CN110632968A - 水务聚集终端用流量控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明的水务聚集终端用流量控制电路，所述吞吐量可控放大电路将实时检测的水务聚集终端服务器的网络吞吐量信号由反应网络拥堵的程度的偏差值改变T型反馈网络的电阻，实现放大电路可控放大，使网络拥堵信号有效的放大后向级电路传输，其作控制电压进入压控震荡电路，经运算放大器AR3倒相、运算放大器AR4积分、运算放大器AR5比较产生成反比的、一定频率的方波，方波信号最后进入消抖电路，通过滤波、上拉后进入运算放大器AR6、电阻R20、R22组成的迟滞比较电路比较，进一步消除方波抖动后连接到水务聚集终端服务器上通讯接口的RTS、CTS端，以改变通讯接口的RTS、CTS的工作间隔时间，从硬件上实现了对水务聚集终端服务器数据存入、访问的流量控制。
Description
技术领域
本发明涉及水质监测技术领域，特别是涉及水务聚集终端用流量控制电路。
背景技术
供水状况直接关系到人们生活水平和身体健康状况，城市供水的卫生情况已成为人们普遍关注的问题，为保障供水的质量及方便用户查询用水量，水务集团通常设置智能一体化聚集终端，具体为设置水务采集服务器对远程现场端采集数据进行抽取，抽取后数据进入水务分析服务器进行标准化处理，最后进入资源共享服务器实现水质监控、管理及查询服务，当服务器主机出现故障时，再次修好时，或某一时间段用户访问量大时，服务器主机瞬间接收到的信息量将远大于正常时的吞吐量，造成服务器主机接收信号紊乱、拥堵，严重会使主机重复死机，影响水务聚集终端服务器高效稳定的运行。
因此需提供一种新的技术方案来解决此问题。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的在于提供水务聚集终端用流量控制电路，具有构思巧妙、人性化设计的特性，从硬件上实现对水务聚集终端服务器数据存入、访问的流量控制，有效的解决了服务器数据存入访问量大对网络带来冲击，影响水务聚集终端服务器高效稳定运行的问题。
其解决的技术方案是，包括吞吐量可控放大电路、压控震荡电路、消抖电路，其特征在于，所述吞吐量可控放大电路将实时检测的水务聚集终端服务器的网络吞吐量信号经运算放大器AR1、电阻R1-电阻R4、MOS管T1组成的放大电路放大，放大倍数由检测的网络吞吐量信号与正常网络吞吐量信号经运算放大器AR2计算出的偏差值进行控制，之后进入压控震荡电路，经运算放大器AR3倒相、运算放大器AR4积分、运算放大器AR5比较产生与放大后信号成比例的一定频率的方波，方波信号最后进入消抖电路，经运算放大器AR6为核心的迟滞比较电路比较，进一步消除方波抖动后连接到水务聚集终端服务器上通讯接口的RTS、CTS端，从硬件上实现对水务聚集终端服务器数据存入、访问的流量控制，防止数据存入访问量大对网络带来冲击，影响水务聚集终端服务器高效稳定的运行。
由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点：
1，实时检测的水务聚集终端服务器的网络吞吐量信号由反应网络拥堵的程度的偏差值改变T 型反馈网络的电阻，实现可控放大作控制电压，以此使网络拥堵信号有效的放大后向级电路传输，而对网络正常信号进行放大很小，使后级电路不工作；
2，控制电压经运算放大器AR3倒相、运算放大器AR4积分、运算放大器AR5比较产生与控制电压大小成反比的、一定频率的方波，通过滤波、上拉后进入运算放大器AR6、电阻R20、R22组成的迟滞比较电路比较，进一步消除方波抖动后连接到水务聚集终端服务器上通讯接口的RTS、CTS端，以改变通讯接口的RTS、CTS的工作间隔时间，从硬件上实现了对水务聚集终端服务器数据存入、访问的流量控制。
附图说明
图1为本发明的吞吐量可控放大电路原理图。
图2为本发明的压控震荡电路原理图。
图3为本发明的消抖电路原理图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至图3对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
