環(huán)境溫度多功能采集裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種環(huán)境溫度多功能采集裝置。本裝置包括單片機、溫度信號采集電路、按鍵電路、顯示電路、報警電路、兩塊GSM／GPRS模塊及數(shù)據(jù)處理和控制終端，其中，單片機分別與溫度信號采集電路、按鍵電路、顯示電路、報警電路及第一GSM／GPRS模塊連接，第一GSM／GPRS模塊通過移動通信網(wǎng)絡以及第二GSM／GPRS模塊與數(shù)據(jù)處理和控制終端無線連接。本實用新型所產(chǎn)生的有益效果是：通過無線通訊技術對熱源和用戶的環(huán)境溫度實時采集，替代原始的人工采集、記錄和調(diào)節(jié)工作。采集到全熱網(wǎng)的遠端和近端數(shù)據(jù)均傳送至控制中心計算機，為城鎮(zhèn)區(qū)域智能集中供熱系統(tǒng)提供分析數(shù)據(jù)。
【專利說明】環(huán)境溫度多功能采集裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及城鎮(zhèn)供熱技術，特別是一種環(huán)境溫度多功能采集裝置。
【背景技術】
[0002]隨著科學技術的發(fā)展，溫度數(shù)據(jù)采集以及處理也受到人們的廣泛關注，溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在生產(chǎn)生活中得到了快速的發(fā)展，被廣泛運用于工業(yè)生產(chǎn)、日常生活的各種領域。常用的溫度控制系統(tǒng)由于應用場所的不同和性能指標的差異也有著各自的差別，在工業(yè)生產(chǎn)中，技術人員和控制人員總是在努力試圖提高被控對象的運行性能，以得到性能更好的溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
[0003]我國現(xiàn)行的供熱系統(tǒng)運行管理仍處于初級階段，供熱品質(zhì)和系統(tǒng)供熱效率相對較差，主要原因是遠端熱源和用戶溫度與近端熱源和用戶溫度相差較大造成，因此難以達到熱網(wǎng)平衡的效果。在供熱控制方面相對落后，大部溫度采集、記錄和調(diào)節(jié)還處于人工操作的現(xiàn)狀。隨著供熱區(qū)域擴大，用戶日益增多、供熱管網(wǎng)的增加，現(xiàn)有的供熱系統(tǒng)一般由人工監(jiān)測，或用戶通知供熱企業(yè)后，企業(yè)再進行調(diào)控或維修，這些已經(jīng)無法滿足現(xiàn)狀的需要以及為用戶提供優(yōu)質(zhì)的服務。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述技術問題，本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)境溫度多功能采集裝置。本裝置主要用于城鎮(zhèn)區(qū)域智能集中供熱系統(tǒng)，實現(xiàn)熱源和用戶溫度的智能監(jiān)控的功能。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術方案是:一種環(huán)境溫度多功能采集裝置，其特征在于，包括單片機、溫度信號采集電路、按鍵電路、顯示電路、報警電路、兩塊GSM / GPRS模塊及數(shù)據(jù)處理和控制終端，其中，單片機分別與溫度信號采集電路、按鍵電路、顯示電路、報警電路及第一 GSM / GPRS模塊連接，第一 GSM / GPRS模塊通過移動通信網(wǎng)絡以及第二 GSM / GPRS模塊與數(shù)據(jù)處理和控制終端無線連接。
[0006]本實用新型所產(chǎn)生的有益效果是:通過無線通訊技術對熱源和用戶的環(huán)境溫度實時采集，替代原始的人工采集、記錄和調(diào)節(jié)工作。采集到全熱網(wǎng)的遠端和近端數(shù)據(jù)均傳送至控制中心計算機，為城鎮(zhèn)區(qū)域智能集中供熱系統(tǒng)提供分析數(shù)據(jù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本實用新型連接原理總體框圖；
