基于電話(huà)網(wǎng)的多功能煤氣管道自動(dòng)抄表系統

摘要：為了保證遠程自動(dòng)抄表系統的準確性和可靠性，介紹了一種基于電話(huà)網(wǎng)用單片機控制的多功能煤氣管道遠程自動(dòng)抄表系統。整個(gè)系統由主控端和客戶(hù)多功能煤氣表端組成，主控端與客戶(hù)端通過(guò)電話(huà)線(xiàn)網(wǎng)實(shí)現自動(dòng)抄表。該系統布線(xiàn)簡(jiǎn)單，數據傳輸的可靠性和安全性都較好。
關(guān)鍵詞：電話(huà)網(wǎng)；多功能煤氣表；遠程自動(dòng)抄表；數據傳輸

0 引言
目前居民小區的水、電、煤氣耗能讀取的方式有四種，分別是：預付費式、有線(xiàn)抄表方式、無(wú)線(xiàn)抄表方式、混合式。預付費式的儲值卡表比儲值卡電話(huà)的操作機構要復雜，且由于儲值卡表是預付費，無(wú)需抄表，這對能耗公司每個(gè)月的能耗量及管網(wǎng)漏損等無(wú)法統計和考核；有線(xiàn)抄表方式布線(xiàn)復雜，且功能單一；無(wú)線(xiàn)抄表方式抗干擾能力薄弱，使系統的可靠性受到威脅。
本文介紹了一種多功能煤氣管道遠程自動(dòng)抄表系統，該系統由主控端和客戶(hù)多功能煤氣表端組成，主控端與客戶(hù)端通過(guò)電話(huà)線(xiàn)網(wǎng)實(shí)現自動(dòng)抄表。介紹了整個(gè)系統的組成框圖及各部分功能，著(zhù)重介紹了客戶(hù)多功能煤氣表端數據采集控制模塊和通信模塊的組成框圖、硬件設計、軟件流程；主控端Modem芯片模塊的硬件設計、程序流程和主控端的抄表管理系統的軟件設計。

1 系統總體設計
為保證多功能煤氣管道抄表系統的準確性和可靠性，提高能源管理的科學(xué)性、規范性，對系統提出以下設計要求：客戶(hù)多功能煤氣表端采用光電傳感器采集能耗、顯示當前的能耗數量、記憶所用煤氣量、漏氣檢測、熄火檢測、控制通風(fēng)設備、來(lái)電判斷。為保證傳送數據的安全性，在主、客端通信中制定密碼協(xié)議，給數據庫進(jìn)行加密，同時(shí)對系統管理軟件設置只有相應權限的管理員才可進(jìn)行相應操作。系統總體設計框圖(如圖1所示)抄表系統的結構主要由兩大塊組成：主控端和客戶(hù)多功能煤氣表端。

主控端與客戶(hù)端通過(guò)電話(huà)線(xiàn)網(wǎng)實(shí)現自動(dòng)抄表?？蛻?hù)多功能煤氣表的采集控制模塊不斷讀取煤氣表的記數脈沖，記憶并不斷顯示已用煤氣量；同時(shí)煤氣表還有自動(dòng)漏氣檢測，自動(dòng)通風(fēng)控制，自動(dòng)熄火檢測，氣路自動(dòng)開(kāi)閉控制，語(yǔ)音報警等多種功能。當客戶(hù)多功能煤氣表的通信模塊一旦檢測到為主控端撥號，就將采集控制模塊中所記憶的所用煤氣量數據通過(guò)電話(huà)網(wǎng)傳送到主站，主站計算機通過(guò)系統管理軟件接收數據，并對數據進(jìn)行自動(dòng)換算、匯總、統計，計算出用戶(hù)交納的煤氣費用的余額，并能根據用戶(hù)余額是否足夠，發(fā)送指令給用戶(hù)表，用戶(hù)表端根據主控端下發(fā)的指令判斷并控制煤氣電磁閥的開(kāi)關(guān)。

2 客戶(hù)端多功能煤氣表硬件設計
客戶(hù)多功能煤氣表端采用光電傳感器采集能耗，采用PS7219顯示當前的能耗數量，采用X25045記憶所用煤氣量，采用QM—N2型氣敏傳感器作為漏氣檢測元件，采用MF58型熱敏電阻作為熄火檢測元件，用光電耦合芯片MOC3061驅動(dòng)晶閘管BTA1200控制通風(fēng)通道，采用HT9032C進(jìn)行來(lái)電判斷，用Modem芯片MSM7512B通過(guò)發(fā)送／接收FSK信號實(shí)現與主控端的通信。通過(guò)與門(mén)74LS00擴展4個(gè)中斷，分別利用P0．0～P0．3實(shí)現采集用氣量數據、自動(dòng)控制煤氣管道、漏氣檢測、振鈴判斷。硬件設計如圖2所示。

在圖2中客戶(hù)端多功能數字式煤氣表端的工作過(guò)程是：主程序定時(shí)刷顯示和記憶所用煤氣量，通過(guò)擴展中斷口的方法，實(shí)現4個(gè)外信號的中斷。外部中斷0的中斷來(lái)源是P0．0口和P0．1口，P0．0脈沖計數所用煤氣量，P0．1控制氣路的開(kāi)閉開(kāi)關(guān)；外部中斷1的中來(lái)源是P0．2口和P0．3口，P0．2口漏氣檢測，P0．3振鈴檢測。通過(guò)相中斷程序分別實(shí)現采集、顯示并記憶煤氣用量、控制氣路自動(dòng)閉、漏氣檢測、撥打報警電話(huà)、通風(fēng)控制、判斷來(lái)電號碼和主機之間的通信等。