专利名称：油烟净化机监测管理网络用的远程终端单元连接结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及数据通讯技术领域，特别是一种静电油烟净化机监测管理网络用的远程终端单元连接结构。
背景技术：
现有网络技术很难组建静电油烟净化机的监控网络。因为它是将不同地理位置而且具有独立功能的多台计算机，通过通信设备和线路将其连接起来，并由网络软件即网络协议、信息交换方式控制程序和网络操作系统实现网络资源共享。通信线路目前均采用同轴电缆或光纤。
按上述网络技术，每台静电油烟净化机的输出电压、电流信号及相关的状态信号，首先通过模数转换模块(A/D)和开关量输入输出模块(I/O)接入计算机后方可入网。仅该项开支，每台净化机的入网投资约1万元。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是如何寻找一个能够取代计算机及其A/D，I/O模块，实现计算机直接上网的技术方案。
本实用新型的技术解决方案是这样的一种油烟净化机监测管理网络用的远程终端单元连接结构，包括调制解调器(MODEM)，网络的数据传输媒体即公用电话网(PSTN)，在一组静电油烟净化机与网络的数据传输媒体(PSTN)之间接有远程终端单元(RTU)和调制解调器(MODEM)，实现硬件与软件的接口联络；在组内静电油烟净化机与静电油烟净化机之间通过远程终端单元(RTU)链接为一个整体，组成网络系统的一个从机单位。所述的远程终端单元(RTU)由电平鉴别电路、光电隔离电路、微控制器(MCU)及其它辅助电路组成，其输入信号直接从油烟净化机的高频高压电源的电压、电流数字显示电路上取出，然后由电平鉴别电路调理为TTL电平，经光电隔离电路隔离后取出与高压完全隔绝的安全信号并接入微控制器(MCU)，经(MCU)采集、处理、转数后将反映油烟净化机工作状态的12个字节的串行码按通讯协议经电平转换器输出并经调制解调器(MODEM)调制后由网络数据传输媒体(PSTN)输入监测服务中心计算机(PC)内。
因此使用本实用新型RTU作为网络的远程终端，使用公用电话网作为通信线路能大大降低了静电油烟净化机监控网络的成本，组建监控网络的设想才有可能转变为现实。
本实用新型与调制解调器(MODEM)、公用电话网(PSTN)及监测服务中心的计算机(PC)组成静电油烟净化机监测管理系统(JJBMS)。网络的核心部件是RTU。
每一个RTU联系着一个高频高压电源(HHE)，中大规模的油烟净化机装备2个或者4个HHE。我们将每一个用户的油烟净化机无论它是一台还是多台，它所拥有的全部RTU以令牌结构链接为一个整体。这是一种简约式的组合结构，是一个非常精简合理的技术方案。
采用本远程终端单元RTU连接结构就能在一个拥有数十家乃至数百家用户的区域内建立起一个监测服务中心，监视油烟净化机的工作状态，提供及时的售后服务，确保静电油烟净化机长期有效地工作，大气空间免受油烟污染。
在上述RTU连接结构中，RTU通过MODEM送入PSTN的串行数据不仅包括各台油烟净化机的HHE的工作电压、电流的工作参数及其停机、待机、短路、运行等工作状态信息，而且还有RTU在各台油烟净化机内的序号及其首位、功耗等级的标志。全部信息组成完整的12个字节(byt)通讯内容。
各用户的油烟净化机的信息通过RTU，经公共电话网PSTN汇集在监测服务中心的PC机内，中心的计算机负责数据的汇总、编辑、分析并由PC机的“专家系统”对监测的数据进行诊断。采集到的所有信息及其诊断意见，全部以图文形式展现在显示器上，在得到即将出现故障的信号时，PC机将以声光报警的方式提示中心的工作人员用电话通知用户或者派出维修人员携带必要的工具和备件上门服务，实现“零”距离的售后服务、监测管理。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于(1)长时间的有效监测、管理，确保油烟净化机长期有效地运行工作。
(2)系统结构精简合理、实用可靠。成本低，运行费用更低，用户用得起。
(3)具有数据远程传输优点。在一些较大规模的饭店和宾馆，其厨房多而分散，相互距离较大，本实用新型可以将其可靠地联成一体。无论哪个用户，即使规模再大，本实用新型给予每一个系统都是同样的最小系统配置。
