CN210089713U - 一种基于电子标签的字轮、字轮计数器及计量表 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及计量仪器技术领域，具体涉及一种基于字轮计数器的计量表，包括计量表，所述计量表包括字轮计数器，所述字轮计数器，包括由若干个字轮并排排列成一行的字轮组，所述字轮组自右向左构成一组十进制的数字；每个所述字轮的周向均匀布置有十个或五个电子标签；当电子标签为十个时，十个电子标签分别对应数字0至9；当电子标签为五个时，五个电子标签分别对应数字0至9中的奇数或者偶数，相邻两个电子标签之间的空位则对应数字0至9中的偶数或者奇数。本实用新型低成本、高效率、无需维护，解决了现有自动抄表技术中表端需要电源才能持续工作的技术问题。

Description

一种基于电子标签的字轮、字轮计数器及计量表

技术领域

本实用新型涉及计量仪器技术领域，具体涉及一种基于电子标签的字轮、字轮计数器及计量表。

背景技术

当前电表、水表、煤气表以及工业计量等仪表计数(即度数)的抄录工作绝大多数是由抄表工来完成的，抄表工将这些仪表的计数(即度数)手工抄录下来后，如果需要用计算机处理，还要将抄录下来的数据再输入计算机，这样做不但效率低、容易出错，也不能适应现代化管理的要求。

行业中因此而出现了“自动抄表”技术，常见的自动抄表技术，数据采集方式主要分为脉冲式和直读式二种。脉冲式是通过磁传感累计计数方式采集表具的当前读数，常用的采集器件有霍尔、干簧管等；直读式是在抄表的瞬间上电检测表具的计数器中各个字轮的当前状态来采集表具的当前读数，常用的采集模式有摄像直读、光电直读等。通过上述方式采集到表具的读数后，再通过有线通讯或无线通讯方式将现场数据发送到后台机房服务器上用于计量计费。

上述抄表方式主要存在如下弊端：

1、均需要电源才能持续工作，常用的方式是自带电池或外接电源。使用寿命、供电成本、可靠性均不理想。

2、采用脉冲方式，无论是有磁或无磁传感，都需要持续上电待机，容易出现累计误差，且易受到外部电场或磁场的干扰，导致计量误差。

3、采用直读方式，存在结构复杂、成本高、装配精度要求高、一次抄表成功率不高等诸多问题。

4、无法适应于潮湿、高温、浸水、土埋、冰冻等恶劣环境。

5、故障率较高，需要专业人士长期维护。

6、分摊在每个表具上的成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于电子标签的字轮、字轮计数器及计量表，解决了现有自动抄表技术中表端需要电源才能持续工作的技术问题，本实用新型低成本、高效率、无需维护。

为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：

一种基于电子标签的字轮，包括字轮1，其特征在于：所述字轮1的周向布置有一个以上的电子标签2。

进一步地，所述字轮1的周向均匀布置有十个电子标签2，十个电子标签2分别对应数字0至9。

进一步地，所述字轮1的周向均匀布置有五个电子标签2，五个电子标签2分别对应数字0至9中的奇数或者偶数。

进一步地，所述字轮1外部套有一屏蔽套8，所述屏蔽套8上开设有一用于显示字轮1上一个数字的可视窗口9。

一种字轮计数器，包括由若干个字轮1并排排列成一行的字轮组，所述字轮组自右向左构成一组十进制的数字；其特征在于：每个所述字轮1的周向均匀布置有十个或五个电子标签2；当电子标签2为十个时，十个电子标签2分别对应数字0至9；当电子标签2为五个时，五个电子标签2分别对应数字0至9中的奇数或者偶数，相邻两个电子标签2之间的空位则对应数字0至9中的偶数或者奇数。

进一步地，所述字轮组侧面还设有信号放大天线3。

进一步地，所述信号放大天线3上设有与若干个字轮1相对应的感应线圈，用于放大感应线圈对应区域内电子标签2的信号。

一种基于字轮计数器的计量表，包括计量表5，其特征在于：所述计量表5采用上述任一所述字轮计数器计数。

进一步地，所述计量表的金属表壳4与所述信号放大天线3电性连接。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型低成本、高效率、无需维护，解决了现有自动抄表技术中表端需要电源才能持续工作的技术问题。

2、本实用新型具有成本优势：由于采用了已广泛应用的低成本的电子标签为计数器定位标识载体，产品结构比其他自动抄表技术的内部结构更为简单可靠，并具有明显的成本更低的优势。对于有些非常注重成本的应用，例如水表的抄表而言，由于水费收入较低，水务公司对于表具和抄表技术的投入有限，低成本的自动抄表技术具有显著的竞争优势。

