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专利名称：抗高压发生器攻击的预付费热能表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及热能表，特别是一种抗高压发生器攻击的预付费热能表。
背景技术：
随着三北地区暖气用户分户计量一户一表工作的开展，用于暖气计量的热量表以及预付费热量表开始进入实用化安装阶段。热量表是根据单位时间内热水的流量以及进水温度和回水温度差经过运算得出用户实际消耗热量的数据并显示在热量表上，供热部门根据此数据收取采暖费，这种方法在发达国家已经很普遍，从而解决了我国按面积收取采暖费的不合理、不节能的现状。
热量表必须有一个进水温度传感器和一个回水温度传感器，为防止热传递造成进水温度对回水温度影响，使测量不准、进而影响热计量准确度，所以一般将一个温度传感器，即进水温度传感器或回水温度传感器，或进水温度和回水温度传感器在安装在热能表的外部，并通过电缆线与控制电路连接，由于温度传感器与控制电路不是独立供电，而且由于这个电缆线的存在，当使用高压发生器(10KV-100KV)对这条电缆放电，无论这条电缆如何屏蔽，与这条电缆连接的控制电路都一定会死机，结果热能表彻底瘫痪无法记录和显示热能消耗的数据，从而失去热能表的实际功用，并且会产生严重的社会问题和供、需之间的矛盾。
本实用新型内容本实用新型的技术解决问题是克服现有技术的不足，提供一种抗高压发生器攻击的预付费热能表。
本实用新型的技术解决方案是抗高压发生器攻击的预付费热能表，主要包括进水温度传感器、回水温度传感器、控制器、计量机芯及其滤网，其特点在于当上述两个温度传感器或两个温度传感器之一安装于外部时，其与控制器的连接采用光纤连接，光纤的两端分别有一对发射管装置和接收管装置，光纤两端的电路使用独立的电源，位于外部的的温度传感器电路使用独立电源供电，内部控制器使用独立电源供电，使控制器与外部温度传感器彻底隔离；也可以将两套发射和接收装置都安装在控制器内，两套发射和接收装置相互对应进行通讯，但与外部传感器连接的发射和接收装置必须使用独立的电源供电，使控制器和外部传感器彻底隔离。
所述安装在控制器内两套发射和接收装置为直线对应安装。
此外，为防止热能表内部传感器受到污染造成测温不准，以及污物堵塞滤网，本实用新型还对进水温度传感器、回水温度传感器和滤网安装了自动清洗装置，并可通过排污阀将污物排到回水管或表外，即在进水温度传感器的上部安装进水温度传感器的清洗装置，该清洗装置与热能表的阀门连接，并由阀门关闭动作带动进水温度传感器的清洗装置工作，完成对进水温度传感器的清洗；在回水温度传感器上设置一回水温度传感器的清洗装置，其通过连杆与热能表的旋转轴连接，从而带动回水温度传感器的清洗装置上下移动，完成清洗工作；在流量机芯滤网的外部安装有滤网清洗装置，滤网清洗装置，与旋转轴连接，并受其控制完成清洗滤网的工作。
本实用新型与现有技术相比具有如下优点1.本实用新型将引出的位于外部的回水传感器与控制电路原来连接的电缆采用光电隔离传输或光纤传输，并配合预付费控制，光纤传输不怕任何形式高压发生器干扰，但当光纤被切断或外部的回水传感器受到高压发生器攻击，预付费系统可以检测到并关闭阀门，使攻击者无利可图。
2.采用独立供电的两对光电收发装置，使控制器和外传感器完全隔离，可以有效地隔离任何形式的高压发生器的攻击避免控制系统瘫痪。
3.可以配合本申请人2003201024814号专利申请《微动力控制防滴漏防倒装阀门》、2003201019271号专利申请《预付费控制仪表数据交换安全防护装置》、200320102480X号专利申请《由电池供电预付费系统防护装置》，以及热能表清洗传感器系统、清洗滤网系统及排污系统，构成一个价格低廉、性能可靠、计量准确、抗任何形式攻击较完善的预付费热能表系统。


图1为本实用新型的预付费热能表结构示意图；图2为本实用新型中当温度传感器安装于外部时的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，1为热能表流量部分及阀门控制部分的主体，2为电路控制部分。热水从热能表进水口3进入表内，通过流量机芯5的不锈钢滤网4进入流量机芯5，流经进水温度传感器6(型号DS18B20)从阀门7流向出水口8进入用户暖气片，通过暖气片散热后从回水管9进入，流经回水温度传感器10(DS18B20)返回到回水主管道。
