CN104568043A - 大口径电子智能水表 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大口径电子智能水表，包括表盖（10），安装于表盖（10）的齿轮组（20）和计数字轮组（30）、以及光电数据采样电路板（40）；表盖（10）内还安装有采集处理运算电路板（50），该采集处理运算电路板（50）上安装有微型摄像头（60）；计数字轮组（30）的字轮圆柱内，沿轴向开有透光槽，计数字轮组（30）的每个字轮两侧均设有侧板（70），各两块侧板（70）上分别安装有数个相互成对的光电传感器；采集处理运算电路板（50）再借助线缆（90）外接微控制器及存储器。同现有技术相比较，本发明具有抄表准确度高、无需现场核查、节约供水企业的管理成本等优点。

Description

大口径电子智能水表

技术领域 本发明涉及电子智能水表，特别是涉及大口径电子智能水表。

背景技术 目前，水表是供水企业与用户之间进行贸易结算的主要计量工具，也是进行水量分析的主要数据来源。据统计在供水企业的水计量系统中，大表计量的部分占到总供水量很大一部分，尤其是在大中城市和工业发达地区，大表计量所占比例更是高达60%—80%。所以大口径水表管理是供水企业赖以生存与发展的一个重要环节，其管理水表能力的高低决定着水司的盈利能力，因此受到供水企业的高度关注，但如何管理这一难题也时时刻刻困扰着很多供水企业。大口径水表的智能化程度决定了水司的管理方式。

在远传电子智能水表中，基本采用光电直读和摄像式是两种不同的远传抄表技术，各有优缺点，但是不关联。摄像式技术在应用过程中，其可以直接在管理软件中看到水表机械读数的图片，对读数出现争议时，有依据可查；但是，对于上传上来的读数图片，如何转化成读数，却煞费周折，并不理想；主要是因为水表的使用环境、字轮随着用水而转动，字轮读数介于二者之间时，没有算法可以识别。光电直读技术能够远传抄表，但是，现有采用光电直读的大口径电子智能水表中，有时读表也不准确，常出现争议，需要到现场核查。

发明内容 本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种采用光电直读和摄像式双重技术处理的大口径电子智能水表，抄表准确度高，无需现场核查，节约供水企业的管理成本。

本发明解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现：

设计、制作一种大口径电子智能水表，包括表盖，安装于表盖的齿轮组和计数字轮组以及光电数据采样电路板；所述表盖内还安装有采集处理运算电路板，该采集处理运算电路板上安装有微型摄像头，该微型摄像头对准水表的计数器字轮读数，所述微型摄像头与采集处理运算电路板数据连接；计数字轮组的字轮圆柱内，沿轴向开有透光槽，计数字轮组的每个字轮两侧均设有侧板，各两块侧板上分别安装有数个相互成对的光电传感器，这些光电传感器均与光电数据采样电路板电连接；所述光电数据采样电路板与采集处理运算电路板数据连接；所述采集处理运算电路板再借助线缆外接微控制器及存储器；所述光电传感器检测并对计数字轮的读数位置产生编码，通过光电数据采样电路板转化为对应准确的电子读数，再经过采集处理运算电路板实现图像和数字数据同时输出。

所述计数字轮组上，每个字轮的环形圆柱面设有“0-9”十个数字，每个数字对应的圆心角为36°，每个数字对应圆心角的区域分为四个等份，每个等份对应圆心角9°，即在数字“1”的跨度上分为0.25、0.50、0.75和1.00共四个跨度，其余数字以此类推；所述透光槽设有三个，均成扇形，第一透光槽的跨度及位置在0.25—1.00之间、第二透光槽的跨度及位置在3.75—5.25之间、第三透光槽的跨度及位置在6.00—8.75之间，即每个数字的四个等份位置产生三个识别编码，数字X.25—X.50，X.50-X.75这两个区间的识别编码相同，X代表“0-9”十个数对应的数字；每个字轮的两侧板上，各设有五个光电传感器，一侧发射、一侧接收,即每个字轮对应五对光电传感器；侧板上的五个光电传感器与透光槽的轮辐半径相同，均匀的分布；每个字轮转动时，发射端的五个光电传感器所发射的光，遇到前述三个透光槽转到对应位置时即可穿过，反之即不能穿过，每个字轮转一圈，产生30个识别编码。

