泵用IC卡流量监控系统控制方法 该发明涉及液体流量监控系统控制方法。
在现有技术中，如96年11月26日公告的95234642号“自来水智能卡收费装置”，该装置主要包括单片机，该卡电路、驱动电路、自复位电路及时间控制存储电路等所构成。该装置主要用于计费，在卡内费用将要用完时提出报警和费用使用完后断水的功能。其不足是对于用户偷水或出现其它故障时该装置不能报警和断水。
本发明目的是提供一种除计费外还可实现用水量，偷漏水及故障监控的泵用IC卡流量监控系统控制方法。
本发明监控系统包括水泵电动机，水泵供电启动设备，水泵电动机与供电启动设备间的供电线路上串接的泵用IC卡流量监控仪以及与监控仪电联接的流量传感装置，其特征是该控制方法由以下步骤组成：
(一)系统初始化：
a.监控仪主机及显示驱动器初始化；
b.启动器及空气开关状态设定；
c.IC卡硬件功能码设置；
d.主机故障判断电路开启工作设置；
(二)系统各单元自检，如有问题进入故障处理，如无问题继续；
(三)进行应急检测，应急有效，转入应急处理，无效继续；
(四)断水检测，有断水信号，记录断水原因，切电断水，无断水信号继续；
(五)系统各项检测正常，确定用水数单元起始指针，并显示剩水数，进入正常用水计量；
(六)对流量是否超上下限进行在线监测，如超限一定时间T限，记录断水前水泵出水量及断水原因，断电停水，不超限继续；
(七)流量正常，检测有无脉冲，无脉冲超过一定时间T脉，记录断水原因，断电停水，有脉冲继续；
(八)在断电停水状态下，检测到监控仪内动力线仍有电，将监控仪内空气开关断开，切电断水。
本发明具体实施方案结合附图说明如下：
图1.泵用IC卡流量监控系统联接示意图，
图2.监控仪原理框图，
图3.系统初始化程序框图，
图4.系统控制显示主程序框图，
图5.剩水处理子程序框图。
实施例：
如图1所示，该监控系统包括水泵供电启动设备A，水泵(电动机)B，水泵及启动设备间动力线F上串接的泵用IC卡流量监控仪D，以及通过远传水表脉冲信号传输线路G与监控仪电联接的流量传感装置C，此外启动设备与监控仪通过监控线路E联接，同时监控仪与电流J联接，并通过远传报警线路I与报警器H电联接，在监控仪内还设置有用于第二路供电控制的空气开关K。其中监控仪结构见原理框图2，该监控仪以AT89C52单片机为核心的微机系统(也可选用其他型号，下同)，AT89C52将8K×8容量的FALSH MEMORY集成在80C51单片机芯片中，做程序存储器，整片芯片采用CMOS工艺制造，主频采用6MHz。显示驱动选用可编程控制显示亮度，关闭显示等功能的MAX 7219串行LED显示驱动器，监控仪使用了单片机系统监控电路芯片MAX 706，机内单片采用GAL门做接口电路减少硬件复杂程度，同时为保证系统不受外界干扰影响，空气开关控制电路，水脉冲输入接口电路均应用光电耦合器，此外监控仪设有IC卡接口电路，定时采用外部时基输入，时基频率56Hz，监控仪采用开关电源供电，使仪器能在AC85～265V宽电压范围下工作。
该系统控制方法通过以下步骤实现：
(一)系统初始化，见图3，
主要对89C52，7219，IC卡及启动设备、空气开关控制电路进行初始化设置，以保证系统状态的正确及使用。
(二)系统各单元自检，如有问题进入故障处理，如无问题继续；
(三)进行应急检测，应急有效，转入应急处理，无效继续；
(四)断水检测，有断水信号，记录断水原因，切电断水，无断水信号继续；其中断水信号和故障信号可通过在机内预先设定断水码和故障码表以便比较记录，并根据具体记录预以处理，见表一，故障码表，表二断水码表。
表一、故障码表 表二、断水码表 故障码 故障现象 02H24LC01B存储器故障 03HT0 T1定时计数器工作不一致 04HT0 T1定时计数器工作无效 05H水表过慢 06H水表过快 07H水表已坏，无水脉冲信号 08H读写卡接口及卡故障 09H2817存储器故障 0FH无故障，显示0U 断水码 断水原因 01H故障状态达设定时间断水 02H应急时间达设定时间断水 03H非法卡持续5分钟断水 04H非法插入次数达8次断水 05H仪器内剩水为零断水 06H通电情况下20分钟无水脉冲断水 07H过快、过慢超过25小时断水 13H监控仪发出切断电路指令后水泵有电 0FH正常，显示0UH
