CN110881042A - 燃气管网监测数据的采集终端及其输出电压调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃气管网监测数据的采集终端及其输出电压调整方法，通过电压匹配模块控制电压供给模块按从小至大的顺序依次提供给待匹配仪表不同档位的输出电压，并对处于不同档位输出电压的待匹配仪表进行通信匹配，以根据所述待匹配仪表在不同档位输出电压下的通信匹配结果判断待匹配仪表的工作电压；当通信匹配成功，判断所述通信匹配所对应的输出电压为待匹配仪表的工作电压；进而简化端站维护过程中数据采集终端与各种仪器仪表安装调试、协议匹配、电源匹配等问题，提高燃气管网的运营能力、效率，降低生产风险，提高居民用气质量和客户服务满意度。
Description
技术领域
本发明涉及燃气检测管理领域，尤其涉及燃气管网监测数据的采集终端及其输出电压调整方法。
背景技术
燃气管网的运维是安全供气的保障，燃气运营公司为此建设各种在线监测系统，实时监测燃气管网输气的气压、温度、流量、阀门等仪器仪表。当前市场上的主要运用方法是数据采集终端与各仪器仪表通过有线连接，这种连接既有信号线，又有电源线，拆装复杂耗时，对于采用总线通信协议的仪器仪表还需要采集终端具有相对应的总线协议，对于各种不同供电电压的仪器仪表需要提供相应电源。
各种仪器仪表在运维过程中，需要定期校准、维护保养。仪器拆装工作量大，接线复杂，调试过程缓慢，因仪器仪表维护、周转等工作导致无法实时监测燃气管网输气状态，存在一定的安全隐患。
因此，如何实现燃气管网监测数据的采集终端自动将提供给待匹配仪表的输出电压调整到待匹配仪表的工作电压的范围内已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种燃气管网监测数据的采集终端及其输出电压调整方法，用以解决现有的燃气管网监测数据的采集终端无法自动将提供给待匹配仪表的输出电压调整到待匹配仪表的工作电压的范围内的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种燃气管网监测数据的采集终端，包括：
电压供给模块：具有多个不同档位的输出电压，以提供给不同种类的仪表工作所需的电压；
电压匹配模块：用于控制电压供给模块按从小至大的顺序依次提供给待匹配仪表不同档位的输出电压，并对处于不同档位输出电压的待匹配仪表进行通信匹配，以根据所述待匹配仪表在不同档位输出电压下的通信匹配结果判断待匹配仪表的工作电压；在每次通信匹配中，当通信匹配成功，判断所述通信匹配所对应的输出电压为待匹配仪表的工作电压；当通信匹配失败，则判断所述通信匹配所对应的输出电压并非待匹配仪表的工作电压，将提供给待匹配仪表的输出电压调整至下一档位，再次进行通信匹配。
优选的，所述通信匹配为：
根据待匹配仪表的通信协议生成通信帧，并将所述通信帧给所述待匹配仪表，以供待匹配仪表接收通信帧，并根据通信协议作出响应；并根据在通信帧发送后的预定时间内是否接收到所述待匹配仪表与所述通信帧匹配成功后反馈来的响应，判断通信匹配成功，若在预定时间内接收到所述响应，则判断所述通信匹配成功，否则，则判断所述通信匹配失败。
优选的，所述通信帧包括帧头、待匹配仪表的地址、内容、校验以及帧尾，所述响应包括待匹配仪表的地址帧和采集数据帧。
优选的，所述供电模块的输出电压的档位包括：5V档、9V档、12V档、15V档、24V档以及36V档。
一种采集终端的输出电压调整方法，应用于上述任意一项中的采集终端中，包括以下步骤：
按从小至大的顺序依次提供给待匹配仪表不同档位的输出电压，并对处于不同档位输出电压的待匹配仪表进行通信匹配；
根据所述待匹配仪表在不同档位输出电压下的通信匹配结果判断待匹配仪表的工作电压；在每次通信匹配中，当通信匹配成功，则判断所述通信匹配所对应的输出电压为待匹配仪表的工作电压；当通信匹配失败，则判断所述通信匹配所对应的输出电压并非待匹配仪表的工作电压，将提供给待匹配仪表的输出电压调整至下一档位，再次进行通信匹配。
优选的，所述通信匹配包括以下步骤：
根据待匹配仪表的通信协议生成通信帧，并将所述通信帧给所述待匹配仪表，以供待匹配仪表接收通信帧，并根据通信协议作出响应；