[0008]圖2是本實用新型電原理圖左半部分；
[0009]圖3是本實用新型電原理圖左半部分。
【具體實施方式】
[0010]以下結合附圖對本實用新型作進一步說明:參照圖1，環(huán)境溫度多功能采集裝置包括單片機、溫度信號采集電路、按鍵電路、顯示電路、報警電路、兩塊GSM / GPRS模塊及數(shù)據(jù)處理和控制終端，其中，單片機分別與溫度信號采集電路、按鍵電路、顯示電路、報警電路及第一 GSM / GPRS模塊連接，第一 GSM / GPRS模塊通過移動通信網(wǎng)絡以及第二 GSM /GPRS模塊與數(shù)據(jù)處理和控制終端無線連接。
[0011]參照圖2和圖3，本實用新型采用的單片機的型號為AT89C51。溫度信號采集電路采用DS18B20溫度傳感器U2，DS18B20溫度傳感器U2的2腳與電阻Rl的一端連接后接AT89C51單片機Ul的I腳，DS18B20溫度傳感器U2的3腳與電阻Rl的另一端連接后接電源VCC，DS18B20溫度傳感器U2的I腳接地。
[0012]本實用新型的按鍵電路采用兩個開關和兩個按鍵，分別為:第一開關SW1、第二開關SW2、第一按鍵SW3和第二按鍵SW4，第一開關SWl和第二開關SW2分別接AT89C51單片機Ul的12腳、13腳，第一按鍵SW3和第二按鍵SW4分別接AT89C51單片機Ul的14腳、15腳。
[0013]本實用新型的顯示電路采用LCD1602液晶顯示屏和RESPACK-8芯片RP1，LCD1602液晶顯示屏的7腳、8腳、9腳、10腳、11腳、12腳、13腳、14腳分別與RESPACK-8芯片RPI的2腳、3腳、4腳、5腳、6腳、7腳、8腳、9腳連接后，再分別與AT89C51單片機Ul的39腳、38腳、37腳、36腳、35腳、34腳、33腳、32腳連接，LCD1602液晶顯示屏的2腳與RESPACK-8芯片RPl的I腳連接后接電源VCC，IXD1602液晶顯示屏的I腳和3腳連接后接地。
[0014]本實用新型的報警電路采用PNP型三極管Ql、發(fā)光二極管Dl和揚聲器LS2，PNP型三極管Ql的發(fā)射極接揚聲器LS2的輸入端，PNP型三極管Ql的基極與發(fā)光二極管Dl的正極連接后接AT89C51單片機Ul的23腳，三極管Ql的集電極接地，揚聲器LS2的輸出端與發(fā)光二極管Dl的負極連接后接電源。
[0015]本實用新型的GPRS模塊采用PTM100芯片和用戶識別模塊SM卡，PTM100芯片的UTXDl 口接AT89C51單片機Ul的10腳，PTM100芯片的URXDl 口接AT89C51單片機Ul的11腳，PTM100芯片的SM_RST 口接用戶識別模塊SM卡的RST 口，PTM100芯片的SM_CLK口接用戶識別模塊SM卡的CLK 口，PTM100芯片的VSM 口接用戶識別模塊SM卡的電源VCC端，PTM100芯片的SM_10 口接連用戶識別模塊SM卡的IO 口。
[0016]本實用新型的工作原理:在AT89C51單片機中編寫對各個電路的控制程序?qū)崿F(xiàn)溫度的實時控制。首先利用單片機與DS18B20數(shù)字溫度傳感器建立基本聯(lián)系，通過DS18B20數(shù)字溫度傳感器對環(huán)境內(nèi)環(huán)境溫度進行信號數(shù)據(jù)采集，之后將采集到的數(shù)字溫度信號送入作為控制核心的AT89C51單片機，再通過單片機程序處理將溫度信號傳送給IXD1602液晶顯示屏顯示.[0017]將按鍵設定在0- 200°C范圍內(nèi)的任意溫度區(qū)間(范圍下限TL，范圍上限TH)，通過單片機程序命令語言儲存來實現(xiàn)設定溫度區(qū)間。本裝置采取人工設定，按鍵輸入的工作方式。在按鍵電路設計中 ，采用了兩個開關以及兩個按鍵，通過控制它們的開關狀態(tài)來設置輸入數(shù)據(jù)。當?shù)谝婚_關SWl閉合，第二開關SW2斷開時，按壓第一按鍵SW3，可以使TL值增加，按壓SW4可以使TH值增加；當SW2閉合SWl斷開時，按壓SW3可以使TL值降低，按壓SM可以使TH值降低。通過鍵盤操作，設定的溫度范圍在液晶顯示屏上顯示，同時顯示當前環(huán)境溫度值和人工設定溫度界限值，控制程序判斷所測得環(huán)境真實溫度值是否超出預先設定的溫度值范圍，如果超出，則通過單片機控制GPRS模塊發(fā)送報警數(shù)據(jù)。
