基于工業(yè)儀表總線(xiàn)結(jié)構(gòu)的氣表移動(dòng)記錄器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供了一種基于工業(yè)儀表總線(xiàn)結(jié)構(gòu)的氣表移動(dòng)記錄器，包括氣表搜集氣路、氣表數(shù)據(jù)發(fā)送電路、氣表數(shù)據(jù)接收電路、供電電源、工業(yè)儀表總線(xiàn)及無(wú)線(xiàn)保真電路；；其中所述氣表搜集電路分別與氣表數(shù)據(jù)發(fā)送電路、氣表數(shù)據(jù)接收電路、供電電源、工業(yè)儀表總線(xiàn)及無(wú)線(xiàn)保真電路相連接；所述氣表數(shù)據(jù)發(fā)送電路包括可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317及其外圍電路；所述氣表數(shù)據(jù)接收電路包括比較器LM393及其外圍電路；所述供電電源分別對(duì)氣表搜集電路、氣表數(shù)據(jù)發(fā)送電路、電表數(shù)據(jù)接收電路、工業(yè)儀表總線(xiàn)及無(wú)線(xiàn)保真電路供電；本實(shí)用新型移動(dòng)記錄器采用鋰電池組供電，具有攜帶方便、數(shù)據(jù)傳輸速度快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、安裝維護(hù)容易等特點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于工業(yè)儀表總線(xiàn)結(jié)構(gòu)的氣表移動(dòng)記錄器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及用戶(hù)氣表狀態(tài)信息監(jiān)控領(lǐng)域，具體是一種基于工業(yè)儀表總線(xiàn)結(jié)構(gòu)的氣表移動(dòng)記錄器。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，大多數(shù)的氣表都不具備數(shù)據(jù)信息遠(yuǎn)傳的功能，電力公司要想獲取用戶(hù)的用水信息，只有采取人工定期上門(mén)掃表的形式，這樣不僅抄表時(shí)間長(zhǎng)，浪費(fèi)人力、物力，而且無(wú)法及時(shí)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和分析。
[0003]針對(duì)現(xiàn)狀，一些自氣表公司采用RS485、MBUS等有線(xiàn)傳輸方式將氣表的數(shù)據(jù)傳送給控制中心，人工布線(xiàn)耗費(fèi)大量人力和物力，采集器需要添加新設(shè)備時(shí)必須重新布線(xiàn)，可擴(kuò)展性差。由于絕大部分氣表安裝在井里或是室外，設(shè)備取電存在很大的問(wèn)題。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊采集氣表狀況信息，提出了基于鋰電池供電的氣表采集器。氣表經(jīng)工業(yè)總線(xiàn)與采集器相連，手機(jī)等手持設(shè)備通過(guò)WIFI無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)MBUS總線(xiàn)上的氣表數(shù)據(jù)的采集。電力公司抄表時(shí)，只要在手機(jī)或平板電腦上安裝抄表軟件，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)氣表數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)和統(tǒng)計(jì)。本采集器具有方便攜帶、數(shù)據(jù)傳輸速度快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、手機(jī)或平板抄表等特點(diǎn)。適宜在氣表供電設(shè)施中安裝使用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種攜帶方便、數(shù)據(jù)傳輸速度快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、安裝維護(hù)容易的基于工業(yè)儀表總線(xiàn)結(jié)構(gòu)的氣表移動(dòng)記錄器。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0006]基于工業(yè)儀表總線(xiàn)結(jié)構(gòu)的氣表移動(dòng)記錄器，其包括氣表記錄電路、氣表數(shù)據(jù)發(fā)送電路、氣表數(shù)據(jù)接收電路、供電電源、工業(yè)儀表總線(xiàn)及無(wú)線(xiàn)保真電路，其中
[0007]所述氣表記錄電路分別與無(wú)線(xiàn)保真電路、氣表數(shù)據(jù)發(fā)送電路、氣表數(shù)據(jù)接收電路及供電電源相連接；
