专利名称：自来水电磁流量仪远程监控报警系统及其方法
技术领域：
本发明涉及自来水管网领域，特别涉及自来水管网工作状态监控管理技术领域，具体是指ー种自来水电磁流量仪远程监控报警系统及其方法。
背景技术：
电磁流量仪在自来水行业中已经得到广泛的使用，更准确的计量是该类流量仪的最大优点，因此在较大口径的供水管网上都使用电磁流量仪来记录供水量。电磁流量仪根据电源供电方式分类可分为电池供电和交流电(市电)供电两类。干电池流量仪没有突然掉电的情况，但是交流电供电的流量仪使用市电(AC220V)供应，因各种外在原因难免会遇到停电、掉电的情况，而仪表掉电后，管道中的水还是在流动，此时流 量仪已经无法计量水量，失电后的水量统计需要通过估算的方法计量。确切的断电时间是估算的重要依据之一。具体的失电时间并不能从电磁流量仪中获得，这给计量工作造成了一定的影响。并且自来水供水管网在城市郊区管网分布宽广而分散，所以流量仪覆盖范国大，在流量仪数量较多时，根本无法做到小周期的巡检，现在的电磁流量仪也并不具备无线远程诊断和故障报警功能，所以在流量仪发生故障或损坏时无法进行及时的发现以作出相应的措施(如流量仪參数出错导致流量累计数停止工作或成倍増加；被其他単位施工队在传感器附近野蛮施工，导致传感器传输线被挖断，流量仪使用年限较长后，产生设备老化，这些情况都无法及时知晓，并使水量的计量受到了很大的影响)。由于供水管网中的流量仪都是用于水量结算，如果不能准确的计量，必将直接导致经济损失。与此同时，无线通信GSM系统是移动通信体制中比较成熟、完善、应用较广泛的一种系统。它主要提供语音、短信息、数据等多种业务。基于GSM短信息功能可以实现传输各种监测、监控数据信号和控制命令的数据通信系统。所以迫切需要ー个能24小时随时监控流量仪运行状态并能及时预警的装置来替代低效率的人工巡检。让该装置做到最大程度上保证仪表的正常运行。

发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种能够有效对自来水供水管网中分布式电磁流量仪进行实时监控管理、结构简单、高效实用、实现成本较低、工作性能稳定可靠、适用范围较为广泛的自来水电磁流量仪远程监控报警系统及其方法。为了实现上述的目的，本发明的自来水电磁流量仪远程监控报警系统及其方法如下该自来水电磁流量仪远程监控报警系统，其主要特点是，所述的系统包括数据采集记录模块，与对应的电磁流量仪相连接，采集该电磁流量仪的运行状态输出信号，并将采集到的运行状态输出信号累计和保存，同时实时监控该运行状态输出信号的变化；数据信息传输模块，与对应的数据采集记录模块相连接，并通过无线数据通信网络与远程监控报警终端相连接，将运行状态输出信号和/或监控报警信号发送至所述的远程监控报警终端。该自来水电磁流量仪远程监控报警系统中的运行状态输出信号包括瞬时流量信号、水量信号和开关量信号。该自来水电磁流量仪远程监控报警系统中的瞬时流量信号为模拟信号。该自来水电磁流量仪远程监控报警系统中的水量信号为脉冲信号。该自来水电磁流量仪远程监控报警系统中的数据采集记录模块包括中央处理单 元、瞬时流量输入接ロ单元、脉冲水量输入接ロ单元、UPS信号输入接ロ单元、故障信号输入接ロ单元、信号输出接ロ单元、RS232串行接ロ单元、电源控制单元、看门狗单元和存储器单元，所述的中央处理单元分别与所述的瞬时流量输入接ロ单元、脉冲水量输入接ロ单元、UPS信号输入接ロ単元、故障信号输入接ロ単元、信号输出接ロ単元、RS232串行接ロ単元、电源控制単元、看门狗单元、存储器単元和数据信息传输模块均相连接，且所述的瞬时流量输入接ロ単元、脉冲水量输入接ロ単元、UPS信号输入接ロ単元、故障信号输入接ロ単元均与所述的电磁流量仪相连接。