(zhuǎn)齒輪傳動燃氣表專用切斷閥的關閥過程為:當電動機I順時針轉(zhuǎn)動并通過輸入齒輪21、傳動齒輪24及輸出齒輪22將扭矩傳遞至主動齒輪23,主動齒輪23也順時針旋轉(zhuǎn),此時由于棘齒雙連齒輪26被鎖塊28鎖住,在主動齒輪23順時針旋轉(zhuǎn)力的作用下,棘齒雙連齒輪26通過下方安裝的襯板隨主動齒輪23軸旋轉(zhuǎn)并脫離與不完整齒輪27的嚙合實現(xiàn)解鎖,不完整齒輪27在扭簧力的作用下順時針轉(zhuǎn)動,其上方的偏心柱隨不完整齒輪27轉(zhuǎn)動而推動閥桿3關閉閥門;而在前述過程中鎖塊28也通過襯板隨棘齒輪雙連齒輪繞主動齒輪23軸旋轉(zhuǎn),當鎖塊28碰到齒輪減速箱2的內(nèi)側(cè)面時,脫開棘齒雙連齒輪26的棘齒輪實現(xiàn)卸載,使關閥無堵轉(zhuǎn),電動機I的輸出軸停止轉(zhuǎn)動后,在扭簧力的作用下使鎖塊28復位,在電動機I的下次啟動逆時針轉(zhuǎn)動前,機電閥始終保持關閉狀態(tài)。
[0055]上述結(jié)構(gòu)的切斷閥在泄漏量上保證安全性包括內(nèi)泄漏量和外泄漏量的有效控制,而內(nèi)泄漏量控制通過上述切斷閥的兩個靜密封和一個動密封實現(xiàn)極小泄漏,保證切斷閥體內(nèi)的氣體泄漏到電動機腔體里的泄漏量符合安全性要求。
[0056]本發(fā)明旨在實現(xiàn)IC卡智能燃氣表異常狀態(tài)的報警功能,并及時的對輸出燃氣進行安全切斷,杜絕火災及爆炸等危險事故的產(chǎn)生,同時具備欠壓提示、斷電數(shù)據(jù)恢復、防磁干擾等功能,利于用戶更加安全的使用燃氣表,燃氣公司更好的開展安全管理工作,減少危險事故的發(fā)生。
[0057]參考圖7所示,通過上述的IC卡信息交換模塊,主站售氣管理系統(tǒng)完成與安全切斷型智能燃氣表之間的數(shù)據(jù)交換。該售氣管理系統(tǒng)中至少包括以下模塊:
[0058]業(yè)務管理模塊:用于實現(xiàn)開戶,發(fā)卡,繳費,退費,換表,過戶,銷戶拆表以及黑名單管理的功能;
[0059]IC卡管理模塊:用于實現(xiàn)工具卡制作,補卡,IC卡修復的功能;
[0060]系統(tǒng)設置模塊:用于實現(xiàn)設置管理員,菜單設置,密碼設置,發(fā)票格式設置,串口設置的功能。
[0061]基礎數(shù)據(jù)模塊:用于實現(xiàn)站點設置,區(qū)域設置,表類型設置,繳費類型設置,生產(chǎn)廠家設置的功能;
[0062]再結(jié)合圖2所示,在安全切斷型IC卡智能燃氣表組成的系統(tǒng)中,燃氣公司通過IC卡作為媒體,實現(xiàn)預付費及相關管理。IC卡具有存儲數(shù)據(jù)功能,可以在售氣管理系統(tǒng)端獲取數(shù)據(jù)后,使數(shù)據(jù)具有離線特性,通過IC卡信息交換模塊將數(shù)據(jù)傳送到安全切斷型IC卡智能燃氣表中,從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。燃氣公司通過該方式實現(xiàn)所有安全切斷型IC卡智能燃氣表
的統(tǒng)一管理。
[0063]上述技術(shù)方案中包含了本實施例中所有的輸入異常狀態(tài)時,安全切斷型IC卡智能燃氣表從獲取異常狀態(tài)信號到處理異常狀態(tài)的全部過程,安全切斷型IC卡智能燃氣表在檢測到發(fā)生異常狀態(tài)信號時,及時的對切斷閥實施關閉,同時通過液晶屏進行顯示,并通過蜂鳴器報警,在所有異常狀態(tài)消除時,可通過異常狀態(tài)恢復電路恢復到正常狀態(tài)。
[0064]安全切斷型IC卡智能燃氣表通過上述對異常狀態(tài)的處理方式避免了多種因素造成的燃氣用氣安全問題,能在最大程度上減少燃氣引起的火災、爆炸等重大安全事故的發(fā)生,通過安全切斷型IC卡智能燃氣表,利于燃氣公司燃氣安全管理工作,用戶能更加安全的使用燃氣表,保障人們財產(chǎn)及生命安全。
