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专利名称：一种集中式智能计量装置的制作方法
技术领域：
本发明属于一种计量装置，具体地讲是一种集中式智能计量装置。
背景技术：
日常生活中对于居民使用需要计量的物质有多种，如电、水、燃气等，目前对于这些物资的计量大多采用一户一表式。这种计量方式存在以下缺陷①每一户都需要一个完整的计量装置，浪费资源；②需要抄表员到每一户家中抄表，抄表繁琐；③对于用户端使用物质发生异常时，不易控制；④对于拖欠费用行为，不易管理；⑤对于偷窃使用物质行为不易发现。

发明内容
本发明的目的是提供一种多用户(如每一个单元用户)仅需一个计量装置，既能显示每一个用户使用物质的用量，又能控制每一个用户使用物质供应的集中式智能计量装置，以克服上述的不足。
为了实现上述目的，本发明包括集中控制单元MCU和执行机构，其特点是执行机构是一个分配装置，分配装置的输入端与所需计量物质的主回路相连，其多个输出端上分别设置有一个用于计量所需计量物质用户用量的用户端组件，用户端组件的输入/输出信号通过接口电路与集中控制单元MCU相连接；上述分配装置的输入端上还设置有一个输入端组件，输入端组件的输入/输出信号通过接口电路与集中控制单元MCU的相连接；上述用户端组件由测定所需计量物质用量的传感器和通断装置构成，传感器的输出端和通断装置的控制端分别通过接口电路与集中控制单元MCU的数据线和控制线相连接；上述输入端组件由测定所需计量物质质量和用量的传感器和通断装置构成，传感器的输出端和通断装置的控制端分别通过接口电路与集中控制单元MCU的数据线和控制线相连接；上述集中控制单元MCU由微处理器CPU及外围电路构成，微处理器CPU上还设置有键盘输入接口、显示装置和通讯接口。
上述集中控制单元MCU、分配装置、显示装置、用户端组件和输入端组件安装于一个完整的箱体内；上述箱体内还设置有一个非法开启箱体的报警装置，报警装置的启动开关与集中控制单元MCU的控制线相连接。
由于本发明采用集中式计量，使得每一个用户可以通过本发明上的键盘和显示装置清楚、及时的了解自己所使用物资的用量及费用；使得使用物质的提供方可以方便地通过本发明上的通讯接口了解每一个用户所使用物资的质量和用量并及时控制每一个用户的使用，使用物质的提供方还可以通过本发明及时发现拖欠费用行为和偷窃行为并加以控制，本发明上的通讯接口还可以连接网络，使得使用物质的提供方可以远程监控每一个集中式智能计量装置和每一个用户的使用情况。


图1为本发明原理框图。
图2为本发明用户端组件原理框图。
图3为本发明输入端组件原理框图。
图4为本发明集中控制单元MCU原理框图。
图5为本发明实施例1(供电)结构示意图。
图6为本发明实施例1分配装置示意图。
图7为本发明实施例2(供水)、实施例3(供燃气)结构示意图。
图8为本发明实施例2、实施例3分配装置示意图。
图9为本发明实施例4(供暖)结构示意图。
图10为本发明实施例4分配装置示意图。
具体实施例方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的描述，但以下实施例不应理解为对本发明的限制。
本发明的分配装置(图1所示)的作用是将用户所需使用物质从输入主回路中分配给每一个用户。
本发明的用户端组件(图2)中传感器的作用是检测用户使用所需使用物质的用量，并将数据传送给集中控制单元MCU；用户端组件中通断装置的作用是接收来自集中控制单元MCU的控制信号，控制用户对所需使用物质的使用和停止。
本发明的输入端组件(图3)中传感器的作用是检测输入主回路中所需使用物质的质量和用量，并将数据传送给集中控制单元MCU；输入端组件中通断装置的作用是接收来自集中控制单元MCU的控制信号，控制本发明下所有用户对所需使用物质的使用和停止。
本发明的集中控制单元MCU(图4)通过固化在其中的程序对接收到的每个传感器信号进行分析和计算，得出结果和结论后控制每一个通断装置的通或断(例如通过输入端使用量与用户端使用量的总和对比，发现有明显差距时，就表明有偷窃行为发生而关闭输入端组件中的通断装置)，并将结果和结论通过显示装置和通讯接口输出，用户可以通过键盘和显示装置看到计算结果。集中控制单元MCU上还可以安装预收费装置；集中控制单元MCU通过程序还可以对用户进行分时计量费用。
实施例1所需计量物质-电本发明分配装置为汇流排(图6)，汇流排的输入端与供电主回路相连，汇流排的每一电路输出上设置有一个由电压传感器、电流传感器和可控开关构成的用户端组件，在供电主回路汇流排的输入端上设置有一个由电压传感器、电流传感器和可控开关构成的输入端组件，其中电压传感器和电流传感器的输出端通过接口电路分别与集中控制单元MCU的数据线相连接，可控开关的控制端与集中控制单元MCU的控制线相连接。
