基于電話網(wǎng)的多功能煤氣管道自動抄表系統(tǒng)

摘要：為了保證遠程自動抄表系統(tǒng)的準確性和可靠性，介紹了一種基于電話網(wǎng)用單片機控制的多功能煤氣管道遠程自動抄表系統(tǒng)。整個系統(tǒng)由主控端和客戶多功能煤氣表端組成，主控端與客戶端通過電話線網(wǎng)實現(xiàn)自動抄表。該系統(tǒng)布線簡單，數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院桶踩远驾^好。
關鍵詞：電話網(wǎng)；多功能煤氣表；遠程自動抄表；數(shù)據(jù)傳輸

0 引言
目前居民小區(qū)的水、電、煤氣耗能讀取的方式有四種，分別是：預付費式、有線抄表方式、無線抄表方式、混合式。預付費式的儲值卡表比儲值卡電話的操作機構(gòu)要復雜，且由于儲值卡表是預付費，無需抄表，這對能耗公司每個月的能耗量及管網(wǎng)漏損等無法統(tǒng)計和考核；有線抄表方式布線復雜，且功能單一；無線抄表方式抗干擾能力薄弱，使系統(tǒng)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抄表系統(tǒng)，該系統(tǒng)由主控端和客戶多功能煤氣表端組成，主控端與客戶端通過電話線網(wǎng)實現(xiàn)自動抄表。介紹了整個系統(tǒng)的組成框圖及各部分功能，著重介紹了客戶多功能煤氣表端數(shù)據(jù)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(tǒng)的軟件設計。

1 系統(tǒng)總體設計
為保證多功能煤氣管道抄表系統(tǒng)的準確性和可靠性，提高能源管理的科學性、規(guī)范性，對系統(tǒng)提出以下設計要求：客戶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(shù)量、記憶所用煤氣量、漏氣檢測、熄火檢測、控制通風設備、來電判斷。為保證傳送數(shù)據(jù)的安全性，在主、客端通信中制定密碼協(xié)議，給數(shù)據(jù)庫進行加密，同時對系統(tǒng)管理軟件設置只有相應權限的管理員才可進行相應操作。系統(tǒng)總體設計框圖(如圖1所示)抄表系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要由兩大塊組成：主控端和客戶多功能煤氣表端。

主控端與客戶端通過電話線網(wǎng)實現(xiàn)自動抄表?？蛻舳喙δ苊簹獗淼牟杉刂颇K不斷讀取煤氣表的記數(shù)脈沖，記憶并不斷顯示已用煤氣量；同時煤氣表還有自動漏氣檢測，自動通風控制，自動熄火檢測，氣路自動開閉控制，語音報警等多種功能。當客戶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(shù)據(jù)通過電話網(wǎng)傳送到主站，主站計算機通過系統(tǒng)管理軟件接收數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行自動換算、匯總、統(tǒng)計，計算出用戶交納的煤氣費用的余額，并能根據(jù)用戶余額是否足夠，發(fā)送指令給用戶表，用戶表端根據(jù)主控端下發(fā)的指令判斷并控制煤氣電磁閥的開關。

2 客戶端多功能煤氣表硬件設計
客戶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(shù)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(qū)動晶閘管BTA1200控制通風通道，采用HT9032C進行來電判斷，用Modem芯片MSM7512B通過發(fā)送／接收FSK信號實現(xiàn)與主控端的通信。通過與門74LS00擴展4個中斷，分別利用P0．0～P0．3實現(xiàn)采集用氣量數(shù)據(jù)、自動控制煤氣管道、漏氣檢測、振鈴判斷。硬件設計如圖2所示。

在圖2中客戶端多功能數(shù)字式煤氣表端的工作過程是：主程序定時刷顯示和記憶所用煤氣量，通過擴展中斷口的方法，實現(xiàn)4個外信號的中斷。外部中斷0的中斷來源是P0．0口和P0．1口，P0．0脈沖計數(shù)所用煤氣量，P0．1控制氣路的開閉開關；外部中斷1的中來源是P0．2口和P0．3口，P0．2口漏氣檢測，P0．3振鈴檢測。通過相中斷程序分別實現(xiàn)采集、顯示并記憶煤氣用量、控制氣路自動閉、漏氣檢測、撥打報警電話、通風控制、判斷來電號碼和主機之間的通信等。