[0065]在本發(fā)明中,通過使用安全切斷型IC卡智能燃氣表,能夠在檢測到有燃氣未充分燃燒,產(chǎn)生有毒氣體達到一定的濃度時,切斷燃氣供應,并通過液晶屏顯示及聲音報警,用戶可采取相應的措施,避免出現(xiàn)呼吸管道不適、中毒現(xiàn)象。
[0066]通過使用安全切斷型IC卡智能燃氣表,能夠在外部供氣壓力過低時,切斷燃氣供給,防止因供氣壓力過低造成燃氣設備斷火及漏氣現(xiàn)象,使用戶更加安全規(guī)范的使用燃氣設備。
[0067]通過使用安全切斷型IC卡智能燃氣表,能夠使用外接的地震震感器在地震發(fā)生時,及時的切斷供氣,避免因管道破裂或者脫落帶來的燃氣泄漏事故。
[0068]通過使用安全切斷型IC卡智能燃氣表,在出現(xiàn)電池欠壓狀態(tài)時,提示用戶更換電池,保證燃氣表各項功能的正常使用,在出現(xiàn)磁干擾狀態(tài)時,能實時的通過切斷閥關閉燃氣輸出,防磁惡意的磁干擾造成燃氣表計量的不準確,在斷電狀態(tài)時,能夠及時的保存相關操作記錄和數(shù)據(jù),防止數(shù)據(jù)的丟失。
[0069]安全切斷型IC卡智能燃氣表能夠在發(fā)生切斷閥關閉,液晶屏顯示報警信息、蜂鳴器發(fā)出報警信號時,能夠通過中斷電池供電,重新上電后,燃氣表在相關的異常狀態(tài)解除后,進行自檢,恢復在正常使用的狀態(tài)。
[0070]安全切斷型IC卡智能燃氣表除了具備常規(guī)IC卡智能燃氣表的精確計量、可靠閥控、預付費及通過IC卡信息交換模塊進行相關管理外,還具備了燃氣使用異常狀態(tài)的監(jiān)測報警功能,并能及時的對輸出燃氣進行安全、可靠的切斷,杜絕火災及爆炸等危險事故的產(chǎn)生,利于燃氣公司的相關管理與安全控制,利于用戶更加安全的使用燃氣。
[0071]除上述以外,還需要說明的是在本說明書中所談到的“一個實施例”、“另一個實施例”、“實施例”等,指的是結(jié)合該實施例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點包括在本申請概括性描述的至少一個實施例中。在說明書中多個地方出現(xiàn)同種表述不是一定指的是同一個實施例。進一步來說,結(jié)合任一實施例描述一個具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點時,所要主張的是結(jié)合其他實施例來實現(xiàn)這種特征、結(jié)構(gòu)或者特點也落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0072]盡管這里參照本發(fā)明的多個解釋性實施例對本發(fā)明進行了描述,但是,應該理解,本領域技術(shù)人員可以設計出很多其他的修改和實施方式,這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則范圍和精神之內(nèi)。更具體地說,在本申請公開、附圖和權(quán)利要求的范圍內(nèi),可以對主題組合布局的組成部件和/或布局進行多種變型和改進。除了對組成部件和/或布局進行的變型和改進外,對于本領域技術(shù)人員來說,其他的用途也將是明顯的。
【權(quán)利要求】
1.一種安全切斷型IC卡智能燃氣表,包括基表體與IC卡信息交換模塊,所述基表體上設有燃氣進口與燃氣出口,所述燃氣進口上安裝有切斷閥,其特征在于:所述燃氣表還包括信號采集處理電路與安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器,所述信號采集處理電路與IC卡信息交換模塊均分別接入安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器,所述信號采集處理電路的采集端接入基表體的機械計數(shù)裝置,所述切斷閥通過切斷閥控制電路接入安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器; 