專利名稱：一種遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集終端。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的新型流量計(jì)等現(xiàn)場(chǎng)儀表，其監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集由于缺乏集控系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集工作非常繁瑣而且缺乏實(shí)時(shí)性，采集的數(shù)據(jù)不能反映當(dāng)前的用戶情況，不利于燃?xì)夤緦?duì)燃?xì)獯罂蛻舻挠脷馇闆r進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、分析和管理。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集終端，用以解決現(xiàn)有的流量?jī)x表采集工作繁瑣且缺乏實(shí)時(shí)性的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的方案是一種遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集終端，包括微處理器， 微處理器輸入連接用于監(jiān)測(cè)外部流量計(jì)的采集電路、防竊氣的防竊檢測(cè)電路、用于檢測(cè)燃?xì)庑孤秷?bào)警檢測(cè)器輸出的燃?xì)庑孤秷?bào)警檢測(cè)電路，輸出連接用于顯示的LCD電路以及時(shí)鐘日歷電路；微控制器還接設(shè)有存儲(chǔ)器電路、GPRS無(wú)線通訊電路；所述終端還設(shè)有用于為微控制器、上述各電路以及外部流量計(jì)供電的電源電路。進(jìn)一步的，所述采集電路包括用于連接脈沖型流量計(jì)的計(jì)數(shù)電路與用于連接 485通訊型流量計(jì)的485通訊采集電路。所述終端還設(shè)有用于在所述電源電路故障情況下為所述外部流量計(jì)供電的備用電池。所述微處理器采用MSP430F449單片機(jī)。本實(shí)用新型的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集終端，能夠?qū)飧鳝h(huán)節(jié)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的采集壓力、流量、溫度、總用量及異常信息等各種數(shù)據(jù)的采集，并采用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸?shù)娇刂浦行?，供控制中心及有關(guān)部門分析和決策取用。一旦出現(xiàn)異常，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，盡快排除故障，減少企業(yè)在生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中造成的巨大經(jīng)濟(jì)損失，提高了整體的服務(wù)水平。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本實(shí)用新型的電路原理圖1 ；圖3是本實(shí)用新型的電路原理圖2。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。如圖1所述的一種遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集終端，包括微處理器D1，微處理器Dl輸入連接用于監(jiān)測(cè)脈沖型外部流量計(jì)的脈沖計(jì)數(shù)采集電路、用于監(jiān)測(cè)485通訊型外部流量計(jì)的485通訊采集電路、防竊氣的防竊檢測(cè)電路、用于檢測(cè)燃?xì)庑孤秷?bào)警檢測(cè)器輸出的燃?xì)庑孤秷?bào)警檢測(cè)電路，輸出連接用于顯示的LCD電路以及時(shí)鐘日歷電路；微控制器還接設(shè)有存儲(chǔ)器電路、GPRS無(wú)線通訊電路及其電源電路和備用電池。[0012]如圖2，微處理器Dl采用MSP430F449單片機(jī)。以下單片機(jī)即是指微處理器Dl。如圖2所示，終端接220V交流電源，經(jīng)開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換為24V為外部流量計(jì)供電，然后通過(guò)第一穩(wěn)壓芯片m轉(zhuǎn)換為10V，在分別經(jīng)過(guò)第二穩(wěn)壓芯片N2輸出VCC，VCC為3. 3V，脈沖計(jì)數(shù)采集電路是采用第三穩(wěn)壓芯片N5的輸出3. 6V供電，其他各電路與單片機(jī)采用VCC 供電。因?yàn)橐坏┙涣麟姅嚯姾笾苯庸┙o流量計(jì)的MV電會(huì)中斷，所以本終端設(shè)計(jì)備用電池自動(dòng)切換供電電路。電路由R57、R58、R59、VT14、VT15、VD7、VD18組成。