NFC自诊断的MBUS有线远传水表系统
本发明为NFC自诊断的MBUS有线远传水表系统，MBUS采集器与NFC自诊断的MBUS有线远传水表相连，通过NB/CAT传输数据到云平台管理系统，通过MBUS总线实现与NFC自诊断的MBUS有线远传水表的信息采集，实现远程抄表、收费和控制的功能，无需人工抄表，节省人力；无需现场查看，云平台管理系统远程即可操作和查看水表运行状态、阀控情况以及剩余水量金额等；无需拆卸水表，通过云平台管理系统以及NFC手机APP两种方式实现对NFC自诊断的MBUS有线远传水表进行查看MBUS水表实际运行数据以及状态，智能判断是否存在故障，并明确显示故障问题，并能够更清晰更快捷的为解决故障提供具体方案。
发明专利
CN202311233913.3
2023-09-23
CN117456662A
2024-01-26
G07F15/06(2006.01)
山东晨晖电子科技有限公司
张国宁;郭会军;薛文忠;于仁荣;吴敬茹;张建虎;侯路萍;李海峰
271000 山东省泰安市高新区龙腾路以东、规划支路以南
泰安市诚岳专利代理事务所(特殊普通合伙)
张聪聪
山东;37
1.NFC自诊断的MBUS有线远传水表系统，包括云平台管理系统、MBUS采集器、NFC手机APP、NFC自诊断的MBUS有线远传水表组成；其特征在于，云平台管理系统通过基站与MBUS采集器进行无线数据传输；MBUS采集器通过MBUS总线实现与NFC自诊断的MBUS有线远传水表的信息采集，并上传至云平台管理系统； MBUS采集器包含MCU微处理器、加密解密模块、无线通信模块、恒压恒频电源模块、MBUS主站模块、TFT液晶模块、超高频全向天线；恒压恒频电源输出端与MCU微处理器输入端相连；MCU微处理器输出和输入端分别与加密解密模块、无线通信模块和MBUS主站模块的输入和输出端相连；TFT液晶模块的输入端与MCU微处理器的输出端相连；超高频全向天线的输入与无线通信模块的输出端相连； NFC自诊断的MBUS有线远传水表设有MCU微处理器、触摸按键模块、阀门驱动模块、LCD显示模块、电池供电模块、脉冲计量模块、LED指示灯模块、NFC近距离无线通讯模块以及MBUS通讯模块；该MCU微处理器内设置有MCU处理单元，与触摸按键模块、阀门驱动模块、LCD显示模块、电池供电模块、脉冲计量模块、LED指示灯模块、NFC模块以及MBUS通讯模块连接，通过MCU处理单元进行电平控制实现数据交互； NFC手机APP通过无线通信对NFC自诊断的MBUS有线远传水表进行非接触式点对点数据传输，将NFC自诊断的MBUS有线远传水表的信息采集并分析。 2.如权利要求1所述的NFC自诊断的MBUS有线远传水表系统，其特征在于，电池供电模块、脉冲计量模块和触摸按键模块的输出端分别与MCU微处理器输入端连接； 电池供电模块给MCU微处理器供电；当电池供电模块的电量低于预设阈值时，将水表数据存储在NFC近距离无线通讯模块中； 脉冲计量模块通过磁传感器采集，实现了对计量表盘转速的采集，进而获得流速、流量数据； 触摸按键模块采用识别手指触摸引起的微小电容变化，经过实时的自校准和基线跟踪算法，输出有效高低电平，实现按键触摸。 3.如权利要求1所述的NFC自诊断的MBUS有线远传水表系统，其特征在于，MCU微处理器的输出端分别与阀门驱动模块、LCD显示模块和LED指示灯模块的输入端相连； 阀门驱动模块为低电压工作系统而设计的低压直流马达驱动芯片，集成了4个低电阻MOS和正转、反转、刹车和停止功能； LCD显示模块采用宽温型段码式液晶显示屏，用于循环显示水表的阀控状态、报警信息、可用水量、总用水量、瞬时流量、冻结数据、仪表地址； LED指示灯模块根据水表状态进行闪烁。 4.如权利要求1所述的NFC自诊断的MBUS有线远传水表系统，其特征在于，NFC近距离无线通讯模块的输出输入端、MBUS通讯模块的输出输入端分别与MCU微处理器的输入输出端相连； NFC近距离无线通讯模块的内部有4Kbit的EEPROM，水表出现异常时将业务数据以及状态存储在NFC近距离无线通讯模块中，通过NFC手机APP功能进行数据读取并解析； MBUS通讯模块采用外部供电和光电隔离电路进行通讯。 5.如权利要求4所述的NFC自诊断的MBUS有线远传水表系统，其特征在于，NFC芯片U2的电源通过MCU微处理器U3的管脚提供3.6V电压，C1电容滤波；U2的SDA与SCL管脚直接连接到U3MCU微处理器模块IO口，R2、R3电阻进行上拉，提供电流进行模拟IIC协议通信；L1感应天线接到AC0、AC1，当Ll感应天线接近RF读卡器或者带有NFC功能的手机时，通过U2NFC芯片通过13.56MHz载波电磁波调制解调接收到的信号幅度，可将数据传回发起设备。 6.如权利要求1所述的NFC自诊断的MBUS有线远传水表系统，其特征在于，MBUS通信模块的电路中的D2气体放电管、R22和R26串联电阻、D3TVS双向瞬态抑制管对MBUS总线进行防护；来自MBUS总线的电压为U9芯片进行供电，经过C17、C19滤波电容以及R21电阻进行泄放；当MBUS采集器数据发送时，U9内部稳流源对C23电容进行充电，R28电阻可调节发送充电电流；当MBUS数据接收时，U9内部3.3V稳压源对C25、C24电容进行充电，R27电阻可调节接收充电电流；U9处理后得到4VTTL电平，经过U10、U11光耦隔离电平转化为MCU微处理器可识别的TTL电平，可通过加密数据协议进行与MBUS采集器进行通信。 7.如权利要求6所述的NFC自诊断的MBUS有线远传水表系统，其特征在于，当MBUS采集器发送数据时，首先经过防反流二极管D14、限流电阻R40来控制Q5三极管基极电流，使Q5三极管导通，此时VCC电压提供R43限流电阻控制Q6三极管对U12的Vadj电阻值进行调节，发送高电平时，R45电阻单独调节电压到36V，发送低电平时，R39、R45电阻并联调节电压到24V； 当MBUS采集器接收数据时，首先经过采样电阻R34，到达运放U11B的输入端5脚电压和6脚电压比较，当5脚电压大于6脚电压，输出高电平，经过D11产生压降，经过电阻分压接到运放U11A的2脚，运放的2、3脚进行比较输出固定电平低；当5脚电压小于6脚电压，输出低电平，经过D11，此时运放U11A的2脚，3脚电压保持原状态，比较输出固定电平。