外文翻譯--雙通道熱量計(jì)量系統(tǒng)設(shè)計(jì).doc

雙通道熱量計(jì)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)在我國(guó)北方，冬季天氣寒冷，在很多城市都有供暖設(shè)施，但是，我國(guó)傳統(tǒng)的供暖收費(fèi)方式是采用大鍋飯方式，即根據(jù)房屋的大小來(lái)收取費(fèi)用，而不是按照用多少交多少的原則收費(fèi)的，在公平性上有很大欠缺，因此在將來(lái)采取按照消耗量來(lái)收費(fèi)的制度是必然的趨勢(shì)，在國(guó)外很多國(guó)家多已經(jīng)有成熟的供熱收費(fèi)制度，有很精確的收費(fèi)儀表，而在我國(guó)熱量表雖然不是沒(méi)有，但大多數(shù)都有其缺陷，比如說(shuō)顯示的數(shù)據(jù)不全面，顯示數(shù)據(jù)的方式不是漢語(yǔ)的，計(jì)費(fèi)功能和方式不靈活等等，鑒于此開(kāi)發(fā)一款適合我國(guó)市場(chǎng)情況的熱量表是必要的。中國(guó)為了實(shí)施城市供熱體制改革，推行按熱量計(jì)費(fèi)。1989年，政府有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)開(kāi)始關(guān)注集中供暖的民用建筑計(jì)量收費(fèi)的問(wèn)題。1990年，熱量表作為專題被列入“七.五”科技公關(guān)計(jì)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(shí)行供熱計(jì)量收費(fèi)”，“鼓勵(lì)發(fā)展分戶熱量計(jì)量技術(shù)與裝置”。及至2003年7月24日，建設(shè)部、國(guó)家發(fā)改委等八個(gè)部委印發(fā)了關(guān)于城鎮(zhèn)供熱體制改革試點(diǎn)工作的指導(dǎo)意見(jiàn)?，F(xiàn)在，遍及全國(guó)15個(gè)省、區(qū)的47個(gè)城市已經(jīng)在進(jìn)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(jì)量裝置，按熱量計(jì)量收費(fèi)的系統(tǒng)試驗(yàn)工作。這些年來(lái)，估計(jì)全國(guó)已安裝使用了總共大約40-45萬(wàn)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(lái)看，大約有30%-40%集中在北京、天津、和山東省地區(qū)；進(jìn)口表與國(guó)產(chǎn)表的比例，進(jìn)口表(包括機(jī)械式表和超聲波表)大約已占到15%-20%；采用超聲波流量計(jì)的熱量表，大約已達(dá)到8%-10%。就近兩年的發(fā)展趨勢(shì)的情況(與過(guò)去幾年相比)來(lái)說(shuō)，北京地區(qū)的安裝使用量曾加速度比較快；進(jìn)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(guó)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(jì)算，平均每年至少需要100萬(wàn)至150萬(wàn)套戶用表，但實(shí)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(diǎn)工作的指導(dǎo)意見(jiàn)發(fā)布前，許多熱量表生產(chǎn)企業(yè)曾經(jīng)期盼過(guò)，認(rèn)為一旦開(kāi)始“國(guó)家級(jí)”的試點(diǎn)工作，熱量表的銷售會(huì)形成高潮。事實(shí)上，市場(chǎng)增長(zhǎng)的并不理想。一年來(lái)全國(guó)試點(diǎn)工作的運(yùn)行和初步總結(jié)，發(fā)現(xiàn)我們國(guó)產(chǎn)的熱量表存在相當(dāng)多的技術(shù)問(wèn)題?！笆袌?chǎng)”無(wú)情地“縮手縮腳”，客觀上已經(jīng)影響到供熱計(jì)量收費(fèi)的步伐。但是，中國(guó)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(jìn)實(shí)施供熱體制改革，推行按熱量計(jì)費(fèi)是大勢(shì)所趨，不可逆轉(zhuǎn)，中國(guó)的熱量表生產(chǎn)企業(yè)必須認(rèn)真、負(fù)責(zé)的承擔(dān)起這個(gè)歷史性責(zé)任。鑒于以上實(shí)際情況，在參考已有產(chǎn)品設(shè)計(jì)思想的基礎(chǔ)上，獨(dú)立開(kāi)發(fā)了一款雙通道熱量計(jì)量系統(tǒng)，采用雙流量檢測(cè)，即進(jìn)水流量檢測(cè)，出水流量檢測(cè)，這在以往的熱量表中是沒(méi)有的，這種設(shè)計(jì)主要是防止盜水事件的發(fā)生，也可以令計(jì)算更準(zhǔn)確，對(duì)于流量的檢測(cè)在設(shè)計(jì)中采用霍爾元件A44E，是在傳統(tǒng)水表的基礎(chǔ)上改進(jìn)的一種利用電磁原理設(shè)計(jì)的流量檢測(cè)設(shè)備，這種設(shè)計(jì)比以往機(jī)械式流量監(jiān)測(cè)設(shè)備有使用壽命長(zhǎng)，測(cè)量準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)本系統(tǒng)的特點(diǎn)，在安裝時(shí)應(yīng)注意進(jìn)水何處誰(shuí)的安裝位置一定要正確，否則無(wú)法正常工作，在硬件連接用單片機(jī)外部中斷來(lái)采集信號(hào)脈沖的個(gè)數(shù)，使信號(hào)的采集準(zhǔn)確可靠。在設(shè)計(jì)中溫度采集元件采用市場(chǎng)上常用的DS18B20，測(cè)量的溫度值可以精確到0.0625度，完全可以達(dá)到國(guó)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(jì)的要求，另外DS18B20的外觀小巧，設(shè)計(jì)安裝方便，程序調(diào)試方便，在被設(shè)計(jì)中采用兩片，一路采集進(jìn)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(diǎn)，且壽命長(zhǎng)，溫度值的計(jì)算方法也較簡(jiǎn)單，溫度值精確。設(shè)計(jì)和核心控制器采用AT89S52，市場(chǎng)價(jià)格便宜，且易于購(gòu)買，市場(chǎng)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(shí)鐘更加精確，該芯片可以采用程序使其進(jìn)入省電狀態(tài)，使得電路更具有實(shí)用性。