一种基于LoRa扩频通信技术的光电直读燃气表控制器

　　创意无极限，仪表大发明。今天为大家介绍一项国家发明授权专利——一种基于LoRa扩频通信技术的光电直读燃气表控制器。该专利由西安普瑞米特科技有限公司申请，并于2017年7月4日获得授权公告。

　　内容说明

　　本实用新型涉及燃气表控制技术领域，尤其涉及一种基于LoRa扩频通信技术的光电直读燃气表控制器。

　　发明背景

　　随着城市燃气事业的快速发展，燃气居民用户数量迅猛增长，针对燃气公司对用气计量和燃气管理的需要，准确有效的采集燃气表计量数据成为了燃气管理部门的重要工作。传统的燃气表抄表方式主要依靠人工定时抄表汇总、分析数据，误录、漏录造成抄表数据的准确性和完整性无法保证；具有无线通信功能的燃气表往往由于抄表距离近导致燃气公司人员不能准确有效的抄表，用户体验较差；另外，针对燃气公司对无线抄表组网的需求，当前技术方案实现的无线抄表网络很大程度上存在部署难、易瘫痪、难维护等尴尬问题。

　　传统的燃气表数据计量采集主要有脉冲计数方式和光电编码直读式，脉冲计数的方式要求系统24小时工作，对电子器件的稳定性要求很高，同时容易受外界磁场干扰，系统无法自校正而造成累计误差，数据校正必须依靠人工来完成；而现有的光电直读式燃气表经常存在机械字轮进位时容易出现读数错误、受外界干扰容易出现误码、准确性低、可靠性差等缺点。

　　发明内容

　　本实用新型要解决的问题是现有的燃气表存在抄表难、组网难、监控难、调价难等问题，且计量方式容易受外界干扰，容易出现读码错误，可靠性有待改善。

　　为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：提供一种基于LoRa扩频通信技术的光电直读燃气表控制器。所述基于LoRa扩频通信技术的光电直读燃气表控制器，包括微控制器、LED指示电路、扩频无线通信模块、数据存储模块、阀门控制模块、光电直读模块和电源管理模块。

图为本申请的流程框图

　　所述微控制器分别与扩频无线通信模块、数据存储模块、阀门控制模块、光电直读模块和电源管理模块相连。所述数据存储模块存储控制器的相关参数。所述光电直读模块采用透射式光电直读方式，读取燃气表的数字，包括光电直读电路和若干组二极管，所述二极管与燃气表的机械字轮相对应。

　　优选地，所述二极管为红外收发二极管，光电直读模块包括5组红外收发二极管，分别与燃气表机械字轮的5位数字相对应。

　　进一步地，光电直读模块的控制端与微控制器的控制端相连，微控制器控制五组红外收发二极管的工作状态，对读取到的数据进行判断，根据判断结果控制阀门控制模块。光电直读模块的电源输入端通过三极管和系统电源相连，微控制器控制三极管的导通或关断。

　　所述扩频无线通信模块为LoRa扩频无线通信模块，其通过SPI总线与微控制器的通讯端相连，所述LoRa扩频无线通信模块为SX1278扩频无线通信模块。所述电源管理模块包括稳压电路、电源电压检测电路和备用电容。所述稳压电路的输出端口和微控制器、LED指示电路和扩频无线通信模块的电源输入端口相连接。所述电源电压检测电路和微控制器的电压检测端口相连接。所述备用电容和系统主电源相连。所述LED指示电路用于指示所述燃气表控制器的工作状态。所述LED指示电路包含LED发光二极管，所述LED发光二极管的状态与电源的状态相对应。

　　本实用新型具有的优点和积极效果是：本申请提供的基于LoRa扩频通信技术的光电直读燃气表控制器，光电直读模块采用透射式光电直读方式，不受时间和环境的影响，避免了因时间和环境影响而出现的判读困难和误码，采用独特的编码技术，解决了机械字轮转动进位时读数不准的难题，故障率低、功耗极低，有效提高了产品的稳定性，改善了燃气用户的实际使用体验。

　　本申请提供的基于LoRa扩频通信技术的光电直读燃气表控制器，采用微功耗设计方案，融合LoRa扩频无线通信技术，具有稳定可靠，通信距离远，抗电磁干扰能力强、数据采集准确度高等特点。通过LoRa远程抄表集中器等设备，可实现自动寻网、自动入网、定时上传无线数?、远程监控等功能。为燃气公司的用气结算提供了有利的数据支撑，很大程度上方便了燃气公司的运营管理。