外文翻譯--雙通道熱量計量系統(tǒng)設(shè)計.doc

雙通道熱量計量系統(tǒng)設(shè)計在我國北方，冬季天氣寒冷，在很多城市都有供暖設(shè)施，但是，我國傳統(tǒng)的供暖收費方式是采用大鍋飯方式，即根據(jù)房屋的大小來收取費用，而不是按照用多少交多少的原則收費的，在公平性上有很大欠缺，因此在將來采取按照消耗量來收費的制度是必然的趨勢，在國外很多國家多已經(jīng)有成熟的供熱收費制度，有很精確的收費儀表，而在我國熱量表雖然不是沒有，但大多數(shù)都有其缺陷，比如說顯示的數(shù)據(jù)不全面，顯示數(shù)據(jù)的方式不是漢語的，計費功能和方式不靈活等等，鑒于此開發(fā)一款適合我國市場情況的熱量表是必要的。中國為了實施城市供熱體制改革，推行按熱量計費。1989年，政府有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)開始關(guān)注集中供暖的民用建筑計量收費的問題。1990年，熱量表作為專題被列入“七.五”科技公關(guān)計劃.2000年2月8日，發(fā)布了民用建筑節(jié)能管理規(guī)定，規(guī)定：“新建居住建筑的集中采暖系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)-實行供熱計量收費”，“鼓勵發(fā)展分戶熱量計量技術(shù)與裝置”。及至2003年7月24日，建設(shè)部、國家發(fā)改委等八個部委印發(fā)了關(guān)于城鎮(zhèn)供熱體制改革試點工作的指導(dǎo)意見?，F(xiàn)在，遍及全國15個省、區(qū)的47個城市已經(jīng)在進行。主要在集中采暖的新建居住建筑系統(tǒng)中，推行溫度調(diào)節(jié)和戶用熱量計量裝置，按熱量計量收費的系統(tǒng)試驗工作。這些年來，估計全國已安裝使用了總共大約40-45萬套戶用表和樓宇供熱及系統(tǒng)用總表。其中從地區(qū)分布來看，大約有30%-40%集中在北京、天津、和山東省地區(qū)；進口表與國產(chǎn)表的比例，進口表(包括機械式表和超聲波表)大約已占到15%-20%；采用超聲波流量計的熱量表，大約已達到8%-10%。就近兩年的發(fā)展趨勢的情況(與過去幾年相比)來說，北京地區(qū)的安裝使用量曾加速度比較快；進口表占總安裝使用表數(shù)量的比例曾加很快；超聲波用戶表被用戶接受，而使用量曾加的速度也很快。中國集中供熱的建筑面積，2002年是15.56億平方米(其中住宅10.8億平方米),2003年曾加至18.9億平方米(其中住宅13.1億平方米)。粗略地計算，平均每年至少需要100萬至150萬套戶用表，但實際的安裝使用狀況卻有巨大的差距。在八部委關(guān)于供熱體制改革試點工作的指導(dǎo)意見發(fā)布前，許多熱量表生產(chǎn)企業(yè)曾經(jīng)期盼過，認為一旦開始“國家級”的試點工作，熱量表的銷售會形成高潮。事實上，市場增長的并不理想。一年來全國試點工作的運行和初步總結(jié)，發(fā)現(xiàn)我們國產(chǎn)的熱量表存在相當(dāng)多的技術(shù)問題?！笆袌觥睙o情地“縮手縮腳”，客觀上已經(jīng)影響到供熱計量收費的步伐。但是，中國在能源資源緊缺，“節(jié)能”已經(jīng)成為政府重要議事日程的情況下，積極推進實施供熱體制改革，推行按熱量計費是大勢所趨，不可逆轉(zhuǎn)，中國的熱量表生產(chǎn)企業(yè)必須認真、負責(zé)的承擔(dān)起這個歷史性責(zé)任。鑒于以上實際情況，在參考已有產(chǎn)品設(shè)計思想的基礎(chǔ)上，獨立開發(fā)了一款雙通道熱量計量系統(tǒng)，采用雙流量檢測，即進水流量檢測，出水流量檢測，這在以往的熱量表中是沒有的，這種設(shè)計主要是防止盜水事件的發(fā)生，也可以令計算更準(zhǔn)確，對于流量的檢測在設(shè)計中采用霍爾元件A44E，是在傳統(tǒng)水表的基礎(chǔ)上改進的一種利用電磁原理設(shè)計的流量檢測設(shè)備，這種設(shè)計比以往機械式流量監(jiān)測設(shè)備有使用壽命長，測量準(zhǔn)確等優(yōu)點。根據(jù)本系統(tǒng)的特點，在安裝時應(yīng)注意進水何處誰的安裝位置一定要正確，否則無法正常工作，在硬件連接用單片機外部中斷來采集信號脈沖的個數(shù)，使信號的采集準(zhǔn)確可靠。在設(shè)計中溫度采集元件采用市場上常用的DS18B20，測量的溫度值可以精確到0.0625度，完全可以達到國家標(biāo)準(zhǔn)，該元件的溫度范圍較寬，完全可以滿足本設(shè)計的要求，另外DS18B20的外觀小巧，設(shè)計安裝方便，程序調(diào)試方便，在被設(shè)計中采用兩片，一路采集進水溫度，一路采集回水溫度。