[0018]數(shù)字化的信號通過單片機控制的GSM/GPRS模塊以短消息或GPRS方式發(fā)送出至數(shù)據(jù)處理和控制終端。這里的終端可以是供熱系統(tǒng)管控中心的數(shù)據(jù)處理和控制終端，也可是管理人員的便攜式通訊終端，如:手機、便攜式有通訊功能的電腦。
[0019]本裝置使用四節(jié)1.2V充電電池供電，電池總容量為9200mah，能連續(xù)工作十天左右。
【權利要求】
1.一種環(huán)境溫度多功能采集裝置，其特征在于，包括單片機、溫度信號采集電路、按鍵電路、顯示電路、報警電路、兩塊GSM / GPRS模塊及數(shù)據(jù)處理和控制終端，其中，單片機分別與溫度信號采集電路、按鍵電路、顯示電路、報警電路及第一 GSM / GPRS模塊連接，第一GSM / GPRS模塊通過移動通信網(wǎng)絡以及第二 GSM / GPRS模塊與數(shù)據(jù)處理和控制終端無線連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的環(huán)境溫度多功能采集裝置，其特征在于，所述的單片機的型號為 AT89C51。
3.根據(jù)權利要求1或權利要求2所述的環(huán)境溫度多功能采集裝置，其特征在于，所述的溫度信號采集電路采用DS18B20溫度傳感器U2，DS18B20溫度傳感器U2的2腳與電阻Rl的一端連接后接AT89C51單片機Ul的I腳，DS18B20溫度傳感器U2的3腳與電阻Rl的另一端連接后接電源VCC，DS18B20溫度傳感器U2的I腳接地。
4.根據(jù)權利要求1或權利要求2所述的環(huán)境溫度多功能采集裝置，其特征在于，所述的按鍵電路采用兩個開關和兩個按鍵，分別為:第一開關SW1、第二開關SW2、第一按鍵SW3和第二按鍵SW4，第一開關SWl和第二開關SW2分別接AT89C51單片機Ul的12腳、13腳，第一按鍵SW3和第二按鍵SW4分別接AT89C51單片機Ul的14腳、15腳。
5.根據(jù)權利要求1或權利要求2所述的環(huán)境溫度多功能采集裝置，其特征在于，所述的顯示電路采用IXD1602液晶顯示屏和RESPACK-8芯片RP1，IXD1602液晶顯示屏的7腳、8腳、9腳、10腳、11腳、12腳、13腳、14腳分別與RESPACK-8芯片RPl的2腳、3腳、4腳、5腳、6腳、7腳、8腳、9腳連接后，再分別與AT89C51單片機Ul的39腳、38腳、37腳、36腳、35腳、34腳、33腳、32腳連接，IXD1602液晶顯示屏的2腳與RESPACK-8芯片RPl的I腳連接后接電源VCC，IXD1602液晶顯示屏的I腳和3腳連接后接地。
6.根據(jù)權利要求1或權利要求2所述的環(huán)境溫度多功能采集裝置，其特征在于，所述的報警電路采用PNP型三極管Q1、發(fā)光二極管Dl和揚聲器LS2，PNP型三極管Ql的發(fā)射極接揚聲器LS2的輸入端，PNP型三極管Ql的基極與發(fā)光二極管Dl的正極連接后接AT89C51單片機Ul的23腳，PNP型三極管Ql的集電極接地，揚聲器LS2的輸出端與發(fā)光二極管Dl的負極連接后接電源。
7.根據(jù)權利要求1或權利要求2所述的環(huán)境溫度多功能采集裝置，其特征在于，所述的GPRS模塊采用PTM100芯片和用戶識別模塊SM卡，PTM100芯片的UTXDl 口接AT89C51單片機Ul的10腳，PTM100芯片的URXDl 口接AT89C51單片機Ul的11腳，PTM100芯片的SIM_RST 口接用戶識別模塊SM卡的RST 口，PTM100芯片的SM_CLK 口接用戶識別模塊SM卡的CLK 口，PTM100芯片的VSM 口接用戶識別模塊SM卡的電源VCC端，PTM100芯片的SIM_IO 口接連用戶識別模塊SIM卡的IO 口。
【文檔編號】G01K7/00GK203465022SQ201320489268
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年8月12日 優(yōu)先權日:2013年8月12日
【發(fā)明者】劉岱, 周煒, 郝國立, 陳洪斌 申請人:天津海天方圓節(jié)能技術有限公司