【正文】 ，但是，增加天線的大小不一定會(huì)增加操作距離。一般直徑為20(H=10)時(shí)效果最好。在天線設(shè)計(jì)中，品質(zhì)因數(shù)是一個(gè)非常重要的參數(shù)，其定義為，是感應(yīng)系數(shù)，是阻抗。天線帶寬應(yīng)足夠大以便無(wú)失真地傳送用數(shù)據(jù)調(diào)制的載波信號(hào)，由于其帶寬和品質(zhì)因數(shù)成反比，因此，選擇的品質(zhì)因數(shù)過(guò)高會(huì)導(dǎo)致帶寬縮小，明顯減弱PICC接收到的調(diào)制邊，許多系統(tǒng)給出的最佳品質(zhì)因數(shù)為10~30，值最高為50~60，如果太高，卡將無(wú)法準(zhǔn)確地識(shí)別復(fù)位響應(yīng)。圖57 MF RC500的天線電路Fig57 The antenna circuit of MF RC5006. 流量計(jì)選型及設(shè)計(jì)流量計(jì)采用韋根傳感器（WG型零功耗磁敏感器）計(jì)算流量，將流量數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)采集，傳輸?shù)綑C(jī)器。韋根傳感器是利用韋根效應(yīng)制成的一種新型無(wú)源磁敏器件。它無(wú)需外加工作電源便能將磁信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，因此它又被稱為零功耗磁敏傳感器。OHW系列韋根傳感器是由一根雙穩(wěn)態(tài)磁敏感功能合金絲和纏繞其外的感應(yīng)線圈組成的。它的工作原理是：在交變磁場(chǎng)中，當(dāng)平行于敏感絲的某極性（例N極）磁場(chǎng)達(dá)到觸發(fā)磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)，敏感絲中的磁場(chǎng)受到激勵(lì)會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)，磁化方向瞬間轉(zhuǎn)向同一方向，同時(shí)在敏感絲周圍空間磁場(chǎng)也發(fā)生瞬間變化，由此在感應(yīng)線圈中感生出一個(gè)電脈沖。此后若該磁場(chǎng)減弱，敏感絲磁化方向?qū)⒈３址€(wěn)定不變，感應(yīng)線圈也無(wú)電脈沖輸出；但當(dāng)相反極性（S極）磁場(chǎng)增強(qiáng)到觸發(fā)磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)，敏感絲磁化方向又瞬間發(fā)生翻轉(zhuǎn)，并在感應(yīng)線圈中感生出一個(gè)方向相反的電脈沖。如此反復(fù)，韋根傳感器便將交變磁場(chǎng)的磁信號(hào)轉(zhuǎn)換成交變電信號(hào)。韋根傳感器為無(wú)源器件，工作時(shí)不需要外加工作電源。并且采用磁極觸發(fā)工作方式，觸發(fā)磁場(chǎng)極性變化一周，韋根傳感器同步輸出一對(duì)正負(fù)脈沖信號(hào)，幅值大于1 V；輸出信號(hào)幅值與磁場(chǎng)的變化速度無(wú)關(guān)，可實(shí)現(xiàn)“零速”傳感。無(wú)觸點(diǎn)，耐腐蝕，防潮濕，使用壽命大于20億次。7. 其它電路[2 3] [2 4] [2 5]其它電路包括：顯示液晶電路，鍵盤(pán)電路等見(jiàn)圖58。圖58 液晶顯示及鍵盤(pán)電路接線原理圖Fig58 LCD and Keyboard circuit水控機(jī)的存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器主要存放卡號(hào)、交易模式選擇、金額、交易日期、交易總金額和刷卡總記錄數(shù)等信息。電動(dòng)球閥，工作可靠、壓損?。惶厥庠O(shè)計(jì)齒輪箱，開(kāi)關(guān)閥扭矩大；，交流電停電后，后備電池可自動(dòng)投入運(yùn)行，防止由于突然停電無(wú)法關(guān)閥。5 .22 感應(yīng)式智能水控機(jī)主要程序設(shè)計(jì)感應(yīng)式智能水控機(jī)程序主要包括IC卡讀寫(xiě)操作程序、顯示程序、存儲(chǔ)器讀寫(xiě)程序和通信程序。操作程序操作程序主要完成系統(tǒng)變量的初始化，檢測(cè)操作IC卡，將操作結(jié)果存儲(chǔ)和顯示。