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再谈远传水表的技术现状与发展方向

zhangyue  发表于 2010/5/30 14:08:48      1610 查看 1 回复  [上一主题]  [下一主题]

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抄表系统中远传水表即是重点,又是难点,分析它的现状,预测它的未来,对于促进抄表行业的发展具有重要意义。其中对远传水表从内置传感器到外置传感,从光电感应到自保持开关等传感方式都做了描述与分析。时过三年,过去那分析研究对我们还有作用吗?当初作者认为最为先进的自保持开关型远传水表是否仍然先进?
    作者对远传水表的未来所做的预测是否准确?一、脉冲式远传水表的现状与发展首先,其中有两种脉冲传感方式已经基本上从抄表领域中淘汰出局了,它们是光电传感方式和霍尔传感方式。之所以趋于淘汰,是因为:
1、与干簧管等其它触点传感方式比较,具有本身耗电的缺点,这使的一些需要微功耗工作的场合无法使用。
2、临界点颤动误发信号的缺点不能克服。
3、外部供接电源带来的不便和故障。
    当然,霍尔传感方式经历了十几年的更新完善,如果没有比其更好的方式出现,它也可能会保留了下来,但是,与自保持开关相比霍尔传感方式在可靠性、准确性、微功耗、低成本方面均不占优势,这使霍尔传感方式失去了最后空间。
    相比之下,光电传感方式的笨拙和缺陷就更不用说了,近一年多来几乎听不到还在使用的声音。单只干簧管的传感方式本已“臭名远扬”,其缺点主要是解决不了触点颤动多计数和感应不灵敏少计数的问题。
    前几年应用于现场的这类产品几乎都已被放弃或拆换。但在一些人们不太懂行和不追求准确率的情况下,仍然还有人在使用。与单干簧管相比双干簧管具有了显著的进步,作者在〈〈中国远传水表的产生与发展〉〉一文中对其本人所做的这项发明(一种高精度水表专利号99206865)的结构原理进行了详细的描述。在实际使用中,双干簧管感应灵敏度的限制,会出现磁力弱了丢弃数据,磁力强了同时感应的问题。另外,采集器对两只开关进行检测,这就需要增加一个接口,如果象别的远传表那样对短路、断路等也进行检测的话,那就会更加复杂。在〈〈中国远传水表的产生与发展〉〉一文中,作者用较大的篇幅论证了自保持开关远传水表的优越性。时隔三年,这一远传方式在技术上仍保留了它的原有特征,但在生产工艺上却做了大量的完善和修正,产品规格类型达到几百种,制造模具达到了上百套,实际使用也由原来的三万只普及到五十万套以上,并以更快的速度推广扩张。自保持开关型远传水表已经完全从一个技术项目过渡到了成熟产品,又顺利上升到了具有一定知名品牌的商品,以其准确、可靠、成本低廉,使用方便对优势主导了抄表市场。这一过程与作者的设计思路完全吻合。自保持开关型远传水表将会成为远传水表的主流。       
    直读式远传水表的现状与发展直读式远传水表大致分为四类:光电式、触点式、摄像式、计数式。它们有两个共同的优点:
1、从表具上读出的数据就是表盘上显示的数据,不是脉冲。2、平时不需费电,只在读取数据的瞬间上电。因此,不怕停电。
    从理论上讲,它的读出数据和表盘数据总是同步的,因此,从2000年之前直读式远传水表的概念产生,到达2002年之后实际产品的现场应用,一直受到人们追究和关注。到达2003年,在国家标准的制定过程中还特意编入了直读式远传表的概念,,由于直读式远传表的出现,“脉冲式”远传表是否还有生命力“的大讨论更将其关注推向了高潮。直读式远传水表以光电式为最早,它的结构方式为:在每一位水表字轮周面上设置五个反射面,在与之相对应的位置上设置五只光电耦合器,通过耦合器是否反射对计数字轮的位置进行叛定。希望读取几位就在几个字轮上安装传感器。例如:读取5位数就安装5×5=25对传感装置。这种直读式水表由于全部器件都在表芯内部字轮周围,因此,一般采用干式水表。触点直读式远传水表的结构方式为:在指针式水表的表盘下面每一位指针轴上装上一只同步电信器,通过触点电位器测出的阻值判定指针所指的位置,这种直读式水表可用于湿式水表。摄像直读式远传水表的结构方式较为简单,在机械字轮显示窗前安装一只摄像头,将拍到的数字图像传出即可。
    计数直读式远传水表是将采集脉冲的芯片装在每只水表上,通过电池保持其工作,将纪录和累积的数据存蓄于芯片中,从芯片读出的数据就是表盘同步数据。另外,直读式远传水表还有条码直读式等型式,在此不再论述。尽管直读式远传水表具有突出的优点,但它们推广普及的实际效果并不理想,综合分析存在的问题,在约有以下几点:光电、触点两种方式从结构上讲过于复杂。
1、在现有民用水表的价值条件下,打造如此高精密度产品所付出的代价与市场能够接受的程度本身就是一种矛盾。
2、它们均改变了标准水表的原有结构,几十年来人类所积累创造的“标准、可靠、精密、成熟”的完善产品被毁于一旦。能否短期内建立成熟的结构与标准,令人质疑。
3、如此复杂的产品能否经受得住大批量和长时期的寿命考验,还有待于探讨,目前已经暴露了许多问题。摄像直读式水表没有改变原有水表的机械标准,结构也较简单,但图像处理太复杂,把图像中的模糊数字译成数码也是难点。与目前众多总线制,分线制抄表系统都无法通用。
    以上三种方式产生于一种思路,即:用机械累加代替电子累加。为什么?为什么要舍易求难,电子技术发展到了今天,难道连一个“累加”都完成不了吗?下面论证一下计数直读式远传水表。将现有开关式远传水表模块内加一微型芯片和纽扣电池。就可做成即可累加存储数据又可通讯发送信息的远传水表,它的输出只有两条线,只要往总线上一接就完成了全部安装,读表站可以随时调读水表数据。它的功能和作用与前三种直读表是一样的,每只水表都可脱离总线独立工作,即使外部停了电、水表断了线、水表挪了位,都不影响水表计数。它的成功借助于目前三项成熟技术。
1、自保持开关采信
2、锂电池支持下的累积存储芯片
3、标准通讯协议下的总线传输。
    因为以上技术均是经历过几年、几十年的成熟技术,且在生产工艺、原料供给、服务体系等方面与常规产品相适应。因此,它的成功“胜券在握“。计数直读式远传水表将会成为直读式远传水表的主流产品
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  • gis100