(4)系统安装十分简便，仅在静电油烟净化机的高频高压开关电源箱体上的“JJB监测管理网络预留接口”上插上装有RTU的顶盒并应用业已准备好的一些标准的电缆接口，进行简单的对口接插，该用户的网络安装工作即告完成。
(5)本实用新型不仅允许基层结构随意延伸扩充，同时可以应用成熟的网络技术向上建立区级、市级、省级信息系统的中枢机和中央机，形成自上而下的多级网络结构便于上级部门的监理。
图1是采用本实用新型连接结构的静电油烟净化机监测管理网络系统结构框图。
图2是本实用新型原理框图。
图3是单台油烟净化机入网应用实例图。
图4是多台油烟净化机入网应用实例图。
具体实施方式
实施例1图2给出了本实用新型一个实施例RTU的原理框图，下面结合该框图叙述如下
1、远程终端单元(RTU)的基本功能RTU有三个基本功能一是信息采集，二是数据处理，三是链接组合。
(1)信息采集①采集安全信息油烟净化机的工作性能和指标在确定的电场结构的条件下，集中体现在高频高压开关电源(HHE)的工作状态及其工作参数上，而HHE的工作电压和工作电流又集中反映了电源的工作状态和工作参数。因此，采集HHE的电压和电流输出值并实现安全上网是本实用新型的第一个技术关键问题。
②确定信息采集点HHE的输出电压、电流的数显电路直接从高压输出端采样，因此，可从HHE的数字显示电路的LED数码管上，也就是显示电路上专用集成电路ICL7107的相应输出端上，取出相关段的数字信号作为信息采集的原始数据。
③信息内容输出电压由于受到RTU的MCU的输入、输出线(I/O)的限制，因此，只能将显示输出电压的个位数和十分位数(0.0-9.9KV)的LED数码管上的七段码a、b、c、d、e、f、g中取出a、b、e、f、g五段码表征相应的0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。该组五段码合称为∑U-abefg。
输出电流同理，取出输出电流的十位数上的b、c段和个位数、十分位数上(00.0-15.0MA)的a、b、e、f、g五段码。该组五段码合称为∑I-abefg。
上述输出电压和电流的数据采集已占据21根MCU的I/O线。此外，还有其它一些信息要求MCU输入、输出；在风机不开厨房停止工作时，应给予MCU一个“停机”(STOP)信号，占用1根MCU的I/O线；MCU对专用数显集成电路ICL7107进行数据采集时将输出一个令其停振的控制信号(HOLT)，占用1根MCU的I/O线；HHE输出短路时应及时通知MCU，占用1根MCU的I/O线(INT1)；一个用户使用一台还是若干台油烟净化机、每台净化机配置多少个HHE、RTU在每台净化机中的排列序号、RTU所联系的HHE在净化机中的功耗能级以及RTU在其组合体中是不是首位，均须通知MCU，输入上述信息需要占用4根MCU的I/O线。综上所述，为了采集这些数据、信息，已使用28根MCU的I/O线。
本实用新型的RTU中的MCU选用ATMSC51，其对外最多提供30根I/O线，尚余2根I/O线供RTU之间链接组合使用。由此可见ATMSC51的硬件资源全部用足。
④调理输入信号从HHE的数字显示电路上取出的表征输出电压和电流的数字信号不是标准的TTL电平，不能直接输入到MCU。通过IC1、IC3、IC5、IC7、IC9、IC11组成的电平鉴别电路将代表输出电压和电流的21个数字信号全部调理为规范的TTL电平。
⑤输入信号的安全隔离上述电路的输出信号必须经过由IC2、IC4、IC6、IC8、IC10、IC12组成的光电隔离电路处理后，才能彻底摆脱HHE“高压”威胁和干扰，将真正安全可靠的信号输入到MCU，确保网络系统的安全可靠。隔离前后的电路工作电源之间没有任何电联系。
其它有关信号也要经过光电隔离处理。
(2)数据处理数据处理任务将输入到RTU内MCU的表征电源的电压和电流的五段码变换为BCD码；将BCD码变换为串行码并由MCU的TX端发送。
MCU中的TxD(Transmitted DATA)为发送数据端。
(3)链接组合无论用户选用一台或者若干台甚至更多台的静电油烟净化机最终都要组合为一个有序的RTU群体。RTU具有相互链接组合的功能。
在图2中的拨动开关K1、K2、K4与RTU的链接组合有着非常密切的关系。