该自来水电磁流量仪远程监控报警系统中的瞬时流量输入接ロ单元为量程參数程序可调的10位A/D模拟量输入接ロ単元。该自来水电磁流量仪远程监控报警系统中的脉冲水量输入接ロ単元的输入频率为 20KHz。该自来水电磁流量仪远程监控报警系统中的UPS信号输入接ロ単元和故障信号输入接ロ单元的输入频率均为5Hz。该自来水电磁流量仪远程监控报警系统中的看门狗单元为计数器电路。 该自来水电磁流量仪远程监控报警系统中的数据信息传输模块包括供电单元、Flash存储器、ZIF连接器、天线接ロ単元、发射单元和基带处理器，所述的数据采集记录模块依次通过所述的ZIF连接器、基带处理器、发射单元、天线接ロ単元接入所述的无线数据通信网络，所述的Flash存储器与所述的基带处理器相连接，且所述的供电单元分别与所述的基带处理器、ZIF连接器和发射单元均相连接。该自来水电磁流量仪远程监控报警系统中的基带处理器为GSM基带处理器，所述的无线数据通信网络为GSM无线通信网络。该基于上述的系统实现对自来水供水管网中的电磁流量仪进行无线诊断及故障远程报警的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤( I)系统进行初始化操作；(2)所述的数据采集记录模块对所连接的电磁流量仪进行数据采集和数据分析处理操作；(3)所述的数据采集记录模块将采集和分析后的数据通过所述的数据信息传输模块和无线数据通信网络发送至所述的远程监控报警终端；(4)所述的远程监控报警终端根据所接收到的数据进行状态监控和警情通报的后续处理。
该实现对自来水供水管网中的电磁流量仪进行无线诊断及故障远程报警的方法中的系统进行初始化操作，包括以下步骤(11)所述的数据采集记录模块中的中央处理单元进行定时器建立和初始化设置；( 12)所述的中央处理单元进行计数器建立和初始化设置；(13)所述的瞬时流量输入接ロ单元、脉冲水量输入接ロ单元、UPS信号输入接ロ単元、故障信号输入接ロ单元进行A/D模拟输入数据采集初始化设置和波特率的初始化设置；( 14)所述的数据信息传输模块进行初始化设置。该实现对自来水供水管网中的电磁流量仪进行无线诊断及故障远程报警的方法 中的数据采集记录模块对所连接的电磁流量仪进行数据采集处理操作，具体为所述的数据采集记录模块中的瞬时流量输入接ロ单元采集所述的电磁流量仪中的瞬时流量信号；所述的脉冲水量输入接ロ单元采集所述的电磁流量仪中的累计流量信号；所述的UPS信号输入接ロ单元采集所述的电磁流量仪中的UPS电源工作检测信息；所述的故障信号输入接ロ单元采集所述的电磁流量仪中的运行状态信息。该实现对自来水供水管网中的电磁流量仪进行无线诊断及故障远程报警的方法中的数据采集记录模块对所连接的电磁流量仪进行数据分析处理操作，包括水流量过大动态分析判断处理操作和水流量过小动态分析判断处理操作，所述的水流量过大动态分析判断处理操作，包括以下步骤(21)所述的数据采集记录模块事先以小时为单位实时保存系统预设天数的水流