比起以往的溫度傳感器有較大有點，且壽命長，溫度值的計算方法也較簡單，溫度值精確。設(shè)計和核心控制器采用AT89S52，市場價格便宜，且易于購買，市場上與其配套的電路，元件也豐富，采用11.0592MHz的晶體振蕩器使時鐘更加精確，該芯片可以采用程序使其進入省電狀態(tài)，使得電路更具有實用性。該單片機具有以下特點：與MCS-51單片機產(chǎn)品兼容；8k字節(jié)的系統(tǒng)可編程Flash存儲器；256字節(jié)的RAM；1000次可擦寫周期；三級加密程序存儲器32個可編程I/O口線；三個十六位可編程定時器/計時器；八個中斷源；具有低功耗空閑和掉電模式；掉電后中斷可喚醒；看門狗定時器；雙數(shù)據(jù)指針；掉電標(biāo)識符。該芯片處理的信號全部都是數(shù)字信號，具有很高的抗干擾性能。該芯片支持ISP在線編程，方便系統(tǒng)的開發(fā)與調(diào)試。單片機的外圍電路選擇：由于系統(tǒng)設(shè)計中要和非接觸式卡的讀寫器進行串行通信，因此晶體振蕩器采用11.0592MHz，用來產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的波特率，波特率在程序中用定時器2來確定，與非接觸式卡的讀寫器進行串行通信的波特率設(shè)置為9600bit/s，電容選用30PF的瓷片電容。本熱量表的計費系統(tǒng)是通過非接觸式智能卡通用讀寫器進行的，采用MCS-RC500非接觸式智能卡通用讀寫器，程序設(shè)計靈活，易于開發(fā)，且可以與計算機通信，通過計算機軟件對用戶的數(shù)據(jù)進行管理。與MCS-RC500進行通信需要用串口，因此在硬件電路設(shè)計師加入了MAX232芯片。本系統(tǒng)中的顯示采用RT1602C液晶顯示模塊，可以顯示一些簡單的漢字，足以滿足用戶要求，而且RT1602C液晶顯示模塊的體積大小合適，便于安裝，設(shè)計中為了省電，RT1602C的電源應(yīng)由單片機控制，需要顯示時供電，否則就不供電。RT1602C液晶顯示模塊的耗電量相當(dāng)小，當(dāng)工作時的電流不超過10MA，RT1602C為工業(yè)字符型液晶，能夠同時顯示16x2即32個字符。RT1602C采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，其中端口由左至右以此為1腳到16腳；第1腳：VSS為地電源第2腳：VDD接5V正電源第3腳：V0為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調(diào)整對比度第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。第5腳：RW為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。當(dāng)RS和RW共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平RW為高電平時可以讀忙信號，當(dāng)RS為高電平RW為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。第714腳：D0D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。第1516腳：空腳或背燈電源。15腳背光正極，16腳背光負極。1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（CGROM)已經(jīng)存儲了160個不同的點陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是01000001B（41H），顯示時模塊把地址41H中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“A”。本系統(tǒng)具有掉電保護功能，掉電存儲模塊采用ATMEL公司生產(chǎn)的AT24C04芯片，它的容量是512字節(jié)8位，既4k位，對于本系統(tǒng)來說已經(jīng)足夠了。AT24C04芯片的優(yōu)點有：與400KHz的CI2總線兼容；1.8到6.0伏工作電壓范圍；低功耗CMOS技術(shù)；寫保護功能；頁寫緩沖器；1,000,000次編程/擦除周期；可保存數(shù)據(jù)100年。電路的連接如圖710所示，電路中的SDA接單片機的P2.0口，SCL接單片機的P2.1口，由單片機模擬CI2的工作與存儲芯片進行通信；上拉電阻如7圖所示，選用5.1k的普通電阻。