①开关K4由MODEM通过电平转换器直接启动工作的RTU定义为首位RTU，这个启动脉冲直接作用到MCU的INTO端。
对首位RTU，图2中的K4由off板到on的位置。RTU的MCU启动后的运行程序将查询K4的设定位置，确认是首位RTU后，MCU将对MODEM进行初始化，设定其工作方式。在一个用户的RTU群体中仅定义一个首位RTU。
②开关K2、K1图2中的K2、K1将设置该RTU所联系的HHE在净化机中的序号。如果该机装备4台电源，与该4台电源相对应的RTU的K2、K1将依次设定为11、10、01、00。PC机在查询相应的RTU的K2、K1值后即可获悉该净化机有4台HHE；目前正在通讯联络的是哪一个电源的RTU；该机的信息采集及转数工作是否结束。
③开关K3定义每台电源所担当的功耗等级。
④RTU与RTU的链接组合前一个RTU通过输出插头J2链接到下一个RTU的输入插头J1。前一个RTU在其程序运行结束前，由MCU的一根I/O线向下一个RTU的INTO发出一个具有下跳变的启动脉冲，犹如发出令牌一样命令下一个RTU的程序开始运行。该RTU运行结束前也会向其下一个RTU的INTO发出工作令牌……直到最后一个RTU。
监测服务中心在运行其数据采集程序时有一段判别数据发送结束的程序。在足够的延时时间内没有新的数据送来，PC即对该用户的电话机实施软件自动挂机并开始访问下一个用户。
RTU内的MCU的数据传输速率为2400bps。每一个RTU向中心PC机传输的数据为12byt即96bit串行码，仅占用0.04秒。MCU程序运行时间也不多，因此PC的挂机判别时间其实非常短暂。
2、应用实例图3、图4分别列举了单台油烟净化机和多台油烟净化机入网的应用实例，它展示了前面业已充分阐述的网络从机单位(用户)的RTU配置结构及RTU的链接组合方式。
图1是采用本实用新型连接结构的静电油烟净化机监测管理网络系统结构框图，RTU为远程终端单元，∑1RTU为A用户的RTU总数，该数量相同于装备在A用户的若干台油烟净化机的高频高压开关电源总数，∑2……∑m的定义与∑1相同。
在遵循上述的配置原则及链接方式的前提下具有不同要求的用户均可简便灵活地参加本实用新型所提供的静电油烟净化机监测管理网络系统。
权利要求1.一种油烟净化机监测管理网络用的远程终端单元连接结构，包括调制解调器(MODEM)，网络的数据传输媒体即公用电话网(PSTN)，其特征在于在一组静电油烟净化机与网络的数据传输媒体(PSTN)之间接有远程终端单元(RTU)和调制解调器(MODEM)；在组内静电油烟净化机与静电油烟净化机之间通过远程终端单元(RTU)链接为一个整体，组成网络系统的一个从机单位。
2.根据权利要求1所述的一种油烟净化机监测管理网络用的远程终端单元连接结构，其特征在于所述的远程终端单元(RTU)由电平鉴别电路、光电隔离电路、微控制器(MCU)及其它辅助电路组成，其输入信号直接从油烟净化机的高频高压电源的电压、电流数字显示电路上取出，然后由电平鉴别电路调理为TTL电平，经光电隔离电路隔离后取出与高压完全隔绝的安全信号并接入微控制器(MCU)，经(MCU)采集、处理、转数后将反映油烟净化机工作状态的12个字节的串行码按通讯协议经电平转换器输出并经调制解调器(MODEM)调制后由网络数据传输媒体(PSTN)输入监测服务中心计算机(PC)内。
专利摘要一种静电油烟净化机监测管理网络用的远程终端单元连接结构，属于数据通讯技术领域。目前要寻找一个能取代计算机及其A/D、I/O模块，实现净化机直接上网的技术方案。本实用新型的技术解决方案是在一组油烟净化机与网络的数据传输媒体PSIN之间通过远程终端单元RTU和MODEM实现硬件和软件的接口联络；在组内油烟静化机之间通过RTU以令牌组合结构链接为一个整体，组成网络系统的一个从机单元。在此基础上，借助于调制解调器和公用电话网可将一个地区的数十台至数百台油烟净化机组合成一个成本低廉、实用可靠的监测管理网络系统，从而对用户实施“零”距离监测管理和售后服务，确保系统内所有静电油烟净化机的工作长期有效。
文档编号H04Q9/00GK2521854SQ0125871
公开日2002年11月20日 申请日期2001年12月13日 优先权日2001年12月13日
发明者吴金申 申请人:佛山广渝汇辉科技开发有限公司(中外合资)