水务聚集终端用流量控制电路，包括吞吐量可控放大电路、压控震荡电路、消抖电路，所述吞吐量可控放大电路将实时检测的水务聚集终端服务器的网络吞吐量信号经运算放大器AR1、电阻R1-电阻R4、MOS管T1组成的放大电路放大，放大倍数由检测的网络吞吐量信号与正常网络吞吐量信号经运算放大器AR2计算出的偏差值进行控制，以此使网络拥堵信号有效的放大向后级电路传输，而对网络正常信号进行放大很小，使后级电路不工作，之后进入压控震荡电路，经运算放大器AR3倒相、运算放大器AR4积分、运算放大器AR5比较产生与放大后信号成反比的、一定频率的方波，具体的运算放大器AR3、电阻R11、R12、R14组成倒相倒相器将控制电压进行倒相，经电阻R13、R14分压后为MOS管T2提供漏极电压，在一定频率的方波的控制下，反馈倒相、分压后控制电压到运算放大器AR4、电阻R9、电阻R15、电容C2组成的积分器的输入端，积分器输出控制电压按积分时间常数（即电阻R9、电容C2的值决定）成反比例的三角波，之后进入运算放大器AR5的同相输入端与反相输入端直流电压+2.5V进行比较，运算放大器AR5分别输出+2.5V高电平或0V低电平，即生成与控制电压大小成反比的、一定频率的方波，最后进入消抖电路，经运算放大器AR6为核心的迟滞比较电路比较，进一步消除方波抖动后连接到水务聚集终端服务器上通讯接口的RTS、CTS端，从硬件上实现对水务聚集终端服务器数据存入、访问的流量控制，防止数据存入访问量大对网络带来冲击，影响水务聚集终端服务器高效稳定的运行；
所述吞吐量可控放大电路将实时检测的水务聚集终端服务器的网络吞吐量信号（可由NETSCOUT 1TG2-3000网络测试仪测试给出）经二极管D1单向导电后加到运算放大器AR1、电阻R1-电阻R4、MOS管T1组成的放大电路放大，最后经二极管D2、D3限幅后向后级电路传输，其中电阻R4、电阻R2、电阻R3、MOS管T1构成运算放大器AR1的T 型反馈网络， MOS管T1栅极电压改变时T 型反馈网络的电阻发生变化时，从而实现放大倍数调节，MOS管T1栅极电压由检测的网络吞吐量信号与正常网络吞吐量信号（由服务器正常运行时，网络测试仪测试预先测定给出）经电阻R5-电阻R8、运算放大器AR2组成差动放大器计算出的偏差值进行控制，电容C1为防串扰电容，偏差值的大小反应网络拥堵的程度，偏差值越大时，MOS管T1漏源间阻值越小，而电阻R4、电阻R2、电阻R3、MOS管T1组成的反馈电阻RF=电阻R4+电阻R2+（电阻R4×电阻R2）÷（电阻R3+MOS管T1漏源间阻值），反馈电阻越大，运算放大器AR1放大倍数越大，以此使网络拥堵信号有效的放大向后级电路传输，而对网络正常信号进行放大很小，使后级电路不工作，包括二极管D1、电感L1、电感L2，二极管D1的正极、电感L1的一端均连接实时检测的资源共享服务器的网络吞吐量信号，二极管D1的负极连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端分别连接运算放大器AR1的同相输入端、电阻R4的一端，电阻R4的另一端分别连接电阻R2的一端、电阻R3的一端，运算放大器AR1的反相输入端连接地，运算放大器AR1的输出端连接电阻R2的另一端、二极管D2的正极、二极管D3的负极，二极管D3的正极连接地，二极管D2的负极连接电源+5V，电感L1的另一端分别连接电容C1的一端、电阻R5的一端，电阻R5的另一端分别连接运算放大器AR2的反相输入端、电阻R6的一端，电感L1的一端连接正常网络吞吐量信号，电感L1的另一端分别连接电容C1的另一端、电阻R7的一端，电阻R7的另一端分别连接运算放大器AR2的同相输入端、接地电阻R8的一端，运算放大器AR2的输出端分别连接电阻R6的另一端、MOS管T1的栅极，MOS管T1的漏极连接电阻R3的另一端，MOS管T1的源极连接地；
所述压控震荡电路接收放大后的检测网络吞吐量信号，其作为控制电压控制运算放大器AR3-AR5为核心的震荡电路震荡，转换为成比例的一定频率的方波，其中运算放大器AR3倒相器，用于改变运算放大器AR4积分器的积分方向，运算放大器AR5为比较器，用于对积分后的三角波进行比较输出方波，具体的运算放大器AR3、电阻R11、R12、R14组成倒相倒相器将控制电压进行倒相，经电阻R13、R14分压后为MOS管T2提供漏极电压，在一定频率的方波的控制下，反馈倒相、分压后控制电压到运算放大器AR4、电阻R9、电阻R15、电容C2组成的积分器的输入端，积分器输出控制电压按积分时间常数（即电阻R9、电容C2的值决定）成反比例的三角波，之后进入运算放大器AR5的同相输入端与反相输入端直流电压+2.5V进行比较，运算放大器AR5分别输出+2.5V高电平或0V低电平，即生成与控制电压大小成反比的、一定频率的方波，包括电阻R9、电阻