專利名稱：油煙凈化機(jī)監(jiān)測(cè)管理網(wǎng)絡(luò)用的遠(yuǎn)程終端單元連接結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及數(shù)據(jù)通訊技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種靜電油煙凈化機(jī)監(jiān)測(cè)管理網(wǎng)絡(luò)用的遠(yuǎn)程終端單元連接結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)很難組建靜電油煙凈化機(jī)的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。因?yàn)樗菍⒉煌乩砦恢枚揖哂歇?dú)立功能的多臺(tái)計(jì)算機(jī)，通過通信設(shè)備和線路將其連接起來，并由網(wǎng)絡(luò)軟件即網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、信息交換方式控制程序和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享。通信線路目前均采用同軸電纜或光纖。
按上述網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，每臺(tái)靜電油煙凈化機(jī)的輸出電壓、電流信號(hào)及相關(guān)的狀態(tài)信號(hào)，首先通過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(A/D)和開關(guān)量輸入輸出模塊(I/O)接入計(jì)算機(jī)后方可入網(wǎng)。僅該項(xiàng)開支，每臺(tái)凈化機(jī)的入網(wǎng)投資約1萬元。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是如何尋找一個(gè)能夠取代計(jì)算機(jī)及其A/D，I/O模塊，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)直接上網(wǎng)的技術(shù)方案。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是這樣的一種油煙凈化機(jī)監(jiān)測(cè)管理網(wǎng)絡(luò)用的遠(yuǎn)程終端單元連接結(jié)構(gòu)，包括調(diào)制解調(diào)器(MODEM)，網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸媒體即公用電話網(wǎng)(PSTN)，在一組靜電油煙凈化機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸媒體(PSTN)之間接有遠(yuǎn)程終端單元(RTU)和調(diào)制解調(diào)器(MODEM)，實(shí)現(xiàn)硬件與軟件的接口聯(lián)絡(luò)；在組內(nèi)靜電油煙凈化機(jī)與靜電油煙凈化機(jī)之間通過遠(yuǎn)程終端單元(RTU)鏈接為一個(gè)整體，組成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一個(gè)從機(jī)單位。所述的遠(yuǎn)程終端單元(RTU)由電平鑒別電路、光電隔離電路、微控制器(MCU)及其它輔助電路組成，其輸入信號(hào)直接從油煙凈化機(jī)的高頻高壓電源的電壓、電流數(shù)字顯示電路上取出，然后由電平鑒別電路調(diào)理為TTL電平，經(jīng)光電隔離電路隔離后取出與高壓完全隔絕的安全信號(hào)并接入微控制器(MCU)，經(jīng)(MCU)采集、處理、轉(zhuǎn)數(shù)后將反映油煙凈化機(jī)工作狀態(tài)的12個(gè)字節(jié)的串行碼按通訊協(xié)議經(jīng)電平轉(zhuǎn)換器輸出并經(jīng)調(diào)制解調(diào)器(MODEM)調(diào)制后由網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸媒體(PSTN)輸入監(jiān)測(cè)服務(wù)中心計(jì)算機(jī)(PC)內(nèi)。
因此使用本實(shí)用新型RTU作為網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程終端，使用公用電話網(wǎng)作為通信線路能大大降低了靜電油煙凈化機(jī)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的成本，組建監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的設(shè)想才有可能轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