本发明的集中控制单元MCU通过固化在其中的程序对接收到用户端组件的传感器信号进行分析和计算，得出用户的用电量和回路状态用电质量(如短路或漏电)后控制每一个可控开关的通或断，并将用电量和使用费用通过显示装置输出，每一个用户可以通过键盘和显示装置看到自己的用电量和使用费用；集中控制单元MCU通过固化在其中的程序对接收到输入端组件的传感器信号进行分析和计算，得出供电的供电量和供电质量(如过压)后控制可控开关的通或断。
集中控制单元MCU上还可以安装预收电费装置(如IC卡读取装置)，通过程序可以监视用户的所余费用情况，及时发现欠费行为，并控制可控开关的通断。
集中控制单元MCU通过程序还可以对用户所使用的电量进行分时计价计算。
实施例2所需计量物质-水本发明的分配装置为一个一进多出的管接头(图8)，管接头的输入端与供水主管道相通，管接头的每一个出水端上分别设置有一个由水流量传感器和可控阀门构成用户端组件，管接头的输入端上设置有一个由水流量传感器、温度传感器、水质传感器和可控阀门构成输入端组件，其中传感器的输出端通过接口电路分别与集中控制单元MCU的数据线相连接，可控阀门的控制端与集中控制单元MCU的控制线相连接。
本发明的集中控制单元MCU通过固化在其中的程序对接收到用户端组件的传感器信号进行分析和计算，得出用户的用水量，并将用水量和使用费用通过显示装置输出，每一个用户可以通过键盘和显示装置看到自己的用水量和使用费用；集中控制单元MCU通过固化在其中的程序对接收到输入端组件的传感器信号进行分析和计算，得出供水的供水量、供水温度和供水质量，如果供水温度可能导致用户端水结冰时，集中控制单元MCU可以通过设置在箱体内的升温装置对供水升温，(如果发现水质异常，则可关断进水口，发出告警信息，保证供水安全)。
集中控制单元MCU上还可以安装预收水费装置(如IC卡读取装置)，通过程序可以监视用户的所余费用情况，及时发现欠费行为，并控制可控开关的通断。
实施例3所需计量物质-燃气本发明的分配装置为一个一进多出的管接头，管接头的输入端与供燃气主管道相通，管接头的每一个出燃气端上分别设置有一个由气体流量传感器、气体压力传感器和可控阀门构成用户端组件，管接头的输入端上设置有一个由气体流量传感器、气体压力传感器和可控阀门构成输入端组件，其中传感器的输出端通过接口电路分别与集中控制单元MCU的数据线相连接，可控阀门的控制端通过接口电路与集中控制单元MCU的控制线相连接。
本发明的集中控制单元MCU通过固化在其中的程序对接收到用户端组件的传感器信号进行分析和计算，得出用户的用燃气量和管路状态燃气质量(如燃气泄漏)后控制每一个可控阀门的通或断，并将用燃气量和使用费用通过显示装置输出，每一个用户可以通过键盘和显示装置看到自己的用燃气量和使用费用；集中控制单元MCU通过固化在其中的程序对接收到输入端组件的传感器信号进行分析和计算，得出供燃气的供燃气量和供燃气质量(如压力过小)后控制可控阀门的通或断。
集中控制单元MCU上还可以安装预收燃气费装置(如IC卡读取装置)，通过程序可以监视用户的所余费用情况，及时发现欠费行为，并控制的可控阀门通断。
实施例4所需计量物质-暖气本发明分配装置为一个一进多出的管接头，管接头的输入端与供暖输入主管道相通，管接头的每一个输出端上分别设置有一个由流量传感器、温度传感器和可控阀门构成用户端组件，管接头的输入端上设置有一个由流量传感器、温度传感器和可控阀门构成输入端组件，其中流量传感器和温度传感器的输出端通过接口电路分别与集中控制单元MCU的数据线相连接，可控阀门的控制端通过接口电路与集中控制单元MCU的控制线相连接。
上述分配装置是一组双向管件，它包括一入多出的分流管件和多入一出的汇流管件，分流管件输入端与供暖输入主回路相通，汇流管件输出端与供暖输出主回路相通，与供暖输入主回路相通的分流管件的多个输出端分别与每个用户的采暖设施输入端相通，与供暖输出主回路相通的汇流管件的多个输入端分别与每个用户的采暖设施输出端相通，每一个端(口)上分别设置有一个由流量传感器、温度传感器和可控阀门构成用户端组件，双向管件的主输入/输出端上设置有一个由流量传感器、温度传感器和可控阀门构成输入端组件，其中流量传感器和温度传感器的输出端通过接口电路分别与集中控制单元MCU的数据线相连接，可控阀门的控制端通过接口电路与集中控制单元MCU的控制线相连接。
本发明的集中控制单元MCU通过固化在其中的程序对接收到用户端组件的传感器信号进行分析和计算，得出用户的用暖量，并将用暖量和使用费用通过显示装置输出，每一个用户可以通过键盘和显示装置看到自己的用暖量和使用费用；集中控制单元MCU通过固化在其中的程序对接收到输入端组件的传感器信号进行分析和计算，得出供暖的使用量后控制可控阀门的通或断。
