[0001] 本实用新型涉及燃气技术领域，尤其是一种燃气数据采集装置。

[0002] 随着智能物联网燃气表的推广和应用，燃气公司为加强对工商业用户计量数据的管控，实现计量大数据分析评估，为计量管理和客户安全及个性化服务提供可靠依据，对在用未具备远传功能的燃气表进行加装数据远传功能。

[0003] 目前，大型工商业用户所使用的燃气修正仪大多不具备数据远传功能，均通过加装数据采集器进行数据采集远传。但在数据采集的过程中，往往采用市电或者锂电的方式
向数据采集器进行供电，采用市电的方式供电则需要到工作人员到达现场进行施工取电操
作，耗费电网电力资源；采用锂电的方式供电，则需要工作人员每隔一端时间到达现场更换电池，工作任务繁重。

[0004] 因此，现有技术存在的问题还亟需得到解决和优化。实用新型内容

[0005] 本实用新型的目的在于一定程度上解决相关技术中存在的技术问题。

[0006] 为此，本实用新型实施例的一个目的在于提供一种燃气数据采集装置，通过采用光伏发电和风力发电轮流向燃气数据采集装置供电，不仅实现对采集数据的远传，还能减
少工作人员的现场施工及电池维护工作，进而节约电力资源，减轻工作人员的工作负担。

[0007] 为了达到上述技术目的，本实用新型实施例所采取的技术方案包括：

[0008] 光伏板、风力发电机、支架、电源模块、电源切换模块、处理模块、第一通讯模块和第二通讯模块；

[0009] 所述电源模块包括第一蓄电池和第二蓄电池，所述光伏板、所述风力发电机、所述第一蓄电池和所述第二蓄电池设置在所述支架上，所述光伏板用于向所述第一蓄电池充电，所述风力发电机用于向所述第二蓄电池充电；

[0010] 所述电源切换模块连接至所述第一蓄电池和所述第二蓄电池，所述处理模块连接至所述第一通讯模块、所述电源切换模块和所述第二通讯模块，所述处理模块用于通过所
述第一通讯模块通信连接至所述燃气修正仪；

[0011] 所述电源模块用于向所述第一通讯模块、所述第二通讯模块和所述处理模块供电。

[0012] 另外，根据本实用新型实施例的一种燃气数据采集装置，还可以具有以下附加的技术特征：

[0013] 可选地，在本实用新型的一个实施例中，所述电源切换模块包括电源开关子模块、第一电压检测子模块、第二电压检测子模块和电压转换子模块；

[0014] 所述第一电压检测子模块连接至所述第一蓄电池和所述处理模块，所述第二电压检测子模块连接至所述第二蓄电池和所述处理模块；

[0015] 所述第一电压检测子模块和所述第二电压检测子模块连接至所述电源开关子模块，所述电源开关子模块连接至所述处理模块和所述电压转换子模块。

[0016] 可选地，在本实用新型的一个实施例中，所述电压转换子模块包括L7806芯片或AMS1117芯片。

[0017] 可选地，在本实用新型的一个实施例中，所述第一通讯模块包括RS485芯片，所述RS485芯片的TXD接口和RXD接口与所述处理模块连接。

[0018] 可选地，在本实用新型的一个实施例中，所述第二通讯模块包括4G通讯子模块和SIM卡子模块；

[0019] 所述4G通讯子模块的RXD接口和TXD接口与所述处理模块连接；所述SIM卡子模块的VPP接口、DATA接口、CLK接口和RST接口与所述4G通讯子模块连接。

[0020] 可选地，在本实用新型的一个实施例中，所述燃气数据采集装置还包括存储模块，所述存储模块包括24C02芯片；所述24C02芯片的SCL接口和SDA接口与所述处理模块连接。

[0021] 可选地，在本实用新型的一个实施例中，所述燃气数据采集装置还包括第一充电模块和第二充电模块；

[0022] 所述光伏板通过所述第一充电模块向所述第一蓄电池充电，所述风力发电机通过所述第二充电模块向所述第二蓄电池充电。

[0023] 可选地，在本实用新型的一个实施例中，所述第一充电模块和所述第二充电模块包括CN3767芯片，所述CN3767芯片用于向所述第一蓄电池或所述第二蓄电池充电。

