專利名稱：地源熱泵總線測(cè)量的以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
地源熱泵總線測(cè)量的以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)器技術(shù)領(lǐng)域:本實(shí)用新型涉及一種地源熱泵總線測(cè)量的以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)器。
背景技術(shù)：
:隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)日益為人們所熟知，國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)已成為人們認(rèn)識(shí)、了解世界，進(jìn)行交流的必不可少的工具。目前，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)控制中也得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，特別是在一些數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，如電力工業(yè)控制系統(tǒng)、采礦系統(tǒng)、石油生產(chǎn)、核電、鐵路運(yùn)輸、水文氣象等。在這些系統(tǒng)中，都需要對(duì)一些現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，再經(jīng)過(guò)處理或直接將數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)處理中心。一般來(lái)說(shuō)，采集點(diǎn)和數(shù)據(jù)處理中心之間相距幾百米到幾十公里，這就需要在中途對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行接力轉(zhuǎn)發(fā)，轉(zhuǎn)發(fā)器的性能直接關(guān)系到數(shù)據(jù)能否及時(shí)、準(zhǔn)確地傳遞。為獲得地源熱泵的熱表、電表信息，對(duì)于傳輸距離比較近、范圍有限、采集點(diǎn)分布無(wú)序的情況可采用星型結(jié)構(gòu)，如一棟辦公樓內(nèi)部，而采集點(diǎn)分布比較有序時(shí)，采集星型結(jié)構(gòu)則無(wú)法準(zhǔn)確、及時(shí)的傳遞。發(fā)明內(nèi)容:本實(shí)用新型的目的是提供一種地源熱泵總線測(cè)量的以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)器。上述的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種地源熱泵總線測(cè)量的以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)器，其組成包括:殼體，所述的殼體內(nèi)安裝有主控芯片，所述的主控芯片與以太網(wǎng)控制器連接，所述的主控芯片上安裝有單片機(jī)、MAX485芯片、電源電路，所述的MAX485芯片分別與RS485通信總線連接，所述的以太網(wǎng)控制器包括以太網(wǎng)控制芯片，所述的以太網(wǎng)控制芯片與隔離濾波變壓器、發(fā)光二極管連接，所述的隔離濾波變壓器與RJ接口電路連接。所述的地源熱泵總線測(cè)量的以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)器，所述的殼體上具有電源指示燈、以太網(wǎng)聯(lián)機(jī)指示燈、RS485發(fā)送指示燈、RS接收指示燈、電源接口、RS485通訊接口、以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口。所述的地源熱泵總線測(cè)量的以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)器，所述的單片機(jī)的型號(hào)為STC11F60XE，所述的以太網(wǎng)控制芯片的型號(hào)為RTL8019AS，所述的隔離濾波變壓器的型號(hào)為FB2022。有益效果:本實(shí)用新型采用帶有RS485通訊接口的轉(zhuǎn)發(fā)器，編程接口通用、規(guī)范、簡(jiǎn)單，接口速率高、傳送數(shù)據(jù)迅速可靠等優(yōu)點(diǎn)。適合于多種需要數(shù)據(jù)采集和轉(zhuǎn)發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)。在傳送數(shù)據(jù)量很大，傳送距離較遠(yuǎn)的場(chǎng)合，設(shè)計(jì)時(shí)還需要考慮在多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器連接使用時(shí)，對(duì)線路的數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行延時(shí)。


:附圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是附圖1的外觀圖。附圖3是附圖1中主控芯片的電路原理圖。附圖4是附圖1中以太網(wǎng)控制器的電路原理圖，[0019]附圖5是本實(shí)用新型在地源熱泵能耗測(cè)量中的安裝示意圖。
