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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102494729102494729B(45)授权公告日2014.10.29(21)申请号201110379703.6(22)申请日2011.11.25(73)专利权人杭州先锋电子技术股份有限公司地址310052浙江省杭州市滨江区滨安路1186-1号(72)发明人孙蒲刚石爱国陈江南毛润新(74)专利代理机构杭州浙科专利事务所(普通合伙)33213代理人吴秉中(51)Int.Cl.G01F15/075(2006.01)审查员向薇权权利要求书3页利要求书3页说明书6页说明书6页附图4页附图4页(54)发明名称一种智能燃气表计量装置及信号处理系统(57)摘要本发明属于表具计量装置领域,具体涉及一种智能燃气表计量装置及信号处理系统。其特征在于计量装置由控制电路、线性霍尔元件、机械数轮和永久磁钢等组成,控制电路包括主控制器、线性霍尔元件供电控制模块、信号采集模块、信号处理模块及报警模块,该系统通过线性霍尔元件测量粘贴在智能燃气表机械数轮上永久磁钢在线性霍尔元件周围产生磁场的变化来计量燃气流量,并能在有外界磁场干扰的情况下完整、正确的计量所有流过燃气表的燃气流量,保障用户的正常用气,同时,记录外界磁场干扰信息,供燃气公司判断是人为破坏还是环境因素,对企业管理中防止用户的恶意窃气行为有着突出的意义。CN102494729BCN102497BCN102494729B权利要求书1/3页1.一种智能燃气表计量装置,其特征在于该计量装置主要由控制电路(1)、线性霍尔元件(2)、机械数轮(3)和永久磁钢(4)组成,控制电路(1)包括主控制器(5)、线性霍尔元件供电控制模块(6)、信号采集模块(7)、信号处理模块(8)及报警模块(9);所述智能燃气表计量装置的信号处理方法:机械数轮(3)带动永久磁钢(4)转动时,用线性霍尔元件(2)周围空间产生磁场的变化来表征燃气流量信息,其大小用磁感应强度表征,外部干扰磁场大小用磁感应强度表征,两者在空间上矢量叠加,该叠加磁场大小用磁感应强度表征;线性霍尔元件(2)的模拟电压信号与成正比关系,即:,故也表征为,其中为表征燃气流量信息的模拟电压信号,为表征磁干扰信息的模拟电压信号;信号处理方法就是通过对进行采集、分析、计算,分解出用于表征计量的燃气流量信息和用于判断、记录外部磁场干扰的异常信息;工作流程如下:a)系统上电初始化完后,根据智能燃气表标称流量指标给定时器预设采样周期,然后,启动定时器,系统进入休眠状态;b)定时器的采样周期中断发生后,系统自动唤醒,由休眠状态进入工作状态;c)主控制器(5)开启线性霍尔元件供电控制模块(6),给线性霍尔元件(2)提供供电时序,线性霍尔元件(2)开始检测其周围磁感应强度的大小,转化输出模拟电压信号;d)信号采集模块(7)通过对霍尔元件(2)输出模拟电压信号进行滤波、调理、A/D采集,将线性霍尔元件(2)输出的模拟电压信号转化为数字量,传送至信号处理模块(8);e)信号处理模块(8)对获取的数字量进行分析、处理后,提取燃气流量信息和外部磁场干扰信息;f)上述工作流程完成后,系统保存相关信息,再次进入休眠状态,等待下一个定时采样周期中断到来,重复执行步骤a)至e)的操作流程。2.根据权利要求1所述的一种智能燃气表计量装置,其特征在于所述的主控制器(5)分别与线性霍尔元件供电控制模块(6)、信号采集模块(7)、信号处理模块(8)及报警模块(9)相连,且主控制器(5)控制各个功能模块协调工作;线性霍尔元件供电控制模块(6)给线性霍尔元件(2)提供供电工作时序;信号采集模块(7)由滤波电路(10)、信号调理电路(11)、A/D转换器(12)组成,信号采集模块(7)将线性霍尔元件(2)输出的模拟电压信号转换为数字量后传递给信号处理模块(8);信号处理模块(8)对信号采集模块(7)采集的数据进行分析、处理,获取燃气的流量信息及外部磁场干扰信息;报警模块(9)实时上报外部磁场干扰信息及智能燃气表的异常工作信息。3.根据权利要求1所述的一种智能燃气表计量装置,其特征在于所述的永久磁钢(4)粘贴在机械数轮(3)上,并随机械数轮(3)同步转动,永久磁钢(4)把机械数轮(3)的转动2CN102494729B权利要求书2/3页信息转化为线性霍尔元件(2)可测量的其周围空间磁感应强度变化信息;线性霍尔元件(2)与控制电路(1)中的线性霍尔元件供电控制模块(6)和信号采集模块(7)相连,并固定安装在机械数轮架上,线性霍尔元件(2)将其周围磁感应强度变化信息转换为模拟电压信号输出。4.根据权利要求1所述的一种智能燃气表计量装置,其特征在于所述的步骤e)中信号处理模块(8)对获取的数字量进行分析、处理的具体算法流程如