专利名称：网络型智能流量积算仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及流量积算仪，具体说是一种网络型智能流量积算仪。
背景技术：
我们知道，现有的流量积算仪，是压力传感器将信号输入压力调整电路，经压力调
整电路调整后的压力信号输入信号选择开关，经信号选择开关选择电压信号或电流信号，
输入到运算放大电路，经运算放大电路放大后，输入核心处理单片机；温度传感器将信号输入温度调整电路，经温度调整电路调整后的温度信号输入信号选择开关，经信号选择开关选择电压信号或电流信号，输入运算放大电路，经运算放大电路放大后输入核心处理单片机；涡街流量传感器将流量脉冲信号输入数字脉冲处理电路，经数字脉冲处理电路处理后输入核心处理单片机；压力信号、温度信号、流量脉冲信号在核心处理单片机积算处理后，输入显示驱动电路，显示驱动电路连接数码管显示屏，数码管显示屏显示相应数据；晶振电路产生同步脉冲信号输入核心处理单片机，控制各种信号处理同步进行；核心处理单片机连接有输入键盘，可以控制显示屏逐个或循环显示不同参量的数据，也可以设置现场参数；核心处理单片机连接有时钟电路，可以为仪表提供时钟；核心处理单片机连接有电源电路，电源电路为单片机提供5V稳压电源。这种流量积算仪由于压力传感器将信号输入压力调整电路，经压力调整电路调整后的压力信号输入信号选择开关，经信号选择开关选择电压信号或电流信号，输入运算放大电路，经运算放大电路放大后输入核心处理单片机；温度传感器将信号输入温度调整电路，经温度调整电路调整后的温度信号输入信号选择开关，经信号选择开关选择电压信号或电流信号，输入运算放大电路，经运算放大电路放大后输入核心处理单片机；涡街流量传感器将流量脉冲信号输入数字脉冲处理电路，经数字脉冲处理电路处理后输入核心处理单片机；压力信号、温度信号、流量脉冲信号在核心处理单片机积算处理后输入显示驱动电路，显示驱动电路连接数码管显示屏，数码管显示屏显示相应数据，蒸汽计量数据的统计管理，需要安排抄表人员挨家挨户去抄录流量积算仪表数据，效率低，计算量大，汇总不及时，容易产生错误。
发明内容本发明解决的技术问题是，解决蒸汽计量数据的统计管理，需要安排抄表人员挨
家挨户去抄录流量积算仪表数据，效率低，计算量大，汇总不及时，容易产生错误的问题，
提供一种蒸汽计量数据的统计管理，不需要安排抄表人员挨家挨户去抄录流量积算仪表数
据，效率高，计算量小，汇总及时，避免产生错误的网络型智能流量积算仪。 本发明的技术方案是，压力传感器将信号输入压力调整电路，经压力调整电路调
整后的压力信号输入信号选择开关，经信号选择开关选择电压信号或电流信号，输入到运
算放大电路，经运算放大电路放大后，输入核心处理单片机；温度传感器将信号输入温度调
整电路，经温度调整电路调整后的温度信号输入信号选择开关，经信号选择开关选择电压
信号或电流信号，输入运算放大电路，经运算放大电路放大后输入核心处理单片机；涡街流量传感器将流量脉冲信号输入数字脉冲处理电路，经数字脉冲处理电路处理后输入核心处理单片机；压力信号、温度信号、流量脉冲信号在核心处理单片机积算处理后，输入显示驱动电路，显示驱动电路连接数码管显示屏，数码管显示屏显示相应数据；晶振电路产生同步脉冲信号输入核心处理单片机，控制各种信号处理同步进行；核心处理单片机连接有输入键盘，可以控制显示屏逐个或循环显示不同参量的数据，也可以设置现场参数；核心处理单片机连接有时钟电路，可以为仪表提供时钟；核心处理单片机连接有电源电路，电源电路为单片机提供5V稳压电源，主要结构特点是，核心处理单片机连接通讯处理单片机，将温度、压力、密度、频率、瞬时流量、累积流量等仪表显示数据和管径、流量系数、介质种类、报警临界值等仪表内设数据及日期、时间、停电时间、来电时间、停电次数等仪表运行状态数据传输到通讯处理单片机，通讯处理单片机连接Internet网络通讯电路，通讯处理单片机通过Internet网络通讯电路将数据进行打包发送到以太网上，通过以太网传输至上位机。[0005] 本发明通讯处理单片机连接有海量存储电路。[0006] 本发明通讯处理单片机连接有系统运行监测电路。 本发明的有益效果是，由于核心处理单片机连接通讯处理单片机，通讯处理单片机连接Internet网络通讯电路，通讯处理单片机通过Internet网络通讯电路将数据进行打包发送到以太网上，通过以太网传输至上位机，蒸汽计量数据的统计管理不需要安排抄表人员挨家挨户去抄录流量积算仪表数据，效率高，计算量小，汇总及时，避免产生错误。本发明适用于各种流体流量的积算。