量数据；(22)在每个小时结束时，读取所保存的系统预设天数的同一个时间段的小时水流量数据，并计算其平均水流量值；(23)将该平均水流量值与当前小时的水流量数据进行比较；(24)如果当前小时的水流量数据大于平均水流量值，而且两者的差值大于系统预设的误差允许范围，则判定为水量过大异常，并产生水流量过大的告警信息；所述的水流量过小动态分析判断处理操作，包括以下步骤(25)所述的数据采集记录模块事先以小时为单位实时保存系统预设天数的水流量数据；(26)在每个小时结束时，读取所保存的系统预设天数的同一个时间段的小时水流量数据，并计算其平均水流量值；(27)将该平均水流量值与当前小时的水流量数据进行比较；(28)如果当前小时的水流量数据小于平均水流量值，而且两者的差值大于系统预设的误差允许范围，则判定为水量过小异常，并产生水流量过小的告警信息。该实现对自来水供水管网中的电磁流量仪进行无线诊断及故障远程报警的方法中还包括以下步骤(5)所述的数据信息传输模块根据通过所述的无线数据通信网络接收到的远程监控报警終端所发送的控制信息进行相应的动作处理或者信息回复。该实现对自来水供水管网中的电磁流量仪进行无线诊断及故障远程报警的方法中的步骤(5)具体包括以下步骤(51)所述的数据信息传输模块通过所述的无线数据通信网络接收到所述的远程监控报警终端发送的控制信息，并送至所述的数据采集记录模块中的中央处理单元；(52)所述的中央处理单元判断远程监控报警終端所发送的信息是否包含有管理控制字符信息；(53)如果否，则忽略该信息并退出；如果是，则判断该命令的类型和内容；(54)所述的中央处理单元通过该命令的类型和内容进行相应的动作处理或者依次通过所述的数据信息传输模块和无线数据通信网络向所述的远程监控报警终端回复信
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该实现对自来水供水管网中的电磁流量仪进行无线诊断及故障远程报警的方法中的控制信息为短消息。采用了该发明的自来水电磁流量仪远程监控报警系统及其方法，由于其中利用GSM通信模块作为远程通信媒介，从而使得监控系统能够通过GSM公网信息平台，把电磁流量仪的各类信号及水量累计信息发送给管理人员，同时也能接收管理人员的短信指令，并做回复，从而使管理人员及时掌握电磁流量仪的工作状态和水量信息，大大提高了电磁流量仪的管理效率，有利于故障的及时发现处理，从而实现了自来水行业中电磁流量仪的エ作状态通过无线网络诊断监测、记录、管网供水情况监测和故障远程报警及其在线数据的监测，结构简单，高效实用，实现成本较低，工作性能稳定可靠，适用范围较为广泛。


图I为本发明的自来水电磁流量仪远程监控报警系统的整体架构示意图。图2为本发明的自来水电磁流量仪远程监控报警系统中的数据信息传输模块的功能组成示意图。图3为本发明的自来水电磁流量仪远程监控报警系统的应用场景示意图。图4为本发明的实现对自来水供水管网中的电磁流量仪进行无线诊断及故障远程报警的方法的整体流程示意图。
具体实施例方式为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。请參阅图I至图3所示，该自来水电磁流量仪远程监控报警系统，其中包括( I)数据采集记录模块，与对应的电磁流量仪相连接，采集该电磁流量仪的运行状态输出信号，并将采集到的运行状态输出信号累计和保存，同时实时监控该运行状态输出信号的变化；其中，该运行状态输出信号包括瞬时流量信号、水量信号和开关量信号，该瞬时流量信号为模拟信号，该水量信号为脉冲信号；该数据采集记录模块包括中央处理单元、瞬时流量输入接ロ単元、脉冲水量输入接ロ単元、UPS信号输入接ロ単元、故障信号输入接ロ単元、信号输出接ロ単元、RS232串行接ロ単元、电源控制単元、看门狗单元和存储器単元，所述的中央处理单元分别与所述的瞬时流量输入接ロ単元、脉冲水量输入接ロ単元、UPS信号输入接ロ単元、故障信号输入接ロ单元、信号输出接ロ单元、RS232串行接ロ单元、电源控制单元、看门狗单元、存储器单元和数据信息传输模块均相连接，且所述的瞬时流量输入接ロ単元、脉冲水量输入接ロ単元、UPS信号输入接ロ単元、故障信号输入接ロ単元均与所述的电磁流量仪相连接；该瞬时流量输入接ロ单元为量程參数程序可调的10位A/D模拟量输入接ロ単元，该脉冲水量输入接ロ单元的输入频率为20KHz，该的UPS信号输入接ロ单元和故障信号输入接ロ单元的输入频率均为5Hz,该看门狗单元为计数器电路。