3、本实用新型具有可靠性优势：本技术方案在表具内因使用无源电子标签，无需内置电池或外接电源，不仅降低了施工难度和供电成本，而且具有运行可靠，免维护，寿命更长的优势。

4、本实用新型具有环境适应性优势：本技术方案因使用无线无源射频技术(电子标签)，能够适应于其他抄表产品无法部署的潮湿、高温、浸水、土埋、冰冻等恶劣环境，并能够穿透常规的非全封闭金属箱体的表箱或表井盖。

附图说明

图1是带有十个电子标签的字轮的立体示意图。

图2是带有五个电子标签的字轮的立体示意图。

图3是带有屏蔽套的字轮的立体示意图。

图4是四个字轮组成的字轮组的立体示意图。

图5是带信号放大天线的字轮组的立体示意图。

图6是计量表的立体示意图。

图7是实施例中基于电子标签计数器的无线无源抄表系统的示意图。

图中：1、字轮，2、电子标签，3、信号放大天线，4、表壳，5、计量表，6、读写器，7、管理终端，8、屏蔽套，9、可视窗口。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，下面结合实施例和附图对本实用新型的技术方案做进一步的说明。

实施例一

如图7所示，一种基于电子标签计数器的无线无源抄表系统，包括计量表5、读写器6和管理终端7，每栋楼的每一层有与户数相匹配的计量表5。

所述计量表5为基于字轮计数器的计量表，所述计量表5的表壳4内设置有字轮计数器，所述字轮计数器包括由四个字轮1并排排列成一行的字轮组(如图4所示)，所述字轮组自右向左构成一组十进制的四位数字，每个所述字轮1表面印有阿拉伯数字0至9。

如图1所示，在字轮1的周向均匀布置十个电子标签2，十个电子标签2分别对应0至9十个数字。

如图3所示，所述字轮1外部套有一屏蔽套8，所述屏蔽套8上开设有一用于显示字轮1上一个数字的可视窗口9。所述屏蔽套8采用电磁吸波材料制成，用于屏蔽除可视窗口9以外的其他电子标签2的信号，只有正对可视窗口9的电子标签2能正常收发信号。

所述字轮组侧面还设有信号放大天线3，所述信号放大天线3包括：非接触式的线圈感应或者接触式的电刷，通过电感耦合方式或电刷触点方式放大位于感应区内的电子标签信号，使得该组位于感应区内的电子标签能被外部的读写器读取，从而达到自动识别计数器当前示值的目的。所述计量表5的金属表壳4与所述信号放大天线3电性连接。

所述信号放大天线3包括四个感应线圈或接触式电刷，四个感应线圈或接触式电刷与四个字轮1一一对应，用于放大感应线圈或接触式电刷对应区域内电子标签2的信号。当字轮1转动时，每个感应线圈至少覆盖一个电子标签2，最多覆盖两个电子标签2(因为字轮1在转动的过程中，可能出现转到比如1到2之间的过渡界面位置，为了避免1个电子标签2都读不到的情况，我们需要适当扩大信号放大天线3感应范围，而控制在最多读取2个电子标签2)，用于放大感应线圈覆盖范围内电子标签2的信号。当单个字轮1上只有一个电子标签2被信号放大时，该字轮1的当前示值即为该电子标签2所对应的数字。当单个字轮1上有二个电子标签2被信号放大时，则意味着该字轮1转动到了2个数字中间的位置，可以取数值较小的一个数字或较大的一个数字为最终示值结果，通常为避免纠纷，我们会选小的数字。

由于字轮1上的电子标签2较小，无线信号较弱，正常情况下读写器6的读写距离很短，而通过信号放大天线3放大信号后的电子标签能轻松的被读写器6读取，而且距离远。

电子标签2的存储器内初始化有一个15位字符的识别编码，所述识别编码包括：

计量表编码A：采用前12位字符代表电子标签2所属计量表5的全球唯一身份，当该计量表安装于特定的用户后，用该编码A代表该用户的计量表编号，用于计量计费和结算。

字轮编码B：采用中间2位字符代表电子标签2所属字轮1在对应字轮计数器中排列位置，如图4中从右至左依次代表个位、十位、百位、千位，个位对应的字符为01，十位对应的字符为02，百位对应的字符为03，千位对应的字符为04；

数字编码C：采用最后1位字符代表电子标签2在所属字轮1对应数字，十个电子标签2分别对应数字0至9。

所述读写器6包括通讯模块，所述读写器6同时读取多块计量表5内的电子标签2的识别编码，并通过通讯模块发送给管理终端7；所述管理终端7首先接收识别编码，再根据上述的编码规则解码识别出编码中的对应信息(如计量表编号、计量表读数等)计算出费用，并对所述信息进行相应的管理和存储。

