专利名称：一种燃气管网数据采集装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数据采集装置，特别涉及一种用于城市燃气管网的 数据采集装置。
背景技术：
随着我国天然气的广泛应用，城市燃气管网的运行安全状况及燃气泄漏 事故的及时发现越来越受到各燃气公司和各大燃气用户的关注。要及时掌控 燃气管网的运行状况，就必须要及时采集和监控燃气管网中各参数的情况。 而在目前，虽然利用电子技术制作的、用于数据采集、传输的电子设备有多 种，但几乎都是建立在电子及自动化技术之上的通用的设备，尚无一种专门 用于燃气管网的复合型的数据采集装置，因此满足不了该行业的特殊要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种适用于燃气管网内压力、温度、流量等 数据采集及传输的数据采集设备。
为实现本实用新型的目的采用的技术方案 一种燃气管网数据采集装 置，其特点是，包括
用于采集燃气网管内的压力和温度信号，对其进行放大处理并传送给中 央处理单元的压力和温度采集模块；
用于采集燃气网管的气体泄漏信号，发出报警信号并传送给中央处理单 元的气体泄漏报警模块；
用于采集燃气网管的电源异常信号，发出报警信号并传送给中央处理单 元的电源监测模块；
用于存储压力和温度采集模块、气体泄漏报警模块和电源监测模块采集 到的信号并进行处理的中央处理单元；
所述压力和温度采集模块、气体泄漏报警模块和电源监测模块分别与中 央处理单元信号连接。更具体的说，所述压力和温度采集模块包括两个相同的压力采集模块和 两个相同的温度采集模块。
所述压力采集模块由二级管、电容、电阻和LM324放大器相互连接组成。
所述温度采集模块由二级管、电容、电阻和LM324放大器相互连接组成。
所述气体泄漏报警模块由电阻、电容、发光二极管和三级管相互连接组成。
所述电源监测模块由电阻、电容、发光二极管和三级管相互连接组成。 所述中央处理单元是指芯片MSP430F449。
上述装置还可以包括用于协助中央处理单元对外进行数据交互的通讯 模块。
所述通讯模块是指芯片MAX3232，所述通讯模块采用GPRS、 CDMA 或以有线网络的形式对外信号连接。
所述通讯模块包括芯片MAX3232和MAX485。
本实用新型是这样工作的将压力和温度采集模块分别与安装在燃气网 管内的电流型压力变送器和电流型温度变送器信号连接，将气体泄漏报警模 块和电源监测模块分别与安装在燃气网管中的可燃气体泄漏报警器和电源监 测继电器信号连接，压力和温度采集模块、气体泄漏报警模块和电源监测模 块分别与中央处理单元信号连接，中央处理单元还分别与芯片MAX3232和 MAX485信号连接，芯片MAX3232和MAX485与外部进行信号连接。工作 时，压力和温度采集模块将采集到的来自电流型压力变送器和电流型温度变 送器的信号经放大处理后传送到中央处理单元并完成A/D转换，气体泄漏报 警模块和电源监测模块将采集到的来自可燃气体泄漏报警器和电源监测继电 器的信号经处理后传送到中央处理单元，中央处理单元将采集到的信号通过 通讯模块中的芯片MAX3232以GPRS、 CDMA或以有线网络的形式发送给 调度中心进行相应的处理，调度中心的指令通过通讯模块传送到中央处理单 元。此外，通讯模块中的芯片MAX485还可以与常用的安装在燃气管网中的 燃气流量计修正仪相连，以读取流量数据，存储在中央处理单元。当然，中 央处理单元还可以与其它的模块进行连接，扩展本装置采集数据的能力。
本实用新型相对于现有技术的优点和效果是1、 本实用新型结合了城市燃气管网的分布特点，设计了压力和温度采 集模块，该模块包含两个压力采集模块和两个温度采集模块，因此该模块可 根据压力等级的不同选配相应等级的电流型压力/温度变送器以采集两路压 力/温度参数，还根据燃气行业普遍使用的流量计的特点，通过通讯模块的拓 展功能读取流量计修正仪中的数据，使得本实用新型的数据采集装置满足了 本行业对数据采集的特殊要求。
2、 本实用新型的采集装置采集的数据通过通讯模块采用GPRS、 CDMA 或以有线网络的形式对外信号连接，数据传输方式灵活，传输效率高，有利 于对突发情况的及时处理。
3、 本实用新型的采集装置具有很强的扩展度，可利用中央处理单元的 接口，为本采集装置扩展新的子模块，以适应现实中数据类型不同、采集量 大小的不同。
图1是本实用新型燃气管网数据采集装置的连接方框图； 图2是图1中的压力采集模块或温度采集模块的电路原理图； 图3是图1中的气体泄漏报警模块或电源监测模块的电路原理图； 图4是图1中的中央处理单元与通讯模块的连接方框图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新 型的实施方式不限于此。
本实用新型的连接方框图如图1所示，压力和温度采集模块、气体泄漏 报警模块和电源监测模块分别与中央处理单元信号连接，中央处理单元采用芯 片MSP430F449。压力和温度采集模块包括两个相同的压力采集模块和两个 相同的温度采集模块，压力采集模块或温度采集模块的电路原理图如图2所 示，在压力采集模块中，该电路用于采集燃气管网内的压力数据，其输入端1 与安装在燃气网管中的电流型压力变送器信号连接；在温度采集模块中，该电 路用于采集燃气管网内的温度数据，其输入端1与安装在燃气网管中的电流 型温度变送器信号连接。上述电流型压力变送器和电流型温度变送器均输出4~20mA的电流信号，上述电流信号分别经过其对应的放大电路后从其对应的 输出端2连接到中央处理单元——芯片MSP430F449的AD0 AD3管脚中的 其中一个，由处理单元完成A/D转换，放大器采用LM324放大器。