[0008]所述氣表數(shù)據(jù)發(fā)送電路包括光電隔離器U9、三極管Q4、可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317,所述氣表記錄電路的MCU TXD端口與光電隔離器U9的管腳2相連接，所述光電隔離器U9的管腳I通過(guò)電阻R32與3.3V電壓相連接，所述光電隔離器U9的管腳4與12V電壓相連接，所述光電隔離器I U9的管腳3 —路通過(guò)電阻R47接地，另一路通過(guò)電阻與三極管Q4的基極相連接，三極管Q4的發(fā)射極接地，三極管Q4的集電極通過(guò)電阻R58與可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317的ADJ端相連接，所述可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317的ADJ端一路通過(guò)電阻R59接地，一路通過(guò)電容C28接地，另一路通過(guò)電阻R60與可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317的Vout端相連接，所述可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317的Vin端與35V電壓連接，所述可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317的Vout端通過(guò)電容C24接地，所述可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317的Vout端通過(guò)電阻R61與工業(yè)儀表總線(xiàn)相連接，所述工業(yè)儀表總線(xiàn)與氣表相連接；
[0009]所述氣表數(shù)據(jù)接收電路(3)包括比較器LM393、二極管D4、U7及電容E6，儀表總線(xiàn)一路通過(guò)電阻R63與比較器LM393的輸入端正極相連接，另一路與二極管D4的正極相連接，二極管D4的負(fù)極通過(guò)電阻R63與比較器LM393輸入端負(fù)極相連接，所述比較器LM393輸入端負(fù)極一路通過(guò)電阻R65接地，一路與電容E6的正極相連接，所述電容E6的負(fù)極接地；所述35V電源通過(guò)U6B與比較器LM393連接并接地，所述比較器LM393的輸出端與U7的管腳2相連接，并通過(guò)管腳4與氣表記錄電路(I)的MCU RXD端口相連接；所述U7的管腳3接地，U7的管腳4通過(guò)電阻R6與3.3V電壓連接，U7的I管腳通過(guò)電阻R46與12V電壓連接;
[0010]所述供電電源分別對(duì)氣表記錄電路、氣表數(shù)據(jù)發(fā)送電路、氣表數(shù)據(jù)接收電路、供電電源、工業(yè)儀表總線(xiàn)及無(wú)線(xiàn)保真電路供電。
[0011]進(jìn)一步的，所述氣表記錄電路為8位或16位MCU。
[0012]進(jìn)一步的，所述供電電源為鋰電池組。
[0013]進(jìn)一步的，所述無(wú)線(xiàn)保真電路采用無(wú)線(xiàn)保真電路模塊USR-WIFI232-G。
[0014]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)及有益效果如下:
[0015]本采集器采用氣表記錄電路、無(wú)線(xiàn)保真電路及工業(yè)儀表總線(xiàn)總線(xiàn)，具有方便攜帶、數(shù)據(jù)傳輸速度快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、手機(jī)或平板抄表等特點(diǎn)。適宜在氣表設(shè)施中安裝使用。
[0016]

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1所示為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例基于工業(yè)儀表總線(xiàn)結(jié)構(gòu)的氣表移動(dòng)記錄器；
[0018]圖2為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例氣表數(shù)據(jù)發(fā)送電路圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例氣表數(shù)據(jù)接收電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖給出一個(gè)非限定性的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的闡述。
[0021]參照?qǐng)D1-圖3所示，圖1為一種基于工業(yè)儀表總線(xiàn)結(jié)構(gòu)的氣表移動(dòng)記錄器，其特征在于:包括氣表記錄電路I)、氣表數(shù)據(jù)發(fā)送電路2、氣表數(shù)據(jù)接收電路3、供電電源4、工業(yè)儀表總線(xiàn)5及無(wú)線(xiàn)保真電路6;其中
[0022]所述氣表記錄電路I分別與無(wú)線(xiàn)保真電路6、氣表數(shù)據(jù)發(fā)送電路2、氣表數(shù)據(jù)接收電路3及供電電源4相連接；
[0023]所述氣表數(shù)據(jù)發(fā)送電路2包括光電隔離器U9、三極管Q4、可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317，所述氣表記錄電路I的MCU TXD端口與光電隔離器U9的管腳2相連接，所述光電隔離器U9的管腳I通過(guò)電阻R32與3.3V電壓相連接，所述光電隔離器U9的管腳4與12V電壓相連接，所述光電隔離器I U9的管腳3 —路通過(guò)電阻R47接地，另一路通過(guò)電阻與三極管Q4的基極相連接，三極管Q4的發(fā)射極接地，三極管Q4的集電極通過(guò)電阻R58與可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317的ADJ端相連接，所述可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317的ADJ端一路通過(guò)電阻R59接地，一路通過(guò)電容C28接地，另一路通過(guò)電阻R60與可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317的Vout端相連接，所述可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317的Vin端與35V電壓連接，所述可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317的Vout端通過(guò)電容C24接地，所述可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317的Vout端通過(guò)電阻R61與工業(yè)儀表總線(xiàn)相連接，所述工業(yè)儀表總線(xiàn)與氣表相連接；