本實(shí)用新型與調(diào)制解調(diào)器(MODEM)、公用電話網(wǎng)(PSTN)及監(jiān)測(cè)服務(wù)中心的計(jì)算機(jī)(PC)組成靜電油煙凈化機(jī)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)(JJBMS)。網(wǎng)絡(luò)的核心部件是RTU。
每一個(gè)RTU聯(lián)系著一個(gè)高頻高壓電源(HHE)，中大規(guī)模的油煙凈化機(jī)裝備2個(gè)或者4個(gè)HHE。我們將每一個(gè)用戶的油煙凈化機(jī)無論它是一臺(tái)還是多臺(tái)，它所擁有的全部RTU以令牌結(jié)構(gòu)鏈接為一個(gè)整體。這是一種簡(jiǎn)約式的組合結(jié)構(gòu)，是一個(gè)非常精簡(jiǎn)合理的技術(shù)方案。
采用本遠(yuǎn)程終端單元RTU連接結(jié)構(gòu)就能在一個(gè)擁有數(shù)十家乃至數(shù)百家用戶的區(qū)域內(nèi)建立起一個(gè)監(jiān)測(cè)服務(wù)中心，監(jiān)視油煙凈化機(jī)的工作狀態(tài)，提供及時(shí)的售后服務(wù)，確保靜電油煙凈化機(jī)長(zhǎng)期有效地工作，大氣空間免受油煙污染。
在上述RTU連接結(jié)構(gòu)中，RTU通過MODEM送入PSTN的串行數(shù)據(jù)不僅包括各臺(tái)油煙凈化機(jī)的HHE的工作電壓、電流的工作參數(shù)及其停機(jī)、待機(jī)、短路、運(yùn)行等工作狀態(tài)信息，而且還有RTU在各臺(tái)油煙凈化機(jī)內(nèi)的序號(hào)及其首位、功耗等級(jí)的標(biāo)志。全部信息組成完整的12個(gè)字節(jié)(byt)通訊內(nèi)容。
各用戶的油煙凈化機(jī)的信息通過RTU，經(jīng)公共電話網(wǎng)PSTN匯集在監(jiān)測(cè)服務(wù)中心的PC機(jī)內(nèi)，中心的計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的匯總、編輯、分析并由PC機(jī)的“專家系統(tǒng)”對(duì)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷。采集到的所有信息及其診斷意見，全部以圖文形式展現(xiàn)在顯示器上，在得到即將出現(xiàn)故障的信號(hào)時(shí)，PC機(jī)將以聲光報(bào)警的方式提示中心的工作人員用電話通知用戶或者派出維修人員攜帶必要的工具和備件上門服務(wù)，實(shí)現(xiàn)“零”距離的售后服務(wù)、監(jiān)測(cè)管理。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于(1)長(zhǎng)時(shí)間的有效監(jiān)測(cè)、管理，確保油煙凈化機(jī)長(zhǎng)期有效地運(yùn)行工作。
(2)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)合理、實(shí)用可靠。成本低，運(yùn)行費(fèi)用更低，用戶用得起。
(3)具有數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸優(yōu)點(diǎn)。在一些較大規(guī)模的飯店和賓館，其廚房多而分散，相互距離較大，本實(shí)用新型可以將其可靠地聯(lián)成一體。無論哪個(gè)用戶，即使規(guī)模再大，本實(shí)用新型給予每一個(gè)系統(tǒng)都是同樣的最小系統(tǒng)配置。
(4)系統(tǒng)安裝十分簡(jiǎn)便，僅在靜電油煙凈化機(jī)的高頻高壓開關(guān)電源箱體上的“JJB監(jiān)測(cè)管理網(wǎng)絡(luò)預(yù)留接口”上插上裝有RTU的頂盒并應(yīng)用業(yè)已準(zhǔn)備好的一些標(biāo)準(zhǔn)的電纜接口，進(jìn)行簡(jiǎn)單的對(duì)口接插，該用戶的網(wǎng)絡(luò)安裝工作即告完成。
