專利名稱：城市天然氣管網檢測與控制系統中的遠程控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于信息在輸入/輸出設備之間傳送的技術，屬于數字無線傳送系統領域。具體地說涉及一種城市天然氣管網檢測與控制系統中的遠程控制裝置。
名詞解釋城市天然氣管網包括連接天然氣主干管道的天然氣支線管道和城市轄區內的天然氣輸配管網、天然氣儲配站、調壓計量站組成。
城市天然氣管網其監控平臺的數字載體為公共數字移動通信網，公共數字移動通信網包括GSM(global system for mobile communication)全球移動通信系統/GPRS(general packet radio service)通用分組無線業務和CDMA(code division multiple access)碼分多址無線業務。
城市天然氣管網檢測與控制系統包括(1)SCADA(supervisor controland data acquisition)監測監控及數據采集系統，簡稱SCADA中心站或SCADA主站。(2)RTU(remote terminal unit)監測監控及數據采集系統的遠程控制單元。
上述系統亦稱城市天然氣管網SCADA系統或城市天然氣管網檢測與控制系統。
背景技術：
天然氣是一種易燃易爆的氣體，天然氣儲存和輸送的安全要求非常高；另一方面，城市天然氣的計量和統計也非常煩瑣；為確保城市天然氣管網安全高效地運行，有效的監測監控手段是非常必要的。我國城市天然氣的利用起步比較晚，全國城市天然氣氣化率還不到5％，發展空間還很大。另外，據調查，目前國內城市天然氣輸配系統仍在采用比較原始的控制方式(人為巡檢和自力閥控制)，這種被動控制方式不利于應對突發事故和漏氣偷氣現象。在天然氣管道控制方面，國內外都大力開展有關研究，但目前均采用受地形地貌、城市建筑、城市交通、無線頻率限制和建設成本較高、建設難度大、維護運行費用高的光纖通信、衛星通信和自建微波站等方式作為自動化系統通信傳輸的通信通道，并且，這些方式主要運用在輸氣干線管道上，也很難運用到城市天然氣管網中。另外，在公共數字移動通信網上傳輸數據也是近年來才發展起來的新技術，國內外還沒有把它應用到城市天然氣管網控制上來，國內外也均未有報導。經過科技文獻查新檢索，國內外尚未發現與此相同的專利或文獻報道。
發明內容
本實用新型專利目的是提供一種城市天然氣管網檢測與控制系統中的遠程控制裝置。
為城市天然氣管網SCADA系統提供公共數字移動通信網的通信收發遠程控制，以此形成新的利用公共數字移動通信網傳輸城市天然氣管網測量參數的傳遞和控制的系統。
本實用新型的目的是這樣實現的城市天然氣管網檢測與控制系統中的遠程控制裝置結構為SCADA控制中心控制主站的輸出與輸入接口100連接公共數字移動通信發/接數據和命令的主控單元501、公共數字移動通信發/接數據和命令的主控單元501串行連接公共數字移動通信發/接陣列轉發控制器601，公共數字移動通信發/接陣列轉發控制器601并聯連接數據公共數字移動通信發/接模塊陣列701、702、703、704，數據公共數字移動通信發/接模塊陣列701、702、703、704分別連接帶有放大功能的公共數字移動通信發/接天線801、802、803、804；公共數字移動通信發/接數據和命令的主控單元501連接負責命令的發/接的命令公共數字移動通信發/接模塊70c，命令公共數字移動通信發/接模塊70c連接帶有放大功能的公共數字移動通信發/接天線80c、公共數字移動通信發/接數據和命令的主控單元501連接負責突發事件的信息發/接的控制中心主站向個人—區域管道主管負責人公共數字移動通信發/接模塊70p，公共數字移動通信發/接模塊70p連接帶有放大功能的公共數字移動通信發/接天線80p。
其中601的電路為多個雙89C51單片機和TSC232集成電路片組成，每個89C51，其中的1、2、3、4、5、6、7、8、腳與另一個89C51，其中的39、38、37、36、35、34、33、32、腳對應連接；每個89C51的40、31腳連接電源；每個89C51的9腳連接電容C3和按鈕與電阻R3的一端，電容C3和按鈕另一端連接電源；電阻R3的另一端連接地線，18腳連接晶振器X1和電容C2的一端，19腳連接晶振器X1另一端和電容C1的一端，電容C1和電容C2另一端連接在一起并連接地線；每個89C51單片機的10、11腳連接集成電路T9C232的12、11腳，T9C232的1、3腳跨接電容C7，T9C232的4、5腳跨接電容C6，T9C232的6、15腳跨接電容C5，T9C232的16、2腳跨接電容C8，16腳連接電源，15腳接地線，一組T9C232的13、14腳外接501的串口擴展頭，另一組T9C232的13、14腳外接701、702、703、704、70c、70p。
本實用新型與現有技術相比具有的優點是本實用新型的系統具有數據傳輸的安全性和低廉的建設、運營和維護費用。城市天然氣管網建設利用公共數字移動通信網傳輸數據和控制運行，不需要建設通信站，也不需要鋪設通信線路，更不需要投入人力物力進行運營維護。根據對城市天然氣管網節點運行參數的傳遞和控制的絕對準確與及時的要求，本專利采用數據流雙向認證和數據流雙向傳送、雙向校對校驗的數學模型，通過對數據流雙向認證和數據流雙向傳送、雙向校對校驗，使得城市天然氣管網測量傳遞的參數是達到準確和控制可靠的要求。
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圖1是城市天然氣管網檢測與控制系統中的遠程控制裝置模塊圖。
