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Gprs燃?xì)鈮毫囟缺O(jiān)測(cè)儀的制作方法
【專利摘要】GPRS燃?xì)鈮毫囟缺O(jiān)測(cè)儀，包括有微控制器、溫度壓力信號(hào)調(diào)理AD采樣電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、時(shí)鐘模塊、GPRS無線通信模塊、RS485通信接口及電源管理系統(tǒng)；壓力探測(cè)器采用擴(kuò)散硅壓力傳感器，壓力傳感器輸出信號(hào)經(jīng)24位模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送給微控制器，微控制器將輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成壓力值并顯示到液晶顯示屏，最后通過GPRS通訊電路將數(shù)據(jù)上傳到燃?xì)夤痉?wù)器上；具有數(shù)據(jù)采集精度高、采集實(shí)時(shí)性一致和施工方便的特點(diǎn)。
【專利說明】GPRS燃?xì)鈮毫囟缺O(jiān)測(cè)儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于燃?xì)夤芫W(wǎng)壓力監(jiān)測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種GPRS燃?xì)鈮毫囟缺O(jiān)測(cè)儀。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)燃?xì)夤驹诒O(jiān)測(cè)城市燃?xì)夤芫W(wǎng)氣壓方面主要采用傳統(tǒng)機(jī)械式壓力表獲取壓力，采取人工定時(shí)抄表匯總、分析數(shù)據(jù)。但是機(jī)械式壓力表精度不高；人工抄表的誤錄、漏錄造成抄表數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性無法保證，無法保證在同一個(gè)時(shí)間點(diǎn)獲取管網(wǎng)各個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)(同一時(shí)刻的壓力數(shù)值才能真實(shí)反映管網(wǎng)氣壓的變動(dòng))；同時(shí)隨著城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的不斷延伸，龐大抄表隊(duì)伍的耗費(fèi)及海量抄表數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理都需要智能化管理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的是提供了 GPRS燃?xì)鈮毫囟缺O(jiān)測(cè)儀，具有數(shù)據(jù)采集精度高、采集實(shí)時(shí)性一致、通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)上傳數(shù)據(jù)，且施工方便的特點(diǎn)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:GPRS燃?xì)鈮毫囟缺O(jiān)測(cè)儀，包括有微控制器，微控制器和AD采樣電路通過SPI總線相連；微控制器的I2C通訊端I與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路相連，微控制器的I2C通訊端2與時(shí)鐘電路相連，微控制器的通訊端UART與GPRS通信電路端連接，微控制器的顯示部分采用微控制器內(nèi)部驅(qū)動(dòng)電路與液晶顯示裝置相連，微控制器還設(shè)有RS485通信接口電路，微控制器的電源端與電源管理電路相連，電源管理電路與電源相連。所述的微控制器包括有:微控制器MSP430F248。
[0005]所述的AD采樣電路包括有:24位AD轉(zhuǎn)換模塊AD7986，壓力傳感器和溫度傳感器；AD7986和微控制器SPI通信端相連；AD7986的信號(hào)輸入端與壓力及溫度傳感器相連相連，AD模塊采樣外部參考電壓。
[0006]所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路包括有:存儲(chǔ)器模塊AT24C512，存儲(chǔ)器通過I2C總線與微控制器的通訊端相連。
[0007]所述的時(shí)鐘電路包括有:時(shí)鐘模塊DS1302及晶體振蕩器XT2和后備電池B2，時(shí)鐘電路通過I2C總線和微控制器相連。
[0008]所述的GPRS通信電路包括有:GPRS模塊J401及手機(jī)卡座J402，GPRS通信電路通過串口 UART和微控制器相連。
[0009]所述的RS485通信接口電路包括有:485通信模塊MAX3485，MAX3485通過串口和微控制器相連。
[0010]所述的電源管理電路包括有:集成模塊MAX8188、集成模塊LM2576和集成模塊HT5RE33A ；MAX8188輸出3.7V供GPRS通信電路工作；HT5RE33A輸出VCC供微控制器、時(shí)鐘模塊、存儲(chǔ)電路、AD采樣電路及RS485模塊工作。[0011]所述的的電源采用三節(jié)鋰電池ER34615并聯(lián)供電或者外接DC24V/500mA供電。
