基于电话网的多功能煤气管道自动抄表系统

摘要：为了保证远程自动抄表系统的准确性和可靠性，介绍了一种基于电话网用单片机控制的多功能煤气管道远程自动抄表系统。整个系统由主控端和客户多功能煤气表端组成，主控端与客户端通过电话线网实现自动抄表。该系统布线简单，数据传输的可靠性和安全性都较好。
关键词：电话网；多功能煤气表；远程自动抄表；数据传输

0 引言
目前居民小区的水、电、煤气耗能读取的方式有四种，分别是：预付费式、有线抄表方式、无线抄表方式、混合式。预付费式的储值卡表比储值卡电话的操作机构要复杂，且由于储值卡表是预付费，无需抄表，这对能耗公司每个月的能耗量及管网漏损等无法统计和考核；有线抄表方式布线复杂，且功能单一；无线抄表方式抗干扰能力薄弱，使系统的可靠性受到威胁。
本文介绍了一种多功能煤气管道远程自动抄表系统，该系统由主控端和客户多功能煤气表端组成，主控端与客户端通过电话线网实现自动抄表。介绍了整个系统的组成框图及各部分功能，着重介绍了客户多功能煤气表端数据采集控制模块和通信模块的组成框图、硬件设计、软件流程；主控端Modem芯片模块的硬件设计、程序流程和主控端的抄表管理系统的软件设计。

1 系统总体设计
为保证多功能煤气管道抄表系统的准确性和可靠性，提高能源管理的科学性、规范性，对系统提出以下设计要求：客户多功能煤气表端采用光电传感器采集能耗、显示当前的能耗数量、记忆所用煤气量、漏气检测、熄火检测、控制通风设备、来电判断。为保证传送数据的安全性，在主、客端通信中制定密码协议，给数据库进行加密，同时对系统管理软件设置只有相应权限的管理员才可进行相应操作。系统总体设计框图(如图1所示)抄表系统的结构主要由两大块组成：主控端和客户多功能煤气表端。

主控端与客户端通过电话线网实现自动抄表。客户多功能煤气表的采集控制模块不断读取煤气表的记数脉冲，记忆并不断显示已用煤气量；同时煤气表还有自动漏气检测，自动通风控制，自动熄火检测，气路自动开闭控制，语音报警等多种功能。当客户多功能煤气表的通信模块一旦检测到为主控端拨号，就将采集控制模块中所记忆的所用煤气量数据通过电话网传送到主站，主站计算机通过系统管理软件接收数据，并对数据进行自动换算、汇总、统计，计算出用户交纳的煤气费用的余额，并能根据用户余额是否足够，发送指令给用户表，用户表端根据主控端下发的指令判断并控制煤气电磁阀的开关。

2 客户端多功能煤气表硬件设计
客户多功能煤气表端采用光电传感器采集能耗，采用PS7219显示当前的能耗数量，采用X25045记忆所用煤气量，采用QM—N2型气敏传感器作为漏气检测元件，采用MF58型热敏电阻作为熄火检测元件，用光电耦合芯片MOC3061驱动晶闸管BTA1200控制通风通道，采用HT9032C进行来电判断，用Modem芯片MSM7512B通过发送／接收FSK信号实现与主控端的通信。通过与门74LS00扩展4个中断，分别利用P0．0～P0．3实现采集用气量数据、自动控制煤气管道、漏气检测、振铃判断。硬件设计如图2所示。

在图2中客户端多功能数字式煤气表端的工作过程是：主程序定时刷显示和记忆所用煤气量，通过扩展中断口的方法，实现4个外信号的中断。外部中断0的中断来源是P0．0口和P0．1口，P0．0脉冲计数所用煤气量，P0．1控制气路的开闭开关；外部中断1的中来源是P0．2口和P0．3口，P0．2口漏气检测，P0．3振铃检测。通过相中断程序分别实现采集、显示并记忆煤气用量、控制气路自动闭、漏气检测、拨打报警电话、通风控制、判断来电号码和主机之间的通信等。