關于流量計掉電自動監測流量計量的論文

友情提示：本文作者是中國東北大學秦皇島分校自動化系蘇冬梅和金華兄，論文編號是0066001，供稿者是金湖聯儀自控設備有限公司。如需轉載，請注明出處，違者必究！投稿Email：jhlianyi@163.com

摘要：本論文的主要中心思想是講述了以LY超聲波流量計為基礎，介紹了基于51單片機的掉電自動監測流量計量的監測模塊的實現理論以及掉電信息如果管理的方法。本論文的研究成果為日常掉電期間流量計量損失的評估提供了可靠的依據。而且同時，該監測模塊還具有實時監測并打印流量計測量參數和狀態參數的功能。

本論文重點詞：掉電  監測  單片機  流量計  流量計量

前言

從最初的流量計的研發生產到目前的廣泛應用和品種繁多，由于人為等無法抗拒的因素使得流量計的電源掉電，以致流量計量被損失，而又不能準確評估這個損失，又不能很好的說明。盡管，最近流量自動監測系統能及時監測掉電的發生，但該系統的構建成本和對維護的要求相對比較高，使得一般單位難以承受。

掉電監測模塊的主要功用
    定時打印和掉電監測模塊的主要功用能夠分為兩大局部：流量計丈量參數的打印功用和流量計電源掉電的實時監測功用。詳細包括：
    1）全天24小時內，自動定時打印的起始時間（hh：mm）可選；
    2）1 分鐘~ 99小時內，自動定時打印的時間距離可選；
    3）自動定時打印參數可選；
    4）流量計丈量參數的實時監測、打印；
    5）流量計電源掉電的自動監測；
    6）掉電信息的管理——存儲、查詢、打印、刪除；
    7）鍵盤操作的兩級權限管理。

    流量計丈量參數的打印功用分為兩種：實時打印和自動定時打印。實時打印功用能夠經過模塊鍵盤中的“打印”鍵選擇，用于打印流量計的實時丈量參數，包括：打印時間、瞬時流速、流量、正累計值、負累計值和工作狀態信息等。自動定時打印功用包括分打印和時打印。分打印功用主要用于流量計標定，定時時間距離能夠在1~99分鐘內任選，定時的起始時間從該功用設置的時辰開端。時打印功用在流量計正常工作時運用，完成自動抄表功用，定時時間距離在1~99小時內任選，定時的起始時間能夠在全天24小時內自行設置，格式為：hh:mm(時:分)。定時打印功用設置后，從設定的起始時辰開端定時，以選定的時間距離，自動打印選定參數。
    流量計電源掉電的實時監測功用能夠實時監測流量計電源的掉電和上電，并記載掉電信息，為精確評價掉電期間流量計量的損失提供牢靠根據。掉電信息包括最近的100條掉電記載和10條掉電刪除記載。每一條掉電記載的內容包括掉電時間、上電時間、掉電時間距離（30天內）、掉電前和掉電后的流量計丈量參數等。掉電刪除記載的內容包括歷史掉電記載刪除的時間、所刪除記載的時間范圍和操作者代碼。
    模塊鍵功用的操作采用兩級權限管理，一切鍵功用的進入采用第一級密碼維護，以控制根本操作的權限。歷史掉電記載的刪除操作有第二級密碼維護，只要更高一級的管理者才有此權限。第二級密碼同時也作為相應操作者的工作代碼。

1、  掉電信息的管理

流量計的掉電信息包括兩個部分，一個是掉電記錄，二個是掉電刪除記錄。

掉電記錄包括最近的100條記錄，采用循環存儲的方法保存在EEPROM中。

掉電刪除記錄包括最近的10條記錄，同樣以循環的方式存儲。每一條掉電刪除記錄包括三部分內容：包括歷史掉電記錄的刪除操作所發生的時間、所刪除記錄對應的時間范圍，以及操作者的代碼。刪除操作時間的格式同樣為年-月-日時：分：秒。。

掉電監測模塊的硬件實現
  準時打印和失落電監測模塊的硬件電路構造框圖如圖1所示。模塊采用51單片機89C52節制，首要包羅復位電路、看門狗電路、失落電檢測電路、存儲器電路、日歷時鐘電路、鍵盤顯示器電路、微型打印機電路、RS-232C串口電路和電池電路等。

失落電監測電路及時看管流量計的電源，檢測電源的失落電和上電旌旗燈號，并經過/INTR1引腳向89C52請求中綴，以便記載相關信息。 存儲器電路包羅32K EPROM 27C256、16K EEPROM 24C16和8K SRAM 6264。89C52內部有8KB順序存儲器，與27C256一同組成40K的順序存儲器空間。24C16具有不易掉特征，用于存儲流量計的失落電信息、用戶暗碼等。為了防止對EEPROM的頻頻操作，模塊上電后24C16中的失落電信息按挨次讀入6264中，6264首要用于在線數據的存儲，除失落電信息外，還用于暫存流量計的及時測量參數，以備查詢和打印。當流量計電源失落電時，在電池供電下，有關參數從6264存入24C16中保管。 鍵盤顯示器電路包羅5鍵鍵盤和20字符×2行LCD顯示器，用于設置和修正模塊參數、在線查詢流量計測量數據、失落電記載的查詢和打印等操作。為了減小模塊體積，鍵盤功用設置采用復合鍵方法，包羅工夫調整、時/分準時打印功用設置、上翻（+1）、下翻（-1）、打印（及時）、確認、作廢、暗碼修正、刪除前史記載等。 RS-232C串口電路用于完成模塊和流量計的串行通訊，以獲取流量計的及時測量參數。準時打印功用的完成依靠于串行通訊的牢靠性。

掉電監測模塊的軟件設計
   定時打印和掉電監測模塊的程序采用模塊化設計方法，主要包括主程序、掉電處理子程序、日歷中斷子程序、鍵盤和顯示子程序、打印子程序、串行通信子程序等。

模塊與流量計的串行通信數據格式為：

    （1）查詢命令格式

    起始碼-方式碼-P碼-命令碼-結束碼(CR、LF)；

    （2）返回數據格式

    起始碼-方式碼-P碼-命令碼-結束碼(CR、LF)-數據-單位-工作狀態-結束碼(CR、LF)。

    其中，返回數據的前半部分為查詢命令的回復。通信數據格式中的數字和字符全部為ASCII碼。

    定時打印功能的實現，起始時間的正確判斷十分重要，時打印子程序的流程圖如圖2所示。

圖2、時打印子程序流程圖

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