流程圖如附圖59所示。圖59 水控機(jī)主要流程Fig59 sensors water control device flow chart顯示程序顯示部分采用液晶顯示，利用12864液晶顯示模塊，顯示的數(shù)據(jù)由D0~D7送入模塊的寄存器中，在軟件中處理判斷左右，分屏，送完后寫(xiě)入顯示命令。串行E2PROM讀寫(xiě)程序M1 卡分為16個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)由4塊（塊0、塊塊塊3）組成，（我們也將16個(gè)扇區(qū)的64個(gè)塊按絕對(duì)地址編號(hào)為0~63，存貯結(jié)構(gòu)如圖510所示：圖510 E2PROM存貯結(jié)構(gòu)圖Fig510 Storage structure of E2PROM第0扇區(qū)的塊0（即絕對(duì)地址0塊），它用于存放廠商代碼，已經(jīng)固化，不可更改。每個(gè)扇區(qū)的塊0、塊塊2 為數(shù)據(jù)塊，可用于存貯數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)塊可作兩種應(yīng)用： ，可以進(jìn)行讀、寫(xiě)操作。 ，可以進(jìn)行初始化值、加值、減值、讀值操作。 每個(gè)扇區(qū)的塊3為控制塊，包括了密碼A、存取控制、密碼B。具體結(jié)構(gòu)如下：表52控制塊結(jié)構(gòu)Tab52 structure of control block 密碼A(6字節(jié)) 存取控制（4字節(jié)） 密碼B(6字節(jié))每個(gè)扇區(qū)的密碼和存取控制都是獨(dú)立的，可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定各自的密碼及存取控制。存取控制為4個(gè)字節(jié)，共32位，扇區(qū)中的每個(gè)塊（包括數(shù)據(jù)塊和控制塊）的存取條件是由密碼和存取控制共同決定的，在存取控制中每個(gè)塊都有相應(yīng)的三個(gè)控制位,定義如下： 表53 控制位定義表Tab53 definition of control bit塊 0C10C20C30塊 1C11C21C31塊 2C12C22C32塊 3C13C23C33三個(gè)控制位以正和反兩種形式存在于存取控制字節(jié)中，決定了該塊的訪問(wèn)權(quán)限（如進(jìn)行減值操作必須驗(yàn)證KEY A，進(jìn)行加值操作必須驗(yàn)證KEY B，等等）。三個(gè)控制位在存取控制字節(jié)中的位置，以塊0為例：表54 塊0的控制Tab54 control of block 0bit 76543210字節(jié)6C20_bC10_b字節(jié)7C10C30_b字節(jié)8C30C20字節(jié)9注：_b 表示取反存取控制（4字節(jié)，其中字節(jié)9為備用字節(jié)）結(jié)構(gòu)如下所示：表55 塊0的存儲(chǔ)控制Tab55 storage control of block 0bit 76543210字節(jié)6C23_bC22_bC21_bC20_bC13_bC12_bC11_bC10_b字節(jié)7C13C12C11C10C33_bC32_bC31_bC30_b字節(jié)8C33C32C31C30C23C22C21C20字節(jié)9注：_b表示取反數(shù)據(jù)塊（塊0、塊塊2）的存取控制如下： 表56 數(shù)據(jù)塊的存儲(chǔ)控制Tab56 storage control of deta block控制位（X=0..2）訪問(wèn)條件（對(duì)數(shù)據(jù)塊 0、2）C1XC2XC3XReadWriteIncrementDecrement, transfer, Restore000KeyA|BKeyA|BKeyA|BKeyA|B010KeyA|BNeverNeverNever100KeyA|BKeyBNeverNever110KeyA|BKeyBKeyBKeyA|B001KeyA|BNeverNeverKeyA|B011KeyBKeyBNeverNever101KeyBNeverNeverNever111NeverNeverNeverNever（KeyA|B 表示密碼 A或密碼 B，Never表示任何條件下不能實(shí)現(xiàn)）例如：當(dāng)塊0的存取控制位C10C20C30=1 0 0時(shí)，驗(yàn)證密碼A或密碼B 正確后可讀；驗(yàn)證密碼B正確后可寫(xiě)；不能進(jìn)行加值、減值操作?？