當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到交流電斷電后產(chǎn)生中斷，程序?qū)⒘⒓词箚纹瑱C(jī)83腳置高電平，VT14導(dǎo)通，VT15隨著VT4的導(dǎo)通也導(dǎo)通，這樣電池電壓E+通過(guò)VT15后在通過(guò)VD7的導(dǎo)通而繼續(xù)給外部流量計(jì)供電。從而使兩種供電方式實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換。當(dāng)有交流電時(shí)，VD18導(dǎo)通，VD17因反向電壓處于截止?fàn)顟B(tài)，而且單片機(jī)檢測(cè)到有MV電時(shí)將會(huì)立即使83腳輸出低電平，從而VT14，VT15截止，電池 E+供電被切斷。圖2中電阻R9，RlO串聯(lián)構(gòu)成電池電壓分壓電路，從而使單片機(jī)96腳通過(guò)電阻R9接電池電壓，以此為單片機(jī)內(nèi)部利用AD轉(zhuǎn)換時(shí)刻檢測(cè)電池電壓的高低，來(lái)告知用戶及時(shí)更換電池。那么R11、VZ1利用二極管穩(wěn)壓的原理使原先交流電變換為直流MV電壓后再次把電壓穩(wěn)定到3V左右以供單片機(jī)檢測(cè)是否有交流電。一旦交流電斷電，與之相連接81 腳將會(huì)中斷CPU，是CPU在程序上做相應(yīng)的處理。而與之相同的系統(tǒng)電路在直流IOV供電上也做了掉電檢測(cè)，R28、R14將IOV分壓后得到3. 5V左右的電壓供單片機(jī)80腳的I/O 口終端檢測(cè)。脈沖計(jì)數(shù)采集電路和竊氣檢測(cè)電路如圖2所示，單片機(jī)I/O 口 68、84管腳通過(guò)上拉電阻R37、R35連接第三穩(wěn)壓芯片N5的輸出端，68、84管腳采樣檢測(cè)流量計(jì)接口輸出的高低電平，其中84腳用來(lái)檢測(cè)計(jì)數(shù)脈沖高低電平的，而68腳用來(lái)檢測(cè)是否有竊氣或報(bào)警信號(hào)輸出，68腳平時(shí)為高電平，當(dāng)為低電平時(shí)為竊氣或報(bào)警信號(hào)發(fā)生，84腳為由高到低電平為一次計(jì)數(shù)。由于被監(jiān)控采集的流量計(jì)不僅有脈沖采集型，還有485通訊型，所示該終端還設(shè)計(jì)了 485通訊采集電路，通訊核心芯片采用MAX3483EEN，如圖2中D2。D2的A線作為公共端，B線由單片機(jī)控制的電子開(kāi)關(guān)芯片D9(采用HEF4066BT芯片)的4路電子開(kāi)關(guān)的控制線來(lái)進(jìn)行4路切換采集外部流量計(jì)485端口數(shù)據(jù)。電路中的兩位撥碼開(kāi)關(guān)SWl作用為當(dāng)外接一路485流量計(jì)時(shí)，B路可以通過(guò)此開(kāi)關(guān)把4路電子開(kāi)關(guān)芯片D9旁路掉，這樣使一路485通訊的路徑更短，也避免了一旦D9損壞后導(dǎo)致所有4路485通訊失效。如圖2中TVS廣TVS6 為雙向瞬態(tài)抑制管主要起到抗靜電釋放作用，F(xiàn)fF5為自恢復(fù)保險(xiǎn)絲和GfG4陶瓷放電管， 組成了 4路485通訊支路的抗雷擊保護(hù)作用，使系統(tǒng)電路極可能較少雷擊的損壞。如圖2、圖3所示，GPRS無(wú)線通訊電路采用的是法國(guó)Wavecom公司生產(chǎn)的工業(yè)級(jí)一線產(chǎn)品Q64GPRS無(wú)線模塊D8。單片機(jī)的70 73和76 79腳相連GPRS無(wú)線模塊D8，分別用于控制和檢測(cè)GPRS無(wú)線模塊的狀態(tài)，單片機(jī)的74腳和75腳與GPRS無(wú)線模塊D8的42 (RD),41 (TD)腳相連為串口通訊功能，用來(lái)發(fā)送和接收GPRS數(shù)據(jù)。當(dāng)GPRS無(wú)線模塊成功開(kāi)機(jī)后，GPRS無(wú)線模塊的34腳會(huì)輸出2. 7V高電平，從而使GPRS無(wú)線模塊的電源指示燈 LEDl (紅燈)亮。將SIM卡插入XS4插座，GPRS無(wú)線模塊D8初始化SIM卡成功后，GPRS無(wú)線模塊的33腳會(huì)每隔3秒鐘置高電平，從而VT4導(dǎo)通LED2 (綠燈)燈亮，這樣每3秒閃亮一次說(shuō)明接收到GSM信號(hào)強(qiáng)度正常，另外如果收到電話振鈴后LED2會(huì)閃動(dòng)的頻率很快。與 SIM卡座XS4相連的瞬態(tài)擬制二極管組起到保護(hù)SIM卡和GPRS無(wú)線模塊D8的防靜電沖擊作用。GPRS無(wú)線模塊D8對(duì)SIM卡進(jìn)行讀寫(xiě)數(shù)據(jù)操作。單片機(jī)Dl按照內(nèi)部的程序初始化 GPRS無(wú)線模塊D8，成功后按以下步驟開(kāi)始登陸GPRS網(wǎng)絡(luò)(1)讀取主APN設(shè)置(2)釋放IP 地址(3)設(shè)置主APN (4)激活I(lǐng)P地址(5)連接到主或備用數(shù)據(jù)服務(wù)中心。收到服務(wù)中心的正確應(yīng)答后，單片機(jī)97腳輸出高電平，從而使三極管VT3導(dǎo)通，LED3燈(藍(lán)燈)亮。指示終端處在GPRS在線狀態(tài)。