(2)数据信息传输模块，与对应的数据采集记录模块相连接，并通过无线数据通信网络与远程监控报警終端相连接，将运行状态输出信号和/或监控报警信号发送至所述的远程监控报警終端。该数据信息传输模块包括供电单元、Flash存储器、ZIF连接器、天线接ロ単元、发射単元和基带处理器，所述的数据采集记录模块依次通过所述的ZIF连接器、基带处理器、发射单元、天线接ロ単元接入所述的无线数据通信网络，所述的Flash存储器与所述的基带处理器相连接，且所述的供电单元分别与所述的基带处理器、ZIF连接器和发射单元均相连接；该基带处理器为GSM基带处理器，所述的无线数据通信网络为GSM无线通信网络。 再请參阅图4所示，该基于上述的系统实现对自来水供水管网中的电磁流量仪进行无线诊断及故障远程报警的方法，其中包括以下步骤(I)系统进行初始化操作，包括以下步骤(a)所述的数据采集记录模块中的中央处理单元进行定时器建立和初始化设置；(b)所述的中央处理单元进行计数器建立和初始化设置；(C)所述的瞬时流量输入接ロ单元、脉冲水量输入接ロ单元、UPS信号输入接ロ単元、故障信号输入接ロ单元进行A/D模拟输入数据采集初始化设置和波特率的初始化设置；(d)所述的数据信息传输模块进行初始化设置；(2)所述的数据采集记录模块对所连接的电磁流量仪进行数据采集和数据分析处理操作；该数据采集记录模块对所连接的电磁流量仪进行数据采集处理操作，具体为所述的数据采集记录模块中的瞬时流量输入接ロ单元采集所述的电磁流量仪中的瞬时流量信号；所述的脉冲水量输入接ロ单元采集所述的电磁流量仪中的累计流量信号；所述的UPS信号输入接ロ单元采集所述的电磁流量仪中的UPS电源工作检测信息；所述的故障信号输入接ロ单元采集所述的电磁流量仪中的运行状态信息；该数据采集记录模块对所连接的电磁流量仪进行数据分析处理操作，包括水流量过大动态分析判断处理操作和水流量过小动态分析判断处理操作，所述的水流量过大动态分析判断处理操作，包括以下步骤(a)所述的数据采集记录模块事先以小时为单位实时保存系统预设天数的水流量数据；(b)在每个小时结束时，读取所保存的系统预设天数的同一个时间段的小时水流量数据，并计算其平均水流量值；(c)将该平均水流量值与当前小时的水流量数据进行比较；(d)如果当前小时的水流量数据大于平均水流量值，而且两者的差值大于系统预设的误差允许范围，则判定为水量过大异常，并产生水流量过大的告警信息；所述的水流量过小动态分析判断处理操作，包括以下步骤
(a)所述的数据采集记录模块事先以小时为单位实时保存系统预设天数的水流量数据；(b)在每个小时结束时，读取所保存的系统预设天数的同一个时间段的小时水流量数据，并计算其平均水流量值；(c)将该平均水流量值与当前小时的水流量数据进行比较；(d)如果当前小时的水流量数据小于平均水流量值，而且两者的差值大于系统预设的误差允许范围，则判定为水量过小异常，并产生水流量过小的告警信息；(3)所述的数据采集记录模块将采集和分析后的数据通过所述的数据信息传输模块和无线数据通信网络发送至所述的远程监控报警终端；(4)所述的远程监控报警终端根据所接收到的数据进行状态监控和警情通报的后续处理。 