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Gprs燃气压力温度监测仪的制作方法
【专利摘要】GPRS燃气压力温度监测仪，包括有微控制器、温度压力信号调理AD采样电路、数据存储模块、时钟模块、GPRS无线通信模块、RS485通信接口及电源管理系统；压力探测器采用扩散硅压力传感器，压力传感器输出信号经24位模数转换器转换成数字信号送给微控制器，微控制器将输出的数字信号转换成压力值并显示到液晶显示屏，最后通过GPRS通讯电路将数据上传到燃气公司服务器上；具有数据采集精度高、采集实时性一致和施工方便的特点。
【专利说明】GPRS燃气压力温度监测仪
【技术领域】
[0001]本实用新型属于燃气管网压力监测【技术领域】，具体涉及一种GPRS燃气压力温度监测仪。
【背景技术】
[0002]目前，国内绝大多数燃气公司在监测城市燃气管网气压方面主要采用传统机械式压力表获取压力，采取人工定时抄表汇总、分析数据。但是机械式压力表精度不高；人工抄表的误录、漏录造成抄表数据的准确性和完整性无法保证，无法保证在同一个时间点获取管网各个检测点的数据(同一时刻的压力数值才能真实反映管网气压的变动)；同时随着城市燃气管网的不断延伸，庞大抄表队伍的耗费及海量抄表数据的存储管理都需要智能化管理。

【发明内容】

[0003]为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供了 GPRS燃气压力温度监测仪，具有数据采集精度高、采集实时性一致、通过GPRS无线网络自动上传数据，且施工方便的特点。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:GPRS燃气压力温度监测仪，包括有微控制器，微控制器和AD采样电路通过SPI总线相连；微控制器的I2C通讯端I与数据存储电路相连，微控制器的I2C通讯端2与时钟电路相连，微控制器的通讯端UART与GPRS通信电路端连接，微控制器的显示部分采用微控制器内部驱动电路与液晶显示装置相连，微控制器还设有RS485通信接口电路，微控制器的电源端与电源管理电路相连，电源管理电路与电源相连。所述的微控制器包括有:微控制器MSP430F248。
[0005]所述的AD采样电路包括有:24位AD转换模块AD7986，压力传感器和温度传感器；AD7986和微控制器SPI通信端相连；AD7986的信号输入端与压力及温度传感器相连相连，AD模块采样外部参考电压。
[0006]所述的数据存储电路包括有:存储器模块AT24C512，存储器通过I2C总线与微控制器的通讯端相连。
[0007]所述的时钟电路包括有:时钟模块DS1302及晶体振荡器XT2和后备电池B2，时钟电路通过I2C总线和微控制器相连。
[0008]所述的GPRS通信电路包括有:GPRS模块J401及手机卡座J402，GPRS通信电路通过串口 UART和微控制器相连。
[0009]所述的RS485通信接口电路包括有:485通信模块MAX3485，MAX3485通过串口和微控制器相连。
[0010]所述的电源管理电路包括有:集成模块MAX8188、集成模块LM2576和集成模块HT5RE33A ；MAX8188输出3.7V供GPRS通信电路工作；HT5RE33A输出VCC供微控制器、时钟模块、存储电路、AD采样电路及RS485模块工作。[0011]所述的的电源采用三节锂电池ER34615并联供电或者外接DC24V/500mA供电。
[0012]压力探测器采用扩散硅压力传感器，压力传感器输出信号经24位模数转换器AD7986转换成数字信号送给微控制器，嵌入式软件通过分段线性拟合法将AD7986输出的数字信号转换成压力值并显示到液晶显示装置，最后通过GPRS通讯电路将数据上传到燃气公司服务器上；辅助测量管网燃气温度；兼容锂电池供电和市电供电；安装方式采用公制M20X 1.5外螺纹(可直接和机械式压力表互换)。
[0013]本实用新型的有益效果是:
[0014]I)定时自动抄录数据，由于采用实时时钟及通过GPRS网路传输数据，因此可实现定时自动抄录数据；
[0015]2)定时自动上报数据，由于采用实时时钟因此可实现定时上报数据功能。
[0016]3)欠压、过压自动报警，由于采用软件判断管网气压状态，如果欠压或过压自动通过GPRS网络上传报警数据。
[0017]4)对管网实时监控，由于采用定时每分钟采集一次管网数据因此可实现管网压力的实时监控。
[0018]5)大大降低运营和管理成本，由于采用自动采集，无线传输技术，大大降低抄表人员的费用。
[0019]6)提高燃气公司的工作效率，由于采用本实用新型，可方便远程获取天气然管网的压力，替代了人工定时抄表汇总数据，分析，因此提高燃气公司的工作效率。
[0020]7)采集数据精度高，由于采用扩散硅压力传感器及24位AD转换器，因此可实现数据精度高。
[0021]8)数据采集同时性，用于采集实时时钟且每天与服务器同步一次时间，因此可保证对每个采集点同时采集数据。
[0022]9)安装方便，由于采用M20X1.5螺纹接口，可直接机械式压力表互换，因此安装方便。
【专利附图】