所述读写器6的读取方式包括以下两种：

第一种方式(人工集抄方式)，抄表员携带读写器6，来到某层楼的计量表房时发出提示音，读写器6读取附近的所有电子标签2，并通过读写器6内的无线通讯模块将数据上传到后台管理终端7上完成自动抄表计费工作。抄表员在日常巡检的过程中轻松而高效的完成抄表工作。

第二种方式(无线远传集抄方式)，在装有所述字轮计数器的计量表的现场固定安装若干个读写器6，用于定期读取若干个读写器6信号所覆盖范围内的所有电子标签2，并通过读写器6内的无线通讯模块将数据上传到后台管理终端7上完成自动抄表计费工作。整个过程无需人工参与，全自动完成。

本方案采用电子标签2与读写器6之间通过耦合元件实现射频信号的空间(无接触)耦合；在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递和数据交换。

当采用超高频电子标签时(超高频电子标签具有能一次性读取多个标签、穿透性强、距离远、数据的记忆容量大、成本低、体积小、可靠性高等特点)，读写器6和电子标签主要通过天线在电场中获取能量，读写器6天线以辐射方式发送和接收电磁信号，各个电子标签的天线能在较远的距离获得电场中的能量，并在天线两端形成电压，驱动电子标签工作并调制发射信号，将返回信息调制到来自读写器6的连续载波上，反射给读写器6。由于电子标签2的特性使得信号放大天线3不必设计成闭合环路的形式，对于使用金属表壳4的计量表5可以将信号放大天线3引出并搭接到金属表壳4上，实现天线增益的效果。

实施例二

如图7所示，一种基于电子标签计数器的无线无源抄表系统，与实施例一的区别在于：如图2所示，在字轮1的周向均匀布置五个电子标签2，五个电子标签2分别对应0至9中的奇数1、3、5、7、9，相邻两个电子标签2之间的空位则对应0至9中的偶数0、2、4、6、8。

所述字轮1的侧面布置有信号放大天线3，信号放大天线3上包含有四个感应线圈，当字轮1转动时，每个感应线圈最少覆盖一个电子标签2，最多覆盖二个电子标签2，用于放大感应线圈覆盖范围内电子标签2的信号。当单个字轮1上只有一个电子标签2被信号放大时，该字轮1的当前示值即为该电子标签2所对应的数字；当单个字轮1上有二个电子标签2被信号放大时，则意味着该字轮1转动到了这二个电子标签2所代表的二个数字中间的一个数字位置，例如有1、3二个数字所代表的电子标签2被读写器读取，那就取值2为该字轮最终的示值。

实施例三

如图1、2所示，基于电子标签的字轮，包括字轮1，当需要记录字轮1转动的圈数时，字轮1上设置一个电子标签2即可，读写器6设置在字轮1的一侧，持续记录电子标签2经过的次数。

以上说明仅为本实用新型的应用实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等效变化，仍属本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于电子标签的字轮，包括字轮(1)，其特征在于：所述字轮(1)的周向布置有一个以上的电子标签(2)，所述字轮(1)侧面还设有信号放大天线(3)，所述信号放大天线(3)上设有与字轮(1)相对应的感应线圈，用于放大感应线圈对应区域内电子标签(2)的信号。

2.根据权利要求1所述的基于电子标签的字轮，其特征在于：所述字轮(1)的周向均匀布置有十个电子标签(2)，十个电子标签(2)分别对应数字0至9。

3.根据权利要求1所述的基于电子标签的字轮，其特征在于：所述字轮(1)的周向均匀布置有五个电子标签(2)，五个电子标签(2)分别对应数字0至9中的奇数或者偶数。

4.根据权利要求1所述的基于电子标签的字轮，其特征在于：所述字轮(1)外部套有一屏蔽套(8)，所述屏蔽套(8)上开设有一用于显示字轮(1)上一个数字的可视窗口(9)。

5.一种字轮计数器，包括由若干个字轮(1)并排排列成一行的字轮组，所述字轮组自右向左构成一组十进制的数字；其特征在于：每个所述字轮(1)的周向均匀布置有十个或五个电子标签(2)；当电子标签(2)为十个时，十个电子标签(2)分别对应数字0至9；当电子标签(2)为五个时，五个电子标签(2)分别对应数字0至9中的奇数或者偶数，相邻两个电子标签(2)之间的空位则对应数字0至9中的偶数或者奇数。

6.根据权利要求5所述的字轮计数器，其特征在于：所述字轮组侧面还设有信号放大天线(3)。

7.根据权利要求6所述的字轮计数器，其特征在于：所述信号放大天线(3)上设有与若干个字轮(1)相对应的感应线圈，用于放大感应线圈对应区域内电子标签(2)的信号。

8.一种基于字轮计数器的计量表，包括计量表(5)，其特征在于：所述计量表(5)采用所述权利要求5-7任一所述字轮计数器计数。

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