同时，该实现对自来水供水管网中的电磁流量仪进行无线诊断及故障远程报警的方法中还包括以下步骤(5)所述的数据信息传输模块根据通过所述的无线数据通信网络接收到的远程监控报警終端所发送的控制信息进行相应的动作处理或者信息回复，具体包括以下步骤(a)所述的数据信息传输模块通过所述的无线数据通信网络接收到所述的远程监控报警终端发送的控制信息，并送至所述的数据采集记录模块中的中央处理单元；(b)所述的中央处理单元判断远程监控报警終端所发送的信息是否包含有管理控制字符信息；(c)如果否，则忽略该信息并退出；如果是，则判断该命令的类型和内容；(d)所述的中央处理单元通过该命令的类型和内容进行相应的动作处理或者依次通过所述的数据信息传输模块和无线数据通信网络向所述的远程监控报警终端回复信息。同时，该实现对自来水供水管网中的电磁流量仪进行无线诊断及故障远程报警的方法中的控制信息为短消息。 在实际使用当中，本发明的自来水电磁流量仪远程监控报警系统主要由数据采集记录模块和数据信息传输模块两个部分组成，其结构请參阅图I和图3所示。系统的工作原理如下单片机数据采集系统主要采集流量仪输出的模拟信号(瞬时流量)，脉冲信号(水量)，和开关量信号。正常状态下，采集系统将采集到的水量信号累计并保存，同时检测瞬时流量与开关量输入信号的变化，当得到流量或故障等可疑数据时，立刻启动TC35I模块，发送预先编译好的PDU中文短信内容，及时通知流量仪管理人员。当单片机发生串行中断吋，单片机则启动TC35I模块，取得短信的内容和手机号码，根据内容通过信息内容，将采集系统中的流量、水量、开关量、历史记录等数据进行TEXT编码，通过GSM网络发送给管理人员，这样管理人员可以及时知晓流量仪运行中的相关信息。系统的硬件电路包括瞬时流量输入、脉冲水量输入、UPS信号输入、故障信号输入、信号输出、RS232串行接ロ、电源模块(包括电池)、TC35I，看门狗、存储器。电路原理框图请參阅图2所示。数据采集记录模块本发明中所采集的流量仪数据的接ロ単元包括瞬时流量输入(10位A/D模拟量输入，量程參数程序可调)、脉冲水量输入(输入频率20KHZ)、UPS信号输入和故障信号输入(普通IO输入，输入频率5HZ)。这些信号需要经过单片机采集、量化后供系统调用。数据信息传输模块数据信息传输模块可以为GSM无线调制解调器(TC35I)，支持中文短信息的エ业级GSM模块，包括短信的接收与发送。它工作在EGSM900和GSM1800双频段，电源范围为3. 3 5. 5V，可传输语音和数据信号，功耗在EGSM900 (4类)和GSM (I类)分别为2W和1W。通过接ロ连接器和天线连接器分别连接SIM卡读卡器和天线。数据信息传输模块的数据接ロ(CMOS电平)通过AT命令可双向传输指令和数据，可选波特率为300 115K bps,自动波特率为 I. 2 115kbps。它支持 TEXT 和 PDU 格式的短消息 SMS(short message service),可通过AT命令或关断信号实现重启和故障恢复。数据信息传输模块由供电模块(ASIC)、Flash、ZIF连接器、天线接ロ、发射模块和基带处理器6部分组成，请參阅图3所示。作为TC35I的核心，基带处理器主要处理GSM终端的语音和数据信号，并涵盖了蜂窝射频设备中的所有模拟和数字功能。在不需要额外硬件电路的前提下，可支持FR、HR和EFR语音信道的编码。 TC35I的数据输入/输出接ロ实际上是ー个串行异步收发器，符合ITU-T RS-232接ロ标准。