专利名称：一种流量记录仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种流量记录仪，它通过电子信息化技术把包括电子水表在内的 多种流量传感设备的测量值转化为数据记录到大容量存储器并通过RS-232或无线GPRS上 传到计算机上。属于水控仪表技术领域。
背景技术：
目前，水控信息化技术发展迅速，出现了很多电子计量远传水表和一些流量记录
仪。电子水表负责把用水量数据转换为电信号，以电信号的方式指示用水量的多少。而流
量记录仪的一头与电子水表或其它流量传感设备互联，另一头则通过有线或无线方式与上
位机或服务器相连。流量记录仪负责定时把传感器上测量到的水流量数据存储于机内存储
器中，并通过有线或无线方式上传数据到上位机或服务器上。流量记录仪的出现，提高了供
水企业的工作效率，优化了供水企业的工程质量。 然而，目前市场上的流量记录仪主要存在两个问题 其一，流量记录仪的记录周期太短。以每分种记录一次流量的情形来计算，最多也 只能记录4天的数据，4天前的数据将被覆盖或4天后的数据将不进行记录，这样用户必须 在4天之内通过数字抄收设备把流量记录数据从流量记录仪中读出，否则，只能抄到4天前 的数据或启动记录后开始的4天数据。虽然有的记录仪拥有GPRS上传数据的功能，但是， 有些情况下，流量记录仪只能安装于无线信号很弱的地下管道井内，这就导致其GPRS无线 数据传输功能无法启用。面对这种情况，只能通过计算机等数字抄收设备到现场抄收，且最 多也只能抄到4天的数据。这样就增加了抄表员的工作量。 其二，目前市场上的流量记录仪支持的流量传感设备的接口类型少，一般只支持 脉冲接口和RS-485接口 ，并且脉冲接口只支持一种类型的脉冲。这就导致流量记录仪与流 量传感设备的兼容性低，难以实现通用。

发明内容本实用新型的目的在于实现一种兼具普通流量记录仪功能，同时拥有大容量数据 记录空间和支持大多数流量计量传感设备的流量记录仪。如启动单一通道以每分钟采集并 记录一次数据来算，本实用新型能存储长达一年的流量数据。同时，本实用新型提供了丰富 的计量传感设备接口 ，能与各种常用电子水表传感器及流量计互联，从而实现对各种电子 水表在内的流量传感设备的数据采集、存储和传输。另外，本实用新型兼具普通流量记录仪 的多项功能。包括，通过RS-232有线通信实现数据到上位计算机的上传，通过GPRS无线通 信实现记录数据到服务器的上传，通过防盗检测电路检测偷盗行为，并通过GPRS无线网络 向服务器报警。 本实用新型由一块电路板并在其上组装的电子元件模块组成，该电子元件模块 的连接结构为防盗检测单元、日历时钟单元、GPRS通信单元、计量传感设备接口单元、 RS-232通信单元、大容量存储器单元、电源管理单元分别单独与微控制器单元连接；电池与电源管理单元连接；计量传感设备接口单元包括有子单元，分别是4. 1、单脉冲传感 器接口，4. 2、双脉冲传感器接口，4. 3、三脉冲传感器接口，4.4、0 5V模拟量接口，4. 5、 0 10V模拟量接口 ， 4. 6、4 20mA模拟量接口 ， 4. 7、爱拓利Cyble水表传感器接口 ， 4. 8、 RS-485接口 。 电池负责给整机提供单一电源。电源管理电路把来自电池的单一电源转换成多路 不同电压和功率的复合式电源，并为相应的电路单元提供电能。同时电源管理单元8还把 电池的电压经过转换后输入到微控制器单元的模数转换器对电池电压进行测量，用以判断 电池是否需要更换。微控制器单元是整机的大脑，负责执行嵌入式程序。传感器接口单元用 于对外连接各种包括电子水表在内的流量计量传感设备。该单元负责把传感器送来的电信 号转换为微控制器单元能够识别的电信号，并把转换后的电信号发送给微控制器单元，微 控制器单元周期性的检测这些信号，并把这些信号转换成代表流量的数据。另外，该单元能 同时连接8种传感设备，每种传感设备能连一个。即本实用新型最多能同时对8通道不同 的流量传感设备的测量值进行存储和转发。大容量存储器用于存储来自计量传感设备接口 单元的测量值。日历时钟单元为整个系统提供具体的日历和时钟值，用于标定记录数据的 具体时间。GPRS通信单元通过其无线接口把采集和记录的流量数据上传到服务器。RS-232 通信单元通过其有线接口把数据上传到上位计算机。防盗检测单元能感应到设备移位或拆 解等到非法行为，并把这种情况通知微控制器单元。 计量传感设备接口单元由8种子单元电路组成，每种子电路包含一个对外接口和 对内信号处理电路。对外接口负责与计量传感设备互联，对内信号处理电路与微控制器单 元相连。单脉冲传感器接口 4. 1的对外接口与电子水表的单脉冲磁敏传感器或脉冲型流量 计相连。双脉冲传感器接口4. 2的对外接口与电子水表的双脉冲磁敏传感器相连。三脉冲 传感器接口 4. 3的对外接口与电子水表的三脉冲磁敏传感器相连。0-5V模拟量接口 4. 4的 对外接口与0-5V模拟量输出传感器相连。0-10V模拟量接口 4.5的对外接口与0-10V模 拟量输出传感器相连。4-20mA模拟量接口 4. 6的对外接口与4-20mA模拟量输出传感器相 连。RS-485接口 4. 7的对外接口与RS-485串口信号输出传感器相连。Cyble传感器接口 4. 8的对外接口与法国爱拓利电感型水表传感器Cyble传感器相连。 