專利名稱：智能在線式計量儀表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種計量儀表，更具體地說，是涉及一種智能在線式計量 儀表。
背景技術(shù)：
安裝于遠(yuǎn)端的(相對于讀取儀表數(shù)據(jù)的人或機(jī)構(gòu))計量儀表，按數(shù)據(jù)采集 方式分，目前主要有兩種方式，需人工抄表的傳統(tǒng)式儀表和組建數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò) 進(jìn)行自動數(shù)據(jù)采集的智能儀表。采用人工抄表方式計量儀表只要具有計量和顯示功能即可，造價低。但對 于象電表、水表、煤氣表等大量使用的儀表來說，需要大量的人工進(jìn)行抄表、 統(tǒng)計，運(yùn)營成本很高，并且容易產(chǎn)生人為錯誤。隨著技術(shù)的發(fā)展，針對人工抄表的缺陷，發(fā)展出了遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)或免抄表系統(tǒng)，如IC卡式電表、電力載波遠(yuǎn)程抄表、GSM遠(yuǎn)程抄表等，逐漸應(yīng)用于電 表、水表和煤氣表。但這些技術(shù)或者存在著各種各樣的缺陷，在推廣一段時間 后，被證實(shí)不可行，如IC卡式電表由于結(jié)構(gòu)上的缺陷容易被作弊；或存在成本 太高無法大量推廣使用。針對這種情況，我們設(shè)計了智能在線式計量儀表，實(shí)現(xiàn)低成本數(shù)據(jù)自動采 集，并遠(yuǎn)程控制儀表及所測量介質(zhì)的傳輸。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種智能在線式計量 儀表。為了解決以上問題，本實(shí)用新型通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。 一種智能在線式計量儀表，包括計量部件，還包括電子開關(guān)部件和遠(yuǎn)程計 量數(shù)據(jù)傳輸及控制裝置；所述遠(yuǎn)程計量數(shù)據(jù)傳輸及控制裝置包括微處理器、通 信模塊、存儲模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、控制信號輸出模塊和系統(tǒng)時鐘模塊；所述
的通信模塊、存儲模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、控制信號輸出模塊和系統(tǒng)時鐘模塊分別與微處理器相連；所述計量部件與數(shù)據(jù)采集模塊相連，所述電子開關(guān)部件與 控制信號輸出模塊相連；所述微處理器用于對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算和判斷，控制通信模塊和控制 信號輸出模塊的動作；所述通信模塊采用支持FSK通信的專用通信芯片，用于連接公用電話網(wǎng)；所述存儲模塊用于存儲數(shù)據(jù)；所述控制信號輸出模塊用于輸出控制電子開關(guān)部件動作的信號； 所述系統(tǒng)時鐘模塊提供微處理器運(yùn)行所需的時鐘信號、實(shí)際的日期和時間。 作為一種改進(jìn)，所述的電子開關(guān)部件用于控制所計量介質(zhì)傳輸通道或通路 的開啟和關(guān)閉。作為一種改進(jìn)，所述的電子開關(guān)部件配置有控制計量介質(zhì)傳輸流量的流量 控制裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是-(1) 利用公用電話網(wǎng)可以低成本地組建數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。(2) 利用公用電話網(wǎng)與中央控制系統(tǒng)連接，在需要時可隨時進(jìn)行通信，實(shí) 際上處于一種偽在線地方式。(3) 儀表數(shù)據(jù)通過傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街醒肟刂葡到y(tǒng)，避免了人為的錯誤或故 意作假。(4) 中央控制中心可隨時根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展的需要改變儀表中的控制和計算參數(shù)。