它有固定的參数格式8位数据位和I位停止位、无校验位。波特率范围为300bps 115kbps，硬件握手信号用RTS0/CTS0，软件流量控制用Xon/Xoff，CM0S电平，支持标准的AT命令集。TC35I与外界的通信就是依靠16 23的数据输入/输出，可以完全应用也可以部分应用，本设计只是使用了里面的18-RXD0、19TXD0作为输入输出。要使TC35I正常工作必须先启动TC35I，即给控制线15的点火线IGT —个大于IOOms的低电平。看门狗电路(WDT)是ー个自动运行的计数器，当它在计数器溢出时会产生复位信号，WDT对那些易受到干扰电压波动或放电现象影响的系统很有用，在程序跑飞的情况下，WDT可以使用户程序脱离不正常状态。电源模块主要是为TC35I模块电池充电、单片机、存储器等硬件提供能量。存储器主要用来存储需要保存的信息和数据，防止掉电丢失。系统的软件设计主要包括数据的采集和数据的无线接收和发送等。I、AT命令分析模块通过AT命令进行控制,AT命令(AT command)由Hayes公司首先推出，现在成为标准被所有调制解调器制造商采用的命令语言系统。每条命令以字母“AT”开头。AT后面跟字母和数字表示具体的功能，不同的厂商生产的调制解调器的AT命令并不完全相同。所有的AT命令总是以AT开头，以回车〈CR〉结束。TC35I模块提供的命令接ロ符合GSM07. 05和GSM07. 07规范。GSM07. 07中定义的ATcommand接ロ提供了一种移动平台与数据终端设备之间的通用接ロ ；GSM07. 05对短信息做了详细規定。TC35I的数据ロ通过AT命令可双向传输指令和数据，支持TEXT和PDU两种格式。当短信息模块收到网络发来的短消息时，能够通过串ロ发送指示消息，数据终端设备可以向GSM模块发送各种命令。于SMS相关的AT指令如下表I所示。表I与SMS有关的AT指令
权利要求
1.一种自来水电磁流量仪远程监控报警系统，其特征在于，所述的系统包括 数据采集记录模块，与对应的电磁流量仪相连接，采集该电磁流量仪的运行状态输出信号，并将采集到的运行状态输出信号累计和保存，同时实时监控该运行状态输出信号的变化； 数据信息传输模块，与对应的数据采集记录模块相连接，并通过无线数据通信网络与远程监控报警終端相连接，将运行状态输出信号和/或监控报警信号发送至所述的远程监控报警終端。
2.根据权利要求I所述的自来水电磁流量仪远程监控报警系统，其特征在于，所述的运行状态输出信号包括瞬时流量信号、水量信号和开关量信号。
3.根据权利要求2所述的自来水电磁流量仪远程监控报警系统，其特征在于，所述的瞬时流量信号为模拟信号。
4.根据权利要求2所述的自来水电磁流量仪远程监控报警系统，其特征在于，所述的水量信号为脉冲信号。
5.根据权利要求2所述的自来水电磁流量仪远程监控报警系统，其特征在于，所述的数据采集记录模块包括中央处理单元、瞬时流量输入接ロ単元、脉冲水量输入接ロ単元、UPS信号输入接ロ単元、故障信号输入接ロ単元、信号输出接ロ単元、RS232串行接ロ単元、电源控制単元、看门狗单元和存储器単元，所述的中央处理单元分别与所述的瞬时流量输入接ロ単元、脉冲水量输入接ロ単元、UPS信号输入接ロ単元、故障信号输入接ロ単元、信号输出接ロ单元、RS232串行接ロ单元、电源控制单元、看门狗单元、存储器单元和数据信息传输模块均相连接，且所述的瞬时流量输入接ロ単元、脉冲水量输入接ロ単元、UPS信号输入接ロ単元、故障信号输入接ロ単元均与所述的电磁流量仪相连接。