(5)本實(shí)用新型不僅允許基層結(jié)構(gòu)隨意延伸擴(kuò)充，同時(shí)可以應(yīng)用成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)向上建立區(qū)級(jí)、市級(jí)、省級(jí)信息系統(tǒng)的中樞機(jī)和中央機(jī)，形成自上而下的多級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)便于上級(jí)部門的監(jiān)理。


圖1是采用本實(shí)用新型連接結(jié)構(gòu)的靜電油煙凈化機(jī)監(jiān)測(cè)管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是本實(shí)用新型原理框圖。
圖3是單臺(tái)油煙凈化機(jī)入網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例圖。
圖4是多臺(tái)油煙凈化機(jī)入網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1圖2給出了本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例RTU的原理框圖，下面結(jié)合該框圖敘述如下
1、遠(yuǎn)程終端單元(RTU)的基本功能RTU有三個(gè)基本功能一是信息采集，二是數(shù)據(jù)處理，三是鏈接組合。
(1)信息采集①采集安全信息油煙凈化機(jī)的工作性能和指標(biāo)在確定的電場(chǎng)結(jié)構(gòu)的條件下，集中體現(xiàn)在高頻高壓開關(guān)電源(HHE)的工作狀態(tài)及其工作參數(shù)上，而HHE的工作電壓和工作電流又集中反映了電源的工作狀態(tài)和工作參數(shù)。因此，采集HHE的電壓和電流輸出值并實(shí)現(xiàn)安全上網(wǎng)是本實(shí)用新型的第一個(gè)技術(shù)關(guān)鍵問題。
②確定信息采集點(diǎn)HHE的輸出電壓、電流的數(shù)顯電路直接從高壓輸出端采樣，因此，可從HHE的數(shù)字顯示電路的LED數(shù)碼管上，也就是顯示電路上專用集成電路ICL7107的相應(yīng)輸出端上，取出相關(guān)段的數(shù)字信號(hào)作為信息采集的原始數(shù)據(jù)。
③信息內(nèi)容輸出電壓由于受到RTU的MCU的輸入、輸出線(I/O)的限制，因此，只能將顯示輸出電壓的個(gè)位數(shù)和十分位數(shù)(0.0-9.9KV)的LED數(shù)碼管上的七段碼a、b、c、d、e、f、g中取出a、b、e、f、g五段碼表征相應(yīng)的0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。該組五段碼合稱為∑U-abefg。
輸出電流同理，取出輸出電流的十位數(shù)上的b、c段和個(gè)位數(shù)、十分位數(shù)上(00.0-15.0MA)的a、b、e、f、g五段碼。該組五段碼合稱為∑I-abefg。
上述輸出電壓和電流的數(shù)據(jù)采集已占據(jù)21根MCU的I/O線。此外，還有其它一些信息要求MCU輸入、輸出；在風(fēng)機(jī)不開廚房停止工作時(shí)，應(yīng)給予MCU一個(gè)“停機(jī)”(STOP)信號(hào)，占用1根MCU的I/O線；MCU對(duì)專用數(shù)顯集成電路ICL7107進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)將輸出一個(gè)令其停振的控制信號(hào)(HOLT)，占用1根MCU的I/O線；HHE輸出短路時(shí)應(yīng)及時(shí)通知MCU，占用1根MCU的I/O線(INT1)；一個(gè)用戶使用一臺(tái)還是若干臺(tái)油煙凈化機(jī)、每臺(tái)凈化機(jī)配置多少個(gè)HHE、RTU在每臺(tái)凈化機(jī)中的排列序號(hào)、RTU所聯(lián)系的HHE在凈化機(jī)中的功耗能級(jí)以及RTU在其組合體中是不是首位，均須通知MCU，輸入上述信息需要占用4根MCU的I/O線。綜上所述，為了采集這些數(shù)據(jù)、信息，已使用28根MCU的I/O線。
本實(shí)用新型的RTU中的MCU選用ATMSC51，其對(duì)外最多提供30根I/O線，尚余2根I/O線供RTU之間鏈接組合使用。由此可見ATMSC51的硬件資源全部用足。
④調(diào)理輸入信號(hào)從HHE的數(shù)字顯示電路上取出的表征輸出電壓和電流的數(shù)字信號(hào)不是標(biāo)準(zhǔn)的TTL電平，不能直接輸入到MCU。通過IC1、IC3、IC5、IC7、IC9、IC11組成的電平鑒別電路將代表輸出電壓和電流的21個(gè)數(shù)字信號(hào)全部調(diào)理為規(guī)范的TTL電平。
