专利名称：燃气数据远程监测终端的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种数据监测终端，具体的说是一种燃气数据远程监测终端。
背景技术：
燃气调压站、阀门井、流量计是城市燃气输配的重要组成部分，是燃气管网供气调节和安全管理的一个重要环节，并具有分布广、无人值守的特点，所以如何在无人值守的情况下加强对燃气调压站、阀门井和流量计的安全及运行管理就是一个重要的课题。目前对燃气调压站、阀门井、流量计的安全运行处理方法有⑴锁好燃气调压站的门窗；⑵每天派人到各调压站点打扫卫生，检查安装在管道上的压力表的数据，24小时更换一次压力记录装置上的记录纸，并据此判断调压站的运行情况和故障情况；(3)如果调压站点或阀门井出现工作异常或漏气等突发故障，通常只有等燃气用户打保修电话，燃气公司再安排人员到场维修；(4)每周或每月派人到各用气单位检查流量计工况和抄读数据。从以上可以看出，目前的处理方式具有如下特点1、每天派人到各燃气调压站和阀门井点现场检查压力状况和泄漏状况的工作量大，管理落后；2、当调压站点的设备出现工作异常或漏气等突发故障需要燃气用户主动电话保修，燃气公司工作被动，维修严重滞后，且维修前不了解现场的故障相对准确情况；3、对无关人员侵入调压站或阀门井被破坏时，燃气公司无法及时掌握；4、人工上门抄读流量计数据费时费力，工况和故障情况无法及时掌握。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种，可以保障燃气调压站、阀门井、流量计的安全运行，做到现场数据实时监测，故障及时主动掌握，非法侵入及时提醒，漏气等重大事故及时排除，能及时准确地监测各用气单位的用气状况及流量计工况。本发明解决以上技术问题的技术方案是
燃气数据远程监测终端，包括CPU模块、报警模块、按键模块、时钟模块、液晶显示模块、GPRS模块和RS485通讯模块，报警模块、按键模块、时钟模块、液晶显示模块、GPRS模块和RS485通讯模块都与CPU模块通讯连接；还包括与CPU模块通信连接的门禁脉冲信号采样电路和燃气泄漏压力数据采样电路；
门禁脉冲信号采样电路由接线端子J8、电阻R87和R92、电容C14和C15以及二极管D5和D9以及瞬间抑制二极管TV7和TV8组成，接线端子J8具有两个输入端和一个接地端，接线端子J8的接地端与及瞬间抑制二极管TV7的正极相连，瞬间抑制二极管TV7的负极串联二极管D5的负极，二极管D5的正极串联电阻R87的一端，电阻R87的另一端连接3V电压，电容C14接在二极管D5的正极与瞬间抑制二极管TV7的正极之间，CPU模块的脉冲信号输入端连接在二极管D5与电阻R87之间，接线端子J8的一个输入端连接在二极管D5与瞬间抑制二极管TV7之间；接线端子J8的接地端与及瞬间抑制二极管TV8的正极相连，瞬间抑制二极管TV8的负极串联二极管D9的负极，二极管D9的正极串联电阻R92的一端，电阻R92的另一端连接3V电压，电容C15接在二极管D9的正极与瞬间抑制二极管TV8的正极之间，CPU模块的脉冲信号输入端连接在二极管D9与电阻R92之间，接线端子J8的另一个输入端连接在二极管D9与瞬间抑制二极管TV8之间；外部门禁信号通过开关量，由电阻R87和R92进行上拉，产生脉冲信号，由CPU模块进行数据处理；
燃气泄漏压力数据采样电路由安全栅M2、接线端子J4和保护电路组成，保护电路由瞬间抑制二极管TVl5、电容C23、电阻R43和电阻R86组成，电阻R43和电阻R86并联，电容C23与电阻R86并联，电容C23的一端接在电阻R43和电阻R86之间，另一端接瞬间抑制二极管TV15的正极，瞬间抑制二极管TV15的负极接在电阻R43的输入端，电阻R43的输入端为保护电路的输入端，电阻R43的输出与电阻R86的一端连接为保护电路的输出端，电阻R86的另一端、电容C23的另一端以及瞬间抑制二极管TV15的正极共同接地，安全栅M2的输入端接压力传感器，输出端接接线端子J4的输入端，接线端子J4的输出端连接保护电路的输入端，保护电路的输出端接CPU模块的模拟量输入端，由传感器供电电压模块间接性供电，传感器将产生的电流信号经过安全栅M2的保护电路，经电阻R43和R86进行分压，CPU模块于模拟量输入端进行模拟量采样，由CPU内置的模数转换对数据处理，得到数据信号，如果数据出现异常，则CPU模块判断为数据异常产生报警信号，由报警模块进行报警。本发明进一步限定的技术方案是