[0024] 可选地，在本实用新型的一个实施例中，所述燃气数据采集装置还包括定位模块，所述定位模块连接至所述处理模块。

[0025] 可选地，在本实用新型的一个实施例中，所述燃气数据采集装置还包括声光报警模块，所述声光报警模块用于向外界发出声光报警信号。

[0026] 本实用新型的优点和有益效果将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到：

[0027] 本申请实施例所公开的一种燃气数据采集装置，包括：光伏板、风力发电机、支架、电源模块、电源切换模块、处理模块、第一通讯模块和第二通讯模块；所述电源模块包括第一蓄电池和第二蓄电池，所述光伏板、所述风力发电机、所述第一蓄电池和所述第二蓄电池设置在所述支架上，所述光伏板用于向所述第一蓄电池充电，所述风力发电机用于向所述第二蓄电池充电；所述电源切换模块连接至所述第一蓄电池和所述第二蓄电池，所述处理
模块连接至所述第一通讯模块、所述电源切换模块和所述第二通讯模块，所述处理模块通
过所述第一通讯模块通信连接至所述燃气修正仪；所述电源模块用于向所述第一通讯模
块、第二通讯模块和所述处理模块供电。该燃气数据采集装置不仅实现对采集数据的远传，还能减少工作人员的现场施工及电池维护工作，进而节约电力资源，减轻工作人员的工作
负担。

[0039] 下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参
考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的
限制。

[0040] 在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实
用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

[0041] 本实用新型申请实施例中，提供了一种燃气数据采集装置，该燃气数据采集装置不仅实现对采集数据的远传，还能减少工作人员的现场施工及电池维护工作，进而节约电
力资源，减轻工作人员的工作负担。

[0042] 参照图1，具体地，本申请实施例中的一种燃气数据采集装置包括：

[0043] 光伏板、风力发电机、支架、电源模块、电源切换模块、处理模块、第一通讯模块和第二通讯模块；

[0044] 所述电源模块包括第一蓄电池和第二蓄电池，所述光伏板、所述风力发电机、所述第一蓄电池和所述第二蓄电池设置在所述支架上，所述光伏板用于向所述第一蓄电池充电，所述风力发电机用于向所述第二蓄电池充电；

[0045] 所述电源切换模块连接至所述第一蓄电池和所述第二蓄电池，所述处理模块连接至所述第一通讯模块、所述电源切换模块和所述第二通讯模块，所述处理模块用于通过所
述第一通讯模块通信连接至所述燃气修正仪；

[0046] 所述电源模块用于向所述第一通讯模块、所述第二通讯模块和所述处理模块供电。

[0047] 可以理解的是，远程控制终端(Remote Terminal Unit，RTU)，是一种针对通信距离较长和工业现场恶劣而设计的具有模块化结构的、特殊的计算机控制终端，其可以实现
遥测、遥信、遥控和遥调等功能。本申请中的远程控制终端主要应用于燃气技术领域，具体地，其可以收集标准体积流量、标准压缩系数、实际压缩系数、实际大气压、被测介质的温度、未修正的瞬时流量等参数，处理模块通过第二通讯模块与远程控制终端远程连接，可以实现对燃气数据的远程监测。参照图2，具体地，处理模块可以选择STM32F103RCT6芯片，处理模块接收到来自燃气修正仪的燃气数据后，将燃气数据通过第二通讯模块传输至远程控
制终端，远程控制终端通过对燃气数据进行相应的判断处理，当燃气数据异常时进行报警，反之则不进行报警。

[0048] 可以理解的是，光伏板将太阳能转换成电能储蓄在第一蓄电池中，风力发电机将风能转换成电能储蓄在第二蓄电池中。具体地，风力发电机可以设置在支架顶端，光伏板可以设置在支架的中部，且与支架存在一定的倾斜角(例如倾斜角可以是45°，以增加光伏板
照射面积)；支架的主体材料可以是AL铝合金、Q235镀锌碳素钢或者304不锈钢，其可以保障光伏板和风力发电机的长期稳定发电，本申请示例仅作说明，并非对本申请做出任何限制，满足实际需求即可。

[0049] 可以理解的是，燃气数据采集装置正常工作时，燃气数据采集装置的处理模块通过第一通讯模块与燃气修正仪进行通讯并接收燃气修正仪采集到的燃气数据，处理模块将
接收到燃气数据进行简单处理后得到第二燃气数据，并将第二燃气数据通过第二通讯模块
传输至远程控制终端，远程控制终端接收到第二燃气数据后对第二燃气数据进行进一步地
统计分析、存储等操作，还有，远程控制终端还可以向处理模块传输控制指令。还可以理解的是，第二燃气数据可以是燃气修正仪采集到的燃气数据经过数模转换或者逻辑运算得到
的。