用于由所述信號采集處理電路采集基表體內(nèi)部燃氣經(jīng)過的流量信息,并將其轉(zhuǎn)換為相應的電子計量脈沖信號,輸入安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器; 所述安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器的內(nèi)部至少預設有與基表體對應的小流量泄漏、異常大流量與使用時間過長的異常狀態(tài)閾值范圍,用于與來自于信號采集處理電路的電子計量脈沖信號中包含的流量信息進行對比,根據(jù)對比結(jié)果判斷是否通過切斷閥控制電路關閉切斷閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全切斷型IC卡智能燃氣表,其特征在于:所述小流量泄漏的異常狀態(tài)為流經(jīng)基表體的燃氣流量大于機械計數(shù)裝置的始動流量,并小于燃氣用具點火流量的一半,且持續(xù)時間超過了預設值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全切斷型IC卡智能燃氣表,其特征在于:所述異常大流量的異常狀態(tài)為在預設的單位時間內(nèi),流經(jīng)基表體的燃氣流量超過了最大流量預設值的預設倍數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的安全切斷型IC卡智能燃氣表,其特征在于:所述使用時間過長的異常狀態(tài)為流經(jīng)基表體的燃氣流量在燃氣正常使用流量的范圍內(nèi),但持續(xù)時間超過了預設值;所述燃氣正常使用流量為流經(jīng)基表體的燃氣流量大于基表體的最小流量、大于或等于燃氣用具的點火流量、小于異常大流量,且持續(xù)時間未超過預設值;所述基表體的最小流量為流經(jīng)基表體且能夠使機械計數(shù)裝置準確計數(shù)的最小流量值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全切斷型IC卡智能燃氣表,其特征在于:所述燃氣表中還包括傳感器檢測模塊,所述傳感器檢測模塊通過通信接口接入安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器,用于通過外部傳感器檢測燃氣表外部環(huán)境的當前狀態(tài),并將對應的環(huán)境信息傳輸至傳感器檢測模塊,由安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器從傳感器檢測模塊中采集環(huán)境信息,根據(jù)當前的環(huán)境信息判斷是否通過切斷閥控制電路關閉切斷閥;所述外部傳感器包括地震震感器、燃氣壓力傳感器、燃氣濃度檢測報警器、復合型報警器當中的任意一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的安全切斷型IC卡智能燃氣表,其特征在于:所述燃氣表中還包括欠壓保護電路、斷電保護電路、防磁干擾電路與狀態(tài)恢復電路,所述欠壓保護電路、斷電保護電路、防磁干擾電路與狀態(tài)恢復電路均分別接入安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器,用于在燃氣表使用過程中出現(xiàn)欠壓、斷電及磁干擾時,由安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器控制對應的電路完成關閥、報警及狀態(tài)恢復的操作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的安全切斷型IC卡智能燃氣表,其特征在于:所述燃氣表中還包括液晶屏與蜂鳴器,所述液晶屏與蜂鳴器也接入安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器,且至少用于輔助安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器完成報警的操作。