刂茐K塊3 的存取控制與數(shù)據(jù)塊（塊0、2）不同，它的存取控制如下：表57 塊3的存儲(chǔ)控制Tab57 storage control of block 3密碼A存取控制密碼BC13C23C33ReadWriteReadWriteReadWrite000NeverKeyA|BKeyA|BNeverKeyA|BKeyA|B010NeverNeverKeyA|BNeverKeyA|BNever100NeverKeyBKeyA|BNeverNeverKeyB110NeverNeverKeyA|BNeverNeverNever001NeverKeyA|BKeyA|BKeyA|BKeyA|BKeyA|B011NeverKeyBKeyA|BKeyBNeverKeyB101NeverNeverKeyA|BKeyBNeverNever111NeverNeverKeyA|BNeverNeverNever例如：當(dāng)塊3的存取控制位 C13C23C33=1 0 0時(shí)，表示：密碼A：不可讀，驗(yàn)證KEYA或KEYB正確后，可寫(xiě)（更改）。存取控制：驗(yàn)證KEYA或KEYB正確后，可讀、可寫(xiě)。 密碼B：驗(yàn)證KEYA或KEYB正確后，可讀、可寫(xiě)。（4）通信程序在水控機(jī)中，單片機(jī)與PC機(jī)之間的通信采用TCP/IP通信協(xié)議，它能獨(dú)立于特定的計(jì)算機(jī)硬件與操作系統(tǒng)和特定的網(wǎng)絡(luò)硬件，可運(yùn)行在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)中；統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)地址分配方案，使得整個(gè)TCP/IP設(shè)備在網(wǎng)上都具有唯一的地址。支持動(dòng)態(tài)(DHCP) 或靜態(tài)獲取IP地址；32位ARM7 CPU；16KB RAM； 128KB FLASH；10M以太網(wǎng)接口；；串口TTL電平方式，波特率300～115200bps；串口任意校驗(yàn)；串口數(shù)據(jù)位5，6，7，8可設(shè)定；串口停止位1，2位可設(shè)定；支持TCP/IP協(xié)議包括：ETHERNET、ARP、IP、ICMP、UDP、TCP、HTTP、DHCP；工作方式可選擇為TCP Server，TCP Client，UDP，Real COM driver。通過(guò)以太網(wǎng)接口，TTL電平（0~5V）轉(zhuǎn)換，完成水控機(jī)保存的消費(fèi)記錄的傳送。通信格式設(shè)置為：采用串行工作方式1，波特率9600baud，1個(gè)起始位，8位數(shù)據(jù)位，1個(gè)停止位，采取和校驗(yàn)方式。讀寫(xiě)器中，單片機(jī)程序可采用Delphi語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)。Delphi語(yǔ)言有功能豐富的庫(kù)函數(shù)、運(yùn)算速度快、編譯效率高、可移植性好、軟件的可讀性強(qiáng)，便于改進(jìn)和擴(kuò)充。為提高系統(tǒng)的適應(yīng)能力，包括用戶的各類特殊要求，抗干擾，抗惡劣環(huán)境，除硬件上采用監(jiān)控功能外，在軟件上還采取了指令冗余和軟件陷井。 IC卡管理系統(tǒng)軟件的實(shí)現(xiàn) IC卡管理系統(tǒng)軟件是實(shí)現(xiàn) IC卡充值、管理用戶供熱的重要部分，它的設(shè)計(jì)必須嚴(yán)謹(jǐn)、靈活，這樣才能減少操作員犯錯(cuò)的機(jī)會(huì)、減輕工作量、提高工作效率，并且方便對(duì)供熱用戶的管理。下面就其中IC卡系統(tǒng)軟件部分的功能模塊做個(gè)說(shuō)明, 系統(tǒng)軟件功能模塊圖如圖511所示。圖511　IC卡系統(tǒng)軟件功能模塊圖Fig511 IC card System software module①基本資料模塊對(duì)于新的用戶進(jìn)行資料錄入，在數(shù)據(jù)庫(kù)中新增一條記錄，同時(shí)發(fā)給IC卡。