[0050] 可以理解的是，电源切换模块用于检测第一蓄电池和第二蓄电池的电量。当电源切换检测到第一蓄电池电量接近耗尽时，电源切换模块将自动切换供电线路，选择第二蓄
电池进行供电；当第二蓄电池电量接近耗尽时亦然，以此形成风力供电与太阳能供电互补
的供电模式，本申请在此就不再多余赘述。还可以理解的是，第一蓄电池的电量接近耗尽值可以设置为最大蓄电量的5％、8％或者10％中的任意一种，当第一蓄电池的电量接近耗尽
值到达相应数值时，电源切换模块将自动切换供电线路，选择第二蓄电池进行供电；第二蓄电池的电量接近耗尽值同理，本申请在此不再多余赘述，且本申请示例仅作说明，并非对本申请做出任何限制，满足实际应用需求即可。

[0051] 参照图3、图4和图5，在一些实施例中，所述电源切换模块包括电源开关子模块、第一电压检测子模块、第二电压检测子模块和电压转换子模块；

[0052] 所述第一电压检测子模块连接至所述第一蓄电池和所述处理模块，所述第二电压检测子模块连接至所述第二蓄电池和所述处理模块；

[0053] 所述第一电压检测子模块和所述第二电压检测子模块连接至所述电源开关子模块，所述电源开关子模块连接至所述处理模块和所述电压转换子模块。

[0054] 可以理解的是，电源开关子模块用于控制燃气数据采集装置的正常工作和停止工作；第一电压检测子模块用于检测第一蓄电池的电量剩余情况，第二电压检测子模块同理；
电压转换子模块用于将第一蓄电池和第二蓄电池的供电电压转换成燃气数据采集装置各
组件所需的工作电压。值得说明的是，在本申请实施例中，第一电压检测子模块和第二电压检测子模块的电路结构相似，图5所示的电路结构有多个。

[0055] 具体地，电源开关子模块可以是开关、按钮等可以控制电路通断情况的功能组。当第一蓄电池的电量接近耗尽时，处理模块接收到来自第一电压检测子模块传输的检测信号并判断出第一蓄电池的电量接近耗尽，接着，处理模块控制电源开关子模块中的第一蓄电
池导通电路断开，第二蓄电池导通电路闭合，使第二蓄电池向燃气数据采集装置的各组件
供电。当第二蓄电池的电量接近耗尽时与第一蓄电池的电量接近耗尽时同理，本申请在此
就不再多余赘述。

[0056] 进一步地，在一些实施例中，所述电压转换子模块包括L7806芯片或AMS1117芯片。

[0057] 可以理解的是，L7806芯片是输出电压为6V的三端稳压器，可以将9V至12V的直流电压稳定在6V上，AMS1117芯片是1.2V、1.5V、1.8V、2.5V、3.3V、5V等输出电压的三端稳压器，可以将12V的直流电压稳定到需要的电压上。还可以理解的是电压转换子模块可以有多个，以实现将第一蓄电池和第二蓄电池的供电电压转换成燃气数据采集装置各组件所需的
工作电压。具体地，第一蓄电池和第二蓄电池的供电电压往往是12V，电压转换模块可以将第一蓄电池或第二蓄电池供给的12V供电电压转换成3.3V、5V或者6V中的任意一种，本申请示例仅作说明，并非对本申请作出任何限制，满足实际需求即可。

[0058] 参照图6，在一些实施例中，所述第一通讯模块包括RS485芯片，所述RS485芯片的TXD接口和RXD接口与所述处理模块连接。

[0059] 可以理解的是，RS485芯片的DATA+接口和DATA‑接口连接至燃气修正仪，其用于接收燃气修正仪采集到的燃气数据，具体地连接方式可以采用通讯线或者无线连接。RS485芯片的TXD接口和RXD接口与处理模块连接，以此实现燃气修正仪与燃气数据采集装置中的处理模块之间的数据传输。此外，在一些情况下，RS485芯片可采用RS232芯片替代，相应的替代电路可以简单变化得到，本申请在此就不再多余赘述。

[0060] 参照图7和图8，在一些实施例中，所述第二通讯模块包括4G通讯子模块和SIM卡子模块；

[0061] 所述4G通讯子模块的RXD接口和TXD接口与所述处理模块连接；所述SIM卡子模块的VPP接口、DATA接口、CLK接口和RST接口与所述4G通讯子模块连接。

