[發(fā)明專利]基于GPRS的智能儀表數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410838629.3
• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN104537817A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦國鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): G08C17/02
• 分類號(hào): G08C17/02;H04L29/06;G06F17/30
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 葉敏華

1.一種基于GPRS的智能儀表數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)和智能儀表，其特征在于，所述智能儀表包括：

恒流源發(fā)生模塊，提供直流電；

恒流選檔單元，連接恒流源發(fā)生模塊，根據(jù)恒流檔位的選擇提供不同大小的直流電；

量程選檔單元，分別連接恒流源發(fā)生模塊和恒流選檔單元，根據(jù)不同的電阻測量范圍確定量程檔位的選擇；

電流換向單元，連接量程選檔單元，向?qū)w提供正或負(fù)方向的直流電；

電阻傳感器，用于測量導(dǎo)體的電阻值；

24位A/D轉(zhuǎn)換器，分別連接恒流源發(fā)生模塊和電阻傳感器，將電阻傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行24位模數(shù)轉(zhuǎn)換；

量程比較單元，連接恒流源發(fā)生模塊，用于自適應(yīng)調(diào)節(jié)量程檔位；

溫度傳感器，連接電流換向單元，測量導(dǎo)體的實(shí)時(shí)溫度；

處理器，分別連接恒流源發(fā)生模塊、24位A/D轉(zhuǎn)換器、量程選檔單元、量程比較單元、溫度傳感器和電流換向單元，接收并處理電阻值和溫度數(shù)據(jù)；

鍵盤，連接處理器，包括數(shù)據(jù)輸入鍵和功能鍵；

液晶顯示器，連接處理器，提供交互界面和顯示測量結(jié)果；

USB接口，分別連接處理器和計(jì)算機(jī)；

GPRS通訊器，分別連接處理器和計(jì)算機(jī)，利用ICP/IP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPRS的智能儀表數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述恒流源發(fā)生模塊包括：

電源接口，提供220V交流電；

變壓器，連接電源接口，將220V交流電降壓；

AC/DC電源單元，分別連接恒流選檔單元、量程選檔單元、24位A/D轉(zhuǎn)換器、量程比較單元和處理器，將降壓后的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，提供不同的直流電輸出。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPRS的智能儀表數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述24位A/D轉(zhuǎn)換器為AD7710芯片，AD7710芯片與處理器進(jìn)行讀寫操作。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于GPRS的智能儀表數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述AD7710芯片讀操作的步驟為：

A：初始化AD7710芯片的微處理器和串行接口，置引腳和引腳為高電平；

B：檢測引腳若為低電平，則置引腳為低電平；

C：連續(xù)三次讀取串行接口的數(shù)據(jù)；

D：顛倒數(shù)據(jù)的高低位順序；

E：判斷是否繼續(xù)進(jìn)行讀操作，若是，跳轉(zhuǎn)步驟B，若否，置引腳為高電平，結(jié)束讀操作；

所述AD7710芯片寫操作的步驟為：

a：初始化AD7710芯片的微處理器和串行接口，置引腳引腳和引腳A₀為高電平；

b：將數(shù)據(jù)從RAM中讀到累加器，并顛倒數(shù)據(jù)的高低位順序；

c：置引腳和引腳A₀為低電平；

d：從累加器連續(xù)三次寫入串行接口數(shù)據(jù)；

e：置引腳和引腳A₀為高電平，結(jié)束寫操作。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPRS的智能儀表數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器為Atmel?AT91RM9200處理器。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPRS的智能儀表數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述GPRS通訊器為MC35芯片或MC52i芯片。

7.一種根據(jù)如權(quán)利要求1所述的基于GPRS的智能儀表數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的方法，其特征在于，該方法包括：

步驟S1：系統(tǒng)上電后，選擇恒流檔位、量程檔位和電流流向；

步驟S2：采集導(dǎo)體的電阻值和溫度數(shù)據(jù)后模數(shù)轉(zhuǎn)換；

步驟S3：將模數(shù)轉(zhuǎn)換后的電阻值數(shù)據(jù)放大，整形濾波后與選擇的量程檔位中的標(biāo)準(zhǔn)電阻比較，進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)量程檔位，獲得在合適量程下的電阻值數(shù)據(jù)；

步驟S4：顯示處理后的電阻值和溫度數(shù)據(jù)，同時(shí)通過USB連接線傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，或利用TCP/IP協(xié)議構(gòu)建基于GPRS的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議層，通過GPRS通訊器遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù)；

步驟S5：將接收到的數(shù)據(jù)保留存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫中，對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行查詢、統(tǒng)計(jì)和分析形成報(bào)表，并打印輸出。