CN108981772A - 一种用于计量表的非接触式无磁防拆检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于计量表的非接触式无磁防拆检测装置及方法。该装置包括设置在计量表的远传电子模组内的检测模组，所述检测模组包括微处理器和LC振荡电路，所述微处理器与LC振荡电路电连接。本发明能够自动检测出计量表的远传电子模组是否脱离普通计量表，从而减少不必要的损失，检测精度高，可靠性高。

Description

一种用于计量表的非接触式无磁防拆检测装置及方法

技术领域

本发明涉及分体式计量表防拆检测技术领域，尤其涉及一种用于计量表的非接触式无磁防拆检测装置及方法。

背景技术

分体式物联网计量表是物联网技术在计量表上应用的最突出的产品，既具有传统机械计量表的可靠性，又具有物联网通讯的便捷低功耗特性。分离式的结构设计，供水管理部门可以根据需要，先安装普通计量表，待有远传需求时，再安装物联网远传电子模组，为物联远传及智慧水务技术奠定基础，分步实施，更灵活便捷。

但是，这样的分体式结构在某些应用环境中会遭到破坏，当分体式物联网计量表远传电子模组脱离普通机械计量表体后，数据无法更新上传，物联网云平台也不知道为什么会没有更新数据，以至于造成损失。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提供了一种用于计量表的非接触式无磁防拆检测装置，其设置在分体式计量表远传电子模组上，能够自动检测出计量表的远传电子模组是否脱离机械计量表体，从而减少不必要的损失。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明的一种用于计量表的非接触式无磁防拆检测装置，所述计量表为分体式计量表，包括远传电子模组和机械计量表体，所述远传电子模组位于机械计量表体的金属盖上方，防拆检测装置包括设置在计量表的远传电子模组内的检测模组，所述检测模组包括微处理器和LC振荡电路，所述微处理器与LC振荡电路电连接。

在本技术方案中，当远传电子模组正常安装在普通机械计量表体金属壳上方时，由于电感线圈涡流损耗的原因，LC振荡电路产生的LC阻尼振荡会呈现明显的信号衰减。

当远传电子模组已经从机械计量表体金属壳上脱离时(拆表)，由于电感线圈涡流损耗消失的原因，LC振荡电路产生的LC阻尼振荡衰减减小，且振荡信号幅值远大于未拆表的情况。

微处理器控制LC振荡电路每隔一定时间产生一次LC阻尼振荡，通过检测每次LC阻尼振荡的振荡信号幅值变化情况判断远传电子模组是否从机械计量表体金属壳上脱离(即判断是否被拆表)。

作为优选，所述微处理器还与远传电子模组的无线通信模块电连接。当微处理器判断远传电子模组从机械计量表体金属壳上脱离时，通过无线通信模块发送报警信息到物联网云平台。

作为优选，所述LC振荡电路包括电阻R0、电阻R6、电容C2、电感L1、MOS管Q3、MOS管Q4，电感L1第一端与电容C2第一端、微处理器的充电控制端口、微处理器的检测端口电连接，电感L1第二端与电阻R0第一端、电阻R6第一端、MOS管Q3的D极电连接，电阻R0第二端与电容C2第二端电连接，MOS管Q3的G极与微处理器的放电控制端口电连接，电阻R6第二端与MOS管Q4的D极电连接，MOS管Q4的G极与微处理器的激励振荡控制端口电连接，MOS管Q3的S极、MOS管Q4的S极都接地。

作为优选，所述一种用于计量表的非接触式无磁防拆检测装置还包括采样电路，所述采样电路包括电阻R1、电阻R4、电阻R7、电容C1、电容C4，电阻R1第一端与电感L1第一端电连接，电阻R1第二端与电阻R4第一端、电容C1第一端电连接，电阻R4第二端与电容C1第二端、电容C4第一端、电阻R7第一端、微处理器的检测端口电连接，电容C4第二端、电容R7第二端都接地。

本发明的一种用于计量表的非接触式无磁防拆检测方法，用于上述的一种用于计量表的非接触式无磁防拆检测装置，包括以下步骤：

微处理器控制LC振荡电路每隔一定时间产生一次LC阻尼振荡，在每次LC阻尼振荡期间采用如下方法判定计量表的远传电子模组当前是否被拆除：

S1：在LC阻尼振荡开始后的第K秒采集到振荡信号电压值V2，如果V1-V2＞ΔV′，则判定计量表的远传电子模组被拆除，如果V1-V2＜ΔV″，则判定计量表的远传电子模组没有被拆除，如果ΔV″≤V1-V2≤ΔV′，则执行步骤S2，V1为预先测得的计量表完好时LC阻尼振荡在第K秒时的振荡信号电压值，ΔV′、ΔV″为预设的数值；