[0012]壓力探測(cè)器采用擴(kuò)散硅壓力傳感器，壓力傳感器輸出信號(hào)經(jīng)24位模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD7986轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送給微控制器，嵌入式軟件通過分段線性擬合法將AD7986輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成壓力值并顯示到液晶顯示裝置，最后通過GPRS通訊電路將數(shù)據(jù)上傳到燃?xì)夤痉?wù)器上；輔助測(cè)量管網(wǎng)燃?xì)鉁囟龋患嫒蒌囯姵毓╇姾褪须姽╇?；安裝方式采用公制M20X 1.5外螺紋(可直接和機(jī)械式壓力表互換)。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0014]I)定時(shí)自動(dòng)抄錄數(shù)據(jù)，由于采用實(shí)時(shí)時(shí)鐘及通過GPRS網(wǎng)路傳輸數(shù)據(jù)，因此可實(shí)現(xiàn)定時(shí)自動(dòng)抄錄數(shù)據(jù)；
[0015]2)定時(shí)自動(dòng)上報(bào)數(shù)據(jù)，由于采用實(shí)時(shí)時(shí)鐘因此可實(shí)現(xiàn)定時(shí)上報(bào)數(shù)據(jù)功能。
[0016]3)欠壓、過壓自動(dòng)報(bào)警，由于采用軟件判斷管網(wǎng)氣壓狀態(tài)，如果欠壓或過壓自動(dòng)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)上傳報(bào)警數(shù)據(jù)。
[0017]4)對(duì)管網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控，由于采用定時(shí)每分鐘采集一次管網(wǎng)數(shù)據(jù)因此可實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)壓力的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
[0018]5)大大降低運(yùn)營(yíng)和管理成本，由于采用自動(dòng)采集，無線傳輸技術(shù)，大大降低抄表人員的費(fèi)用。
[0019]6)提高燃?xì)夤镜墓ぷ餍?，由于采用本?shí)用新型，可方便遠(yuǎn)程獲取天氣然管網(wǎng)的壓力，替代了人工定時(shí)抄表匯總數(shù)據(jù)，分析，因此提高燃?xì)夤镜墓ぷ餍省?br> [0020]7)采集數(shù)據(jù)精度高，由于采用擴(kuò)散硅壓力傳感器及24位AD轉(zhuǎn)換器，因此可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)精度高。
[0021]8)數(shù)據(jù)采集同時(shí)性，用于采集實(shí)時(shí)時(shí)鐘且每天與服務(wù)器同步一次時(shí)間，因此可保證對(duì)每個(gè)采集點(diǎn)同時(shí)采集數(shù)據(jù)。
[0022]9)安裝方便，由于采用M20X1.5螺紋接口，可直接機(jī)械式壓力表互換，因此安裝方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0024]圖2為本實(shí)用新型微控制器電路圖。
[0025]圖3為本實(shí)用新型AD采樣電路圖。
[0026]圖4為本實(shí)用新型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路。
[0027]圖5為時(shí)鐘電路圖。
[0028]圖6為本實(shí)用新型GPRS通信電路圖，其中圖6 (a)為GPRS模塊J401的結(jié)構(gòu)圖；圖6 (b)為SM模塊J402的結(jié)構(gòu)圖。
[0029]圖7為本實(shí)用新型485通信接口電路圖。
[0030]圖8為本實(shí)用新型電源管理電路圖，其中圖8 Ca)為集成模塊MAX8188的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8 (b)為集成模塊LM2576的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8 (c)為集成模塊HT5RE33A的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】[0031]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0032]參見圖1、2，GPRS燃?xì)鈮毫囟缺O(jiān)測(cè)儀，包括有微控制器，微控制器的17端AD_CLK, 18端AD_DIN，19端AD_D0UT與溫度壓力信號(hào)調(diào)理的AD采樣電路相連，微控制器的通訊端49端SDA、50端SCL、51端AT24_CTR與存儲(chǔ)電路相連，微控制器的通訊端16端DS_RST、15端DS_10、14端DS_CLK與時(shí)鐘電路相連相連，微控制器的通訊端32端GPRS_RXD、33端GPRS_TXD與GPRS通信電路端連接，微控制器的顯示部分采用微控制器內(nèi)部驅(qū)動(dòng)電路與液晶顯示裝置相連，微控制器還設(shè)有RS485通信接口電路，微控制器的電源端與電源管理電路相連，電源管理電路與電源相連。
[0033]所述的微控制器的信號(hào)采用MSP430F248。
[0034]參見圖3，所述的AD采樣電路包括有:24位AD轉(zhuǎn)換模塊AD7986，壓力傳感器和溫度傳感器。AD7986的4端10UT1、5端ΑΙΝ1+、6端AIN1_、7端AIN2+與壓力傳感器的3端IN+,2端OUT+、I端0UT-.4端IN-相連；AD7986的7端AIN2+、8端AIN2-與溫度傳感器的I 端 J302_l、2 端 J302_2 相連。