图1是本发明的系统结构框图；[0009] 图2是本发明的网络通讯电路原理图； 图3是本发明的海量存储电路和系统运行监测电路原理图；[0011] 图4是本发明的核心处理器电路原理图。
具体实施方式压力传感器将信号输入压力调整电路，经压力调整电路调整后的压力信号输入信
号选择开关，经信号选择开关选择电压信号或电流信号，输入到运算放大电路，经运算放大
电路放大后，输入核心处理单片机；温度传感器将信号输入温度调整电路，经温度调整电路调整后的温度信号输入信号选择开关，经信号选择开关选择电压信号或电流信号，输入运算放大电路，经运算放大电路放大后输入核心处理单片机；涡街流量传感器将流量脉冲信号输入数字脉冲处理电路，经数字脉冲处理电路处理后输入核心处理单片机；压力信号、温度信号、流量脉冲信号在核心处理单片机积算处理后，输入显示驱动电路，显示驱动电路连接数码管显示屏，数码管显示屏显示相应数据；晶振电路产生同步脉冲信号输入核心处理单片机，控制各种信号处理同步进行；核心处理单片机连接有输入键盘，可以控制显示屏逐个或循环显示不同参量的数据，也可以设置现场参数；核心处理单片机连接有时钟电路，可以为仪表提供时钟；核心处理单片机连接有电源电路，电源电路为单片机提供5V稳压电源；核心处理单片机连接通讯处理单片机，将温度、压力、密度、频率、瞬时流量、累积流量等仪表显示数据和管径、流量系数、介质种类、报警临界值等仪表内设数据及日期、时间、停电时间、来电时间、停电次数等仪表运行状态数据传输到通讯处理单片机，从图3、图4中可以 看出，核心处理单片机U15的24、25、26、27脚分别与通讯处理单片机U3的3、4、24、23脚 相连接，实现核心单片机和通讯单片机的通讯功能，核心处理单片机U15采用P80C552EFA 型芯片，通讯处理单片机U3选用AT89C51型或AT89C52型芯片。通讯处理单片机U3连接 Internet网络通讯电路，从图2、图3中可以看出，通讯处理单片机U3的10、 11脚分别与微 处理器U6的13、14脚连接，实现通讯处理单片机U3和微处理器U6的通讯功能，微处理器 U6采用LPC2106型芯片，U6的18、21、22、23、24、28、29、30、35、36、37、41、44、45、46、47脚分 别与电平转换芯片U8的18、17、16、15、14、13、12、11和电平转换芯片U7的18、17、16、15、 14、13、12、11脚连接，电平转换芯片U7和U8采用SN74LVC245ADW型，U8的2、3、4、5、6、7、8、 9脚和U7的2、3、4、5、6、7、8、9脚分别与以太网控制器Ull的36、37、38、39、40、41、42、43、 95、94、93、92、91、90、88、87脚连接，以太网控制器Ull采用RTL8019AS型芯片，U6的48、1、
2、 3、32、33、34、38、39、8、9脚分别与Ull的5、7、8、9、 10、 15、 11、29、30、33、4脚连接，Ull的 58、59、45、46脚分别与双绞线驱动/接收器U12的6、4、1、3脚连接，双绞线驱动/接收器 U12采用20F001N型芯片，U12的12、 10、9、7脚分别与水晶头Jl的1、2、3、6脚连接，水晶头 Jl采用RJ-45型水晶头，U3的31、40脚接电源，40脚经电容C3接地，U3的18、19脚与晶 振两端连接，晶振两端分别经电容C1、C2接地，U3的20脚接地。网络通讯电路主要完成将 数据转换为IP数据包发送到以太网上，网络传输处理器利用内存映像方法，将以太网控制 器Ull内16个I/0地址上的缓存器映像到嵌入式操作系统上。这样，将TCP/IP协议栈嵌 入ARM芯片中，用程序来控制以太网控制器Ull，将串行数据转换成IP包并传输至以太网 控制器U11，从而将IP包用以太网帧的格式发送到以太网上，完成串行数据与以太网帧的 转换与传输，在全双工模式下可以实行同时接收和发送功能，实现与以太网快速、准确地连 接，可以完成蒸汽数据的远程传输与管理，热电厂监控中心人员可以通过上位机软件监控 各用户的蒸汽仪表信息和管网工况及网损情况，蒸汽计量数据的统计管理不需要安排抄表 人员挨家挨户去抄录流量积算仪表数据，效率高，计算量小，汇总及时，避免产生错误。通讯 处理单片机连接有海量存储电路，从图3中可以看出，通讯处理单片机U3的21、22脚与存 储芯片U5的6、5脚连接，存储芯片U5采用24C1024型芯片，U5的6、5脚经电阻R3、 R4连 接电源VCC，U5的1、2、3、4、7脚接地，8脚接电源。当传输网络发生故障导致数据无法正常 传输时，可以将数据暂时存储在U5中，避免现场数据丢失，保证蒸汽流量计数据真实。