6.根据权利要求5所述的自来水电磁流量仪远程监控报警系统，其特征在于，所述的瞬时流量输入接ロ单元为量程參数程序可调的10位A/D模拟量输入接ロ単元。
7.根据权利要求5所述的自来水电磁流量仪远程监控报警系统，其特征在于，所述的脉冲水量输入接ロ单元的输入频率为20KHz。
8.根据权利要求5所述的自来水电磁流量仪远程监控报警系统，其特征在于，所述的UPS信号输入接ロ单元和故障信号输入接ロ单元的输入频率均为5Hz。
9.根据权利要求5所述的自来水电磁流量仪远程监控报警系统，其特征在于，所述的看门狗单元为计数器电路。
10.根据权利要求I所述的自来水电磁流量仪远程监控报警系统，其特征在于，所述的数据信息传输模块包括供电单元、Flash存储器、ZIF连接器、天线接ロ単元、发射单元和基带处理器，所述的数据采集记录模块依次通过所述的ZIF连接器、基带处理器、发射单元、天线接ロ単元接入所述的无线数据通信网络，所述的Flash存储器与所述的基带处理器相连接，且所述的供电单元分别与所述的基带处理器、ZIF连接器和发射单元均相连接。
11.根据权利要求10所述的自来水电磁流量仪远程监控报警系统，其特征在于，所述的基带处理器为GSM基带处理器，所述的无线数据通信网络为GSM无线通信网络。
12.ー种基于权利要求I所述的系统实现对自来水供水管网中的电磁流量仪进行无线诊断及故障远程报警的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤 (I)系统进行初始化操作；(2)所述的数据采集记录模块对所连接的电磁流量仪进行数据采集和数据分析处理操作； (3)所述的数据采集记录模块将采集和分析后的数据通过所述的数据信息传输模块和无线数据通信网络发送至所述的远程监控报警终端； (4)所述的远程监控报警终端根据所接收到的数据进行状态监控和警情通报的后续处理。
13.根据权利要求12所述的实现对自来水供水管网中的电磁流量仪进行无线诊断及故障远程报警的方法，其特征在于，所述的数据采集记录模块包括中央处理单元、瞬时流量输入接ロ単元、脉冲水量输入接ロ単元、UPS信号输入接ロ単元、故障信号输入接ロ単元、信号输出接ロ单元、RS232串行接ロ单元、电源控制单元、看门狗单元和存储器单元，所述的中央处理单元分别与所述的瞬时流量输入接ロ单元、脉冲水量输入接ロ单元、UPS信号输入接ロ单元、故障信号输入接ロ单元、信号输出接ロ单元、RS232串行接ロ单元、电源控制单元、看门狗单元、存储器単元和数据信息传输模块均相连接，且所述的瞬时流量输入接ロ単元、脉冲水量输入接ロ単元、UPS信号输入接ロ単元、故障信号输入接ロ単元均与所述的电磁流量仪相连接，所述的系统进行初始化操作，包括以下步骤 (11)所述的数据采集记录模块中的中央处理单元进行定时器建立和初始化设置； (12)所述的中央处理单元进行计数器建立和初始化设置； (13)所述的瞬时流量输入接ロ单元、脉冲水量输入接ロ单元、UPS信号输入接ロ单元、故障信号输入接ロ单元进行A/D模拟输入数据采集初始化设置和波特率的初始化设置； (14)所述的数据信息传输模块进行初始化设置。
14.根据权利要求13所述的实现对自来水供水管网中的电磁流量仪进行无线诊断及故障远程报警的方法，其特征在干，所述的数据采集记录模块对所连接的电磁流量仪进行数据采集处理操作，具体为 所述的数据采集记录模块中的瞬时流量输入接ロ单元采集所述的电磁流量仪中的瞬时流量信号；所述的脉冲水量输入接ロ单元采集所述的电磁流量仪中的累计流量信号；所述的UPS信号输入接ロ单元采集所述的电磁流量仪中的UPS电源工作检测信息；所述的故障信号输入接ロ单元采集所述的电磁流量仪中的运行状态信息。