R10，电阻R9的一端、电阻R10的一端均连接运算放大器AR1的输出端，电阻R10的另一端分别连接运算放大器AR3的反相输入端、电阻R11的一端，运算放大器AR3的同相输入端通过电阻R12连接地，运算放大器AR3的输出端分别连接电阻R11的另一端、电阻R14的一端，电阻R14的另一端分别连接接地电阻R13的一端、MOS管T2的漏极，电阻R9的另一端分别连接运算放大器AR4的反相输入端、电容C2的一端、电阻R15的一端、MOS管T2的源极，运算放大器AR4的同相输入端连接电源+2.5V，运算放大器AR4的输出端分别连接电容C2的另一端、电阻R15的另一端、电阻R16的一端，电阻R16的另一端连接运算放大器AR5的同相输入端，运算放大器AR5的反相输入端、接地电容C3的一端、接地电容C4的一端、电阻R17的一端运算放大器AR5的电源端均连接电源+2.5V，运算放大器AR5的地端连接地，运算放大器AR5的输出端分别连接电阻R17的另一端、电阻R18的一端，电阻R18的另一端连接MOS管T2的栅极；
所述消抖电路将接收的与控制电压大小成反比的、一定频率的方波，通过电阻R9、电容C5滤波，电阻R21上拉后进入运算放大器AR6、电阻R20、R22组成的迟滞比较电路比较，进一步消除方波抖动后连接到水务聚集终端服务器上通讯接口的RTS、CTS端，以改变通讯接口的RTS、CTS（正常情况下由软件给定请求发送、接收的时间间隔）的工作间隔时间，从硬件上实现对水务聚集终端服务器数据存入、访问的流量控制，防止数据存入访问量大对网络带来冲击，影响水务聚集终端服务器高效稳定的运行，包括电阻R19，电阻R19的一端连接运算放大器AR5的输出端，电阻R19的另一端分别连接接地电容C5的一端、电阻R21的一端、运算放大器AR6的同相输入端，运算放大器AR6的反相输入端分别连接接地电阻R20的一端、电阻R22的一端、三极管Q3的发射极，电阻R22的另一端、三极管Q3的集电极连接电源+5V，电阻R21的另一端连接电源+2.5V，运算放大器AR6的输出端和三极管Q3的基极连接到水务聚集终端服务器上通讯接口的RTS、CTS端。
本发明具体使用时，所述吞吐量可控放大电路将实时检测的水务聚集终端服务器的网络吞吐量信号经二极管D1单向导电后加到运算放大器AR1、电阻R1-电阻R4、MOS管T1组成的放大电路放大，最后经二极管D2、D3限幅后向后级电路传输，其中电阻R4、电阻R2、电阻R3、MOS管T1构成运算放大器AR1的T 型反馈网络， MOS管T1栅极电压改变时T 型反馈网络的电阻发生变化时，从而实现放大倍数调节，MOS管T1栅极电压由检测的网络吞吐量信号与正常网络吞吐量信号经电阻R5-电阻R8、运算放大器AR2组成差动放大器计算出的偏差值进行控制，偏差值越大时，MOS管T1漏源间阻值越小，反馈电阻越大，运算放大器AR1放大倍数越大，以此使网络拥堵信号有效的放大向后级电路传输，而对网络正常信号进行放大很小，使后级电路不工作，所述压控震荡电路接收放大后的检测网络吞吐量信号，其作为控制电压控制运算放大器AR3-AR5为核心的震荡电路震荡，转换为成反比的、一定频率的方波，其中运算放大器AR3倒相器，用于改变运算放大器AR4积分器的积分方向，运算放大器AR5为比较器，用于对积分后的三角波进行比较输出方波，最后进入消抖电路，通过电阻R9、电容C5滤波，电阻R21上拉后进入运算放大器AR6、电阻R20、R22组成的迟滞比较电路比较，进一步消除方波抖动后连接到水务聚集终端服务器上通讯接口的RTS、CTS端，以改变通讯接口的RTS、CTS的工作间隔时间，从硬件上实现对水务聚集终端服务器数据存入、访问的流量控制，防止数据存入访问量大对网络带来冲击，影响水务聚集终端服务器高效稳定的运行。
Claims (4)
1.水务聚集终端用流量控制电路，包括吞吐量可控放大电路、压控震荡电路、消抖电路，其特征在于，所述吞吐量可控放大电路将实时检测的水务聚集终端服务器的网络吞吐量信号经运算放大器AR1、电阻R1-电阻R4、MOS管T1组成的放大电路放大，放大倍数由检测的网络吞吐量信号与正常网络吞吐量信号经运算放大器AR2计算出的偏差值进行控制，之后进入压控震荡电路，经运算放大器AR3倒相、运算放大器AR4积分、运算放大器AR5比较产生成反比的、一定频率的方波，方波信号最后进入消抖电路，经运算放大器AR6为核心的迟滞比较电路比较，进一步消除方波抖动后连接到水务聚集终端服务器上通讯接口的RTS、CTS端，从硬件上实现对水务聚集终端服务器数据存入、访问的流量控制，防止数据存入访问量大对网络带来冲击，影响水务聚集终端服务器高效稳定的运行。