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    gis100   发表于 2010/5/30 14:08:48

    单片机培训视频-ARM培训-dsp-CPLD-FPGA开发视频-嵌入式系统开发视频
    ◆◆◆◆◆◆◆
    单片机视频教程介绍
    这是一部学单片机革命性的视频教程,每讲3小时左右,讲座从最基本的预备知识开始讲起,非
    常详细的讲解KEIL编译器的使用,包括软件仿真,测定时间,单步
    运行,全速运行,设置断点,调试,硬件仿真调试,变量观察等,
    整个过程全部用单片机的C语言讲解,从C语言的第一个主函数
    MAIN讲起,一步步一条条讲解每一个语法,每条指令的意思,即
    使对单片机一巧不能,对C语言一无所知,通过本课程的内
    容也可以让你轻松掌握51单片机的C语言编程设计,全新的讲课风
    格跳过复杂的单片机内部结构知识,首先从单片机的应用讲起一步
    步深入到内部结构,让学生彻底掌握其实际应用方法,把51单片机
    的所有应用每个部分都讲解的非常仔细,教师在教室前面用电脑一
    条一条写程序,旁边单片机实验板一个实验一个的演示,
    给学员解释每条指令的意思及原理,通过十天的时间让学生完全掌
    握单片机的C语言编程。全程的屏幕,声音,用屏幕录像,实验板
    现象用摄像头拍摄,这部教程算是国内首个如此创新的以教师亲自
    实践为主,学员现场写程序,直接下载到实验板看现象,讲单片机
    的视频教程,只要你认真看,认真听,保证很快让你学会单片机
    ------------------------------------------------------
    目录如下:
    一 ,预备知识
    点亮一个发光管 单片机能做什么,基本电子知识,C51知识简介,点亮
    一个发光管,如何申请免费芯片样品。
    二,流水灯设计蜂鸣器发声
    简单延时程序、子程序调用、带参数子程序设计、流
    水灯同时蜂鸣器响、如何驱动蜂鸣器,及如何驱动继
    电器,集电极开路的概念及应用
    三,数码管显示的原理、
    数码管的静态显示共阳、共阴数码管显示原理、定时器工作方式介绍、
    重点讲述工作方式2、中断概念及中断函数写法、定
    时器中断应用
    四,数码管的动态显示原理及应用实现  
    动态扫描概念、定时器、中断加深
    五,独立键盘、矩阵键盘的检测原理及实现
    键盘检测、消抖、键盘编码、
    带返回值函数写法及应用
    六,AD、DA的工作原理及实现
    模拟电压与数字电压的关系、
    为什么要使用AD及DA、ADC0804的操作方法、DAC0832的操作方法
    七,串口通讯原理及操作流程
    串口通讯工作方式、重点讲述最常用的10位数据通讯、
    波特率概念及如何根据波特率计算定时器初值
    八,IIC总线AT24C02芯片工作原理,IIC总线工作原理、
    目前非常通用的一种通信机制
    九,1602液晶显示原理及实现
    最简单液晶工作原理、如何开始对一个没有任何概念的芯片开始单片机的操作
    十,电路图绘制全过程
    最顶级电路板设计软件Altium Designer使用、
    元件库、封装库设计、绘制原理图、错误检查、
    生成PCB、手动、自动布线、送去加工
    ----------------------------------------------
    ◆◆AVR单片机视频内容◆◆:


    第一讲:开发板和软件的操作使用