圖2是城市天然氣管網檢測與控制系統中的遠程控制裝置電路之一圖圖3是城市天然氣管網檢測與控制系統中的遠程控制裝置電路之二圖具體實施例參照圖1，圖1中的100為SCADA控制中心控制主站的輸出與輸入接口，501為公共數字移動通信發/接數據和命令的主控單元、601為公共數字移動通信發/接陣列轉發控制器并與501串行連接，701、702、---70n為數據公共數字移動通信發/接模塊陣列，70c為命令公共數字移動通信發/接模塊，負責命令的發/接，70p為控制中心主站向個人(區域管道主管負責人)公共數字移動通信發/接模塊，負責突發事件的信息發/接。801、802、80n、80c、80p為帶有放大功能的公共數字移動通信發/接天線。
通過801、802、80n、80c為帶有放大功能的公共數字移動通信發/接天線，701、702、---70n以陣列方式接受各個檢測多點RTU傳來的溫度、流量、壓力的數據，因是陣列方式，在601的控制和協調下，不會發生數據堵塞，同時601作數據整合后傳送給501，501進行大屏幕顯示與打印數據記錄并傳遞給100也就是SCADA控制中心主站作數據處理。SCADA控制中心主站依據傳遞的數據下達的命令，則通過501、70c、80c、專門通道傳送，保證命令的安全和可靠。70p、80p為向個人(區域管道主管負責人)公共數字移動通信發/接模塊和帶有放大功能的公共數字移動通信發/接天線，負責突發事件的信息及時向區域管道主管負責人的手機發送，保證信息的安全和可靠地傳遞。
圖2、3、中的501為PC機，使用的是常規輸出與輸入串/并接口，601為單片機陣列(2n個)可使用各類型的8位單片機，比如89C**、68***、20**、87**等等，每兩個單片機P0和P1口相連，一個串口連接701、702、703、704、70c、70p，一個串口連接501的串口擴展頭。701、702、703、704、70c、70p為公共數字移動通信發/接模塊，801、802、803、804、80c、80p為帶有放大功能的公共數字移動通信發/接天線。
權利要求1.城市天然氣管網檢測與控制系統中的遠程控制裝置，其特征在于結構為SCADA控制中心控制主站的輸出與輸入接口100連接公共數字移動通信發/接數據和命令的主控單元501、公共數字移動通信發/接數據和命令的主控單元501串行連接公共數字移動通信發/接陣列轉發控制器601，公共數字移動通信發/接陣列轉發控制器601并聯連接數據公共數字移動通信發/接模塊陣列701、702、703、704，數據公共數字移動通信發/接模塊陣列701、702、703、704分別連接帶有放大功能的公共數字移動通信發/接天線801、802、803、804；公共數字移動通信發/接數據和命令的主控單元501連接負責命令的發/接的命令公共數字移動通信發/接模塊70c，命令公共數字移動通信發/接模塊70c連接帶有放大功能的公共數字移動通信發/接天線80c、公共數字移動通信發/接數據和命令的主控單元501連接負責突發事件的信息發/接的控制中心主站向個人—區域管道主管負責人公共數字移動通信發/接模塊70p，公共數字移動通信發/接模塊70p連接帶有放大功能的公共數字移動通信發/接天線80p；
2.據權利要求1所述的城市天然氣管網檢測與控制系統中的遠程控制裝置，其特征在于501為PC機，使用的是常規輸出與輸入串/并接口，601為單片機陣列2n個可使用各類型的8位單片機，比如89C**、68***、20**、87**等等，每兩個單片機P0和P1口相連，一個串口連接701、702、703、704、70c、70p，一個串口連接501的串口擴展頭；701、702、703、704、70c、70p為公共數字移動通信發/接模塊，801、802、803、804、80c、80p為帶有放大功能的公共數字移動通信發/接天線。
3.根據權利要求1或2所述的城市天然氣管網檢測與控制系統中的遠程控制裝置，其特征在于其中601的電路為多個雙89C51單片機和TSC232集成電路片組成，每個89C51，其中的1、2、3、4、5、6、7、8、腳與另一個89C51，其中的39、38、37、36、35、34、33、32、腳對應連接；每個89C51的40、31腳連接電源；每個89C51的9腳連接電容C3和按鈕與電阻R3的一端，電容C3和按鈕另一端連接電源；電阻R3的另一端連接地線，18腳連接晶振器X1和電容C2的一端，19腳連接晶振器X1另一端和電容C1的一端，電容C1和電容C2另一端連接在一起并連接地線；每個89C51單片機的10、11腳連接集成電路T9C232的12、11腳，T9C232的1、3腳跨接電容C7，T9C232的4、5腳跨接電容C6，T9C232的6、15腳跨接電容C5，T9C232的16、2腳跨接電容C8，16腳連接電源，15腳接地線，一組T9C232的13、14腳外接501的串口擴展頭，另一組T9C232的13、14腳外接701、702、703、704、70c、70p。
專利摘要城市天然氣管網檢測與控制系統中的遠程控制裝置結構為主站的輸出與輸入接口100連接公共數字移動通信發/接數據和命令的主控單元501、501串行連接發/接陣列轉發控制器601，601并聯連接數據通信發/接模塊陣列701、702、703、704，701、702、703、704分別連接移動通信發/接天線801、802、803、804；501連接負責命令的發/接的命令發/接模塊70c，70c連接帶有放大功能的發/接天線80c、501連接區域管道主管負責人發/接模塊70p，70p連接發/接天線80p。優點是本實用新型的系統具有數據傳輸的安全性和低廉的建設、運營和維護費用。不需要建設通信站。
文檔編號G01D18/00GK2667806SQ0325820
公開日2004年12月29日 申請日期2003年8月5日 優先權日2003年8月5日
發明者劉偉, 朱建新, 張金權, 馮祿, 高以天, 田播, 郭君益, 趙啟大 申請人:中國石油天然氣管道通信電力工程總公司