当网 络出现异常中断时将积算仪的实时数据按照预先设定的时间间隔存储在积算仪的海量存 储器中，等待网络中断恢复后，该数据作为历史标记数据连同实时数据一同传输，确保收费 数据准确、无误。通讯处理单片机连接系统运行监测电路，从图3中可以看出，系统运行监 测电路由看门狗定时器Ul和铁电存储器U4以及电阻Rl、 R5、 R6组成，通讯处理单片机U3 的5、6、7、8、9脚分别与看门狗定时器U1的1、2、6、5、7脚连接，看门狗定时器U1采用X5045 型芯片，Ul的7脚经电阻Rl连接电源VCC，电阻Rl并联开关Sl， Ul的4脚接地VSS， Ul的
3、 8脚接电源VCC ;U3的23、24脚分别与铁电存储器U4的6、5脚连接，并分别通过R5、 R6 连接电源VCC，铁电存储器U4采用FM24C04型芯片，U4的1、2、3、4、7接地，U4的8脚接电 源VCC。 Internet网络通讯电路随时将网络状态通过U6的串行通讯口 13、14脚分别发送 到U3的11、10脚，然后存储在U4的一个存储单元中，当状态标志为"网络正常"时，通讯处 理单片机通过Internet网络通讯电路将数据进行打包发送到以太网上，通过以太网传输至上位机，当状态标志为"网络故障"时，系统运行监测电路将控制通讯处理单片机把积算 仪的实时数据按照预先设定的时间间隔存储在积算仪的海量存储器中，等待网络中断恢复 后作为历史标记数据连同实时数据一同传输；在系统正常运行过程中，每秒内实时数据都 将更新，每次通讯处理单片机从上位机服务器处获取最新的时间信息后，立即和U4的数据 存储单元中的最新积算仪的时间相比较，如果时间超前或落后误差超过2秒，则系统运行 监测电路将通过U4的6、5脚把最新的时间信息传输到核心处理单片机U15中，校对流量积 算仪的时间；在整个系统运行过程中，每隔200ms必须给Ul的1脚输送一个脉冲信号，表示 系统运行正常，如果超过200ms未收到脉冲信号，则系统运行监测电路将通过Ul的7脚把 通讯电路复位，重新启动，达到运行监测目的。
权利要求一种网络型智能流量积算仪，压力传感器将信号输入压力调整电路，经压力调整电路调整后的压力信号输入信号选择开关，经信号选择开关选择电压信号或电流信号，输入到运算放大电路，经运算放大电路放大后，输入核心处理单片机；温度传感器将信号输入温度调整电路，经温度调整电路调整后的温度信号输入信号选择开关，经信号选择开关选择电压信号或电流信号，输入运算放大电路，经运算放大电路放大后输入核心处理单片机；涡街流量传感器将流量脉冲信号输入数字脉冲处理电路，经数字脉冲处理电路处理后输入核心处理单片机；压力信号、温度信号、流量脉冲信号在核心处理单片机积算处理后，输入显示驱动电路，显示驱动电路连接数码管显示屏，数码管显示屏显示相应数据；晶振电路产生同步脉冲信号输入核心处理单片机，控制各种信号处理同步进行；核心处理单片机连接有输入键盘，可以控制显示屏逐个或循环显示不同参量的数据，也可以设置现场参数；核心处理单片机连接有时钟电路，可以为仪表提供时钟；核心处理单片机连接有电源电路，电源电路为单片机提供5V稳压电源，其特征是核心处理单片机连接通讯处理单片机，将温度、压力、密度、频率、瞬时流量、累积流量等仪表显示数据和管径、流量系数、介质种类、报警临界值等仪表内设数据及日期、时间、停电时间、来电时间、停电次数等仪表运行状态数据传输到通讯处理单片机，通讯处理单片机连接Internet网络通讯电路，通讯处理单片机通过Internet网络通讯电路将数据进行打包发送到以太网上，通过以太网传输至上位机。
2. 如权利要求1所述的网络型智能流量积算仪，其特征是所说的通讯处理单片机连 接有海量存储电路。
3. 如权利要求1所述的网络型智能流量积算仪，其特征是所说的通讯处理单片机连 接有系统运行监测电路。
专利摘要一种网络型智能流量积算仪，涉及流量积算仪，流量积算仪的核心处理单片机上连接通讯处理单片机，通讯处理单片机连接Internet网络通讯电路，通讯处理单片机通过Internet网络通讯电路将数据进行打包发送到以太网上，通过以太网传输至上位机，蒸汽计量数据的统计管理不需要安排抄表人员挨家挨户去抄录流量积算仪表数据，效率高，计算量小，汇总及时，避免产生错误，适用于各种流体流量的积算。
文档编号G01F15/06GK201444061SQ200920030499
公开日2010年4月28日 申请日期2009年7月22日 优先权日2009年7月22日
发明者张华强, 张庆广, 李玉峰, 王运龙 申请人:哈尔滨工业大学(威海