根据在通信帧发送后的预定时间内是否接收到所述待匹配仪表与所述通信帧匹配成功后反馈来的响应，判断通信匹配成功，若在预定时间内接收到所述响应，则判断所述通信匹配成功，否则，则判断所述通信匹配失败。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明的燃气管网监测数据的采集终端及其输出电压调整方法，为确保不损坏待匹配仪表，采集终端在协议帧听(即通信匹配)过程中首先为设备提供最小的供电电压，如果无设备响应，则提高一个等级供电电压后持续协议帧听过程，如此循环，最终得到一个适合于当前设备的工作电压，进而简化端站维护过程中数据采集终端与各种仪器仪表安装调试、协议匹配、电源匹配等问题，提高燃气管网的运营能力、效率，降低生产风险，提高居民用气质量和客户服务满意度。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明中的燃气管网监测数据的采集终端结构简图。
具体实施方法
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方法实施。
实施例一：
如图1所示,本发明公开了一种燃气管网监测数据的采集终端，包括：
电压供给模块：具有多个不同档位的输出电压，以提供给不同种类的仪表工作所需的电压；
电压匹配模块：用于控制电压供给模块按从小至大的顺序依次提供给待匹配仪表不同档位的输出电压，并对处于不同档位输出电压的待匹配仪表进行通信匹配，以根据所述待匹配仪表在不同档位输出电压下的通信匹配结果判断待匹配仪表的工作电压；在每次通信匹配中，当通信匹配成功，判断所述通信匹配所对应的输出电压为待匹配仪表的工作电压；当通信匹配失败，则判断所述通信匹配所对应的输出电压并非待匹配仪表的工作电压，将提供给待匹配仪表的输出电压调整至下一档位，再次进行通信匹配。
此外，在本实施例，还公开了一种采集终端的输出电压调整方法，包括以下步骤：
按从小至大的顺序依次提供给待匹配仪表不同档位的输出电压，并对处于不同档位输出电压的待匹配仪表进行通信匹配；
根据所述待匹配仪表在不同档位输出电压下的通信匹配结果判断待匹配仪表的工作电压；在每次通信匹配中，当通信匹配成功，则判断所述通信匹配所对应的输出电压为待匹配仪表的工作电压；当通信匹配失败，则判断所述通信匹配所对应的输出电压并非待匹配仪表的工作电压，将提供给待匹配仪表的输出电压调整至下一档位，再次进行通信匹配。
本发明中提供的燃气管网监测数据的采集终端及其输出电压调整方法，为确保不损坏待匹配仪表，采集终端在协议帧听(即通信匹配)过程中首先为设备提供最小的供电电压，如果无设备响应，则提高一个等级供电电压后持续协议帧听过程，如此循环，最终得到一个适合于当前设备的工作电压，进而简化端站维护过程中数据采集终端与各种仪器仪表安装调试、协议匹配、电源匹配等问题，提高燃气管网的运营能力、效率，降低生产风险，提高居民用气质量和客户服务满意度。
实施例二：
实施例二是实施例一的拓展实施例，其与实施例一的不同之处在于，对所述采集终端和输出电压调整方法的具体步骤进行了优化：
在本实施例中，所述电压匹配模块还包括一通信匹配模块：所述通信匹配模块用于对处于不同档位输出电压的待匹配仪表进行通信匹配；
根据待匹配仪表的通信协议生成通信帧，并将所述通信帧给所述待匹配仪表，以供待匹配仪表接收通信帧，并根据通信协议作出响应；并根据在通信帧发送后的预定时间内是否接收到所述待匹配仪表与所述通信帧匹配成功后反馈来的响应，判断通信匹配成功，若在预定时间内接收到所述响应，则判断所述通信匹配成功，否则，则判断所述通信匹配失败。
由于，在设备协议帧听匹配(即本发明中的通信匹配)过程中，采集终端暂时不知道所接入的设备型号，采集终端无法为待匹配仪表提供合适的供电电源和数据总线通信协议，因此，作为本发明的优选方案，采集终端还包括：协议集成模块：用于集成各种仪表所使用的各种数据总线通信协议；
因此，所述通信匹配可以优化成以下方案，即优化的通信匹配方案来实现为待匹配仪表提供合适的供电电源和数据总线通信协议：