圖1是具體實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是具體實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，ll計量部件、12微處理器、13通信模塊、14存儲模塊、15數(shù)據(jù)采 集模塊、16控制信號輸出模塊、17電子開關(guān)部件、28系統(tǒng)時鐘模塊。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖，下面對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
一種智能在線式計量儀表，包括計量部件，還包括電子開關(guān)部件和遠(yuǎn)程計量數(shù)據(jù)傳輸及控制裝置；遠(yuǎn)程計量數(shù)據(jù)傳輸及控制裝置包括微處理器、通信模塊、存儲模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、控制信號輸出模塊和系統(tǒng)時鐘模塊；通信模塊、 存儲模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、控制信號輸出模塊和系統(tǒng)時鐘模塊分別與微處理器 相連；所述計量部件與數(shù)據(jù)采集模塊相連，所述電子開關(guān)部件與控制信號輸出 模塊相連；微處理器用于對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算和判斷，控制通信模塊和控制信號 輸出模塊的動作；通信模塊采用支持FSK通信的專用通信芯片，用于連接公用 電話網(wǎng)；存儲模塊用于存儲數(shù)據(jù)；控制信號輸出模塊用于輸出控制電子開關(guān)部 件動作的信號；系統(tǒng)時鐘模塊提供微處理器運(yùn)行所需的時鐘信號、實(shí)際的日期 和時間。本實(shí)用新型實(shí)例中涉及的各種元器件可以選擇如下型號 計量部件可以由現(xiàn)有的具有脈沖信號輸出功能或RS232數(shù)據(jù)輸出功能的儀表對外殼進(jìn)行改裝就可，我們在實(shí)例中就選擇了 DD862a型單相電能表。微處理器可以采用winbond公司的w78e58芯片和其他性能類似的微處理器芯片；存儲模塊采用支持高速讀寫性能，可以無限次擦寫、掉電保護(hù)的存儲芯片。 在實(shí)例中我們采用美國Ramtron公司的鐵電存儲器FM24C16;通信模塊選用支持FSK通信的專用通信芯片，如CML Microcircuits公司 的CMX860D芯片；數(shù)據(jù)采集模塊根據(jù)儀表數(shù)據(jù)輸出方式有兩種方式， 一是脈沖信號計數(shù)器， 可以選用任意能讀取S2V的脈沖信號脈沖信號計數(shù)器或其他能進(jìn)行脈沖信號計 數(shù)的元件，如達(dá)拉斯公司的DS1302。另外一種是RS232，可以選用任意一種 RS232構(gòu)件?？刂菩盘栞敵瞿K實(shí)際上是一組電平信號輸出端子，釆用能夠輸出^i5V 的電平信號的任意信號輸出端子。系統(tǒng)時鐘模塊選用達(dá)拉斯公司的DS1302。電子開關(guān)部件選擇根據(jù)儀表的型號和類別選用合適的繼電器或其他開關(guān)部 件，在實(shí)例中我們選擇了OMRON公司生產(chǎn)的型號為G5V-2-H的繼電器。 實(shí)施例1:
本實(shí)施例中的智能在線式計量儀表的數(shù)據(jù)采集模塊采用脈沖信號計數(shù)器。計量部件11用于對所計量介質(zhì)進(jìn)行計量；微處理器12用于數(shù)據(jù)運(yùn)算和控 制；通信模塊13利用電話語音接口連接公用電話網(wǎng)，與連接在公用電話網(wǎng)上的 中央控制系統(tǒng)進(jìn)行通信；存儲模塊14用于存儲數(shù)據(jù)；系統(tǒng)時鐘模塊兼數(shù)據(jù)采集 模塊15用于讀取計量部件的數(shù)據(jù)，并提供微處理器12運(yùn)行所需的時鐘信號、 實(shí)際的日期和時間；控制信號輸出模塊16用于輸出控制信號；電子開關(guān)部件 17用于對所計量介質(zhì)傳輸通道進(jìn)行控制。下面是實(shí)施例1的工作原理-計量部件11將計量數(shù)據(jù)通過脈沖信號的方式實(shí)時地送給系統(tǒng)時鐘模塊兼 數(shù)據(jù)采集模塊15，由時鐘模塊兼數(shù)據(jù)采集模塊15并將之轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)后送到微 處理器12，微處理器12根據(jù)計算程序和從存儲模塊14讀取的計算參數(shù)進(jìn)行計 算，并將計算結(jié)果保存到存儲模塊14。