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基本信息

项目名称:
MBUS远程抄表通讯转换器设计
小类:
机械与控制
简介:
M-BUS仪表总线是一种用于远程仪表读取数据的欧洲标准,是低成本的户用电子系统,可实现公共事业仪表联网和远程抄表功能。 我国正处于自动化楼宇建设事业蓬勃发展的时期,各项公益服务的收费都将合理化及科学化,并朝自动化及智能化方向发展。我们在国外现有研究成果的基础上,提出了该转换器的设计。
详细介绍:
在国内,远程电力抄表系统的研究,目前处于理论转化为实际应用的关键时期,同时也在积极开展讨论制定我国的《低压载波抄表系统国家标准》的工作。远程抄表系统的发展已有十多年了,但实际应用状况却不如人意,许多已安装自动抄表系统的楼盘由于计量不准确,最后不得不又返回到人工抄表的老路上来,虽然产生这种现象的因素是多方面的,但仔细分析,根据现在表具的生产原理出现这种情况是必然的。 前端表具先天不足目前市面上所使用的抄表系统种类虽然繁多,但基本结构及原理都大同小异。就目前广泛使用的脉冲发信表(水表、气表)基本上采用干簧管或霍耳元件传感器,工作原理简单,即在原机械表的转动齿轮或指针上放置磁铁,将传感器固定在其附近某一位置,齿轮或指针转动带动磁铁转动,当磁铁靠近又离开传感器时,输出一个周期的脉冲信号。采集设备通过累计脉冲表发出的脉冲信号进行累计和换算,转换出用户的用水、用电、用气量。通过这种方式实现远传的系统,其可靠性取决于脉冲发信表发信、脉冲信号传输以及系统计量的可靠性。脉冲信号传输,脉冲表发出的脉冲信号需通过信号线传输至采集器,如果传输距离过长,或者因连线质量不好、屏蔽作用不强信号失真,则不可避免造成系统计数错误。 在实际使用过程中还必须要求电源及线路状态始终完好,不允许停电,如果采集器掉电或出现其他严重故障则会使该采集器上的所有户表数据丢失,集中抄表的风险无法有效分散。现在的抄表系统一般都自带蓄电池。但实际运用中蓄电池持续的时间往往都不是很理想,一旦停电必须对抄表的基数进行重新设置。所以抄表系统的供电一定要保证,一旦这些必要条件不具备,系统计数便不可避免地与机械表的读数出现误差。基于以上原因,可以清楚地看到目前采用累计脉冲的方式进行计量的抄表方式,显然是不能成为今后主流发展的趋势。目前的抄表系统前期的技术问题是根源,是由于其产品设计上的先天不足,用它直接作为计量收费的依据,必然招致无穷无尽的麻烦。 本产品采用大功率可充电锂电池供电方式,电池可自由拆装。电源经升压电路,将电池所供低压升高到M-BUS主控电路正常工作所需的24-36v电压;转换器主控电路采用独到的电路,耗电量低,充电完成后,一次至少可满足2万只抄表所用电量;同时使设备更加便携;检测报警电路与M-BUS主控电路相连,从而使转换器转换器具有蜂鸣器报警功能,转换器的电池电量不足或M-BUS线路短路时,蜂鸣器均报警。

作品图片

  • MBUS远程抄表通讯转换器设计
  • MBUS远程抄表通讯转换器设计

作品专业信息

设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标

目的: 解决目前市场上M-BUS通讯转换器携带不便,工作时需要外电源供电,以及无蓝牙传输等问题。 创新点: 1、通讯转换器M-BUS通讯接口用于转换器和表计之间的通讯;设置蓝牙模块,经蓝牙通讯接口与掌上电脑PDA连接;设置RS232转换电路,经RS232通讯接口与计算机相连。 2、转换器采用大功率可充电锂电池供电方式,电池可自由拆装。电源经升压电路,将电池所供低压升高到M-BUS主控电路正常工作所需的24-36v电压。转换器耗电量低,充电完成后,一次至少可满足2万只抄表所用电量。 技术关键: M-BUS通讯协议转换的实现;通讯转换器低能耗问题以及通讯转器的功率、散热与体积之间矛盾处理问题等。 主要技术指标: 电源电压 主电源: 10.8V 工作电压 M-BUS主控电路工作电压: 5V 蓝牙模块工作电压: 3.3V 电池容量 容量: 6.6Ah 通讯距离 10米

科学性、先进性

科学性表现在:。通过M-BUS总线实现智能仪表和通讯转换器的对话,设置RS232转换电路,经RS232通讯接口与计算机通讯,或经过内嵌的蓝牙芯片实现与掌上电脑PDA的通讯,具有电池检测电路。 先进性表现在:本作品是针对人工抄表的不便,研究出一种新型抄表仪器——MBUS远程抄表通讯转化器,此仪器能够实现远程抄表,方便快捷的实现了抄表工作,极大提高了抄表效率,节省了人力物力。

获奖情况及鉴定结果

在2011年三月荣获河南科技大学第四届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛二等奖

作品所处阶段

中试阶段

技术转让方式

现场转让

作品可展示的形式

实物展示

使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测

技术特点和优势: 1、相比于目前市场上通讯转换器产品将外接电源供电改进为内置电池供电,便携性更好。 2、增加蓝牙方式连接,便于数据传输 M-BUS仪表总线是一种用于远程仪表读取数据的欧洲标准,是低成本的户用电子系统,可实现公共事业仪表联网和远程抄表功能。我国正处于自动化楼宇建设事业蓬勃发展的时期,各项公益服务的收费都将合理化及科学化,并朝自动化及智能化方向发展。 耗能仪表必定是新建筑中不可或缺的智能化设备,三表合一是大势所趋,未来发展前景乐观,市场广阔,必将带来良好的经济效益。

同类课题研究水平概述

在国内,远程电力抄表系统的研究,目前处于理论转化为实际应用的关键时期,同时也在积极开展讨论制定我国的《低压载波抄表系统国家标准》的工作。远程集抄系统在我国已经发展了十几年,即使包括电能表、水表、煤气表,总装终端也就不超过200万台,这相对我国接近3亿台的市场,太微不足道了!远程抄表系统的发展已有十多年了,但实际应用状况却不如人意,许多已安装自动抄表系统的楼盘由于计量不准确,最后不得不又返回到人工抄表的老路上来,虽然产生这种现象的因素是多方面的,但仔细分析,根据现在表具的生产原理出现这种情况是必然的。
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