CN201600593U - 总线载波智能水控器 - Google Patents

Abstract

一种总线载波智能水控器，其特征在于：该总线载波智能水控器采用LonWorks现场总线通迅技术，利用低压直流电源线载波进行数据传输，该总线载波智能水控器由中央处理器，LonWorks总线载波通迅电路，接口电路，耦合电路，计量电路，控制电路，显示部分，时钟电路，存储电路，电源电路，感应电路组成电路，并组装在一个密封绝缘的壳体内形成，可以实现远程抄表和远程控制等管理方面的应用。

Description

总线载波智能水控器

所属技术领域

本实用新型是涉及一种远程抄表和监控的智能水控器，属远程抄表和控制领域。尤其是采用直流电源LonWorks总线技术进行总线载波通迅的智能水控器。

背景技术

目前，水表已普遍实现远程抄表和远程控制，在远程抄控水表中，常用RS485通迅方式进行数据传输，这种通迅传输方式在安装时预先辅设双绞线，通过双绞线实现水表与数据集中器间的数据传输，然而另外辅设通迅用的双绞线增加了施工工作量和安装材料，同时也增加了使用后的维护量。而对于已经安装使用的未实现远程抄表监控的水表，改造升级成远程抄表控制时要增加辅设双绞线，也会造成相当大的施工困难和材料浪费。

发明内容

本实用新型提供一种使用LonWorks现场总线技术的总线载波智能水控器，该智能水控器采用LonWorks现场总线技术，支持直流电源线载波的方式进行通迅和数据传输，总线载波智能水控器与使用相同通迅方式的数据集中器之间无需另外辅设通迅用的双绞线，就能进行数据传输，再配合LonWorks现场总线信息采集管理系统，可以实现远程抄表和远程控制等管理方面的应用。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：在绝缘密封外壳中，用电子元器件组成电路。电路设置一中央处理器，负责对各支路采集的数据进行对比、计算、识别和指令的接收，并根据事先的设置情况发出相应的指令。电路设置一个存储支路，负责对数据进行存储。电路设置一LonWorks总线载波通迅支路，包含总线载波调制部分、总线载波解调部分、输出信号功率放大部分、输入信号预放大部分、LonWorks协议处理部分，LonWorks总线载波通迅支路负责将电力线中的LonWorks总线载波数据进行解调和将中央处理器需上传的信息进行LonWorks总线载波调制。电路设置一采样计量支路，负责对用户水量使用情况进行采集和计量并传输到中央处理器。电路设置一控制电路，将中央处理器的开关水指令送给外接的电磁阀门执行，并将控制状态信息返回给中央处理器。电路设置一感应支路，负责将感应到的IC卡或红外信号进行处理后传到中央处理器。电路设置一显示支路，将中央处理器的各种计算结果或识别的信息显示出来。电路设置一时钟支路，时钟支路给中央处理器提供内部的日期和时间作为参考。电路设置一电源支路，负责将直流电源线接入的电源进行降压、稳压和滤波，提供到各个用电支路。各支路组合后，电源电路和通迅支路通过接线端子与外部电源总线连接，采用直流电源LonWorks总线载波通迅方式，无需另外辅设双绞线等通迅线，通过外部直流电源总线与数据集中器实现通迅和数据传输，进而在服务器端远程监测用户端的开关情况、用电量、通迅情况和连接线通断情况，从而达到远程抄表和监控的目的。

本实用新型的有益效果是，总线载波智能水控器与数据集中器之间的通迅方式采用直流电源LonWorks总线载波通迅技术，各分节点的总线载波智能水控器与数据集中器间的数据传输能通过公共的直流电源线实现，无须另外布设通迅线，节约了材料成本，且安装和施工成本更低，维护更简单，不仅现在能实现节能效果，也为今后进一步的系统升级打下基础。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明