具體實(shí)施方式
:實(shí)施例1:一種地源熱泵總線測(cè)量的以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)器，其組成包括:殼體1，所述的殼體內(nèi)安裝有主控芯片2，所述的主控芯片與以太網(wǎng)控制器3連接，所述的主控芯片上安裝有單片機(jī)4、MAX485芯片5、電源電路6，所述的MAX485芯片分別與RS485通信總線7連接，所述的以太網(wǎng)控制器包括以太網(wǎng)控制芯片8，所述的以太網(wǎng)控制芯片與隔離濾波變壓器9、發(fā)光二極管10連接，所述的隔離濾波變壓器與RJ接口電路11連接。實(shí)施例2:上述的地源熱泵總線測(cè)量的以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)器，所述的殼體上具有電源指示燈12、以太網(wǎng)聯(lián)機(jī)指示燈13、RS485發(fā)送指示燈14、RS接收指示燈15、電源接口 16、RS485通訊接口17、以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口 18。實(shí)施例3:上述的地源熱泵總線測(cè)量的以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)器，所述的單片機(jī)的型號(hào)為STC11F60XE，所述的以太網(wǎng)控制芯片的型號(hào)為RTL8019AS，所述的隔離濾波變壓器的型號(hào)為FB2022。實(shí)施例4:上述的地源熱泵總線測(cè)量的以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)器，如附圖3所示，RTL8019AS可以兼容8位和16位操作，由于STC11F60XE是8位的數(shù)據(jù)總線，因此要用RTL8019AS的8位總線模式(每次讀入或?qū)懭隝個(gè)字節(jié))。這可把RTL8019AS的10CS16B引腳通過(guò)一個(gè)27ΚΩ的電阻下拉到GND來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)RTL8019AS上電復(fù)位的時(shí)候，這個(gè)腳為輸入腳，如果這個(gè)腳為低電平，RTL8019AS將選擇8位模式，如果這個(gè)腳為高電平，RTL8019AS將選擇16位的模式。的復(fù)位引腳RST與RTL8019AS的復(fù)位引腳直接相連，直接使用上電復(fù)位。RTL8019AS的數(shù)據(jù)發(fā)送、接收引腳TP0UT-、TPOUT-, TPIN-和TPIN+通過(guò)隔離濾波變壓器FB2022與以太網(wǎng)RJ45接口相連。發(fā)光二極管LINK的狀態(tài)由RTL8019AS寄存器頁(yè)面3的CNFIG3配置寄存器決定，用來(lái)指示RTL8019AS的是否處于聯(lián)機(jī)狀態(tài)。實(shí)施例5:上述的地源熱泵總線測(cè)量的以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)器，如附圖4所示利用STC11F60XE單片機(jī)作為主控芯片，利用MAX485芯片實(shí)現(xiàn)485物理接口，并通過(guò)MODBUS協(xié)議實(shí)現(xiàn)對(duì)智能RTU的物理量數(shù)據(jù)的獲取，并將其組建成以太網(wǎng)TCP數(shù)據(jù)報(bào)。的8位數(shù)據(jù)總線D0 D7直接和RTL8019AS的數(shù)據(jù)總線低8位SD0 SD7相連接，RTL8019AS的高8位數(shù)據(jù)總線SD8 SD15懸空不使用。RTL8019AS地址總線的低8位SA0 SA7與單片機(jī)的地址總線低8位Α(ΓΑ7相連，SA8 SA9接高電平，SA1(TSA19全部接地，設(shè)置RTL8019AS的I/O基地址為300H。此處設(shè)置RTL8019AS的I/O基地址為300H，這是因?yàn)镮/O基地址選擇引腳10S(T10S3都處于懸空狀態(tài)即低電平，決定了 RTL8019AS的I/O基地址為300H。實(shí)施例6:上述的地源熱泵總線測(cè)量的以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)器，如圖5所示，地源熱泵的工作原理:地源熱泵為產(chǎn)生熱量的壓縮機(jī)設(shè)備，上圖中熱源側(cè)通過(guò)水泵抽取流量很大的地下水，經(jīng)過(guò)熱源側(cè)循環(huán)后，熱源側(cè)出水的溫度就會(huì)低于熱源側(cè)的進(jìn)水溫度，從而把熱量提取出來(lái)。在用戶側(cè)，通過(guò)熱源側(cè)提取的熱量，把用戶側(cè)的進(jìn)水溫度加熱，這樣用戶側(cè)的出水溫度變高。用戶側(cè)直接連上小區(qū)的供熱管道，通常用戶的水流量比熱源側(cè)的水流量要低很多。需要測(cè)量地源熱泵的物理量:熱源側(cè)的進(jìn)水溫度Tl、熱源側(cè)的出水溫度T2、熱源側(cè)的水流量F ;用戶側(cè)的進(jìn)水溫度tl、用戶側(cè)的出水溫度t2、用戶側(cè)的水流量f。地源熱泵壓縮機(jī)的用電功率。