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7述的安全切斷型IC卡智能燃氣表,其特征在于:所述安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器還通過扣數(shù)電路與計數(shù)干簧管連接,所述的計數(shù)干簧管至少為兩個,且呈平直定位安裝在配套的定位槽中,用于由安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器控制扣數(shù)信號,通過計數(shù)干簧管對來自于IC卡信息交換模塊的燃氣充值量進行扣除;所述計數(shù)干簧管通過機械計數(shù)與電子計數(shù)相結(jié)合的方式計數(shù),其中電子計數(shù)為通過安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器控制液晶顯示電路向連接的液晶顯示屏傳送數(shù)據(jù)信號; 所述的安全切斷型IC卡智能燃氣表終端微電腦控制器中設有兩次扣數(shù)時間間隔的最大值與最小值。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全切斷型IC卡智能燃氣表,其特征在于:所述切斷閥包括外殼體,所述外殼體的內(nèi)部還安裝有內(nèi)殼體(4 ),所述內(nèi)殼體(4 )中安裝有電動機(I),齒輪減速箱(2)、齒輪減速箱頂蓋(7)及閥桿(3),所述閥桿(3)的其中一端上設有密封帽(31),另一端上設置有連接孔(32),所述齒輪減速箱(2)中安裝有輸入齒輪(21)、輸出齒輪(22)與主動齒輪(23),所述電動機(I)的輸出軸與輸入齒輪(21)動力連接,輸入齒輪(21)通過多級傳動齒輪(24)與輸出齒輪(22)動力連接,用于通過多個傳動齒輪(24)將輸入齒輪(21)的動力增大后傳輸至輸出齒輪(22 ),所述輸出齒輪(22 )還通過傳動軸(25 )與主動齒輪(23)動力連接,所述齒輪減速箱頂蓋(7)上安裝有棘齒雙連齒輪(26)與不完整齒輪(27),所述棘齒雙連齒輪(26)分別與主動齒輪(23)、不完整齒輪(27)相嚙合,所述不完整齒輪(27 )上設有偏心柱(271),所述偏心柱(271)插入閥桿(3 )端部的連接孔(32 );所述齒輪減速箱頂蓋(7 )上還安裝有鎖塊(28 ),所述鎖塊(28 )與棘齒雙連齒輪(26 )相卡合,用于限制棘齒雙連齒輪(26)逆向轉(zhuǎn)動;所述鎖塊(28)與不完整齒輪(27)上還均安裝有復位裝置(29)。`
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的安全切斷型IC卡智能燃氣表,其特征在于:所述電動機(I)密封安裝在內(nèi)殼體(4)的內(nèi)部,且齒輪減速箱(2)與齒輪減速箱頂蓋(7),通過密封圈靜密封安裝;所述傳動軸(25)與主動齒輪(23)密封連接; 所述電動機(I)在內(nèi)殼體(4)的內(nèi)部通過密封圈靜密封安裝; 所述電動機(I)的輸出軸伸入齒輪減速箱(2),且電動機(I)的輸出軸與齒輪減速箱(2)之間設有密封圈,并進行動密封安裝;所述傳動軸(25)通過密封圈(5)增力密封安裝在齒輪減速箱頂蓋(7)上,并與主動齒輪(23)動力連接; 所述棘齒雙連齒輪(26)由在齒輪上方固定安裝棘齒輪構(gòu)成,所述鎖塊(28)與棘齒輪相卡合,齒輪分別與不完整齒輪(27)和主動齒輪(23)相嚙合; 所述棘齒輪上的棘齒朝逆時針方向傾斜,用于在與鎖塊(28)相卡合后,僅可朝順時針的方向轉(zhuǎn)動; 所述鎖塊(28)與不完整齒輪(27)上安裝的復位裝置(29)是扭力彈簧,用于使鎖塊(28)保持與棘齒雙連齒輪(26)相卡合的狀態(tài),使不完整齒輪(27)在非嚙合的狀態(tài)下自動復位。
【文檔編號】G07F15/06GK103745535SQ201410033790
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】邵澤華, 權(quán)亞強, 向海堂, 吳岳飛 申請人:成都秦川科技發(fā)展有限公司