15.根据权利要求14所述的实现对自来水供水管网中的电磁流量仪进行无线诊断及故障远程报警的方法，其特征在干，所述的数据采集记录模块对所连接的电磁流量仪进行数据分析处理操作，包括水流量过大动态分析判断处理操作和水流量过小动态分析判断处理操作，所述的水流量过大动态分析判断处理操作，包括以下步骤 (21)所述的数据采集记录模块事先以小时为单位实时保存系统预设天数的水流量数据； (22)在每个小时结束时，读取所保存的系统预设天数的同一个时间段的小时水流量数据，并计算其平均水流量值； (23)将该平均水流量值与当前小时的水流量数据进行比较； (24)如果当前小时的水流量数据大于平均水流量值，而且两者的差值大于系统预设的误差允许范围，则判定为水量过大异常，并产生水流量过大的告警信息； 所述的水流量过小动态分析判断处理操作，包括以下步骤(25)所述的数据采集记录模块事先以小时为单位实时保存系统预设天数的水流量数据； (26)在每个小时结束时，读取所保存的系统预设天数的同一个时间段的小时水流量数据，并计算其平均水流量值； (27)将该平均水流量值与当前小时的水流量数据进行比较； (28)如果当前小时的水流量数据小于平均水流量值，而且两者的差值大于系统预设的误差允许范围，则判定为水量过小异常，并产生水流量过小的告警信息。
16.根据权利要求12所述的实现对自来水供水管网中的电磁流量仪进行无线诊断及故障远程报警的方法，其特征在于，所述的方法中还包括以下步骤 (5)所述的数据信息传输模块根据通过所述的无线数据通信网络接收到的远程监控报警终端所发送的控制信息进行相应的动作处理或者信息回复。
17.根据权利要求16所述的实现对自来水供水管网中的电磁流量仪进行无线诊断及故障远程报警的方法，其特征在于，所述的步骤(5)具体包括以下步骤 (51)所述的数据信息传输模块通过所述的无线数据通信网络接收到所述的远程监控报警终端发送的控制信息，并送至所述的数据采集记录模块中的中央处理单元； (52)所述的中央处理单元判断远程监控报警終端所发送的信息是否包含有管理控制字符信息； (53)如果否，则忽略该信息并退出；如果是，则判断该命令的类型和内容； (54)所述的中央处理单元通过该命令的类型和内容进行相应的动作处理或者依次通过所述的数据信息传输模块和无线数据通信网络向所述的远程监控报警终端回复信息。
18.根据权利要求16所述的实现对自来水供水管网中的电磁流量仪进行无线诊断及故障远程报警的方法，其特征在于，所述的控制信息为短消息。
全文摘要
本发明涉及一种自来水电磁流量仪远程监控报警系统，其中包括数据采集记录模块、数据信息传输模块，将电磁流量仪运行状态输出信号和/或监控报警信号发送至所述的远程监控报警终端。本发明还涉及一种基于该系统实现对自来水供水管网中的电磁流量仪进行无线诊断及故障远程报警的方法。采用该种自来水电磁流量仪远程监控报警系统及其方法，使管理人员及时掌握电磁流量仪的工作状态和水量信息，大大提高了电磁流量仪的管理效率，有利于故障的及时发现处理，从而实现了自来水行业中电磁流量仪的工作状态通过无线网络诊断监测、记录、管网供水情况监测和故障远程报警及其在线数据的监测，结构简单，高效实用，实现成本低，性能稳定可靠，适用范围广泛。
文档编号G01F1/58GK102768051SQ20121026621
公开日2012年11月7日 申请日期2012年7月30日 优先权日2012年7月30日
发明者张志浩, 杨仲侃, 郑小明 申请人:上海市自来水奉贤有限公司