前述的燃气数据远程监测终端，CPU模块为MSP430芯片，其上接有复位电路，复位电路由二极管V9、电阻Rl 13和电容C104组成，二极管V9和电阻Rl 13并联后与电容C104的一端共同接入CPU模块的58号引脚，电容C104的另一端接地。前述的燃气数据远程监测终端，时钟模块包括CPU模块8号引脚和9号引脚之间接有的晶体振荡器G2以及CPU模块51号引脚和52号引脚之间接有的晶体振荡器G1，晶体振荡器Gl与两个串联电容C83和C84并联。前述的燃气数据远程监测终端，GPRS模块为西门子MC52i芯片。前述的燃气数据远程监测终端，RS485通讯模块由485通信芯片U15、安全栅Ml、电阻R56、电阻R80、电阻R57、瞬间抑制二极管TV2和电容C9组成，485通信芯片U15的输入端接CPU模块的通讯信号输出端，485通信芯片U15的输出端接安全栅Ml的输入端，电阻R56、电阻R80和电阻R57串联，电阻R56的一端与电阻R80串联，另一端分出两路，一路通过电容C9接地，另一路接电压，电阻R57的一端与与电阻R80串联，另一端接地，485通信芯片U15的两个输出端接与安全栅Ml的两个输入端之间接有瞬间抑制二极管TV2。本发明中的液晶显示模块为现有的液晶显示器，报警模块也是现有的报警模器，按键模块也是现有的按键器，可以在现有相应设备中选择，只需将它们接在本发明的CPU模块上即可。本发明的有益效果是⑴燃气数据远程实时监测，测量数据准确，精度高；⑵现场可以显示现场采样的数据，并可以逐屏显示；⑶监测单元的通信地址可以软件设定，通过编制通信协议，就能解决与多个甚至上百个监测单元之间的实时通信问题，也方便以后的检测单元扩展；⑷无线通信网络传输，使得分散的各调压站点的数据及时准确地传输至中央控制服务器。
图1是本发明的模块连接示意图。图2是CPU模块的电路连接图。图3是GPRS模块的电路连接图。图4是RS485通讯模块的电路连接图。图5是门禁脉冲信号采样电路的电路图。图6是燃气泄漏压力数据采样电路的电路图。
具体实施例方式实施例1
本实施例提供一种燃气数据远程监测终端，模块连接如图1所示，包括CPU模块、报警模块、按键模块、时钟模块、液晶显示模块、GPRS模块和RS485通讯模块，报警模块、按键模块、时钟模块、液晶显示模块、GPRS模块和RS485通讯模块都与CPU模块通讯连接；还包括与CPU模块通信连接的门禁脉冲信号采样电路和燃气泄漏压力数据采样电路；液晶显示模块为现有的液晶显示器，报警模块也是现有的报警模器，按键模块也是现有的按键器，可以在现有相应设备中选择，只需将它们接在CPU模块上即可。CPU模块U8为MSP430芯片，电路如图2所示，其上接有复位电路，复位电路由二极管V9、电阻Rl 13和电容C104组成，二极管V9和电阻Rl 13并联后与电容C104的一端共同接入CPU模块的58号引脚(REST引脚)，电容C104的另一端接地。时钟模块包括MSP430芯片8号引脚和9号引脚之间接有的晶体振荡器G2以及MSP430芯片51号引脚和52号引脚之间接有的晶体振荡器G1，晶体振荡器Gl与两个串联电容C83和C84并联。GPRS模块为西门子MC52i芯片，电图如图3所示，由GPRS电压模块间接产生供电电压，由SIM卡模块对GPRS模块进行读写命令和数据传送，当需要实时在线时，GPRS供电电压将持续供电，由SIM卡模块和GPRS模块进行数据的传送和接收，当接收到设置命令时，GPRS模块将有数据传送给CPU，CPU识别命令和对设备进行数据设置。RS485通讯模块电图如图4所示，RS485通讯模块由485通信芯片U15、安全栅Ml、电阻R56、电阻R80、电阻R57、瞬间抑制二极管TV2和电容C9组成，485通信芯片U15的输入端接CPU模块的通讯信号输出端，485通信芯片U15的输出端接安全栅Ml的输入端，电阻R56、电阻R80和电阻R57串联，电阻R56的一端与电阻R80串联，另一端分出两路，一路通过电容C9接地，另一路接电压，电阻R57的一端与与电阻R80串联，另一端接地，485通信芯片U15的两个输出端接与安全栅Ml的两个输入端之间接有瞬间抑制二极管TV2。