城市供水管網(wǎng)智能檢測終端的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明所述城市供水管網(wǎng)智能檢測終端，包括主控MCU，與主控MCU連接的JTAG接口、總線接口單元電路、通信模塊，還包括與主控電路連接的時(shí)鐘電路和信號(hào)處理電路，所述信號(hào)處理電路與安裝在供水管網(wǎng)上的現(xiàn)場傳感器信號(hào)連接。本發(fā)明所述城市供水管網(wǎng)智能檢測終端，能夠滿足當(dāng)?shù)毓芫W(wǎng)監(jiān)測的需求。終端采用低功耗單片機(jī)并對耗能最大的GPRS模塊采取限能措施，提高了電池的壽命，增加了系統(tǒng)可靠運(yùn)行的時(shí)間。同時(shí)本系統(tǒng)可以將現(xiàn)場參數(shù)的監(jiān)測量，通過短信息、網(wǎng)絡(luò)及E?mail等多種方式進(jìn)行傳送，可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)，點(diǎn)對多點(diǎn)等靈活的組網(wǎng)方式。
【專利說明】
城市供水管網(wǎng)智能檢測終端
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電子電路領(lǐng)域，具體地，涉及一種城市供水管網(wǎng)智能檢測終端。
【背景技術(shù)】
[0002]在許多城市里，供水管網(wǎng)和水質(zhì)監(jiān)測站分布在城區(qū)的各個(gè)地點(diǎn)，過去主要采取人工抄表、電話報(bào)數(shù)、現(xiàn)場檢測、手動(dòng)操作調(diào)試的原始調(diào)度方法。位于控制中心管理若干個(gè)地理位置比較集中的站點(diǎn)的管理人員很難及時(shí)了解現(xiàn)場的運(yùn)行狀況，因此每個(gè)監(jiān)測站點(diǎn)必須配備值站員對站內(nèi)運(yùn)行情況就地監(jiān)測、記錄、調(diào)節(jié)，并定期向其所屬的控制中心報(bào)告當(dāng)前的運(yùn)行數(shù)據(jù)。
[0003]由于供水管網(wǎng)地理位置分散，如要對這些指標(biāo)逐一實(shí)時(shí)檢測，無疑會(huì)耗費(fèi)大量的人力物力，給整個(gè)供水系統(tǒng)運(yùn)行管理增加了相當(dāng)大的難度。并且利用人工現(xiàn)場采集的方法收集信息數(shù)量少、處理慢、傳遞遲，調(diào)度處于低級階段，以保證不缺水和維持正常運(yùn)行為主，談不上優(yōu)化調(diào)度。遇上爆漏及其他事故，不能及時(shí)地診斷報(bào)警，影響供水管網(wǎng)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明公開了一種城市供水管網(wǎng)智能檢測終端。
[0005]本發(fā)明所述城市供水管網(wǎng)智能檢測終端，包括主控MCU，與主控M⑶連接的JTAG接口、總線接口單元電路、通信模塊，還包括與主控電路連接的時(shí)鐘電路和信號(hào)處理電路，所述信號(hào)處理電路與安裝在供水管網(wǎng)上的現(xiàn)場傳感器信號(hào)連接。
[0006]優(yōu)選的，所述通信模塊為GPRS通信模塊。
[0007]優(yōu)選的，還包括為主控CPU、信號(hào)處理電路和時(shí)鐘電路供電的電池供電電路。
[0008]優(yōu)選的，所述主控MCU為MSP430。
[0009]優(yōu)選的，所述總線接口單元電路為RS485或RS232接口單元電路。
[0010]優(yōu)選的，所述傳感器為SHT71。
[0011]本發(fā)明所述城市供水管網(wǎng)智能檢測終端，能夠滿足當(dāng)?shù)毓芫W(wǎng)監(jiān)測的需求。終端采用低功耗單片機(jī)并對耗能最大的GPRS模塊采取限能措施，提高了電池的壽命，增加了系統(tǒng)可靠運(yùn)行的時(shí)間。同時(shí)本系統(tǒng)可以將現(xiàn)場參數(shù)的監(jiān)測量，通過短信息、網(wǎng)絡(luò)及E-mai I等多種方式進(jìn)行傳送，可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)，點(diǎn)對多點(diǎn)等靈活的組網(wǎng)方式。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明一種【具體實(shí)施方式】示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步地的詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0014]本發(fā)明所述城市供水管網(wǎng)智能檢測終端，包括主控MCU，與主控M⑶連接的JTAG接口、總線接口單元電路、通信模塊，還包括與主控電路連接的時(shí)鐘電路和信號(hào)處理電路，所述信號(hào)處理電路與安裝在供水管網(wǎng)上的現(xiàn)場傳感器信號(hào)連接。