2.如权利要求1所述水务聚集终端用流量控制电路，其特征在于，所述吞吐量可控放大电路包括二极管D1、电感L1、电感L2，二极管D1的正极、电感L1的一端均连接实时检测的资源共享服务器的网络吞吐量信号，二极管D1的负极连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端分别连接运算放大器AR1的同相输入端、电阻R4的一端，电阻R4的另一端分别连接电阻R2的一端、电阻R3的一端，运算放大器AR1的反相输入端连接地，运算放大器AR1的输出端连接电阻R2的另一端、二极管D2的正极、二极管D3的负极，二极管D3的正极连接地，二极管D2的负极连接电源+5V，电感L1的另一端分别连接电容C1的一端、电阻R5的一端，电阻R5的另一端分别连接运算放大器AR2的反相输入端、电阻R6的一端，电感L1的一端连接正常网络吞吐量信号，电感L1的另一端分别连接电容C1的另一端、电阻R7的一端，电阻R7的另一端分别连接运算放大器AR2的同相输入端、接地电阻R8的一端，运算放大器AR2的输出端分别连接电阻R6的另一端、MOS管T1的栅极，MOS管T1的漏极连接电阻R3的另一端，MOS管T1的源极连接地。
3.如权利要求1所述水务聚集终端用流量控制电路，其特征在于，所述压控震荡电路包括电阻R9、电阻R10，电阻R9的一端、电阻R10的一端均连接运算放大器AR1的输出端，电阻R10的另一端分别连接运算放大器AR3的反相输入端、电阻R11的一端，运算放大器AR3的同相输入端通过电阻R12连接地，运算放大器AR3的输出端分别连接电阻R11的另一端、电阻R14的一端，电阻R14的另一端分别连接接地电阻R13的一端、MOS管T2的漏极，电阻R9的另一端分别连接运算放大器AR4的反相输入端、电容C2的一端、电阻R15的一端、MOS管T2的源极，运算放大器AR4的同相输入端连接电源+2.5V，运算放大器AR4的输出端分别连接电容C2的另一端、电阻R15的另一端、电阻R16的一端，电阻R16的另一端连接运算放大器AR5的同相输入端，运算放大器AR5的反相输入端、接地电容C3的一端、接地电容C4的一端、电阻R17的一端运算放大器AR5的电源端均连接电源+2.5V，运算放大器AR5的地端连接地，运算放大器AR5的输出端分别连接电阻R17的另一端、电阻R18的一端，电阻R18的另一端连接MOS管T2的栅极。
4.如权利要求1所述水务聚集终端用流量控制电路，其特征在于，所述消抖电路包括电阻R19，电阻R19的一端连接运算放大器AR5的输出端，电阻R19的另一端分别连接接地电容C5的一端、电阻R21的一端、运算放大器AR6的同相输入端，运算放大器AR6的反相输入端分别连接接地电阻R20的一端、电阻R22的一端、三极管Q3的发射极，电阻R22的另一端、三极管Q3的集电极连接电源+5V，电阻R21的另一端连接电源+2.5V，运算放大器AR6的输出端和三极管Q3的基极连接到水务聚集终端服务器上通讯接口的RTS、CTS端。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111912469A (zh) * | 2020-06-28 | 2020-11-10 | 沈阳北星仪表制造有限公司 | 一种lzp流量计及流量计算方法 |
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2019
- 2019-09-30 CN CN201910943676.7A patent/CN110632968A/zh active Pending
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 陈启军等编著: "《嵌入式系统及其应用 基于Cortex-M3内核和STM32F103系列微控制器的系统设计与开发》", 31 May 2011, 上海：同济大学出版社 * |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN111912469A (zh) * | 2020-06-28 | 2020-11-10 | 沈阳北星仪表制造有限公司 | 一种lzp流量计及流量计算方法 |
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