[實用新型]一種管道流量數據采集系統

有效

• 申請號: 201721190250.1
• 申請日: 2017-09-18
• 公開（公告）號: CN207149064U
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 胡俊;吳曉東
• 申請（專利權）人: 湖南華灃科貿有限公司
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;H04L29/08;H04W4/38;G01F15/00
• 代理公司: 長沙市標致專利代理事務所(普通合伙)43218
• 代理人: 徐邵華,肖勇翔

技術領域

本實用新型涉及工業控制領域，尤其涉及一種管道流量數據采集系統。

背景技術

電磁流量計是根據法拉第電磁感應定律制造的用來測量管內導電介質體積流量的感應式儀表，其測定精準，受液體狀態影響小，廣泛用于市政管理、水利建設等領域的流量監測。為提高水文管理的自動化、現代化程度，使水文管理機構能夠更加準確、及時地了解到水文監測數據，水文數據智能監測、自動采集、遠程傳輸配套設備不斷更新，但在進行水利流量監控時，管網基本都是布置在地下，流量監控、數據采集及系統升級難度增加。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種運行穩定、編程靈活、調試方便、輸入電壓范圍廣的水文流量數據采集系統。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種管道流量數據采集系統，包括遠程控制設備、本地處理設備，至少一個流量計和GPRS網絡，本地處理設備通過RS485總線與流量計連接，通過GPRS網絡連接遠程控制設備；為減少管道對流體流動性能的影響，保證正常測量精確度，在流量計前后端設置足夠長度的連通管道，其中前管長度為7~8倍流量計長度，后管為4~5倍流量計長度，流量計設置間隔不大于5km。

進一步，所述流量計設置間隔為2~5km，流量計設置距離不大于5km，可以充分保證多個流量計測定數據的準確性，同時流量計設置距離不小于2km，同一管道流量計設置距離過小，相鄰流量計測定數值變化不大，但設置流量計數目過多會大大增加運營及維護成本。

進一步，所述本地處理設備包括太陽能發電板、流量操報RTU和立柱，流量操報RTU設置于立柱上，太陽能發電板位于立柱頂端，與水平方向呈30-35°夾角，太陽能發電板連接流量操報RTU和流量計。

進一步，所述流量操報RTU包括外殼及設置在外殼內的主控芯片、信號采集單元、數據存儲單元、輸入口和輸出口；主控芯片為高性能單片（型號），內置RC晶振帶鎖相環。

主控芯片控制數據分析與處理，采用了GPRS網絡芯片，自帶TCP/IP硬件協議棧，功耗低、速度快、運行穩定且編程簡單快捷，方便用于本地處理設備與遠程控制設備之間的無線通信，進行數據的上傳和下載，以及通過無線遠程控制更新程序及程序運行參數。

信號采集單元負責多個流量計的信號采集，設有數據自動分析系統，可以對采集的數字信號及模擬信號進行自動分析以及結果報告。數據存儲單元存儲采集的流量計信號，輸入口包括按鍵、限位開關、門磁等，輸出口包含I/O芯片，控制受控設備的電源通斷，通過關閉一些非必要外設節省電量以延長電池續航時間。

本數據采集系統設有RS485接口，以接線端子A、B模式引出，采集系統含多個流量計時，可掛載在RS485總線上，系統以主從設備的模式輪流查詢各個流量計，采集數據，按預先設定參數以一定的時間為周期進行多功能數據采集， 并進行相關數據的存儲、分析與處理，實現多數據的同時采集與處理。

主控芯片為高性能單片，內置RC晶振帶鎖相環，該芯片性能高、運行穩定、編程靈活、調試方便，內置RC晶振帶鎖相環控制精度，為抗干擾提供有力保障。

太陽能發電板提供電能儲存在動力電池組中，供本地處理設備和流量計工作使用。

進一步，所述信號采集單元分為數字信號采集單元和模擬信號采集單元。數字信號采集單元采集Modbus設備的數字信號，模擬信號采集單元采集Modbus設備的模擬信號。數字信號采集單元與主控芯片直接連接，模擬信號采集單元與主控芯片之間連接有模數轉換單元。模擬信號采集單元通過模數轉換單元接入主控芯片，模擬信號采集單元以及數字信號采集單元與主控芯片之間采用Modbus標準協議進行數據傳輸。

進一步，所述信號采集單元設有數據自動分析系統，可以對采集的數字信號及模擬信號進行自動分析以及結果報告。

進一步，流量操報RTU還包含有隨機存儲芯片H1302Z，并通過IIC總線與主控芯片連接，可以用來存儲工作相關的參數和設置，使得系統斷電并重新上電后，重要參數和設置不會丟失。

進一步，輸入口和輸出口設有相應的指示燈指示。本地處理系統包含至少一個輸入口和至少一個輸出口，每個輸入口和輸出口都有相應的指示燈指示，當系統輸入或者輸出為有效時，對應的指示燈就會點亮，還設有電源指示燈，指示系統工作狀態。

進一步，所述外殼材質為鋁合金噴塑外殼。