如果初始化和登錄GPRS網(wǎng)絡(luò)失敗，單片機(jī)首先使71腳輸出低電平使GPRS無(wú)線模塊關(guān)機(jī)之后在使50腳輸出高電平從而使VT13導(dǎo)通，繼電器J3得電使常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，GPRS無(wú)線模塊D8的VDCE (3. 6V)斷電，持續(xù)十幾秒后單片機(jī)會(huì)使50腳重新輸出低電平，從而恢復(fù)模塊的供電，實(shí)現(xiàn)了模塊斷電重啟功能?？紤]到燃?xì)庠O(shè)備現(xiàn)場(chǎng)安裝了檢測(cè)燃?xì)饣驓怏w檢測(cè)報(bào)警設(shè)備，該終端設(shè)計(jì)了燃?xì)庑孤秷?bào)警檢測(cè)電路。如圖2所示，單片機(jī)82腳用于檢測(cè)報(bào)警設(shè)備發(fā)出的報(bào)警信號(hào)，單片機(jī)82 腳與檢測(cè)設(shè)備的報(bào)警端之間設(shè)有二極管VD10，二極管VDlO陽(yáng)極接單片機(jī)82腳，其原理為 因?yàn)榻^大多數(shù)燃?xì)庑孤秷?bào)警設(shè)備為兩線制(信號(hào)線，地線)低電平輸出報(bào)警，所以利用二極管VDlO實(shí)現(xiàn)極性隔離的原理，平時(shí)沒(méi)有報(bào)警信號(hào)輸出時(shí)是單片機(jī)82腳一直檢測(cè)為高電平， 如有報(bào)警信號(hào)輸出時(shí)二極管VDlO導(dǎo)通使得單片機(jī)82腳電平拉低，單片機(jī)檢測(cè)到高電平后在通過(guò)GPRS方式把報(bào)警信息發(fā)送到遠(yuǎn)程服務(wù)中心上。終端還設(shè)置有時(shí)鐘日歷功能，通過(guò)外接一個(gè)時(shí)鐘芯片PCF8563來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖2中 D6，與單片機(jī)Dl之間采用串行IIC通訊方式。為應(yīng)對(duì)突發(fā)情況，如遠(yuǎn)程服務(wù)中心進(jìn)行維護(hù)和調(diào)試、現(xiàn)場(chǎng)停電、手機(jī)GPRS網(wǎng)路不正常、網(wǎng)絡(luò)故障或終端的SIM卡停機(jī)都會(huì)造成終端的GPRS數(shù)據(jù)上報(bào)失敗?；诖嗽?，本終端設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路，如圖2中的EEPROM芯片D4，與單片機(jī)Dl采用IIC通訊。
權(quán)利要求1.一種遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于，包括微處理器，微處理器輸入連接用于監(jiān)測(cè)外部流量計(jì)的采集電路、防竊氣的防竊檢測(cè)電路、用于檢測(cè)燃?xì)庑孤秷?bào)警檢測(cè)器輸出的燃?xì)庑孤秷?bào)警檢測(cè)電路，輸出連接用于顯示的LCD電路以及時(shí)鐘日歷電路；微控制器還接設(shè)有存儲(chǔ)器電路、GPRS無(wú)線通訊電路；所述終端還設(shè)有用于為微控制器、上述各電路以及外部流量計(jì)供電的電源電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于，所述采集電路包括用于連接脈沖型流量計(jì)的計(jì)數(shù)電路與用于連接485通訊型流量計(jì)的485通訊采集電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于，所述終端還設(shè)有用于在所述電源電路故障情況下為所述外部流量計(jì)供電的備用電池。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于，所述微處理器采用 MSP430F449 單片機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集終端，能夠?qū)飧鳝h(huán)節(jié)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的采集壓力、流量、溫度、總用量及異常信息等各種數(shù)據(jù)的采集，并采用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸?shù)娇刂浦行模┛刂浦行募坝嘘P(guān)部門分析和決策取用。一旦出現(xiàn)異常，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，盡快排除故障，減少企業(yè)在生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，提高了整體的服務(wù)水平。
文檔編號(hào)G08C17/02GK201976260SQ20102068465
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
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