    1、介绍配件。
    2、安装软件(ICC AVR 和AVR STUDIO)及其使用,括新建工程、程序下载,仿真调试;整板测试;板上资源。
    3、着重介绍一下USB接口的仿真器。
    第二讲:AVR单片机的概述和C语言的基础知识
    1、AVR单片机的概述包括它的优点、片上资源。
    2、C语言的基础包括电平特性、2进制与16进制的表示及转换、二进制数的逻辑运算,数据类型,运算符。
    3、着重讲一下特有的BIT()操作,C中的各种语句。
    4、介绍一下AVR单片机IO口的配置。
    第三讲:点亮发光二极管、驱动蜂鸣器、继电器
    1、首先讲解一下原理图上开关电路、复位电路、时钟电路;
    2、讲解573工作原理,
    3、首先点亮一个发光二极管,然后让一个二极管亮灭变化。
    4、编写函数证明573的工作原理:锁住后不导通就不能再更新数据。
    5、编写延时函数,软件仿真查看延时的精确时间
    6 子函数的编写(分带形参和不带形参)。
    7、编写流水灯函数。
    8、蜂鸣器,继电器的工作原理并编写程序。
    第四讲:数码管工作原理
    1、共阴共阳数码管内部结构,显示原理。
    2、用数字万用表标定数码管的段选和位选
    3、编写程序使1个数码管上显示数字
    4、编写程序在6个数码管上滚动显示数字
    5、重点讲解动态显示,保持时间,以及扫描频率对闪烁和亮暗程度的影响。
    第五讲:键盘检测原理(比较复杂)
    1、键盘作用,检测原理,如何消抖,独立键盘检测程序编写。
    2、矩阵键盘检测程序编写,涉及到返回值函数调用。
    第六讲:1602液晶的使用
    1、看手册,管脚、写指令和数据、时序图。
    2、编写程序,显示光标
    3、编写程序显示字,
    4、编写程序,滚动显示字符
    第七讲:中断、定时器的原理和应用(比较复杂)
    1、中断的概念,AVR单片机的中断
    2、定时/计数器1几种模式的寄存器配置
    3、定时器1普通模式下实现秒表
    4、CTC模式输出方波
    5、快速PWM模式输出PWM信号
    6、相位修正PWM模式输出PWM信号
    第八讲:AD、DA简介及其应用
    1、AD简介,AVR内部AD寄存器设置
    2、编写程序控制AD读写电位器输出的模拟电压
    3、SPI串行通信简介
    4、DA简介,AD5300时序图
    5、编写程序控制DA输出模拟电压使发光二极管亮度变化
    第九讲:TWI(IIC)
    1、TWI(IIC)协议简介
    2、AVR单片机内部TWI寄存器简介,操作流程
    3、具有IIC协议的数字电位器芯片AD5161的简介
    4、编写程序用独立键盘控制AD5161输出不同的阻值
    第十讲:异步串口UART的简介和程序的编写
    1、UART简介
    2、AVR单片机内部与UART相关的寄存器的配置
    3、编写程序控制AVR单片机和电脑进行通信
    4、讲解串行通信时数字和字符之间的区别
    第十一讲:PS2键盘、DS1302的工作原理和程序的编写
    1、AVR单片机外部中断的介绍
    2、PS2键盘的工作原理
    3、讲解程序,读取PS2键盘的按键值并在1602液晶上显示
    4、DS1302的工作原理
    5、讲解程序,控制1302工作并在1602液晶上显示时间
    --------------------------------------------------
    ◆◆MSP430单片机视频◆◆:


    第一部分 硬件结构


    第一讲 概述
    第二讲 复位、中断和IO
    第三讲 异步通信接口1
    第四讲 异步通信接口2
    第五讲 定时器
    第六讲 FLASH
    第七讲 ADC12
    第二部分 软件使用
    第一讲 软件使用
    第三部分 基础程序
    第一讲 入门和低功耗
    第二讲 时钟和IO
    第三讲 比较器和定时器和ADC
    第四部分 模块程序
    第一讲 控制电路和流水灯
    第二讲 键盘
    第三讲 蜂鸣器和数码管
    第四讲 1602液晶和电平转换
    第五讲 EEPROM和18B20和DS1302
    第六讲 RS232和RS485接口
    第七讲 USB接口
    第八讲 ADC和DAC
    ==============================
    ◆◆PIC 单片机 视频◆◆
    前言:时间:10分。
    内容:MPLAB、PICC软件的安装、USB下载驱动安装。
    Lesson1:时间:1小时44分。
    内容:PIC单片机简介、软件使用方法、新建工程、软件调试、流水灯程序实现。
    Lesson2:时间:27分。
    内容:数码管的静态显示与动态显示原理及实现。
    Lesson3:时间:53分。
    内容:PIC单片机独立键盘检测原理及实现。
    Lesson4:时间:45分。
    内容:PIC单片机矩阵键盘检测原理及实现。
    Lesson5:时间:46分。
    内容:PIC单片机控制继电器原理及实现。
    Lesson6:时间:2小时20分。
    内容:PIC单片机控制DS18B20数字温度传感器原理及实现。
    Lesson7:时间:53分。
    内容:PIC单片机定时器0的使用方法。
    Lesson8:时间:34分。
    内容:PIC单片机定时器1的使用方法。
    Lesson9:时间:32分。
    内容:PIC单片机定时器2的使用方法。
    Lesson10:时间:1小时01分。
    内容:PIC单片机内部模数转换器AD的使用方法。
    Lesson11:时间:1小时50分。
    内容:PIC单片机内部SPI通信接口的使用方法。
    Lesson12:时间:2小时12分。
    内容:PIC单片机内部IIC通信接口的使用方法。
    Lesson13:时间:53分。
    内容:PIC单片机串行口使用。
    ===============================
    【ARM培训视频】课程主要内容


    1.概念和基本工具:
    嵌入式系统基本概念、嵌入式操作系统介绍
    嵌入式系统开发的过程和基本结构
    Linux基本操作命令的使用
    常用工具使用:vi /gcc/gdb等
    编写shell程序 和makefile文件结构