當(dāng)計算結(jié)果滿足與中央控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù) 據(jù)交換的條件時(由參數(shù)控制，根據(jù)實(shí)際的儀表和應(yīng)用決定，事先保存到存儲 模塊14，如為電表，需要每月傳輸一次電度量，則在設(shè)定的時間到時就觸發(fā)該 條件)，發(fā)信號給通信模塊13，由通信模塊13通過撥出中央控制系統(tǒng)接入系統(tǒng) 的電話號碼啟動語音呼叫中央控制系統(tǒng)，并與中央控制系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)傳輸通道 進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，數(shù)據(jù)傳輸格式為FSK格式。當(dāng)計算結(jié)果滿足針對儀表的某項(xiàng)控 制時，或在與中央控制系統(tǒng)通信過程中接到中央控制中心的指令時，微處理器 12發(fā)信號給控制信號輸出模塊16輸出控制儀表的控制電平信號，控制電子開 關(guān)部件17動作。中央控制系統(tǒng)需要讀取儀表數(shù)據(jù)時，啟動語音呼叫到與儀表相連的本實(shí)用 新型裝置，由通信模塊13給出應(yīng)答，并建立語音通道。建立語音通道后，微處 理器12讀取存儲模塊14中保存的儀表數(shù)據(jù)，經(jīng)適當(dāng)編碼后交給通信模塊13 傳送給中央控制系統(tǒng)。中央控制系統(tǒng)需要改變本實(shí)用新型裝置事先保存的計算參數(shù)時，也可以用 讀取數(shù)據(jù)時相同的方式建立聯(lián)系后，將需改變的參數(shù)傳輸給通信模塊13，在傳 送給微處理器12，由微處理器12將參數(shù)保存到存儲模塊14，并替換原先的參 數(shù)。實(shí)施例2:本實(shí)施例中的智能在線式計量儀表的數(shù)據(jù)采集模塊采用RS232接口 。
計量部件11用于對所計量介質(zhì)進(jìn)行計量；微處理器12用于數(shù)據(jù)運(yùn)算和控 制；通信模塊13利用電話語音接口連接公用電話網(wǎng)，與連接在公用電話網(wǎng)上的 中央控制系統(tǒng)進(jìn)行通信；存儲模塊14用于存儲數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)采集模塊15用于讀 取計量部件的數(shù)據(jù)；控制信號輸出模塊16用于輸出控制信號；電子開關(guān)部件 17用于對所計量介質(zhì)傳輸通道進(jìn)行控制；系統(tǒng)時鐘模塊28提供微處理器運(yùn)行 所需的時鐘信號，和實(shí)際的日期和時間。下面是實(shí)施例2的工作原理計量部件12將計量數(shù)據(jù)通過RS232傳輸?shù)姆绞綄?shí)時地送給數(shù)據(jù)采集模塊 15，由數(shù)據(jù)采集模塊15并將之轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)后送到微處理器12，微處理器12根 據(jù)計算程序和從存儲模塊14讀取的計算參數(shù)進(jìn)行計算，并將計算結(jié)果保存到存 儲模塊14。當(dāng)計算結(jié)果滿足與中央控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的條件時(由參數(shù)控 制，根據(jù)實(shí)際的儀表和應(yīng)用決定，事先保存到存儲模塊14，如為電表，需要每 月傳輸一次電度量，則在設(shè)定的時間到時就觸發(fā)該條件)，發(fā)信號給通信模塊 13，由通信模塊13通過撥出中央控制系統(tǒng)接入系統(tǒng)的電話號碼啟動語音呼叫中 央控制系統(tǒng)，并與中央控制系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)傳輸通道進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，數(shù)據(jù)傳輸格 式為FSK格式。當(dāng)計算結(jié)果滿足針對儀表的某項(xiàng)控制時，或在與中央控制系統(tǒng) 通信過程中接到中央控制中心的指令時，微處理器12發(fā)信號給控制信號輸出模 塊16輸出控制儀表的控制電平信號，控制電子開關(guān)部件17動作。中央控制系統(tǒng)需要讀取儀表數(shù)據(jù)時，啟動語音呼叫到與儀表相連的本實(shí)用 新型裝置，由通信模塊13給出應(yīng)答，并建立語音通道。