(五)系统各项检测正常，确定用水数单元起始指针，并显示剩水数，进入正常用水计量；
(六)对流量是否超上下限进行在线监测，如超限一定时间T限，记录断水前水泵出水量及断水原因，断电停水，如设定T限为25小时(也可是其他值，下同)，在超过上下限30分钟后即进行报警，如不超限继续；
(七)流量正常，检测有无脉冲，无脉冲超过一定时间T脉(如10分钟或20分钟)，记录断水原因，断电停水，有脉冲继续；以上(二)至(七)步骤可通过图4所示系统控制显示主程序流程框图完成；在流量正常且有脉冲时，进行剩水数处理见图5所示框图；
(八)在断电停水状态下，检测到监控仪内动力线仍有电，将监控仪内空气开关断开，切电断水。
如系统出现故障即步骤(二)，自动进入故障的处理程序，即在监控仪内任意设定故障工作时间如在100小时内任意值，此时用户可通知管理部门处理，超过设定时间，记录断水码及故障工作时间断电停水。接步骤(三)如出现应急状态，按下监控仪应急键，为防止误操作，按下20秒后方进入应急处理，应急工作时间也可在100小时以内任意设定，达到设定时间后，记录断水码，应急工作时间，断电停水。
为随时了解仪器工作情况，监控仪设有状态检查功能，由一个显示功能键控制，循环显示，按第一下为剩水数(m3)，第二下显示2q即瞬时流量(m3/h)，第三下显示3q即流量上限值(m3/h)，第四下显示4q即流量下限值(m3/h)，第五下显示5q无脉冲断电设定时间，第(h)六下显示6q故障码断水码及断水时间，第七下显示7q即应急码及应急时间。
本发明优点及效果：1.本发明使用微电脑及较流行的IC卡技术，软硬件采用加密措施，使一卡一机，而不能一卡多机，以实现交费及计划用水的管理；2.该方法采用双重控制，一个通道控制起动设备，另一个通道控制仪器内设置的空气关关，断水时先切断起动设备，仪器内开关不动作，由用户或管理部门人员消除断水原因后可起动工作，如监控仪在发出切断起动设备电路控制指令后，仍监测到仪器内开关有电，则监控仪将仪器内开关断开，此时必须由管理部门人员处理；3.监控仪主机采用AT89C52单片机，CAL门接口电路以减少硬件复杂程度，选用可编程控制显示亮度，关闭显示等功能的MAX7219串行LED显示驱动器，避免了一般显示驱动电路需CPU直接定时对LED服务，使CPU有更多的时间去处理被控对象，信号输入出均采用光电隔离技术，并使用看门狗监控电路，使其具有较强的抗干扰能力，以保证监控仪安全及长期工作的可靠性；4.该方法水量与脉冲变比范围大(0.1T可在1--256个水脉冲范围内设定)，使监控仪有较广的适用范围，其接收信号为1KHz以内对称或基本对称方波，5.根据具体井、泵参数，在IC卡中设定流量上下边界，由监控仪自动完成水泵的在线监控，以确定水泵是否偏离高效工作区及水泵、流量计工作是否正常，当出现异常一定时间后，记录断水码，断电停水，6.本方法设有自检及监控功能，如发现自身故障，将故障现象以编码形式存于监控器中，并转入故障工作方式，面板故障状态LED发光管亮，并自动累计及显示故障时间，以故障时间计算水量收费，7.该方法可提供应急状态供水，以保证用户不会因缺水而造成经济损失，且以应急时间折算水量征收水费，为防止应急键的误操作，应急键按下20秒后方能进入应急状态，8.本方法设有管理专用卡，该卡可清除故障码，故障状态工作时间，断水码，应急码，应急状态工作时间，该卡由主管部门管理人员持有，在故障排除后插入管理专用卡清除仪器内故障码、断水码或应急码后，恢复正常工作；9.本法仪器基本型可控制380V、100A、50Hz以内负载，也可根据需要选配其他规格的控制开关。