圖中的所有被測(cè)的地源熱泵的物理量均為智能RTU，具有RS485物理接口，同時(shí)支持MODBUS協(xié)議。本實(shí)用新型通過(guò)定時(shí)器，定時(shí)的利用MODBUS獲取地源熱泵各物理量的數(shù)據(jù)，通過(guò)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀，并將數(shù)據(jù)幀發(fā)送到遠(yuǎn)程服務(wù)器。實(shí)施例7:上述的地源熱泵總線測(cè)量的以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)器，以下為軟件接口的說(shuō)明:STC11F60XE通過(guò)設(shè)置定時(shí)器，每隔Is將發(fā)送給RTU智能設(shè)備的MODBUS數(shù)據(jù)請(qǐng)求，RTU智能設(shè)備響應(yīng)MODBUS數(shù)據(jù)幀后，STCl 1F60XE將數(shù)據(jù)包暫存在RAM數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。同事STC11F60XE將啟動(dòng)RTL8019AS的遠(yuǎn)程DMA操作，將RAM數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中的打包并發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器。接口模塊的工作流程為:(1)STC11F60XE首先初始化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)控制器IP地址和物理地址存于自帶的FLASH中，STC11F60XE復(fù)位后首先讀取FLASH數(shù)據(jù)以初始化網(wǎng)絡(luò)。(2) STC11F60XE啟動(dòng)定時(shí)器去獲取溫度、流量和電功率RTU的MODBUS數(shù)據(jù)包，暫存于 STC11F60XE 的 RAM 區(qū)。(3)將獲取的MODBUS數(shù)據(jù)包拆包，并按照TCP/IP協(xié)議格式打包。(4) STC11F60XE將按照TCP/IP協(xié)議格式打包的數(shù)據(jù)幀寫入RTL8019AS的片內(nèi)SRAM并啟動(dòng)RTL8019AS的DMA操作，經(jīng)過(guò)2(F001N數(shù)據(jù)收發(fā)器利用RJ-45接口發(fā)送至以太網(wǎng)。
權(quán)利要求1.一種地源熱泵總線測(cè)量的以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)器，其組成包括:殼體，其特征是:所述的殼體內(nèi)安裝有主控芯片，所述的主控芯片與以太網(wǎng)控制器連接，所述的主控芯片上安裝有單片機(jī)、MAX485芯片、電源電路，所述的MAX485芯片分別與RS485通信總線連接，所述的以太網(wǎng)控制器包括以太網(wǎng)控制芯片，所述的以太網(wǎng)控制芯片與隔離濾波變壓器、發(fā)光二極管連接，所述的隔離濾波變壓器與RJ接口電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地源熱泵總線測(cè)量的以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)器，其特征是:所述的殼體上具有電源指示燈、以太網(wǎng)聯(lián)機(jī)指示燈、RS485發(fā)送指示燈、RS接收指示燈、電源接口、RS485通訊接口、以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的地源熱泵總線測(cè)量的以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)器，其特征是:所述的單片機(jī)的型號(hào)為STC11F60XE，所述的以太網(wǎng)控制芯片的型號(hào)為RTL8019AS，所述的隔離濾波變壓器的型號(hào)為FB2022。
專利摘要地源熱泵總線測(cè)量的以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)器。為獲得地源熱泵的熱表、電表信息，對(duì)于傳輸距離比較近的情況可采用星型結(jié)構(gòu)，如一棟辦公樓內(nèi)部，而采集點(diǎn)分布的原因可能無(wú)法準(zhǔn)確、及時(shí)的傳遞。本實(shí)用新型組成包括殼體(1)，所述的殼體內(nèi)安裝有主控芯片(2)，所述的主控芯片與以太網(wǎng)控制器(3)連接，所述的主控芯片上安裝有單片機(jī)(4)、MAX485芯片(5)、電源電路(6)，所述的MAX485芯片分別與RS485通信總線(7)連接，所述的太網(wǎng)控制器包括以太網(wǎng)控制芯片(8)，所述的以太網(wǎng)控制芯片與隔離濾波變壓器(9)、發(fā)光二極管(10)連接，所述的隔離濾波變壓器與RJ接口電路(11)連接。本產(chǎn)品用于測(cè)量地源熱泵能耗。
文檔編號(hào)H04L12/02GK202939794SQ201220662669
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者馬鑫, 趙晹, 張冰, 湯國(guó)慶, 李志鵬, 石開(kāi)明 申請(qǐng)人:黑龍江省寒地建筑科學(xué)研究院