⑤輸入信號(hào)的安全隔離上述電路的輸出信號(hào)必須經(jīng)過由IC2、IC4、IC6、IC8、IC10、IC12組成的光電隔離電路處理后，才能徹底擺脫HHE“高壓”威脅和干擾，將真正安全可靠的信號(hào)輸入到MCU，確保網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全可靠。隔離前后的電路工作電源之間沒有任何電聯(lián)系。
其它有關(guān)信號(hào)也要經(jīng)過光電隔離處理。
(2)數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理任務(wù)將輸入到RTU內(nèi)MCU的表征電源的電壓和電流的五段碼變換為BCD碼；將BCD碼變換為串行碼并由MCU的TX端發(fā)送。
MCU中的TxD(Transmitted DATA)為發(fā)送數(shù)據(jù)端。
(3)鏈接組合無論用戶選用一臺(tái)或者若干臺(tái)甚至更多臺(tái)的靜電油煙凈化機(jī)最終都要組合為一個(gè)有序的RTU群體。RTU具有相互鏈接組合的功能。
在圖2中的撥動(dòng)開關(guān)K1、K2、K4與RTU的鏈接組合有著非常密切的關(guān)系。
①開關(guān)K4由MODEM通過電平轉(zhuǎn)換器直接啟動(dòng)工作的RTU定義為首位RTU，這個(gè)啟動(dòng)脈沖直接作用到MCU的INTO端。
對(duì)首位RTU，圖2中的K4由off板到on的位置。RTU的MCU啟動(dòng)后的運(yùn)行程序?qū)⒉樵僈4的設(shè)定位置，確認(rèn)是首位RTU后，MCU將對(duì)MODEM進(jìn)行初始化，設(shè)定其工作方式。在一個(gè)用戶的RTU群體中僅定義一個(gè)首位RTU。
②開關(guān)K2、K1圖2中的K2、K1將設(shè)置該RTU所聯(lián)系的HHE在凈化機(jī)中的序號(hào)。如果該機(jī)裝備4臺(tái)電源，與該4臺(tái)電源相對(duì)應(yīng)的RTU的K2、K1將依次設(shè)定為11、10、01、00。PC機(jī)在查詢相應(yīng)的RTU的K2、K1值后即可獲悉該凈化機(jī)有4臺(tái)HHE；目前正在通訊聯(lián)絡(luò)的是哪一個(gè)電源的RTU；該機(jī)的信息采集及轉(zhuǎn)數(shù)工作是否結(jié)束。
③開關(guān)K3定義每臺(tái)電源所擔(dān)當(dāng)?shù)墓牡燃?jí)。
④RTU與RTU的鏈接組合前一個(gè)RTU通過輸出插頭J2鏈接到下一個(gè)RTU的輸入插頭J1。前一個(gè)RTU在其程序運(yùn)行結(jié)束前，由MCU的一根I/O線向下一個(gè)RTU的INTO發(fā)出一個(gè)具有下跳變的啟動(dòng)脈沖，猶如發(fā)出令牌一樣命令下一個(gè)RTU的程序開始運(yùn)行。該RTU運(yùn)行結(jié)束前也會(huì)向其下一個(gè)RTU的INTO發(fā)出工作令牌……直到最后一個(gè)RTU。
監(jiān)測(cè)服務(wù)中心在運(yùn)行其數(shù)據(jù)采集程序時(shí)有一段判別數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束的程序。在足夠的延時(shí)時(shí)間內(nèi)沒有新的數(shù)據(jù)送來，PC即對(duì)該用戶的電話機(jī)實(shí)施軟件自動(dòng)掛機(jī)并開始訪問下一個(gè)用戶。
RTU內(nèi)的MCU的數(shù)據(jù)傳輸速率為2400bps。每一個(gè)RTU向中心PC機(jī)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)為12byt即96bit串行碼，僅占用0.04秒。MCU程序運(yùn)行時(shí)間也不多，因此PC的掛機(jī)判別時(shí)間其實(shí)非常短暫。
2、應(yīng)用實(shí)例圖3、圖4分別列舉了單臺(tái)油煙凈化機(jī)和多臺(tái)油煙凈化機(jī)入網(wǎng)的應(yīng)用實(shí)例，它展示了前面業(yè)已充分闡述的網(wǎng)絡(luò)從機(jī)單位(用戶)的RTU配置結(jié)構(gòu)及RTU的鏈接組合方式。
圖1是采用本實(shí)用新型連接結(jié)構(gòu)的靜電油煙凈化機(jī)監(jiān)測(cè)管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖，RTU為遠(yuǎn)程終端單元，∑1RTU為A用戶的RTU總數(shù)，該數(shù)量相同于裝備在A用戶的若干臺(tái)油煙凈化機(jī)的高頻高壓開關(guān)電源總數(shù)，∑2……∑m的定義與∑1相同。