[0024]所述氣表數(shù)據(jù)接收電路3包括比較器LM393、二極管D4、U7及電容E6，儀表總線(xiàn)5 一路通過(guò)電阻R63與比較器LM393的輸入端正極相連接，另一路與二極管D4的正極相連接，二極管D4的負(fù)極通過(guò)電阻R63與比較器LM393輸入端負(fù)極相連接，所述比較器LM393輸入端負(fù)極一路通過(guò)電阻R65接地，一路與電容E6的正極相連接，所述電容E6的負(fù)極接地；所述35V電源通過(guò)U6B與比較器LM393連接并接地，所述比較器LM393的輸出端與U7的管腳2相連接，并通過(guò)管腳4與氣表記錄電路I的MCU RXD端口相連接；所述U7的管腳3接地，U7的管腳4通過(guò)電阻R6與3.3V電壓連接，U7的I管腳通過(guò)電阻R46與12V電壓連接；
[0025]所述供電電源4分別對(duì)氣表記錄電路1、氣表數(shù)據(jù)發(fā)送電路2、氣表數(shù)據(jù)接收電路
3、供電電源4、工業(yè)儀表總線(xiàn)5及無(wú)線(xiàn)保真電路6供電；
[0026]所述氣表記錄電路I為8位或16位MCU0
[0027]所述供電電源4為鋰電池組。
[0028]所述無(wú)線(xiàn)保真電路6采用無(wú)線(xiàn)保真電路模塊USR-WIFI232-G。
[0029]發(fā)送和接收原理:工業(yè)儀表總線(xiàn)主設(shè)備到從設(shè)備的碼流是通過(guò)電平變化的方式傳送位信息，電平符合如下規(guī)定:邏輯“I”(MARK)對(duì)應(yīng)36V的電壓，在傳送邏輯“O” (SPACE)時(shí)，總線(xiàn)上的電壓從36V減少到24V。工業(yè)儀表總線(xiàn)從設(shè)備到主設(shè)備的碼流是通過(guò)調(diào)制從設(shè)備消耗的電流來(lái)實(shí)現(xiàn)，電流符合如下規(guī)定:邏輯“I”(MARK)用1.5mA的恒定電流表示，邏輯“O”(SPACE)則需在1.5mA的基礎(chǔ)上再加上ll_20mA的電流。工業(yè)儀表總線(xiàn)上的靜止?fàn)顟B(tài)是邏輯“1”，此時(shí)總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器上的電壓是36V，從設(shè)備的靜態(tài)電流是1.5mA恒定電流。當(dāng)所有從設(shè)備都不輸出邏輯“O”時(shí)，總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器輸出一個(gè)恒定的電流以驅(qū)動(dòng)總線(xiàn)，由于傳輸線(xiàn)的阻抗衰減，同時(shí)根據(jù)從設(shè)備和主設(shè)備的距離及從設(shè)備總靜態(tài)電流的大小，在從設(shè)備端的實(shí)際電壓要略低于36V。因此從設(shè)備在識(shí)別總線(xiàn)上的碼流時(shí)是根據(jù)12V電平的偏移而不是根據(jù)電壓的絕對(duì)值來(lái)進(jìn)行的。主設(shè)備在接收從設(shè)備發(fā)送的SPACE值時(shí)則是根據(jù)總線(xiàn)電流有l(wèi)l-20mA的增加來(lái)判別。因此M-Bus在任何時(shí)候數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较蚴菃蜗虻?，從主設(shè)備到從設(shè)備或從從設(shè)備到主設(shè)備，這種通信方式不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)從設(shè)備的遠(yuǎn)程供電同時(shí)還獲得了對(duì)外部干擾的很強(qiáng)的抵抗能力。
[0030]優(yōu)選的，當(dāng)手機(jī)/平板電腦采集氣表的信息時(shí)，所述無(wú)線(xiàn)保真電路6通過(guò)WIFI天線(xiàn)接收手機(jī)/平板電腦發(fā)送來(lái)的采集控制信號(hào)，并通過(guò)無(wú)線(xiàn)保真電路6的TXD WIFI端子轉(zhuǎn)發(fā)給采集電路1，所述采集電路I通過(guò)MCU TXD端子將采集控制信號(hào)發(fā)送到發(fā)送電路2，所述發(fā)送電路2通過(guò)可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317M輸出高/低電壓，并經(jīng)過(guò)MBUS總線(xiàn)將控制信號(hào)發(fā)送給氣表；
[0031]USR-WIFI232-G的作用就是一個(gè)WIFI熱點(diǎn)，和無(wú)線(xiàn)路由器的作用基本一樣；它內(nèi)部除了 WIFI的物理熱點(diǎn)外，還有一個(gè)TCP電路，IP是10.10.100.254，端口是8899，手機(jī)連接上這相模塊的WIFI網(wǎng)絡(luò)后，再連接到TCP電路后，就可以實(shí)現(xiàn)TCP連接和串口之前的數(shù)據(jù)透明傳輸
[0032]優(yōu)選的，當(dāng)氣表將電量信息通過(guò)MBUS返回給手機(jī)/平板電腦時(shí)，所述氣表經(jīng)過(guò)MBUS總線(xiàn)與接收電路3相連接，所述接收電路3通過(guò)比較器LM393將電量信息信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給采集電路I的MCU RXD端口，所述采集電路I將電量信息信號(hào)發(fā)送給WIFI電路的RXD端子，并通過(guò)WIFI天線(xiàn)發(fā)送給手機(jī)/平板電腦。