S2：采集整个LC阻尼振荡期间大于或等于参考电压值Vref的振荡信号峰值中最后一个振荡信号峰值对应的时间T1，如果T2-T1＞ΔT′，则判定计量表的远传电子模组被拆除，如果T2-T1＜ΔT″，则判定计量表的远传电子模组没有被拆除，T2为预先测得的计量表完好时整个LC阻尼振荡期间大于或等于参考电压值Vref的振荡信号峰值中最后一个振荡信号峰值对应的时间，ΔT′、ΔT″为预设的数值，ΔT″＜ΔT′。

本方法检测精度高，保证了判断的可靠性。本方法存在判定容差ΔV＝ΔV′-ΔV″，ΔT＝ΔT′-ΔT″，很难模仿无磁检测参数，可有效防止远传电子模组被拆除后在其边上放置金属进行模拟，可靠性高。第K秒的对应的振荡信号电压值V2为振荡信号的一个峰值电压，第K秒的对应的振荡信号电压值V1为振荡信号的一个峰值电压。

本发明的一种用于计量表的非接触式无磁防拆检测方法，用于上述的一种用于计量表的非接触式无磁防拆检测装置，包括以下步骤：

微处理器控制LC振荡电路每隔一定时间产生一次LC阻尼振荡，在每次LC阻尼振荡期间采用如下方法判定计量表的远传电子模组当前是否被拆除：

N1：采集整个LC阻尼振荡期间大于或等于参考电压值Vref的振荡信号峰值中最后一个振荡信号峰值对应的时间T1，如果T2-T1＞ΔT′，则判定计量表的远传电子模组被拆除，如果T2-T1＜ΔT″，则判定计量表的远传电子模组没有被拆除，如果ΔT″≤T2-T1≤ΔT′，则执行步骤N2，T2为预先测得的计量表完好时整个LC阻尼振荡期间大于或等于参考电压值Vref的振荡信号峰值中最后一个振荡信号峰值对应的时间，ΔT′、ΔT″为预设的数值；

N2：在LC阻尼振荡开始后的第K秒采集到振荡信号电压值V2，如果V1-V2＞ΔV′，则判定计量表的远传电子模组被拆除，如果V1-V2＜ΔV″，则判定计量表的远传电子模组没有被拆除，V1为预先测得的计量表完好时LC阻尼振荡在第K秒时的振荡信号电压值，ΔV′、ΔV″为预设的数值，ΔV″＜ΔV′。

本方法检测精度高，保证了判断的可靠性。本方法存在判定容差ΔV＝ΔV′-ΔV″，ΔT＝ΔT′-ΔT″，很难模仿无磁检测参数，可有效防止远传电子模组被拆除后在其边上放置金属进行模拟，可靠性高。

本发明的有益效果是：能够自动检测出计量表的远传电子模组是否脱离普通计量表，从而减少不必要的损失，检测精度高，可靠性高。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是LC振荡电路及采样电路的一种电路原理图；

图3是远传电子模组与机械计量表体脱离前后的振荡波形示意图；

图4是LC阻尼振荡开始后的第K秒采集到振荡信号示意图；

图5是LC阻尼振荡期间大于或等于参考电压值Vref的振荡信号峰值中最后一个振荡信号峰值对应时间的示意图。

图中：1、微处理器，2、LC振荡电路，3、远传电子模组，4、机械计量表体。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：本实施例的一种用于计量表的非接触式无磁防拆检测装置，如图1所示，计量表为分体式计量表，包括远传电子模组3和机械计量表体4，远传电子模组3位于机械计量表体4的金属盖上方，防拆检测装置包括设置在计量表的远传电子模组内3的检测模组，检测模组包括微处理器1和LC振荡电路2，微处理器1与LC振荡电路2电连接。

远传电子模组与机械计量表体的间距小于等于5mm。当远传电子模组正常安装在普通机械计量表体金属壳上方时，由于电感线圈涡流损耗的原因，LC振荡电路产生的LC阻尼振荡会呈现明显的信号衰减。