气体泄漏报警模块和电源监测模块均采用相同的电路，其电路原理图如图 3所示，气体泄漏报警模块中，可燃气体泄漏报警器的开关信号作为该电路的 输入端3的输入信号，输入的信号作为工作状态进行巡检记录到中央处理单 元中，输出端4与中央处理单元——芯片MSP430F449的P30 P37管脚中 的任意四个相连；电源监测模块中，电源监测继电器常闭触点作为该电路的输 入端3的输入信号，输入的信号作为工作状态进行巡检记录到中央处理单元 中，输出端4与中央处理单元——芯片MSP430F449的P30~P37管脚中的 剩余四个相连。当采集到气体泄漏报警信号或电源异常信号时，该电路中的发 光二级管发光报警。
中央处理单元与通讯模块的连接如图4所示，通讯模块包括通讯接口 芯片MAX3232和MAX485，其中芯片MAX323连接芯片MSP430F449的 串口 1，芯片MAX485连接芯片MSP430F449的串口 2。通讯接口芯片 MAX3232通过GPRS模块将中央处理单元采集到的数据传送到调度中心进 行相应的处理，并接收来自调度中心的指令。通讯接口芯片MAX485可以与 常用的安装在燃气网管中的燃气流量计修正仪信号连接，从中读取流量数据， 并存储到中央处理单元中。同时，中央处理单元的串口2还可以与其他模块 信号连接，以达到扩展本实用新型采集数据的能力。
本实用新型是这样工作的压力和温度采集模块将采集到的来自电流型 压力/温度变送器的信号经放大处理后传送到中央处理单元并完成A/D转换， 气体泄漏报警模块和电源监测模块将采集到的来自可燃气体泄漏报警器和电 源监测继电器的信号经处理后传送到中央处理单元，中央处理单元将采集到 的信号通过通讯模块中的通讯接口芯片MAX3232以GPRS、 CDMA或以有 线网络的形式发送给调度中心进行相应的处理，调度中心的指令通过通讯模 块传送到中央处理单元。此外，通讯接口芯片MAX485还可以与常用的安装 在燃气管网中的燃气流量计修正仪相连，以读取流量数据，存储在中央处理 单元供调度中心调用。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改 变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型 的保护范围之内。
权利要求1、一种燃气管网数据采集装置，其特征是，包括用于采集燃气网管内的压力和温度信号，对其进行放大处理并传送给中央处理单元的压力和温度采集模块；用于采集燃气网管的气体泄漏信号，发出报警信号并传送给中央处理单元的气体泄漏报警模块；用于采集燃气网管的电源异常信号，发出报警信号并传送给中央处理单元的电源监测模块；用于存储压力和温度采集模块、气体泄漏报警模块和电源监测模块采集到的信号并进行处理的中央处理单元；所述压力和温度采集模块、气体泄漏报警模块和电源监测模块分别与中央处理单元信号连接。
2、 根据权利要求1所述燃气管网数据采集装置，其特征是，所述压力和温 度采集模块包括两个相同的压力采集模块和两个相同的温度采集模块。
3、 根据权利要求2所述燃气管网数据采集装置，其特征是，所述压力采集 模块由二级管、电容、电阻和LM324放大器相互连接组成。
4、 根据权利要求2所述燃气管网数据采集模块，其特征是，所述温度采集 模块由二级管、电容、电阻和LM324放大器相互连接组成。
5、 根据权利要求1所述燃气管网数据采集装置，其特征是，所述气体泄漏 报警模块由电阻、电容、发光二极管和三级管相互连接组成。
6、 根据权利要求1所述燃气管网数据采集装置，其特征是，所述电源监测 模块由电阻、电容、发光二极管和三级管相互连接组成。
7、 根据权利要求1所述燃气管网数据采集装置，其特征是，所述中央处理 单元是指芯片MSP430F449。
8.根据权利要求1至7中任一项所述燃气管网数据采集装置，其特征是， 所述装置还包括用于协助中央处理单元对外进行数据交互的通讯模块。
9、 根据权利要求8所述燃气管网数据采集装置，其特征是，所述通讯模块 是指芯片MAX3232;所述通讯模块采用GPRS、 CDMA或以有线网络的形式 对外信号连接。
10、 根据权利要求8所述燃气管网数据采集装置，其特征是，所述通讯模 块包括芯片MAX3232和MAX85。
专利摘要本实用新型公开了一种燃气管网数据采集装置，包括用于采集燃气网管内的压力和温度信号，对其进行放大处理并传送给中央处理单元的压力和温度采集模块；用于采集燃气网管的气体泄漏信号，发出报警信号并传送给中央处理单元的气体泄漏报警模块；用于采集燃气网管的电源异常信号，发出报警信号并传送给中央处理单元的电源监测模块；用于存储压力和温度采集模块、气体泄漏报警模块和电源监测模块采集到的信号并进行处理的中央处理单元。本实用新型适应城市中燃气管网的分布特点，采集数据的效率高，有利于突发情况的及时处理，扩展性能好。
文档编号G01R31/36GK201382264SQ20092005151
公开日2010年1月13日 申请日期2009年2月23日 优先权日2009年2月23日
发明者严仍友, 淼 张, 峰 施, 龚大刚 申请人:广州市科控信息技术有限公司