所述表盖内还安装有电路板支架和透明内罩，所述采集处理运算电路板安装固定在电路板支架，透明内罩与电路板支架扣合后形成一密闭空间，采集处理运算电路板处于所述密闭空间内。   

同现有技术相比较，本发明大口径电子智能水表的技术效果在于：1.采用光电直读和摄像式双重保险的抄表方式，准确度高，无需现场核查，节约供水企业的管理成本；2.字轮组内透光槽的设计，保证光电直读数据的准确性。

附图说明

图1是本发明大口径电子智能水表的剖视结构示意图（沿字轮组的径向）；

图2是所述电子智能水表的另一方向剖视结构示意图（沿字轮组的轴向）；

图3是所述大口径电子智能水表的电路结构原理图。

具体实施方式 以下结合附图所示之优选实施例作进一步详述。

本发明一种大口径电子智能水表，如图1和图2所示，包括表盖10，安装于表盖10的齿轮组20和计数字轮组30、以及光电数据采样电路板40；所述表盖10内还安装有采集处理运算电路板50，该采集处理运算电路板50上安装有微型摄像头60，该微型摄像头60对准水表的计数器字轮读数，所述微型摄像头60与采集处理运算电路板50数据连接；所述表盖10内还安装有电路板支架51和透明内罩80，所述采集处理运算电路板50安装固定在电路板支架51，透明内罩80与电路板支架51扣合后形成一密闭空间，采集处理运算电路板50处于所述密闭空间内；计数字轮组30的字轮圆柱内，沿轴向开有透光槽，计数字轮组30两侧设有侧板70，两块侧板70上分别安装有数个相互成对的光电传感器，这些光电传感器均与光电数据采样电路板40电连接；所述光电数据采样电路板40与采集处理运算电路板50数据连接；所述采集处理运算电路板50再借助线缆90外接微控制器及存储器；所述光电传感器检测并对计数字轮的读数位置产生编码，通过光电数据采样电路板40转化为对应准确的电子读数，再经过采集处理运算电路板20实现图像和数字数据同时输出。

如图1和图2所示，所述计数字轮组30上，每个字轮的环形圆柱面设有“0-9”十个数字，每个数字对应的圆心角为36°，每个数字对应圆心角的区域分为四个等份，每个等份对应圆心角9°，即在数字“1”的跨度上分为0.25、0.50、0.75和1.00共四个跨度，其余数字以此类推；所述透光槽设有三个，均成扇形，第一透光槽31的跨度及位置在0.25—1.00之间、第二透光槽32的跨度及位置在3.75—5.25之间、第三透光槽33的跨度及位置在6.00—8.75之间，即每个数字的四个等份位置产生三个识别编码，数字X.25—X.50，X.50-X.75这两个区间的识别编码相同，X代表“0-9”十个数对应的数字；每个字轮的两侧板70上，各设有五个光电传感器，一侧发射、一侧接收,即每个字轮对应五对光电传感器；侧板上的五个光电传感器与透光槽的轮辐半径相同，均匀的分布；每个字轮转动时，发射端的五个光电传感器所发射的光，遇到前述三个透光槽转到对应位置时即可穿过，反之即不能穿过，每个字轮转一圈，产生30个识别编码，每三个识别编码与一个数字对应。图1剖视图中，只画出一个小圆圈示意一个光电传感器，其余的被字轮圆柱遮盖或未画出。 

本发明中，所述线缆90为MBUS通讯线缆，对应设有MBUS通讯电路，如图2中所示。采集处理运算电路板50与外接的微控制器及存储器之间的传输距离最长可以达到1200米，也即所述线缆90最长可设计达到1200米。为了保证在夜间或阴天等光线不足时拍摄水表读数的清楚准确，所述微型摄像头60还配有闪光灯