該單片機(jī)具有以下特點(diǎn)：與MCS-51單片機(jī)產(chǎn)品兼容；8k字節(jié)的系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器；256字節(jié)的RAM；1000次可擦寫(xiě)周期；三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器32個(gè)可編程I/O口線；三個(gè)十六位可編程定時(shí)器/計(jì)時(shí)器；八個(gè)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(mén)狗定時(shí)器；雙數(shù)據(jù)指針；掉電標(biāo)識(shí)符。該芯片處理的信號(hào)全部都是數(shù)字信號(hào)，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(kāi)發(fā)與調(diào)試。單片機(jī)的外圍電路選擇：由于系統(tǒng)設(shè)計(jì)中要和非接觸式卡的讀寫(xiě)器進(jìn)行串行通信，因此晶體振蕩器采用11.0592MHz，用來(lái)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的波特率，波特率在程序中用定時(shí)器2來(lái)確定，與非接觸式卡的讀寫(xiě)器進(jìn)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(jì)費(fèi)系統(tǒng)是通過(guò)非接觸式智能卡通用讀寫(xiě)器進(jìn)行的，采用MCS-RC500非接觸式智能卡通用讀寫(xiě)器，程序設(shè)計(jì)靈活，易于開(kāi)發(fā)，且可以與計(jì)算機(jī)通信，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件對(duì)用戶的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。與MCS-RC500進(jìn)行通信需要用串口，因此在硬件電路設(shè)計(jì)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(jiǎn)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(jì)中為了省電，RT1602C的電源應(yīng)由單片機(jī)控制，需要顯示時(shí)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(shí)的電流不超過(guò)10MA，RT1602C為工業(yè)字符型液晶，能夠同時(shí)顯示16x2即32個(gè)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(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。第5腳：RW為讀寫(xiě)信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。當(dāng)RS和RW共同為低電平時(shí)可以寫(xiě)入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平RW為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng)RS為高電平RW為低電平時(shí)可以寫(xiě)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(shí)，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(fù)極。1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（CGROM)已經(jīng)存儲(chǔ)了160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫(xiě)、常用的符號(hào)、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比如大寫(xiě)的英文字母“A”的代碼是01000001B（41H），顯示時(shí)模塊把地址41H中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來(lái)，我們就能看到字母“A”。本系統(tǒng)具有掉電保護(hù)功能，掉電存儲(chǔ)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(duì)于本系統(tǒng)來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠了。AT24C04芯片的優(yōu)點(diǎn)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(xiě)保護(hù)功能；頁(yè)寫(xiě)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(jī)的P2.0口，SCL接單片機(jī)的P2.1口，由單片機(jī)模擬CI2的工作與存儲(chǔ)芯片進(jìn)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(chǔ)芯片，實(shí)時(shí)存儲(chǔ)必要數(shù)據(jù)，當(dāng)電源沒(méi)電或出現(xiàn)意外斷電情況時(shí)可以保護(hù)數(shù)據(jù)，當(dāng)系統(tǒng)恢復(fù)后可以根據(jù)24C04中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)繼續(xù)進(jìn)行計(jì)費(fèi)。避免對(duì)供暖公司和用戶造成損失。在電池更換時(shí)也避免了數(shù)據(jù)的丟失。本設(shè)計(jì)中的閥門(mén)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(méi)有電源極性的要求，用電源的通和斷開(kāi)打開(kāi)和關(guān)閉閥門(mén)。當(dāng)停電時(shí)自動(dòng)停暖，對(duì)于供暖公司來(lái)說(shuō)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(hào)的極性。該閥門(mén)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(wú)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(bào)警電路，當(dāng)用戶余額不足時(shí)進(jìn)行報(bào)警，提醒用戶預(yù)存用暖費(fèi)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