    2.硬件结构及原理讲解:
    ARM7~ARM9体系结构体系结构介绍
    ARM7(9)TDMI处理器内核及指令集介绍
    讲解SUMSUNG 44B0X 开发板原理图
    讲解SUMSUNG 2410 开发板原理图
    ARM开发工具ADS的使用


    3.Linux部分:
    Uclinux,mizilinux系统引导程序bootloader原理和实现过程:Uboot、vivi等
    ARM系统空间划分及系统映射方法
    bootloader内核下载模式实现 :tftp、Xmoden
    linux操作系统原理及组成
    介绍linux系统目录组织结构
    linux 运行基理,系统运行过程
    配置裁减编译linux内核


    4.讲解Linux进程特性:
    进程属性和状态转换;进程控制与调度;进程相关系统调用,构建守护进程
    进程间通信: 进程通信的基本概念,管道、信号、消息队列、信号量、共享内存。
    网络通讯接口,socket通信编程。
    串口通讯程序和编程实践
    多线程程序设计


    5.Linux设备驱动:
    uClinux内核模块及设备驱动程序开发
    介绍linux驱动程序分类和各自操作系统上下层接口
    驱动开发实例:蜂鸣器驱动、按键驱动开发、串口驱动、触摸屏驱动、网络驱动开发、USB驱动、液晶屏驱动等。
    ARMlinux移植过程。
    引导程序Uboot移植。
    最小系统启动开发过程。
    嵌入式文件系统移植:ramdisk、JFFS2、yaff


    6.综合试验:
    实现网络文件传输服务程序;
    构建嵌入式WEB服务器;
    移植mediaplay播放器
    开发嵌入式视频服务器,基于H.264协议
    **************************************
    另有



    =======第一部分单片机相关============
    1,【单片机多媒体视频教程】(汇编)非常经典
    2,【单片机入门与提高精品视频教程】(汇编),非常适合初学者.
    3,【数电/模电精品视频教程】,非常适合初学者.
    4,【汇编语言精品视频教程】,非常适合初学者.
    5,【protel99se+DXP/2004 视频教程+实例】,非常适合初学者.
    6, 【Protel(Altium Desinger)】电路设计视频教程
    7, 【PowerPCB入门视频教程】
    8,【单片机的C语言编程及电路设计培训视频教程】
    9,【高等数学视频】
    10, 【标准C语言入门与提高视频教程】非常经典
    11,【AVR单片机入门与提高视频】
    12,【MSP430单片机经典视频】
    13,【PIC单片机经典视频】
    14,【电路分析应用技术视频】
    ================第二部分嵌入式硬件部分====================
    1,【ARM linux培训视频】 2.《学ARM和学单片机一样简单》视频教程
    3,【ARM嵌入式LPC2200视频教学视频教程《嵌入式系统与结构》 】
    4,【ARM7嵌入式S3C44B0视频教学《嵌入式微处理器原理及应用》】
    5,【ARM嵌入式视频《嵌入式原理与应用》】
    6,【Altera FPGA 视频教程】
    7,【EDA(CPLD FPGA)入门与提高视频教程】
    8,【dsp入门与提高视频教程】           9,【DSP多媒体教程】
    10,【嵌入式系统开发技术视频】         11,【vhdl应用技术视频】
    12,【PLC精品视频】                   13,【数控应用经典技术视频】
    14,【 嵌入式系统 视频】         15,【 台湾嵌入式培训视频】
    ====================第三部分嵌入式软件部分====================
    1,【Windows CE入门与提高视频教程】       2,【Vxworks应用技术】
    3,【linux编程入门与提高视频教程】 4 【linux工程师软件开发视频】
    5,【eCos、uC/OS-II开发技术】             6,【C++编程入门与提高视频教程】
    7,【嵌入式仿真开发】
    8,【JAVA开发视频】                       9,【.net开发视频】


    ---------------------------------------------------------
    意者请直接QQ联系QQ:759737833
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