本发明大口径电子智能水表，所述表盖10用透明塑胶材料制成。当微型摄像头60及采集处理运算电路板50安装水表的表盖10内部时，不影响对原来大口径水表计数器字轮读数计数器字轮读数的正常观看。采集处理运算电路板50连同微型摄像头60安装固定在电路板支架51上后，用透明内罩80与电路板支架51扣合形成密闭的空间，将采集处理运算电路板50连同微型摄像头60封闭在空间内，并在透明内罩80与电路板支架51的结合处灌胶处理，防止潮气、灰尘等进入，这样对采集处理运算电路板50和微型摄像头60进行有效的保护。 

图2是本发明大口径电子智能水表的电路原理图，包括微型摄像头60、摄像处理电路、光电数据采样电路、采集处理综合运算电路、MBUS通讯电路和电源电路；对应于图1中，摄像处理电路和采集处理综合运算电路设计在同一电路板上，即采集处理运算电路板50；图像数据和光电直读数据都经过采集处理综合运算电路处理后，再由MBUS通讯电路输出。

本发明中，外接的微控制器及存储器的控制技术、微型摄像头30和采集处理运算电路板20对水表读数的拍摄及图片信号处理及压缩等技术，都有成熟的技术，此处不再赘述。

以上内容是结合具体的优选技术方案对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种大口径电子智能水表，包括表盖（10），安装于表盖（10）的齿轮组（20）和计数字轮组（30）、以及光电数据采样电路板（40）；其特征在于：所述表盖（10）内还安装有采集处理运算电路板（50），该采集处理运算电路板（50）上安装有微型摄像头（60），该微型摄像头（60）对准水表的计数器字轮读数，所述微型摄像头（60）与采集处理运算电路板（50）数据连接；计数字轮组（30）的字轮圆柱内，沿轴向开有透光槽，计数字轮组（30）的每个字轮两侧均设有侧板（70），各两块侧板（70）上分别安装有数个相互成对的光电传感器，这些光电传感器均与光电数据采样电路板（40）电连接；所述光电数据采样电路板（40）与采集处理运算电路板（50）数据连接；所述采集处理运算电路板（50）再借助线缆（90）外接微控制器及存储器；所述光电传感器检测并对计数字轮的读数位置产生编码，通过光电数据采样电路板（40）转化为对应准确的电子读数，再经过采集处理运算电路板（20）实现图像和数字数据同时输出。

2.如权利要求1所述的大口径电子智能水表，其特征在于：所述计数字轮组（30）上，每个字轮的环形圆柱面设有“0-9”十个数字，每个数字对应的圆心角为36°，每个数字对应圆心角的区域分为四个等份，每个等份对应圆心角9°，即在数字“1”的跨度上分为0.25、0.50、0.75和1.00共四个跨度，其余数字以此类推；所述透光槽设有三个，均成扇形，第一透光槽（31）的跨度及位置在0.25—1.00之间、第二透光槽（32）的跨度及位置在3.75—5.25之间、第三透光槽（33）的跨度及位置在6.00—8.75之间，即每个数字的四个等份位置产生三个识别编码，数字X.25—X.50，X.50-X.75这两个区间的识别编码相同，X代表“0-9”十个数对应的数字；每个字轮的两侧板（70）上，各设有五个光电传感器，一侧发射、一侧接收,即每个字轮对应五对光电传感器；侧板上的五个光电传感器与透光槽的轮辐半径相同，均匀的分布；每个字轮转动时，发射端的五个光电传感器所发射的光，遇到前述三个透光槽转到对应位置时即可穿过，反之即不能穿过，每个字轮转一圈，产生30个识别编码。

3.如权利要求1所述的大口径电子智能水表，其特征在于：所述表盖（10）内还安装有电路板支架（51）和透明内罩（80），所述采集处理运算电路板（50）安装固定在电路板支架（51），透明内罩（80）与电路板支架（51）扣合后形成一密闭空间，采集处理运算电路板（50）处于所述密闭空间内。

4. 如权利要求1至3之任一项所述的大口径电子智能水表，其特征在于：所述线缆（90）为MBUS通讯线缆。