集中控制单元MCU上还可以安装供暖预收费装置(如IC卡读取装置)，通过程序可以监视用户的所余费用情况，及时发现欠费行为，并控制的可控阀门通断。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本专业领域技术人员公知的现有技术。
权利要求
1.一种集中式智能计量装置，它包括集中控制单元MCU和执行机构，其特征在于执行机构是一个分配装置，分配装置的输入端与所需计量物质的主回路相连，其多个输出端上分别设置有一个用于计量所需计量物质用户用量的用户端组件，用户端组件的输入/输出信号通过接口电路与集中控制单元MCU相连接。
2.如权利要求1所述的集中式智能计量装置，其特征在于在分配装置的输入端上还设置有一个输入端组件，输入端组件的输入/输出信号通过接口电路与集中控制单元MCU的相连接。
3.如权利要求1所述的集中式智能计量装置，其特征在于用户端组件由测定所需计量物质用量的传感器和通断装置构成，传感器的输出端和通断装置的控制端分别通过接口电路与集中控制单元MCU的数据线和控制线相连接。
4.如权利要求2所述的集中式智能计量装置，其特征在于输入端组件由检测所需计量物质质量和用量的传感器和通断装置构成，传感器的输出端和通断装置的控制端分别通过接口电路与集中控制单元MCU的数据线和控制线相连接。
5.如权利要求1所述的集中式智能计量装置，其特征在于分配装置的输入端与供电主回路相连，其多个输出端通过汇流排输出，每一电路输出上设置有一个由电压传感器、电流传感器和开关构成的用户端组件，其中电压传感器和电流传感器的输出端通过接口电路分别与集中控制单元MCU的数据线相连接，开关的控制端分别与集中控制单元MCU的控制线相连接。
6.如权利要求1所述的集中式智能计量装置，其特征在于分配装置为一个一进多出的管接头，管接头的输入端与供水主管道相通，管接头的每一个出水端上分别设置有一个由水流量传感器和可控阀门构成用户端组件，其中水流量传感器的输出端通过接口电路分别与集中控制单元MCU的数据线相连接，可控阀门的控制端分别与集中控制单元MCU的控制线相连接。
7.如权利要求1所述的集中式智能计量装置，其特征在于分配装置为一个一进多出的管接头，管接头的输入端与供燃气主管道相通，管接头的每一个出燃气端上分别设置有一个由气体流量传感器和可控阀门构成用户端组件，其中气体流量传感器的输出端通过接口电路分别与集中控制单元MCU的数据线相连接，可控阀门的控制端通过接口电路分别与集中控制单元MCU的控制线相连接。
8.如权利要求1所述的集中式智能计量装置，其特征在于分配装置为一个一进多出的管接头，管接头的输入端与供暖主管道相通，管接头的每一个输出端上分别设置有一个由流量传感器、温度传感器和可控阀门构成用户端组件，其中流量传感器和温度传感器的输出端通过接口电路分别与集中控制单元MCU的数据线相连接，可控阀门的控制端通过接口电路分别与集中控制单元MCU的控制线相连接。
9.如权利要求1或8所述的集中式智能计量装置，其特征在于分配装置是一组双向管件，它包括一入多出的分流管件和多入一出的汇流管件，分流管件输入端与供暖输入主回路相通，汇流管件输出端与供暖输出主回路相通，与供暖输入主回路相通的分流管件的多个输出端分别与每个用户的采暖设施输入端相通，与供暖输出主回路相通的汇流管件的多个输入端分别与每个用户的采暖设施输出端相通，每一个端(口)上分别设置有一个由流量传感器、温度传感器和可控阀门构成用户端组件，双向管件的主输入/输出端上设置有一个由流量传感器、温度传感器和可控阀门构成输入端组件，其中流量传感器和温度传感器的输出端通过接口电路分别与集中控制单元MCU的数据线相连接，可控阀门的控制端通过接口电路与集中控制单元MCU的控制线相连接。
10.如权利要求1或2所述的集中式智能计量装置，其特征在于集中控制单元MCU、分配装置、显示装置、用户端组件和输入端组件安装于一个完整的箱体内。
全文摘要
本发明涉及一种集中式智能计量装置，包括集中控制单元MCU和分配装置，其特点是分配装置的输入端与所需计量物质的主回路相连，其多个输出端上分别设置有一个用于计量所需计量物质用户用量的用户端组件，用户端组件的输入/输出信号通过接口电路与集中控制单元MCU相连接。由于本发明采用集中式计量，节约了资源，使得每一个用户可以通过本发明及时的了解自己所使用物资的用量及费用；使得使用物质的提供方可以方便地通过本发明上的通讯接口了解每一个用户所使用物资的质量和用量并及时控制每一个用户的使用，使用物质的提供方还可以通过本发明及时发现拖欠费用行为和偷窃行为并加以控制。
文档编号G01D4/00GK1563897SQ20041001287
公开日2005年1月12日 申请日期2004年3月22日 优先权日2004年3月22日
发明者张学斌 申请人:张学斌