在遵循上述的配置原則及鏈接方式的前提下具有不同要求的用戶均可簡(jiǎn)便靈活地參加本實(shí)用新型所提供的靜電油煙凈化機(jī)監(jiān)測(cè)管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
權(quán)利要求1.一種油煙凈化機(jī)監(jiān)測(cè)管理網(wǎng)絡(luò)用的遠(yuǎn)程終端單元連接結(jié)構(gòu)，包括調(diào)制解調(diào)器(MODEM)，網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸媒體即公用電話網(wǎng)(PSTN)，其特征在于在一組靜電油煙凈化機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸媒體(PSTN)之間接有遠(yuǎn)程終端單元(RTU)和調(diào)制解調(diào)器(MODEM)；在組內(nèi)靜電油煙凈化機(jī)與靜電油煙凈化機(jī)之間通過遠(yuǎn)程終端單元(RTU)鏈接為一個(gè)整體，組成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一個(gè)從機(jī)單位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油煙凈化機(jī)監(jiān)測(cè)管理網(wǎng)絡(luò)用的遠(yuǎn)程終端單元連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的遠(yuǎn)程終端單元(RTU)由電平鑒別電路、光電隔離電路、微控制器(MCU)及其它輔助電路組成，其輸入信號(hào)直接從油煙凈化機(jī)的高頻高壓電源的電壓、電流數(shù)字顯示電路上取出，然后由電平鑒別電路調(diào)理為TTL電平，經(jīng)光電隔離電路隔離后取出與高壓完全隔絕的安全信號(hào)并接入微控制器(MCU)，經(jīng)(MCU)采集、處理、轉(zhuǎn)數(shù)后將反映油煙凈化機(jī)工作狀態(tài)的12個(gè)字節(jié)的串行碼按通訊協(xié)議經(jīng)電平轉(zhuǎn)換器輸出并經(jīng)調(diào)制解調(diào)器(MODEM)調(diào)制后由網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸媒體(PSTN)輸入監(jiān)測(cè)服務(wù)中心計(jì)算機(jī)(PC)內(nèi)。
專利摘要一種靜電油煙凈化機(jī)監(jiān)測(cè)管理網(wǎng)絡(luò)用的遠(yuǎn)程終端單元連接結(jié)構(gòu)，屬于數(shù)據(jù)通訊技術(shù)領(lǐng)域。目前要尋找一個(gè)能取代計(jì)算機(jī)及其A/D、I/O模塊，實(shí)現(xiàn)凈化機(jī)直接上網(wǎng)的技術(shù)方案。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是在一組油煙凈化機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸媒體PSIN之間通過遠(yuǎn)程終端單元RTU和MODEM實(shí)現(xiàn)硬件和軟件的接口聯(lián)絡(luò)；在組內(nèi)油煙靜化機(jī)之間通過RTU以令牌組合結(jié)構(gòu)鏈接為一個(gè)整體，組成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一個(gè)從機(jī)單元。在此基礎(chǔ)上，借助于調(diào)制解調(diào)器和公用電話網(wǎng)可將一個(gè)地區(qū)的數(shù)十臺(tái)至數(shù)百臺(tái)油煙凈化機(jī)組合成一個(gè)成本低廉、實(shí)用可靠的監(jiān)測(cè)管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從而對(duì)用戶實(shí)施“零”距離監(jiān)測(cè)管理和售后服務(wù)，確保系統(tǒng)內(nèi)所有靜電油煙凈化機(jī)的工作長(zhǎng)期有效。
文檔編號(hào)H04Q9/00GK2521854SQ0125871
公開日2002年11月20日 申請(qǐng)日期2001年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月13日
發(fā)明者吳金申 申請(qǐng)人:佛山廣渝匯輝科技開發(fā)有限公司(中外合資)