[发明专利]基于GPRS的智能仪表数据采集传输系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及仪表数据采集传输技术领域，尤其是涉及一种基于GPRS的智能仪表数据采集传输系统及方法。

背景技术

国内外对智能仪表数据采集和传输这方面已经做了很多的研究，并且也衍生出了很多系统产品。在国内，随着人民生活水平的提高，人们对居住环境的安静、方便和安全也提出了更高的要求。抄表扰民和用气安全问题越来越受到大家的重视。我国大连从1998年开始就在新建住宅小区推广水、电、燃气远程抄表和燃气泄漏监控系统，迄今为止已经有超过300万户居民住宅配置了这些系统。从监控情况来看，系统运行良好，远程抄表基本准确，且避免了多起燃气泄漏事故，有效保障了居民人身财产安全。而在国外，智能抄表、车辆监控、火灾报警等智能仪表系统也得到了普遍的运用。

随着物联网的发展，智能仪表在越来越多的场合得到应用，它与各类模拟量输出的传感器、变送器配合，完成温度、压力等物理量的测量、变换、显示等。数据采集是物联网中重要的组成都分，为测试管理与控制实时提供数据，为实验人员进行产品性能分析提供重要依据。随着物联网技术的进步，以有线传输作为通信媒介已慢慢淘汰，目前需要采集的各种数据有时环境比较特殊，无法采取传统的人工采集方式，并且人工采集耗时耗力又不够准确，所以需要通过传感器对现场的温度、压力、湿度等进行数据获取，并利用无线通信网络将这些数据传输到数据服务器，用户可以到数据服务器端获取数据，并对这些数据进行分析处理。无线传输方式有很多，比如像红外、蓝牙、3G、GPRS、ZigBee等等，其中基于GPRS无线数据采集与传输以其资费低、传输速度快、永远在线等优点有着非常广泛的应用。

相比传统的人工测量、采集、计算、录入数据的方式，本发明提供一种基于GPRS的智能仪表数据采集传输系统及方法，通过传感器和GPRS无线技术来进行数据的智能采集、传输、处理和显示。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于GPRS的智能仪表数据采集传输系统及方法，通过传感器和GPRS无线技术来进行数据的智能采集、传输、处理和显示，具有提高数据采集和传输的实时性、人机界面良好、操作简单方便、低成本、高性能、扩展方便等优点。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于GPRS的智能仪表数据采集传输系统，该系统包括计算机和智能仪表，所述智能仪表包括：

恒流源发生模块，提供直流电；

恒流选档单元，连接恒流源发生模块，根据恒流档位的选择提供不同大小的直流电；

量程选档单元，分别连接恒流源发生模块和恒流选档单元，根据不同的电阻测量范围确定量程档位的选择；

电流换向单元，连接量程选档单元，向导体提供正或负方向的直流电；

电阻传感器，用于测量导体的电阻值；

24位A/D转换器，分别连接恒流源发生模块和电阻传感器，将电阻传感器采集的数据进行24位模数转换；

量程比较单元，连接恒流源发生模块，用于自适应调节量程档位；

温度传感器，连接电流换向单元，测量导体的实时温度；

处理器，分别连接恒流源发生模块、24位A/D转换器、量程选档单元、量程比较单元、温度传感器和电流换向单元，接收并处理电阻值和温度数据；

键盘，连接处理器，包括数据输入键和功能键；

液晶显示器，连接处理器，提供交互界面和显示测量结果；

USB接口，分别连接处理器和计算机；

GPRS通讯器，分别连接处理器和计算机，利用ICP/IP协议进行数据的远程传输。

所述恒流源发生模块包括：

电源接口，提供220V交流电；

变压器，连接电源接口，将220V交流电降压；

AC/DC电源单元，分别连接恒流选档单元、量程选档单元、24位A/D转换器、量程比较单元和处理器，将降压后的交流电转换为直流电，提供不同的直流电输出。

所述24位A/D转换器为AD7710芯片，AD7710芯片与处理器进行读写操作。

所述AD7710芯片读操作的步骤为：

A：初始化AD7710芯片的微处理器和串行接口，置引脚和引脚为高电平；

B：检测引脚若为低电平，则置引脚为低电平；

C：连续三次读取串行接口的数据；

D：颠倒数据的高低位顺序；

E：判断是否继续进行读操作，若是，跳转步骤B，若否，置引脚为高电平，结束读操作；

所述AD7710芯片写操作的步骤为：