上述是进水温度传感器与回水温度传感器均安装于热能表的内部时的工作过程，当安装环境的需要或进水温度对回水温度传感器10造成影响时，可以将回水(或进水或两个)温度传感器10远距离独立安装，如图2所示，但单片机12的整个电路采用独立的电源30供电，外部传感器10的整个电路采用独立电源31供电，两者之间通过光纤26连接，光纤26的两端分别接有外部温度传感器电路的信号发射装置24和信号接收装置25，发射装置24和接收装置25可以采用红外发光二极管，单片机12的电路中接有发射装置28和接收装置29，发射装置28和接收装置29也可以采用红外发光二极管，27为清洗传感器时的可拆卸接头。正常工作时，流量传感器11给单片机12(本实施例控制器采用单片机AT89C2051)发脉冲唤醒，单片机12发送信号给其发射装置28，通过光纤26传送给外部传感器的接收装置25上，传送给回水温度传感器10，回水温度传感器10返回信号给其发射装置24，再通过光纤26传送给单片机12的接收装置29，单片机12得到数据后，通过运算得出流量传感器11流过定量的热水这段时间内的热量消耗，并从预付费数据中核减。
当流量机芯5计量流量使流量传感器11产生脉冲信号，控制系统单片机12(AT89C2051)根据流量数据、进水温度传感器6采集的进水温度数据、回水温度传感器10采集的回水温度进行积分运算得到这段时间内的热量消耗数据，并在预付费数据中进行核减，当核减数据为0时，阀门7下移，同时带动进水温度传感器6清洗装置13下移，完成对进水温度传感的清洗，防止污垢造成测量误差(一个采暖期清洗一次即可)。
当需要排污时，旋转表外手柄14，旋转轴15转动，带动清洗装置16围绕不锈钢滤网4旋转，对滤网4进行清洗，同时将污物通过因旋转而打开的阀盖17的孔19中通过冲刷排到回水管道中或表外。回归表外手柄14，阀盖17与阀座18中的孔19错开(清洗的过程中排污阀盖17的孔19与阀座18的孔对准)，使进水不能流入回水管，如果需要可以通过控制此阀调节水流以达到调温的目的。
当转动旋转轴15时，旋转轴15上的斜槽20带动销钉21上下移动，从而带动连杆22上下移动，与连杆22连接的回水温度传感器10上的清洗装置23上下移动，对回水温度传感器10进行清洗，当用户感觉不热的时候(有可能是滤网4堵塞)旋转手柄14进行清洗。
以上本实用新型所提到的清洗装置可以采用清洗刷等。
权利要求1.抗高压发生器攻击的预付费热能表，主要包括进水温度传感器、回水温度传感器、控制器、计量机芯及其滤网，其特征在于当上述两个温度传感器或两个温度传感器之一安装于外部时，其与控制器的连接采用光纤连接，光纤的两端分别有一对发射管装置和接收管装置，光纤两端的电路使用独立的电源供，位于外部的的温度传感器电路使用独立电源供电，内部控制器使用独立电源供电，使控制器与外部温度传感器彻底隔离；也可以将两套发射和接收装置都安装在控制器内，两套发射和接收装置相互对应进行通讯，但与外部传感器连接的发射和接收装置必须使用独立的电源供电，使控制器和外部传感器彻底隔离。
2.根据权利要求1所述的抗高压发生器攻击的预付费热能表，其特征在于所述安装在控制器内两套发射和接收装置为直线对应安装。
3.根据权利要求1或2所述的抗高压发生器攻击的预付费热能表，其特征在于在所述进水温度传感器的上部安装进水温度传感器的清洗装置，该清洗装置与热能表的阀门连接，并由阀门关闭动作带动进水温度传感器的清洗装置工作。
4.根据权利要求1或2所述的抗高压发生器攻击的预付费热能表，其特征在于在所述回水温度传感器上设置一回水温度传感器的清洗装置，其通过连杆与热能表的旋转轴连接，从而带动回水温度传感器的清洗装置上下移动。
5.根据权利要求1或2所述的抗高压发生器攻击的预付费热能表，其特征在于在所述流量机芯滤网的外部安装有滤网清洗装置，滤网清洗装置与旋转轴连接，并受其控制完成清洗滤网的工作，清洗的过程中排污阀盖的孔与阀座的孔对准。
专利摘要抗高压发生器攻击的预付费热能表，当上述两个温度传感器或两个温度传感器之一安装于外部时，其与控制器的连接采用光纤连接，光纤的两端分别有一对发射管装置和接收管装置，光纤两端的电路使用独立的电源，位于外部的温度传感器电路使用独立电源供电内部控制器电路使用独立电源供电，使控制器与外部温度传感器彻底隔离。此外，为防止热能表内部传感器受到污染造成测温不准，以及污物堵塞滤网，本实用新型还对进水温度传感器、回水温度传感器和滤网安装了自动清洗装置。本实用新型可以有效地隔离任何形式的高压发生器的攻击避免控制系统瘫痪，并且构成价格低廉、性能可靠、计量准确。
文档编号G01K17/08GK2662218SQ20032012172
公开日2004年12月8日 申请日期2003年11月21日 优先权日2003年11月21日
发明者邢伟华 申请人:珠海市伟华基业电子科技有限公司