485通信芯片供电模块定时产生供电电压，数据信号由CPU产生，经由485通信芯片U15转换为LVDS信号，通过电阻R56和R57进行上下拉电阻，后经过安全栅Ml与下位机进行通讯，得到的数据信号，经有CPU进行处理。门禁脉冲信号采样电路如图5所示，由接线端子J8、电阻R87和R92、电容C14和C15以及二极管D5和D9以及瞬间抑制二极管TV7和TV8组成，接线端子J8具有两个输入端和一个接地端，接线端子J8的接地端与及瞬间抑制二极管TV7的正极相连，瞬间抑制二极管TV7的负极串联二极管D5的负极，二极管D5的正极串联电阻R87的一端，电阻R87的另一端连接3V电压，电容C14接在二极管D5的正极与瞬间抑制二极管TV7的正极之间，CPU模块的YX4弓丨脚连接在二极管D5与电阻R87之间，接线端子J8的一个输入端连接在二极管D5与瞬间抑制二极管TV7之间；接线端子J8的接地端与及瞬间抑制二极管TV8的正极相连，瞬间抑制二极管TV8的负极串联二极管D9的负极，二极管D9的正极串联电阻R92的一端，电阻R92的另一端连接3V电压，电容C15接在二极管D9的正极与瞬间抑制二极管TV8的正极之间，CPU模块的MCl引脚连接在二极管D9与电阻R92之间，接线端子J8的另一个输入端连接在二极管D9与瞬间抑制二极管TV8之间；外部门禁信号通过开关量，由电阻R87和R92进行上拉，产生脉冲信号，由CPU模块进行数据处理。燃气泄漏压力数据采样电路如图6所示，由安全栅M2、接线端子J4和保护电路组成，保护电路由瞬间抑制二极管TV15、电容C23、电阻R43和电阻R86组成，电阻R43和电阻R86并联，电容C23与电阻R86并联，电容C23的一端接在电阻R43和电阻R86之间，另一端接瞬间抑制二极管TV15的正极，瞬间抑制二极管TV15的负极接在电阻R43的输入端，电阻R43的输入端为保护电路的输入端，电阻R43的输出与电阻R86的一端连接为保护电路的输出端，电阻R86的另一端、电容C23的另一端以及瞬间抑制二极管TV15的正极共同接地，安全栅M2的输入端YLl接压力传感器，输出端接接线端子J4的输入端，接线端子J4的输出端连接保护电路的输入端，保护电路的输出端接CPU模块的模拟量输入端，由传感器供电电压模块间接性供电，传感器将产生的电流信号经过安全栅M2的保护电路，经电阻R43和R86进行分压，CPU模块ADCl引脚进行模拟量采样，由CPU内置的模数转换对数据处理，得到数据信号，如果数据出现异常，则CPU模块判断为数据异常产生报警信号，由报警模块进行报警。除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
权利要求
1.燃气数据远程监测终端，包括CPU模块、报警模块、按键模块、时钟模块、液晶显示模块、GPRS模块和RS485通讯模块，所述报警模块、按键模块、时钟模块、液晶显示模块、GPRS模块和RS485通讯模块都与所述CPU模块通讯连接；其特征在于还包括与CPU模块通信连接的门禁脉冲信号采样电路和燃气泄漏压力数据采样电路； 所述门禁脉冲信号采样电路由接线端子J8、电阻R87和R92、电容C14和C15以及二极管D5和D9以及瞬间抑制二极管TV7和TV8组成，所述接线端子J8具有两个输入端和一个接地端，所述接线端子J8的接地端与及瞬间抑制二极管TV7的正极相连，所述瞬间抑制二极管TV7的负极串联所述二极管D5的负极，所述二极管D5的正极串联所述电阻R87的一端，所述电阻R87的另一端连接3V电压，所述电容C14接在二极管D5的正极与瞬间抑制二极管TV7的正极之间，所述CPU模块的脉冲信号输入端连接在二极管D5与电阻R87之间，所述接线端子J8的一个输入端连接在二极管D5与瞬间抑制二极管TV7之间；所述接线端子J8的接地端与及瞬间抑制二极管TV8的正极相连，所述瞬间抑制二极管TV8的负极串联所述二极管D9的负极，所述二极管D9的正极串联所述电阻R92的一端，所述电阻R92的另一端连接3V电压，所述电容C15接在二极管D9的正极与瞬间抑制二极管TV8的正极之间，所述CPU模块的脉冲信号输入端连接在二极管D9与电阻R92之间，所述接线端子J8的另一个输入端连接在二极管D9与瞬间抑制二极管TV8之间；外部门禁信号通过开关量，由电阻R87和R92进行上拉，产生脉冲信号，由CPU模块进行数据处理； 