图1是总线载波智能水控器的电路连接原理框图。

图2是总线载波智能水控器的系统连接原理图，其中A代表数据集中器，B代表用户B上所接的总线载波智能水控器，C代表用户C上所接的总线载波智能水控器。

图3是总线载波智能水控器中的LonWorks总线载波通迅电路的连接示意图，其中E代表用户的水表组件，G代表LonWorks总线载波通迅电路。

具体实施方式

所述总线载波智能水控器的内部信息流程是：在总线载波智能水控器中的LonWorks总线载波通迅电路内设置载波调制电路D/A、载波解调电路A/D、输出信号功率放大电路Tx Amp、输入信号预放大电路Rx Front End、LonWorks协议处理器DSP等；LonWorks总线载波通迅电路通过串行接口与中央处理器连接，总线载波智能水控器的电源连接端口在低压直流电源线上接入直流电源线载波信息后，信号耦合到接口电路中的带通滤波器A1滤除杂波和干扰，通过预放大电路Rx Front End放大后，信号被送到载波解调电路A/D进行直流电源线载波信号解调，解调后的信息通过LonWorks协议处理器DSP，从串行接口传到中央处理器进行识别和处理。而当中央处理器有信息要上传给数据集中器时，信息从串行接口传入LonWorks协议处理器DSP进行处理，然后传到载波调制电路D/A调制成直流电源线载波信号，调制后的直流电源线载波信息经输出信号功率放大器Tx Amp放大，放大后的调制信号在接口电路的带通滤波器A3滤除谐波，直接耦合到滤波电路A2进一步滤波，最后从总线载波智能水控器电源连接端口传入外部的公共电源总线，这样直流电源线载波信号就可以通过公共的电源总线连结到数据集中器端。数据集中器通过相类似的处理方式进行信息的接收和发出，从而实现通过低压直流电源线传输信息的功能。

接口电路包含A1、A2、A3三个滤波电路，接口电路连接耦合电路B1、B2部分，耦合电路部分含保险管F1、压敏电阻RT、保护电路B1，其中保险管F1主要起电流保护作用，当内部电路出现故障而导致电流过大时，保险管会迅速溶断进行保护；而当外部低压直流电源线出现超过压敏电阻RT额定值的差模尖峰信号或脉冲电压时，压敏电阻RT自动释放掉超高的信号或脉冲电压，保证电路不受到意外高压损坏；电路中的B1部分是将电路中的差模尖峰信号和共模尖峰信号短接到地线，进一步保证了电路不受意外高压冲击而损坏。耦合电路要连接到总线载波智能水控器的电源输入连接端口。

总线载波智能水控器和数据集中器在系统安装时，其电源输入连接端口按正负分别连接公共的低压直流电源总线，而数据集中器A也采用LonWorks总线技术的直流电源线载波通迅原理，通过电源输入连接端口通迅，每个数据集中器A的下层可用相同的方式，最多连接管理254个用户智能水控器，如图2中列举的用户B用户端和用户C用户端。数据集中器最后通过RS485、因特网等通迅方式与远端的管理系统终端连接，从而实现远程监控和抄表等管理应用功能。

本实用新型的直流电源LonWorks总线载波系统通迅过程是这样的：总线载波智能水控器和数据集中器或上位机与低压直流电源总线连接后通电，中央处理器内的程序自动完成初始化，实时检测自身的通迅状态和受控用户使用的信号，然后进入电源总线接收数据的状态，数据集中器如果有预设的指令要完成，则中央处理器将控制或查询的指令信息经串行接口送到该数据集中器内的LonWorks总线载波通迅电路，LonWorks总线载波通迅电路对指令信息进行直流电源线载波调制和放大，调制处理后的信息经接口电路通过电源连接接口上传到低压直流电源总线中。而所述总线载波智能水控器的LonWorks总线载波通迅电路经过接口电路实时检测外部直流电源总线中的直流载波信息，并对检测到的信息进行解调，解调后的信息再经串行接口转送到内部的中央处理器，中央处理器根据信息的内容以及预先的设置进行识别，如果检测到载波信号正确有用，则中央处理器中断检测并开始接收数据信息，再根据预先设置的情况对信息做出相应的回应和控制动作，如果信息需要回传数据集中器，则中央处理器会将信息传到LonWorks总线载波通迅电路，由LonWorks总线载波通迅电路将信息进行直流电源线载波调制，调制后的信息通过接口电路上传到外部电源总线，由数据集中器在外部电源总线中捕捉所述的直流电源线载波信息并进行解调、识别和处理。如果外部电源总线无数据传送发生，则总线载波智能水控器和数据集中器进入检测状态，重新开始检测直流电源总线，进入新一轮循环。

Claims (5)

1.一种总线载波智能水控器，其特征在于：该总线载波智能水控器由中央处理器，LonWorks总线载波通迅电路，接口电路，耦合电路，计量电路，控制电路，显示电路，时钟电路，存储电路，电源电路，感应电路组成电路，并组装在一个密封而且绝缘壳体内组成。

2.如权利要求1所述的一种总线载波智能水控器，其特征在于：LonWorks总线载波通迅电路内包含总线载波调制电路、总线载波解调电路、输出信号功率放大电路、输入信号预放大电路、LonWorks协议处理电路。

3.如权利要求1所述的一种总线载波智能水控器，其特征在于：耦合电路部分含保险丝、压敏电阻及保护电路。

4.如权利要求1所述的一种总线载波智能水控器，其特征在于：总线载波智能水控器的耦合电路的对外耦合接口在总线载波智能水控器内连通到电源线输入连接端口。

5.如权利要求1所述的一种总线载波智能水控器，其特征在于：接口电路包含输入信号带通滤波电路和输出信号带通滤波电路。

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