启动本实用新型后。时钟日历单元2提供准确的时间，由其决定何时采集来自传 感器的数据。何时通过GPRS发送之前一段时间所存储的数据。首先，时钟日历单元根据用 户设置的流量采集时间间隔定期通知微控制器单元采集计量传感设备接口单元4数据的 时间已到时，然后，微控制器单元5马上把计量传感设备接口单元4采集来电信号转换为流 量数据，并把从时钟日历单元2获取的时间数据及从计量传感设备接口单元4转换来的流 量数据存储于大容量存储器单元7中。当用户设置的数据发送时间间隔到时，微控制器单 元5马上启动GPRS通信单元3把之前一个GPRS发送周期内的数据通过无线GPRS信号发 送到服务器中。若用户通过有线方式把上位计算机与RS-232接口单元相连，并通过上位软 件下发数据抄收命令时，微控制器单元5从大容量存储器单元7取出相应流量数据，并通过 RS-232通信单元6把数据发送到上位计算机。 本实用新型包含了一个大容量存储器单元，在启 单一通道、每分钟采集记录一 次且每次记录信息为IO字节的情况下，可存储长达一年的数据。另外，本实用新型可同时 对来自不同计量传感设备的8路信号进行采集和记录。[0012] 本实用新型中包含了一个防盗检测单元l，该单元包含一个水银开关检测电路，当 设备角度偏转一定角度时，水银开关状态发生变化。同时，通知微控制器单元5设备被已移 位。另外，防盗检测单元2包含一个可见光检测电路，当设备的盒盖被打开后，可见光就可 能射到可见光检测电路上，从而通知微控制器单元5盒盖已被打开。当微控制器单元5检 测到以上两种非法操作时，便立即启动GPRS通信模块3向服务器报警。 本实用新型具有以下优点 (1)本实用新型拥有记录测量数据用的大容量存储器，延长了抄表员的抄收间隔 时间，减少了抄表员的工作量。 (2)本实用新型拥有丰富的接口，可与单脉冲计量传感器、双脉冲计量传感器、三 脉冲计量传感器、0-5V模拟量输出传感器、0-10V模拟量输出传感器、4-20mA模拟量输出传 感器、法国爱拓利公司Cyble水表传感器、RS-485输出传感器互连。这样，本实用新型可采 集并记录多种常用计量传感设备的计量值。与同类产品相比，本实用新型的通用性更强。

图1为本实用新型的电路模块连接框图。
具体实施方式
本实用新型由一块电路板并在其上组装的电子元件组成，该电子元件的连接结构 为防盗检测单元1、日历时钟单元2、 GPRS通信单元3、计量传感设备接口单元4、 RS-232 通信单元6、大容量存储器单元7、电源管理单元8分别单独与微控制器单元5连接；电池9 与电源管理单元8连接；计量传感设备接口单元4包括有子单元，分别是单脉冲传感器接 口 4. 1，双脉冲传感器接口 4. 2，三脉冲传感器接口 4. 3， 0 5V模拟量接口 4. 4， 0 10V模 拟量接口 4. 5， 4 20mA模拟量接口 4. 6，爱拓利Cyble水表传感器接口 4. 7， RS-485接口 4. 8。 1、微控制器单元5包括一个低功耗8位或16位单片机及其相关最小系统电路，要 求该单片机拥有10位以上分辨率的高精度模数转换器。 2、防盗检测单元1由水银开关触发电路和光敏触发电路组成，其中，光敏元件可 采用光敏电阻、光敏二极管和光敏三极管。 3、日历时钟单元2采用一颗专用实时时钟芯片及其外围电路组成。 4、大容量存储器单元7由一颗8M的大容量Flash芯片及其外围电路构成。 5、 GPRS通信单元3的核心采用一个内嵌TCP/IP协议的GSM/GPRS模块。 6、RS_232通信单元6由一颗带有联机提示功能的RS-232专用芯片及其外围电路
组成，所谓联机提示功能即为该芯片能够向系统指示设备是否与其它RS-232设备互联。 7、电源管理单元8由多路DC/DC开关电源芯片及其外围电路组成。 8 、电池采用大容量高能锂娅电池。
权利要求一种流量记录仪，其特征是，由一块电路板并在其上组装的电子元件模块组成，该电子元件模块的连接结构为防盗检测单元(1)、日历时钟单元(2)、GPRS通信单元(3)、计量传感设备接口单元(4)、RS-232通信单元(6)、大容量存储器单元(7)、电源管理单元(8)分别单独与微控制器单元(5)连接；电池(9)与电源管理单元(8)连接；计量传感设备接口单元(4)包括有子单元，分别是单脉冲传感器接口(4.1)，双脉冲传感器接口(4.2)，三脉冲传感器接口(4.3)，0～5V模拟量接口(4.4)，0～10V模拟量接口(4.5)，4～20mA模拟量接口(4.6)，爱拓利Cyble水表传感器接口(4.7)，RS-485接口(4.8)。
专利摘要一种流量记录仪，本实用新型由电子元件模块组成防盗检测单元(1)、日历时钟单元(2)、GPRS通信单元(3)、计量传感设备接口单元(4)、RS-232通信单元(6)、大容量存储器单元(7)、电源管理单元(8)分别单独与微控制器单元(5)连接；电池(9)与电源管理单元(8)连接。本实用新型具有存储器容量大、接口丰富、可采集并记录多种常用计量传感设备的计量值、用性强的优点。
文档编号G01F15/00GK201522305SQ20092016947
公开日2010年7月7日 申请日期2009年10月19日 优先权日2009年10月19日
发明者费敏, 郑飞 申请人:昆明佳晓自来水工程技术有限公司