[0033]更優(yōu)選的是，所述采集電路I為8位或16位MCU，優(yōu)選的，所述采集電路I為單片機(jī)單元；
[0034]更優(yōu)選的是，所述供電電源4為14.8V 4400mAH鋰電池組。
[0035]本實(shí)施例中，所述氣表為智能氣表，經(jīng)過(guò)MBUS總線(xiàn)與采集器連接，手機(jī)、iPad等具有WIFI網(wǎng)絡(luò)的手持設(shè)備連接到無(wú)線(xiàn)保真電路6電路，通過(guò)手機(jī)軟件獲取氣表信息，實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)抄表。
[0036]這些實(shí)施例應(yīng)理解為僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。在閱讀了本實(shí)用新型的記載的內(nèi)容之后，技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等效變化和修飾同樣落入本實(shí)用新型權(quán)利要求所限定的范圍。
【權(quán)利要求】
1.基于工業(yè)儀表總線(xiàn)結(jié)構(gòu)的氣表移動(dòng)記錄器，其特征在于:包括氣表記錄電路(I)、氣表數(shù)據(jù)發(fā)送電路(2)、氣表數(shù)據(jù)接收電路(3)、供電電源(4)、工業(yè)儀表總線(xiàn)(5)及無(wú)線(xiàn)保真電路(6);其中 所述氣表記錄電路(I)分別與無(wú)線(xiàn)保真電路￠)、氣表數(shù)據(jù)發(fā)送電路(2)、氣表數(shù)據(jù)接收電路⑶及供電電源⑷相連接； 所述氣表數(shù)據(jù)發(fā)送電路(2)包括光電隔離器U9、三極管Q4、可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317,所述氣表記錄電路(I)的MCU TXD端口與光電隔離器U9的管腳2相連接，所述光電隔離器U9的管腳I通過(guò)電阻R32與3.3V電壓相連接，所述光電隔離器U9的管腳4與12V電壓相連接，所述光電隔離器I U9的管腳3 —路通過(guò)電阻R47接地，另一路通過(guò)電阻與三極管Q4的基極相連接，三極管Q4的發(fā)射極接地，三極管Q4的集電極通過(guò)電阻R58與可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317的ADJ端相連接，所述可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317的ADJ端一路通過(guò)電阻R59接地，一路通過(guò)電容C28接地，另一路通過(guò)電阻R60與可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317的Vout端相連接，所述可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317的Vin端與35V電壓連接，所述可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317的Vout端通過(guò)電容C24接地，所述可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317的Vout端通過(guò)電阻R61與工業(yè)儀表總線(xiàn)相連接，所述工業(yè)儀表總線(xiàn)與氣表相連接； 所述氣表數(shù)據(jù)接收電路(3)包括比較器LM393、二極管D4、U7及電容E6，儀表總線(xiàn)(5)一路通過(guò)電阻R63與比較器LM393的輸入端正極相連接，另一路與二極管D4的正極相連接，二極管D4的負(fù)極通過(guò)電阻R63與比較器LM393輸入端負(fù)極相連接，所述比較器LM393輸入端負(fù)極一路通過(guò)電阻R65接地，一路與電容E6的正極相連接，所述電容E6的負(fù)極接地；所述35V電源通過(guò)U6B與比較器LM393連接并接地，所述比較器LM393的輸出端與U7的管腳2相連接，并通過(guò)管腳4與氣表記錄電路(I)的MCU RXD端口相連接；所述U7的管腳3接地，U7的管腳4通過(guò)電阻R6與3.3V電壓連接，U7的I管腳通過(guò)電阻R46與12V電壓連接; 所述供電電源(4)分別對(duì)氣表記錄電路(I)、氣表數(shù)據(jù)發(fā)送電路(2)、氣表數(shù)據(jù)接收電路(3)、供電電源(4)、工業(yè)儀表總線(xiàn)(5)及無(wú)線(xiàn)保真電路(6)供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于工業(yè)儀表總線(xiàn)結(jié)構(gòu)的氣表移動(dòng)記錄器，其特征在于:所述氣表記錄電路⑴為8位或16位MCU。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于工業(yè)儀表總線(xiàn)結(jié)構(gòu)的氣表移動(dòng)記錄器，其特征在于:所述供電電源⑷為鋰電池組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于工業(yè)儀表總線(xiàn)結(jié)構(gòu)的氣表移動(dòng)記錄器，其特征在于:所述無(wú)線(xiàn)保真電路(6)采用無(wú)線(xiàn)保真電路模塊USR-WIFI232-G。
【文檔編號(hào)】G08C17/02GK204029138SQ201420437070
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年8月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月4日
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