[发明专利]一种体积修正仪的无线通讯方法

说明书

技术领域

本发明属于气体流量计量领域，是一种将体积修正仪记录的天然气计量的过程数据读取到上位机的无线通讯方法。

背景技术

体积修正仪和流量计一起，一般都是安装在现场封闭的天然气调压计量箱中，且绝大多数现场没有供电条件，体积修正仪的日常运行全部都要靠内部锂电池进行供电，一般要求在无外接电源的情况下，稳定工作5年以上。

体积修正仪与气体涡轮流量计(或腰轮流量计)配合，进行天然气体积流量的计量，气体涡轮流量计(或腰轮流量计)被用来检测工况下的天然气体积流量，体积修正仪通过采集气体涡轮流量计(或腰轮流量计)输出的工况流量信号，以及自身温度、压力传感器测得的温度、压力等信号，并进行压缩因子的自动修正实现标准状况下天然气体积量的计算，进而进行贸易结算。

从天然气计量仪表的现场管理的角度来说，计量现场每小时的过程数据都需要比较详细保存、记录，包括标准状态下的体积量、工作状态下的体积量、标准状态下的瞬时流量、工作状态下的瞬时流量、温度、压力、状态量等。所有的这些数据都被保存在体积修正仪内部的存储芯片中，如何对这些数据采取合适、可靠、方便的方式进行抄取，并进行现场的监控、管理，就是一个非常值得关注的问题。

目前国内外体积修正仪现场通讯的技术现状为：

1、国产体积修正仪产品。绝大多数产品均无直接的现场历史数据抄录功能，如果要进行内部过程记录数据的读取，都是通过有线的RS485/232接口进行通讯，这种通讯的方式功耗非常大，一般都是需要外接电源的，且多数情况下露天安装的调压计量箱都不具备外供电条件。同时考虑到天然气的易燃、易爆性，按照GB 50028《城镇燃气设计规范》要求，天然气调压计量箱周围4.5m的范围为防爆2区，即使有外接电源可以提供，为了安全起见，供电系统必需要加装隔离栅，这些现实要求都给体积修正仪的内部数据读取带来了很大的不便。

2、进口体积修正仪产品。进口的体积修正仪一般都是通过光学的、红外接口来进行数据通讯，通过一个专用的、带防爆隔离功能的红外转RS232接口的数据线和笔记本电脑建立连接。这种通讯方式目前主要存在如下问题：

(1)、每次抄表时需要打开调压计量箱的门，连接红外接口，固定红外接口的方向，操作非常不便；

(2)、一般使用的笔记本电脑均为非防爆产品，同上参考GB 50028《城镇燃气设计规范》要求，天然气调压计量箱周围4.5m的范围为防爆2区，所以为了安全起见，一般的红外接口转RS232接口的数据线都有10m左右的长度，导线的连接非常麻烦。

(3)、很多情况下现场抄表都不会把数据线分散，而是把笔记本电脑直接放入调压计量箱中、体积修正仪旁边进行抄表，这样操作明显存在安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的问题是对天然气计量仪表的现场管理实现无线数据传输，其克服现有的RS485/232接口和红外手工抄表方式存在的技术繁琐、不安全的缺点，提高天然气计量过程中现场仪表的运行数据读取的合适、可靠、方便、准确等能力。本发明提出一种体积修正仪的无线通讯方法，该方法在体积修正仪上安装射频接口电路，所述的射频接口电路选用ChipCon公司生产的无线数据传输芯片CC1100，其引脚SCLK为数字输入和MSP430的ACLK连接，用于时钟控制；SO(GD01)数字输出和MSP430的TA2、TA1、TA0连接，用于信号的传输、校验；GDO2为数字输出和MSP430的TA2、TA1、TA0连接，用于信号的传输、校验；GDO0(ATEST)为数字I/O和MSP430的TA2、TA1、TA0连接，用于信号的传输、校验；CSn为数字输入和MSP430的SMCLK连接，用于时钟控制；SI为数字输入和MSP430的TAINCLK连接，用于时钟控制。该芯片工作于433MHz频段下，设置为窄带工作方式，这样解决了在复杂传输环境中的数据传输的距离问题，同时在软件设计中加入数据纠错编码使数据传输准确可靠，并通过精确的上下位的时序配合，以确保快速准确的数据传输，目前国际同类产品也是首次采用，使得本产品具有一定的前瞻性。所述的射频接口电路还包括：信号采集处理模块，完成对温度、压力、脉冲等信号的采集、放大、转化、处理等；中央处理单元采用MSP430F147芯片，实现修正仪系统的总体控制功能，对相关的数据进行计算，协调各功能模块的正常运行；电源模块完成双3.6VDC的锂电池供电，以确保计量的可靠性。也可以直接采用外接24VDC进行供电；显示模块完成计量参数就地显示；存储模块完成日常的计量过程参数实时存储；通讯模块主要包括：

(1)、无线射频通讯。定期在现场从体积修正仪里读取数据。