[0035]參見圖4，所述的時(shí)鐘電路包括有時(shí)鐘模塊DS1302及晶體振蕩器XT2和后備電池B2，5 端 DS_RST、6 端 DS_10、7 端 DS_CLK 和微控制器的通訊端 16 端 DS_RST、15 端 DS_10、14端DS_CLK相連。
[0036]參見圖5，所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路包含有存儲(chǔ)器模塊AT24C512，存儲(chǔ)器的5端SDA、6端SCL、8端AT24_CTR與微控制器的通訊端49端SDA、50端SCL、51端AT24_CTR相連。
[0037]參見圖6，所述的GPRS通信電路包括有GPRS模塊J401 (參見圖6a)及SM模塊J402 (參見圖6b)，GPRS通信電路的41端GPRS_RXD、42端GPRS_TXD與微控制器的32端GPRS_RXD、33 端 GPRS_TXD 相連。
[0038]參見圖7，所述的485通信接口電路包括模塊MAX3485，MAX3485的I端485_TXD、3 端 485_DIR、4 端 485_RXD 與微控制器的 34 端 485_TXD、35 端 485_DIR、36 端 485_RXD 相連。
[0039]參見圖8，所述的電源管理電路包括有集成模塊MAX8188 (參見圖8a)、集成模塊LM2576 (參見圖8b)和集成模塊HT5RE33A (參見圖8c)，分別輸出3.7V與GPRS通信電路的
1、3、5、7、9端3.7V連接；輸出VCC與微控制器的端I端VCC、64端VCC相連，與時(shí)鐘電路8端相連，與485通信接口電路的8端VCC相連，與AD采樣電路的14端VCC相連。
[0040]所述的電源采用三節(jié)鋰電池ER34615并聯(lián)或者DC24V/500mA供電。
【權(quán)利要求】
1.GPRS燃?xì)鈮毫囟缺O(jiān)測(cè)儀，包括有微控制器，微控制器的SPI通信端口與溫度壓力信號(hào)調(diào)理AD采樣電路相連，微控制器的I2C通訊端I與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路相連，微控制器的I2C通訊端2與時(shí)鐘電路相連，微控制器的通訊端UART與GPRS通信電路端連接，微控制器的顯示部分采用微控制器內(nèi)部驅(qū)動(dòng)電路與液晶顯示裝置相連，微控制器還設(shè)有RS485通信接口電路，微控制器的電源端與電源管理電路相連，電源管理電路與電源相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GPRS燃?xì)鈮毫囟缺O(jiān)測(cè)儀，其特征在于，所述的微控制器的型號(hào)采用MSP430F248。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GPRS燃?xì)鈮毫囟缺O(jiān)測(cè)儀，其特征在于，所述的AD采樣電路包括有:24位AD轉(zhuǎn)換模塊AD7986，壓力傳感器和溫度傳感器；AD7986和微控制器SPI通信端相連；AD7986的信號(hào)輸入端與壓力及溫度傳感器相連相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GPRS燃?xì)鈮毫囟缺O(jiān)測(cè)儀，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路包含有:存儲(chǔ)器模塊AT24C512，存儲(chǔ)器通過I2C總線與微控制器的通訊端相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GPRS燃?xì)鈮毫囟缺O(jiān)測(cè)儀，其特征在于，所述的時(shí)鐘電路包括有:時(shí)鐘模塊DS1302及晶體振蕩器XT2和后備電池B2，時(shí)鐘電路通過I2C總線和微控制器相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GPRS燃?xì)鈮毫囟缺O(jiān)測(cè)儀，其特征在于，所述的GPRS通信電路包括有GPRS模塊J401及手機(jī)卡座J402，GPRS通信電路通過串口 UART和微控制器相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GPRS燃?xì)鈮毫囟缺O(jiān)測(cè)儀，其特征在于，所述的485通信接口電路包括模塊MAX3485，MAX3485通過串口和微控制器相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GPRS燃?xì)鈮毫囟缺O(jiān)測(cè)儀，其特征在于，所述的電源管理電路包括有集成模塊MAX8188、集成模塊LM2576和集成模塊HT5RE33A ；MAX8188輸出3.7V供GPRS通信電路工作；HT5RE33A輸出VCC供微控制器、時(shí)鐘模塊、存儲(chǔ)電路、AD采樣電路及RS485通信接口工作。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GPRS燃?xì)鈮毫囟缺O(jiān)測(cè)儀，其特征在于，所述的電源采用三節(jié)鋰電池ER34615并聯(lián)供電或者外接DC24V/500mA供電。
【文檔編號(hào)】G01K13/02GK203519235SQ201320638227
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月16日
【發(fā)明者】劉淵 申請(qǐng)人:西安普瑞米特科技有限公司