建立語音通道后，微處 理器12讀取存儲模塊14中保存的儀表數(shù)據(jù)，經(jīng)適當(dāng)編碼后交給通信模塊13 傳送給中央控制系統(tǒng)。中央控制系統(tǒng)需要改變本實(shí)用新型裝置事先保存的計算參數(shù)時，也可以用 讀取數(shù)據(jù)時相同的方式建立聯(lián)系后，將需改變的參數(shù)傳輸給通信模塊13，在傳 送給微處理器12，由微處理器12將參數(shù)保存到存儲模塊14，并替換原先的參 數(shù)。最后，需要注意的是，以上列舉的本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。顯然，本實(shí) 用新型不限于以上實(shí)施例，還可以由很多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本 實(shí)用新型公開的內(nèi)容中直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本實(shí)用新型 的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、一種智能在線式計量儀表，包括計量部件，其特征在于，還包括電子開關(guān)部件和遠(yuǎn)程計量數(shù)據(jù)傳輸及控制裝置；所述遠(yuǎn)程計量數(shù)據(jù)傳輸及控制裝置包括微處理器、通信模塊、存儲模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、控制信號輸出模塊和系統(tǒng)時鐘模塊；所述的通信模塊、存儲模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、控制信號輸出模塊和系統(tǒng)時鐘模塊分別與微處理器相連；所述計量部件與數(shù)據(jù)采集模塊相連，所述電子開關(guān)部件與控制信號輸出模塊相連；所述微處理器用于對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算和判斷，控制通信模塊和控制信號輸出模塊的動作；所述通信模塊采用支持FSK通信的專用通信芯片，用于連接公用電話網(wǎng)；所述存儲模塊用于存儲數(shù)據(jù)；所述控制信號輸出模塊用于輸出控制電子開關(guān)部件動作的信號；所述系統(tǒng)時鐘模塊提供微處理器運(yùn)行所需的時鐘信號、實(shí)際的日期和時間。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的計量儀表數(shù)據(jù)自動采集及傳輸系統(tǒng)，其特征在于， 所述的電子開關(guān)部件用于控制所計量介質(zhì)傳輸通道或通路的開啟和關(guān)閉。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的計量儀表數(shù)據(jù)自動采集及傳輸系統(tǒng)，其特征在于， 所述的電子開關(guān)部件配置有控制計量介質(zhì)傳輸流量的流量控制裝置。
專利摘要本實(shí)用新型涉及計量儀表，旨在提供一種智能在線式計量儀表。該儀表包括計量部件，還包括電子開關(guān)部件和遠(yuǎn)程計量數(shù)據(jù)傳輸及控制裝置；所述遠(yuǎn)程計量數(shù)據(jù)傳輸及控制裝置包括微處理器、通信模塊、存儲模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、控制信號輸出模塊和系統(tǒng)時鐘模塊；所述的通信模塊、存儲模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、控制信號輸出模塊和系統(tǒng)時鐘模塊分別與微處理器相連；所述計量部件與數(shù)據(jù)采集模塊相連，所述電子開關(guān)部件與控制信號輸出模塊相連；所述通信模塊采用支持FSK通信的專用通信芯片，用于連接公用電話網(wǎng)。該儀表利用公用電話網(wǎng)低成本的組建數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，可隨時與中央控制系統(tǒng)進(jìn)行通信，避免了人為的錯誤或故意作假。
文檔編號G08C19/16GK201017461SQ20072010783
公開日2008年2月6日 申請日期2007年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月6日
發(fā)明者齊益軍 申請人:杭州中昊科技有限公司