隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步,各項(xiàng)高新技術(shù)已經(jīng)逐步走入人們的日常生活,而在居民用水計(jì)量管理中也出現(xiàn)了有線集抄等新型技術(shù),它雖然解決了不入戶抄表的問題,但仍然沒有解決“收費(fèi)難”的問題。本文介紹的民用預(yù)付費(fèi)智能水表采用新型的預(yù)付費(fèi)模式,用一張小小的卡片改變了管理收費(fèi)中的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式,將原有的“先用水,后付費(fèi)”方式改變?yōu)椤跋雀顿M(fèi),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(fèi)問題和安全問題,實(shí)現(xiàn)了居民用水計(jì)量管理的科學(xué)化、現(xiàn)代化,提高了城市住宅的智能化管理水平。
在現(xiàn)有的普通居民用水計(jì)量管理工作中,絕大部分的計(jì)量器具仍然是傳統(tǒng)的機(jī)械字輪式水表,而收費(fèi)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(shù)據(jù),通過與原有水表示值的比較,計(jì)算出兩次抄表之間用戶的用水量,再計(jì)算出應(yīng)收費(fèi)用后向用戶征收水費(fèi)。這樣的查表收費(fèi)方式存在著很大的弊端,即工作量大,手續(xù)繁雜,收費(fèi)時(shí)間長,效率低等問題。同時(shí)由于用戶或其他原因,常常不能按時(shí)收費(fèi),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(shí)有發(fā)生,給居民的安全造成了一定的威脅。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步,各項(xiàng)高新技術(shù)已經(jīng)逐步走入人們的日常生活,而在居民用水計(jì)量管理中也出現(xiàn)了有線集抄等新型技術(shù),它雖然解決了不入戶抄表的問題,但仍然沒有解決“收費(fèi)難”的問題。本文介紹的民用預(yù)付費(fèi)智能水表采用新型的預(yù)付費(fèi)模式,用一張小小的卡片改變了管理收費(fèi)中的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式,將原有的“先用水,后付費(fèi)”方式改變?yōu)椤跋雀顿M(fèi),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(fèi)問題和安全問題,實(shí)現(xiàn)了居民用水計(jì)量管理的科學(xué)化、現(xiàn)代化,提高了城市住宅的智能化管理水平。
1 工作原理
該預(yù)付費(fèi)智能水表是一種將電子和微計(jì)算機(jī)相結(jié)合,并輔助以相應(yīng)機(jī)械結(jié)構(gòu),根據(jù)用戶購買水量來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)量收費(fèi)的民用高科技產(chǎn)品。它以單片機(jī)為核心,以邏輯加密卡為信息傳遞媒介,以電動(dòng)閥為執(zhí)行機(jī)構(gòu),達(dá)到控制收費(fèi)的目的。
該預(yù)付費(fèi)智能水表是安裝在每個(gè)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(jì)算機(jī)上安裝主機(jī)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(yīng)的費(fèi)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(yù)付費(fèi)智能表讀卡口時(shí),單片機(jī)識別到卡插入后讀出卡上的加密水量數(shù)據(jù),將用戶購買水量存入到表內(nèi)存儲器中后,發(fā)出電脈沖信號控制電動(dòng)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(yīng)的脈沖送入單片機(jī)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(dāng)剩余水量達(dá)到設(shè)定的下限時(shí),單片機(jī)控制發(fā)出聲音報(bào)警信號同時(shí)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(nèi)的剩余水量遞減到零時(shí),單片機(jī)將發(fā)出控制命令,控制電動(dòng)閥門關(guān)閉,切斷供水,直至用戶重新購卡輸入水量。
2 構(gòu)成部分及作用特點(diǎn)
預(yù)付費(fèi)智能水表是在普通機(jī)械水表的基礎(chǔ)上,安裝相應(yīng)的電子測控系統(tǒng)而構(gòu)成的機(jī)電一體化產(chǎn)品。
2. 1 結(jié)構(gòu)組成
它主要由機(jī)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(shù)據(jù)存儲電路、報(bào)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(jī)
單片機(jī)是整個(gè)智能水表的核心,它擔(dān)負(fù)著信息判斷、識別、運(yùn)算、處理等工作。經(jīng)過性能、質(zhì)量、價(jià)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(jī)中的EM78P447SAP ,該單片機(jī)具有優(yōu)良的結(jié)構(gòu)和性能, 集多種功能于一身, 它采用RISC 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),具有更高,更快的運(yùn)行處理速度,它具有3 個(gè)中斷源,內(nèi)置電壓檢測器,并且還有獨(dú)特的低功耗設(shè)計(jì)和I/ O 喚醒功能,內(nèi)置“看門狗”可有效提高單片機(jī)的抗干擾能力[1 ] 。
EM78P447SAP 具有如下特點(diǎn):內(nèi)部有4K3 13 位一次性程序儲存器(OTPROM) ,148 3 8 位的片內(nèi)寄存器,3 個(gè)雙向I/ O 口,5 級硬件堆棧,8 位實(shí)時(shí)時(shí)鐘/ 計(jì)數(shù)器,具有休眠模式,3 個(gè)中斷源,可編程自由運(yùn)行“看門狗”定時(shí)器,10 個(gè)可編程接上拉電阻I/ O 引腳,同時(shí)99. 9 %的指令為單周期指令。
由于采用電池供電,所以單片機(jī)大部分時(shí)間工作于休眠模式,電流僅為1μA ,當(dāng)有計(jì)量脈沖到來或有IC 卡插入時(shí),單片機(jī)由睡眠轉(zhuǎn)為工作狀態(tài),處理完相應(yīng)的工作后再轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài),以達(dá)到節(jié)省電能的作用。