【附图说明】
[0023]图1为本实用新型的结构原理图。
[0024]图2为本实用新型微控制器电路图。
[0025]图3为本实用新型AD采样电路图。
[0026]图4为本实用新型数据存储电路。
[0027]图5为时钟电路图。
[0028]图6为本实用新型GPRS通信电路图，其中图6 (a)为GPRS模块J401的结构图；图6 (b)为SM模块J402的结构图。
[0029]图7为本实用新型485通信接口电路图。
[0030]图8为本实用新型电源管理电路图，其中图8 Ca)为集成模块MAX8188的结构示意图；图8 (b)为集成模块LM2576的结构示意图；图8 (c)为集成模块HT5RE33A的结构示意图。
【具体实施方式】[0031]下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0032]参见图1、2，GPRS燃气压力温度监测仪，包括有微控制器，微控制器的17端AD_CLK, 18端AD_DIN，19端AD_D0UT与温度压力信号调理的AD采样电路相连，微控制器的通讯端49端SDA、50端SCL、51端AT24_CTR与存储电路相连，微控制器的通讯端16端DS_RST、15端DS_10、14端DS_CLK与时钟电路相连相连，微控制器的通讯端32端GPRS_RXD、33端GPRS_TXD与GPRS通信电路端连接，微控制器的显示部分采用微控制器内部驱动电路与液晶显示装置相连，微控制器还设有RS485通信接口电路，微控制器的电源端与电源管理电路相连，电源管理电路与电源相连。
[0033]所述的微控制器的信号采用MSP430F248。
[0034]参见图3，所述的AD采样电路包括有:24位AD转换模块AD7986，压力传感器和温度传感器。AD7986的4端10UT1、5端ΑΙΝ1+、6端AIN1_、7端AIN2+与压力传感器的3端IN+,2端OUT+、I端0UT-.4端IN-相连；AD7986的7端AIN2+、8端AIN2-与温度传感器的I 端 J302_l、2 端 J302_2 相连。
[0035]参见图4，所述的时钟电路包括有时钟模块DS1302及晶体振荡器XT2和后备电池B2，5 端 DS_RST、6 端 DS_10、7 端 DS_CLK 和微控制器的通讯端 16 端 DS_RST、15 端 DS_10、14端DS_CLK相连。
[0036]参见图5，所述的数据存储电路包含有存储器模块AT24C512，存储器的5端SDA、6端SCL、8端AT24_CTR与微控制器的通讯端49端SDA、50端SCL、51端AT24_CTR相连。
[0037]参见图6，所述的GPRS通信电路包括有GPRS模块J401 (参见图6a)及SM模块J402 (参见图6b)，GPRS通信电路的41端GPRS_RXD、42端GPRS_TXD与微控制器的32端GPRS_RXD、33 端 GPRS_TXD 相连。
[0038]参见图7，所述的485通信接口电路包括模块MAX3485，MAX3485的I端485_TXD、3 端 485_DIR、4 端 485_RXD 与微控制器的 34 端 485_TXD、35 端 485_DIR、36 端 485_RXD 相连。
[0039]参见图8，所述的电源管理电路包括有集成模块MAX8188 (参见图8a)、集成模块LM2576 (参见图8b)和集成模块HT5RE33A (参见图8c)，分别输出3.7V与GPRS通信电路的
1、3、5、7、9端3.7V连接；输出VCC与微控制器的端I端VCC、64端VCC相连，与时钟电路8端相连，与485通信接口电路的8端VCC相连，与AD采样电路的14端VCC相连。
[0040]所述的电源采用三节锂电池ER34615并联或者DC24V/500mA供电。
【权利要求】
1.GPRS燃气压力温度监测仪，包括有微控制器，微控制器的SPI通信端口与温度压力信号调理AD采样电路相连，微控制器的I2C通讯端I与数据存储电路相连，微控制器的I2C通讯端2与时钟电路相连，微控制器的通讯端UART与GPRS通信电路端连接，微控制器的显示部分采用微控制器内部驱动电路与液晶显示装置相连，微控制器还设有RS485通信接口电路，微控制器的电源端与电源管理电路相连，电源管理电路与电源相连。
2.根据权利要求1所述的GPRS燃气压力温度监测仪，其特征在于，所述的微控制器的型号采用MSP430F248。
3.根据权利要求1所述的GPRS燃气压力温度监测仪，其特征在于，所述的AD采样电路包括有:24位AD转换模块AD7986，压力传感器和温度传感器；AD7986和微控制器SPI通信端相连；AD7986的信号输入端与压力及温度传感器相连相连。
4.根据权利要求1所述的GPRS燃气压力温度监测仪，其特征在于，所述的数据存储电路包含有:存储器模块AT24C512，存储器通过I2C总线与微控制器的通讯端相连。
5.根据权利要求1所述的GPRS燃气压力温度监测仪，其特征在于，所述的时钟电路包括有:时钟模块DS1302及晶体振荡器XT2和后备电池B2，时钟电路通过I2C总线和微控制器相连。
6.根据权利要求1所述的GPRS燃气压力温度监测仪，其特征在于，所述的GPRS通信电路包括有GPRS模块J401及手机卡座J402，GPRS通信电路通过串口 UART和微控制器相连。
7.根据权利要求1所述的GPRS燃气压力温度监测仪，其特征在于，所述的485通信接口电路包括模块MAX3485，MAX3485通过串口和微控制器相连。
8.根据权利要求1所述的GPRS燃气压力温度监测仪，其特征在于，所述的电源管理电路包括有集成模块MAX8188、集成模块LM2576和集成模块HT5RE33A ；MAX8188输出3.7V供GPRS通信电路工作；HT5RE33A输出VCC供微控制器、时钟模块、存储电路、AD采样电路及RS485通信接口工作。
9.根据权利要求1所述的GPRS燃气压力温度监测仪，其特征在于，所述的电源采用三节锂电池ER34615并联供电或者外接DC24V/500mA供电。
【文档编号】G01K13/02GK203519235SQ201320638227
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年10月16日 优先权日:2013年10月16日
【发明者】刘渊 申请人:西安普瑞米特科技有限公司