依次从所述协议集成模块中获取并根据各种的数据总线通信协议生成对应的各种通信帧，并将各种通信帧均发送给处于不同档位输出电压的待匹配仪表，以供处于不同档位输出电压的待匹配仪表与其对应的通信帧匹配；并根据在通信帧发送后的预定时间内是否接收到所述待匹配仪表的流量计与其对应的通信帧匹配成功后反馈来的响应，判断通信匹配是否成功，若在预定时间内接收到所述响应，则判断所述通信匹配成功，否则，则判断所述通信匹配失败。并且根据该响应，通信匹配模块还能判断待匹配的燃气仪表所使用的流量计，进而根据所述流量计从协议集成模块中调取待匹配的燃气仪表所对应的数据总线通信协议作为所述数据采集终端的当前的工作协议，以完成自动匹配工作协议。
在本实施例中，预设的时间设置为300ms；所述通信帧包括帧头、待匹配仪表的地址、内容、校验以及帧尾，所述响应包括待匹配仪表的地址帧和采集数据帧；
燃气网管的仪表的工作电压范围为5-36V DC，为兼容燃气行业大部分仪器仪表供电电流需求，供电模块的输出电压的档位包括：5V档、9V档、12V档、15V档、24V档以及36V档。
综上可知，本发明的燃气管网监测数据的采集终端及其输出电压调整方法，为确保不损坏待匹配仪表，采集终端在协议帧听(即通信匹配)过程中首先为设备提供最小的供电电压，如果无设备响应，则提高一个等级供电电压后持续协议帧听过程，如此循环，最终得到一个适合于当前设备的工作电压，进而简化端站维护过程中数据采集终端与各种仪器仪表安装调试、协议匹配、电源匹配等问题，提高燃气管网的运营能力、效率，降低生产风险，提高居民用气质量和客户服务满意度。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种燃气管网监测数据的采集终端，其特征在于，包括：
电压供给模块：具有多个不同档位的输出电压，以提供给不同种类的仪表工作所需的电压；
电压匹配模块：用于控制电压供给模块按从小至大的顺序依次提供给待匹配仪表不同档位的输出电压，并对处于不同档位输出电压的待匹配仪表进行通信匹配，以根据所述待匹配仪表在不同档位输出电压下的通信匹配结果判断待匹配仪表的工作电压；在每次通信匹配中，当通信匹配成功，判断所述通信匹配所对应的输出电压为待匹配仪表的工作电压；当通信匹配失败，则判断所述通信匹配所对应的输出电压并非待匹配仪表的工作电压，将提供给待匹配仪表的输出电压调整至下一档位，再次进行通信匹配。
2.根据权利要求1所述的燃气管网监测数据的采集终端，其特征在于，所述通信匹配为：
根据待匹配仪表的通信协议生成通信帧，并将所述通信帧给所述待匹配仪表，以供待匹配仪表接收通信帧，并根据通信协议作出响应；并根据在通信帧发送后的预定时间内是否接收到所述待匹配仪表与所述通信帧匹配成功后反馈来的响应，判断通信匹配成功，若在预定时间内接收到所述响应，则判断所述通信匹配成功，否则，则判断所述通信匹配失败。
3.根据权利要求2所述的燃气管网监测数据的采集终端，其特征在于，所述通信帧包括帧头、待匹配仪表的地址、数据、校验以及帧尾，所述响应包括待匹配仪表的地址帧和采集数据帧。
4.根据权利要求3所述的燃气管网监测数据的采集终端，其特征在于，所述供电模块的输出电压的档位包括：5V档、9V档、12V档、15V档、24V档以及36V档。
5.一种采集终端的输出电压调整方法，其特征在于，应用于权利要求1-4中任意一项中的采集终端中，包括以下步骤：
按从小至大的顺序依次提供给待匹配仪表不同档位的输出电压，并对处于不同档位输出电压的待匹配仪表进行通信匹配；
根据所述待匹配仪表在不同档位输出电压下的通信匹配结果判断待匹配仪表的工作电压；在每次通信匹配中，当通信匹配成功，则判断所述通信匹配所对应的输出电压为待匹配仪表的工作电压；当通信匹配失败，则判断所述通信匹配所对应的输出电压并非待匹配仪表的工作电压，将提供给待匹配仪表的输出电压调整至下一档位，再次进行通信匹配。
6.根据权利要求5所述的采集终端的输出电压调整方法，其特征在于，所述通信匹配包括以下步骤：
根据待匹配仪表的通信协议生成通信帧，并将所述通信帧给所述待匹配仪表，以供所述待匹配仪表将所述通信帧与其流量计进行匹配；
根据在通信帧发送后的预定时间内是否接收到所述待匹配仪表的流量计与所述通信帧匹配成功后反馈来的响应，判断通信匹配是否成功，当在预定时间内接收到所述响应，则判断所述通信匹配成功，否则，则判断所述通信匹配失败。
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