采用24C04存儲芯片，實時存儲必要數(shù)據(jù)，當(dāng)電源沒電或出現(xiàn)意外斷電情況時可以保護數(shù)據(jù)，當(dāng)系統(tǒng)恢復(fù)后可以根據(jù)24C04中存儲的數(shù)據(jù)繼續(xù)進行計費。避免對供暖公司和用戶造成損失。在電池更換時也避免了數(shù)據(jù)的丟失。本設(shè)計中的閥門采用通用的電磁閥水表或帶有自保持電磁閥的水表，通用的電磁閥沒有電源極性的要求，用電源的通和斷開打開和關(guān)閉閥門。當(dāng)停電時自動停暖，對于供暖公司來說可以防止暖的流失。自保持電磁閥與普通電磁閥最主要的區(qū)別，就在于它能確切的反應(yīng)輸入控制電流信號的極性。該閥門平常有兩種穩(wěn)定的工作狀態(tài)，封閉和釋放，這兩種狀態(tài)下都無需供電支持?？梢愿鶕?jù)工作情況選擇電磁閥。另外電路中還有報警電路，當(dāng)用戶余額不足時進行報警，提醒用戶預(yù)存用暖費用。Dual-channelIntelligentHeatMeterAtthenorthofChina,thewinterwasverycold,alotofcitieshaveheatingfacilities,however,Chinastraditionalwayofheatingchargesareusedthe“bigpot”,thatis,accordingtothesizeofhousingcharges,ratherthanhowmuchtopayinaccordancewiththeprinciplesofhowmanycharges,infairnessthereisagreatlack,soconsumptioninthefuturetotakeinaccordancewiththechargingsystemisaninevitabletrend,inmanyforeigncountrieshavealotofsophisticatedheatingsystemofcharges,haveveryprecisecollectioninstrumentationcosts.However,inourcountry,thoughnotwithoutheatmeters,butmosthavetheirshortcomings,forexample,thedatashowninnotcomprehensive,showsthatdataisnotChinese,Calculationofthecostfunctionandthewayisnotflexible,andsoon,inviewofthedevelopmentofasuitableheatmetersofthemarketconditionsarenecessary.Chineseinordertoreformthecityheatingsystem,inaccordancewiththecalculationofthecostofheat.In1989,thegovernmentbegintopayattentiontotheleadershipofthecivilcentralheatingmeteringandchargingproblems.In1990,theMetersasthetopicsincludedintheseven.Fridaythatscienceandtechnologyplan.February8,2000,issuedtheenergy-efficientmanagementofcivilconstruction,states:Thenewlybuiltresidentialbuildingcentralizedheatingsystemshouldbeimplemented-heatingmeteringandcharging,encouragethedevelopmentofhouseholdheatmeteringtechnologyanddevices.ToJuly24,2003,theMinistryofConstruction,NationalDevelopmentandReformCommission,suchastheprintingofeightdepartmentsandissuedatownofaboutheatingsystemreformguidanceonthejob.Now,alloverthecountry15provinces,47citiesintheregionarealreadyunderway.Themainfocusatthenewlybuiltresidentialbuildingheatingsystem,temperatureregulationandimplementat