對(duì)于舊用戶，先根據(jù)用戶編碼，從數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)出用戶記錄，對(duì)于資料變動(dòng)部分，改動(dòng)后予以保存。設(shè)置用戶類型，針對(duì)不同類型的用戶，設(shè)置用戶類型收取不同價(jià)格的費(fèi)用。②收費(fèi)管理模塊用戶憑IC卡購(gòu)買熱量，操作員從IC卡讀出用戶信息，再把用戶所買熱量記錄到IC卡 ，同時(shí)打印票據(jù)。③IC卡管理模塊 用戶遺失 IC卡后，前來(lái)掛失并補(bǔ)辦新的IC卡，遺失的舊 IC卡作廢。④查詢統(tǒng)計(jì)模塊 提供了多種方式，方便地查詢數(shù)據(jù)庫(kù)中的記錄，可以匯總，也可分戶。還可以根據(jù)操作員設(shè)置，統(tǒng)計(jì)出熱量的售熱情況。⑤報(bào)表作業(yè)模塊 將數(shù)據(jù)庫(kù)中的記錄以報(bào)表的形式打印輸出，初步實(shí)現(xiàn)了售熱單位的業(yè)務(wù)報(bào)表。在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的前提下，報(bào)表的產(chǎn)生方便、快捷、靈活、準(zhǔn)確。⑥系統(tǒng)功能模塊 實(shí)現(xiàn)操作員對(duì)登陸密碼的修改操作，設(shè)置新的操作員和權(quán)限分配，并且可以進(jìn)行數(shù)據(jù)備份。數(shù)據(jù)庫(kù)是程序運(yùn)行的基礎(chǔ)，應(yīng)該經(jīng)常性的進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的備份，當(dāng)出現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)或者操作系統(tǒng)崩潰時(shí)，可以利用其進(jìn)行快速恢復(fù)，減少維護(hù)的難度。這6個(gè)功能模塊中，收費(fèi)管理模塊是系統(tǒng)軟件的核心，系統(tǒng)功能模塊是整個(gè)供熱收費(fèi)系統(tǒng)軟件不可缺少的部分，它對(duì)于核心功能起到支持和完善的作用。第六章 結(jié)論本課題設(shè)計(jì)的數(shù)碼熱泵熱水控制系統(tǒng)工程項(xiàng)目，全年平均達(dá)到能效比380％以上，總裝機(jī)1500kW相當(dāng)于電直熱熱水器功率6000kW ，按每度電860大卡、每標(biāo)準(zhǔn)噸煤700萬(wàn)大卡（理論計(jì)算），輸出功率達(dá)到6000kW 的空氣源熱泵集中供熱水系統(tǒng)相當(dāng)于日耗標(biāo)準(zhǔn)噸煤18噸的傳統(tǒng)燃煤鍋爐，通過(guò)以電代煤，每年少消耗6500標(biāo)準(zhǔn)噸煤，以空氣源熱泵集中熱水供熱替代傳統(tǒng)電直熱供熱，節(jié)約電能約3/4，每年少消耗電能4000萬(wàn)度電，按標(biāo)準(zhǔn)噸煤排放二氧化碳2 .277噸計(jì)算（理論計(jì)算，參考 《 中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化國(guó)家方案》），輸出功率 6000kW空氣源熱泵集中供熱水系統(tǒng)每年因以電代煤減少二氧化碳排放 14800噸， 噸計(jì)算（理論計(jì)算），每年少消耗6500標(biāo)準(zhǔn)噸煤約減少二氧化硫排放130噸，按噸煤鍋爐除塵脫硫投資6000元計(jì)算，節(jié)約投資3900萬(wàn)元，同時(shí)減少維護(hù)和運(yùn)行費(fèi)用。數(shù)碼熱泵供水系統(tǒng)的各項(xiàng)測(cè)試和社會(huì)效益情況如下：1. 測(cè)試的熱水噸水成本比較：表61 熱水噸水成本比較Tab61 cost parison項(xiàng)目電熱水器液化氣燃油鍋爐管道燃?xì)鉄岜脟嵥杀?812成本比例100%53%47%47%24%2. 測(cè)試的各種熱源熱效率比較：表62 熱源熱效率比較Tab62 thermal efficiency parison名稱熱值實(shí)際熱值熱效率電熱水器860千卡/度774千卡/度90%液化氣10800千卡/千克7020千卡/千克65%天然氣8400千卡/立方5460千卡/立方65%管道煤氣3800千卡/立方2400千卡/立方65%柴油鍋爐10300千卡/千克