[0015]監(jiān)測終端通過現(xiàn)場傳感器將壓力、流量等物理量變換成模擬信號(hào)，經(jīng)過電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送入單片機(jī)。單片機(jī)對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字濾波后存儲(chǔ)起來，然后利用AT指令控制GPRS模塊，發(fā)送到控制中心。采集的時(shí)間間隔和發(fā)送間隔均由時(shí)鐘芯片控制，完成定時(shí)采集和發(fā)送任務(wù)。
[0016]根據(jù)監(jiān)測終端的功能和工作環(huán)境，選擇TI公司近幾年推出的16位系列單片機(jī)MSP430作為CPU。MSP430工作在1.8?3.6V電壓下，有正常工作模式(AM)和4種低功耗工作模式，可以方便的在各種工作模式之間切換。MSP430的超低功耗使其在電池供電、便攜式設(shè)備的應(yīng)用中表現(xiàn)出非常優(yōu)良的特性。MSP430內(nèi)部具有多通道12bit的A/D轉(zhuǎn)換、片內(nèi)精密比較器、多個(gè)具有PWM功能的定時(shí)器、看門狗定時(shí)器及大量的I/O端口等優(yōu)點(diǎn)。GPRS模塊選擇的深圳倚天科技開發(fā)有限公司的ETPro++模塊來實(shí)現(xiàn)。該模塊ETPro++內(nèi)部包含嵌入式TCP/IP單片機(jī)系統(tǒng)部分和GPRS模塊。他們之間是串口連接(Serial2)用戶上位機(jī)與ETPro++也是串口連接(Serial I)這兩個(gè)串口連接可以進(jìn)行獨(dú)立配置和操作的(例如波特率和流控制方式)。終端的硬件電路框圖如圖1所示。
[0017]本系統(tǒng)采用的MSP430單片機(jī)本身就是一款超低功耗的機(jī)型，非常適合電池供電的場合。在IMHz時(shí)鐘下工作電流只有0.1~4001^，對于容量為1600mAh鎳氫電池即使在最大電流消耗下也可以用170天左右。為實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步減少能量消耗，系統(tǒng)中對模塊的供電采取節(jié)能控制方式，即在設(shè)定的發(fā)送時(shí)間到時(shí)程序才通過光電耦合器和中功率線性開關(guān)向模塊供電，其它時(shí)間切斷模塊電源。
[0018]模塊每次通信時(shí)間大約為兩分鐘，模塊的功率為700mW，如果無異常情況，每天進(jìn)行一次通信，這樣每天模塊的功耗約為0.14mAh，即整體系統(tǒng)每天的功耗在9.8mAh左右，對于容量為1600mAh的電池大約可以用160天左右。
[0019]MSP430F149單片機(jī)編譯環(huán)境為 IAR Embedded Workbench For MSP430 v3軟件版本，并在該軟件的基礎(chǔ)上調(diào)試整個(gè)系統(tǒng)程序。為了能讓系統(tǒng)節(jié)省更多的電量，開始就要將GSM模塊的電源關(guān)閉，需要發(fā)送短信時(shí)才將其電源打開。為了便于系統(tǒng)的初期階段調(diào)試，在硬件上還設(shè)置了一個(gè)手動(dòng)發(fā)短信按鍵。這樣需要在判斷完時(shí)間是否到時(shí)后，再進(jìn)行按鍵的判斷。主程序就是完成按鍵的判斷、端口的掃描以及定時(shí)進(jìn)入低功耗狀態(tài)。這樣無論是從硬件上還是軟件上都做到了節(jié)省電量的方法。使得系統(tǒng)具有功耗低、操作方便、實(shí)用性強(qiáng)等綜合特點(diǎn)。
[0020]如上所述，可較好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.城市供水管網(wǎng)智能檢測終端，其特征在于，包括主控MCU，與主控MCU連接的JTAG接口、總線接口單元電路、通信模塊，還包括與主控電路連接的時(shí)鐘電路和信號(hào)處理電路，所述信號(hào)處理電路與安裝在供水管網(wǎng)上的現(xiàn)場傳感器信號(hào)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市供水管網(wǎng)智能檢測終端，其特征在于，所述通信模塊為GPRS通信模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市供水管網(wǎng)智能檢測終端，其特征在于，還包括為主控CPU、信號(hào)處理電路和時(shí)鐘電路供電的電池供電電路。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市供水管網(wǎng)智能檢測終端，其特征在于，所述主控MCU為MSP430o5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市供水管網(wǎng)智能檢測終端，其特征在于，所述總線接口單元電路為RS485或RS232接口單元電路。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市供水管網(wǎng)智能檢測終端，其特征在于，所述傳感器為SHT71。
【文檔編號(hào)】G01D21/02GK105973303SQ201610428528
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月16日
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請人】湖南博廣信息科技有限公司