[0062] 可以理解的是，4G通讯子模块的RXD接口和TXD接口与处理模块连接可以实现处理模块与4G通讯子模块之间的数据传输。SIM卡子模块中的VDD接口和VPP接口共用电源输入，SIM卡子模块中的DATA接口则为与4G通讯子模块之间进行数据信号传输，CLK接口为时钟信
号传输，RST接口为复位接口。还可以理解的是，通过采用SM卡子模块和4G通讯子模块，可实现燃气数据采集装置与远程控制终端之间的远距离、稳定可靠通信。

[0063] 参照图9，在一些实施例中，所述燃气数据采集装置还包括存储模块，所述存储模块包括24C02芯片；所述24C02芯片的SCL接口和SDA接口与所述处理模块连接。

[0064] 可以理解的是，24C02芯片是应用I2C总线芯片的存储器件，其具有接口方便，体积小，数据掉电不丢失等特点，可以作为燃气数据采集装置的存储器件使用。当处理模块接收来自燃气修正仪的燃气数据并对其处理得到第二燃气数据后，处理模块还可以将第二燃气数据存储至存储模块中，在一些特殊情况下(例如网络波动造成的数据丢失、错误等)，远程控制终端向处理模块传输数据重新传输指令，处理模块接收到数据重新传输指令后获取存
储模块的第二燃气数据，并重新向远程控制终端传输，以此确保远程控制终端接收到数据
准确性。

[0065] 在一些实施例中，所述燃气数据采集装置还包括第一充电模块和第二充电模块；

[0066] 所述光伏板通过所述第一充电模块向所述第一蓄电池充电，所述风力发电机通过所述第二充电模块向所述第二蓄电池充电。

[0067] 可以理解的是，光伏板发电受限于照射面积、太阳辐射强度等因素，光伏板的输出电压较不稳定，直接使用光伏板给第一蓄电池充电容易出现过充或反充现象，影响第一蓄电池的使用寿命。风力发电机受限于风速等因素，风力发电机的输出电压也较不稳定，直接使用风力发电机给第二蓄电池充电容易影响第二蓄电池的使用寿命。本申请实施例通过采
用第一充电模块能够使输入至第一蓄电池的充电电压相对稳定，有效地保障了第一蓄电池
的使用寿命，第二充电模块同理，本申请在此就不再多余赘述。

[0068] 参照图10，进一步地，在一些实施例中，所述第一充电模块和所述第二充电模块包括CN3767芯片，所述CN3767芯片用于向所述第一蓄电池或所述第二蓄电池充电。

[0069] 可以理解的是，CN3767芯片是PWN降压模式下的12V蓄电池充电管理集成电路，具有涓流、恒流、过充电和浮充电模式，当使用太能板或风力发电机向蓄电池充电时，CN3767芯片能够自动跟踪太阳能板或风力发电机的最大发电功率，可最大限度地利用太阳能板或
风力发电机的输出功率，进而蓄电池的充电电压相对稳定，有效地保障了第一蓄电池和第
二蓄电池的使用寿命。还可以理解的是，CN3767芯片的涓流、恒流、过充电和浮充电模式的具体工作方式已有多种实现方式；此外，在本申请实施例中，第一充电模块和第二充电模块的电路结构相似，本申请在此就不再多余赘述。

[0070] 在一些实施例中，所述燃气数据采集装置还包括定位模块，所述定位模块连接至所述处理模块。

[0071] 可以理解的是，当远程控制终端远程通信连接的燃气数据采集装置有多个时，采用定位模块的燃气数据采集装置在向远程控制终端传输第二燃气数据时还可以传输其定
位数据信息。当远程控制终端分析判断出某个燃气数据采集装置传输的第二燃气数据出现
异常时，工作人员可根据对应的定位数据信息快速获取到异常第二燃气数据信息所在位
置，及时核查并处理，有利于提高工作人员的工作效率。

[0072] 在一些实施例中，所述燃气数据采集装置还包括声光报警模块，所述声光报警模块用于向外界发出声光报警信号。

[0073] 可以理解的是，在一些情况下，如燃气修正仪与处理模块的数据传输异常或者处理模块与远程控制终端的数据传输异常时，处理模块还可以控制声光报警模块向外界发出
声光报警信号，以此提醒周边人员注意并处理。具体地，声光报警模块包括蜂鸣器和LED灯，其中，蜂鸣器报警可以是持续间歇性发声，LED报警可以是持续性闪烁。

[0074] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“另一实施方式”或“某些实施方式”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

[0075] 尽管已经示出和描述了本实用新型的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。