所述燃气泄漏压力数据采样电路由安全栅M2、接线端子J4和保护电路组成，所述保护电路由瞬间抑制二极管TVl5、电容C23、电阻R43和电阻R86组成，所述电阻R43和电阻R86并联，所述电容C23与电阻R86并联，所述电容C23的一端接在所述电阻R43和电阻R86之间，另一端接所述瞬间抑制二极管TV15的正极，所述瞬间抑制二极管TV15的负极接在所述电阻R43的输入端，所述电阻R43的输入端为所述保护电路的输入端，所述电阻R43的输出与所述电阻R86的一端连接为所述保护电路的输出端，所述电阻R86的另一端、所述电容C23的另一端以及瞬间抑制二极管TV15的正极共同接地，所述安全栅M2的输入端接压力传感器，输出端接接线端子J4的输入端，接线端子J4的输出端连接所述保护电路的输入端，所述保护电路的输出端接所述CPU模块的模拟量输入端，由传感器供电电压模块间接性供电，传感器将产生的电流信号经过安全栅M2的保护电路，经电阻R43和R86进行分压，CPU模块于模拟量输入端进行模拟量采样，由CPU内置的模数转换对数据处理，得到数据信号，如果数据出现异常，则CPU模块判断为数据异常产生报警信号，由所述报警模块进行报警。
2.如权利要求1所述的燃气数据远程监测终端，其特征在于所述CPU模块为MSP430芯片，其上接有复位电路，所述复位电路由二极管V9、电阻R113和电容C104组成，所述二极管V9和电阻Rl 13并联后与电容C104的一端共同接入CPU模块的58号引脚，电容C104的另一端接地。
3.如权利要求2所述的燃气数据远程监测终端，其特征在于所述时钟模块包括CPU模块8号引脚和9号引脚之间接有的晶体振荡器G2以及CPU模块51号引脚和52号引脚之间接有的晶体振荡器G1，所述晶体振荡器Gl与两个串联电容C83和C84并联。
4.如权利要求1所述的燃气数据远程监测终端，其特征在于所述GPRS模块为西门子MC52i芯片。
5.如权利要求1所述的燃气数据远程监测终端，其特征在于所述RS485通讯模块由485通信芯片U15、安全栅Ml、电阻R56、电阻R80、电阻R57、瞬间抑制二极管TV2和电容C9组成，所述485通信芯片U15的输入端接CPU模块的通讯信号输出端，所述485通信芯片U15的输出端 接所述安全栅Ml的输入端，所述电阻R56、电阻R80和电阻R57串联，所述电阻R56的一端与电阻R80串联，另一端分出两路，一路通过电容C9接地，另一路接电压，所述电阻R57的一端与与电阻R80串联，另一端接地，所述485通信芯片U15的两个输出端接与所述安全栅Ml的两个输入端之间接有瞬间抑制二极管TV2。
全文摘要
本发明涉及一种数据监测终端，是一种燃气数据远程监测终端，包括CPU模块、报警模块、按键模块、时钟模块、液晶显示模块、GPRS模块和RS485通讯模块，报警模块、按键模块、时钟模块、液晶显示模块、GPRS模块和RS485通讯模块都与CPU模块通讯连接；还包括与CPU模块通信连接的门禁脉冲信号采样电路和燃气泄漏压力数据采样电路。本发明燃气数据远程实时监测，测量数据准确，精度高；现场可以显示现场采样的数据，并可以逐屏显示；监测单元的通信地址可以软件设定，通过编制通信协议，就能解决与多个甚至上百个监测单元之间的实时通信问题，也方便以后的检测单元扩展；无线通信网络传输，使得分散的各调压站点的数据及时准确地传输至中央控制服务器。
文档编号G08B19/00GK103035098SQ20121000464
公开日2013年4月10日 申请日期2012年1月9日 优先权日2012年1月9日
发明者陈荣强, 徐金锋, 孙景, 于良 申请人:南京益美沃电子科技有限公司