当远传电子模组已经从机械计量表体金属壳上脱离时(拆表)，由于电感线圈涡流损耗消失的原因，LC振荡电路产生的LC阻尼振荡衰减减小，且振荡信号幅值远大于未拆表的情况，如图3所示。

微处理器控制LC振荡电路每隔一定时间产生一次LC阻尼振荡，通过检测每次LC阻尼振荡的振荡信号幅值变化情况判断远传电子模组是否从机械计量表体金属壳上脱离(即判断是否被拆表)。

微处理器还与远传电子模组的无线通信模块电连接。当微处理器判断远传电子模组从机械计量表体金属壳上脱离时，通过无线通信模块发送报警信息到物联网云平台。

如图2所示，防拆检测装置还包括采样电路，LC振荡电路2包括电阻R0、电阻R6、电容C2、电感L1、MOS管Q3、MOS管Q4，采样电路包括电阻R1、电阻R4、电阻R7、电容C1、电容C4，电感L1第一端与电容C2第一端、电阻R1第一端、微处理器1的充电控制端口电连接，电感L1第二端与电阻R0第一端、电阻R6第一端、MOS管Q3的D极电连接，电阻R0第二端与电容C2第二端电连接，MOS管Q3的G极与微处理器1的放电控制端口电连接，电阻R6第二端与MOS管Q4的D极电连接，MOS管Q4的G极与微处理器1的激励振荡控制端口电连接，MOS管Q3的S极、MOS管Q4的S极都接地，电阻R1第二端与电阻R4第一端、电容C1第一端电连接，电阻R4第二端与电容C1第二端、电容C4第一端、电阻R7第一端、微处理器1的检测端口电连接，电容C4第二端、电容R7第二端都接地。

本实施例的一种用于计量表的非接触式无磁防拆检测方法，用于上述的一种用于计量表的非接触式无磁防拆检测装置，包括以下步骤：

微处理器控制LC振荡电路每隔一定时间产生一次LC阻尼振荡，在每次LC阻尼振荡期间采用如下方法判定计量表的远传电子模组当前是否被拆除：

S1：如图4所示，在LC阻尼振荡开始后的第K秒采集到振荡信号电压值V2，如果V1-V2＞ΔV′，则判定计量表的远传电子模组被拆除，如果V1-V2＜ΔV″，则判定计量表的远传电子模组没有被拆除，如果ΔV″≤V1-V2≤ΔV′，则执行步骤S2，V1为预先测得的计量表完好时LC阻尼振荡在第K秒时的振荡信号电压值，ΔV′、ΔV″为预设的数值；

S2：如图5所示，采集整个LC阻尼振荡期间大于或等于参考电压值Vref的振荡信号峰值中最后一个振荡信号峰值对应的时间T1，如果T2-T1＞ΔT′，则判定计量表的远传电子模组被拆除，如果T2-T1＜ΔT″，则判定计量表的远传电子模组没有被拆除，T2为预先测得的计量表完好时整个LC阻尼振荡期间大于或等于参考电压值Vref的振荡信号峰值中最后一个振荡信号峰值对应的时间，ΔT′、ΔT″为预设的数值，ΔT″＜ΔT′。

本方法检测精度高，保证了判断的可靠性。本方法存在判定容差ΔV＝ΔV′-ΔV″，ΔT＝ΔT′-ΔT″，很难模仿无磁检测参数，可有效防止远传电子模组被拆除后在其边上放置金属进行模拟，可靠性高。本实施中，第K秒的对应的振荡信号电压值V2为振荡信号的第7个峰值电压，第K秒的对应的振荡信号电压值V1为振荡信号的第7个峰值电压。

实施例2：本实施例的一种用于计量表的非接触式无磁防拆检测方法，用于实施例1的一种用于计量表的非接触式无磁防拆检测装置，包括以下步骤：

微处理器控制LC振荡电路每隔一定时间产生一次LC阻尼振荡，在每次LC阻尼振荡期间采用如下方法判定计量表的远传电子模组当前是否被拆除：

N1：如图5所示，采集整个LC阻尼振荡期间大于或等于参考电压值Vref的振荡信号峰值中最后一个振荡信号峰值对应的时间T1，如果T2-T1＞ΔT′，则判定计量表的远传电子模组被拆除，如果T2-T1＜ΔT″，则判定计量表的远传电子模组没有被拆除，如果ΔT″≤T2-T1≤ΔT′，则执行步骤N2，T2为预先测得的计量表完好时整个LC阻尼振荡期间大于或等于参考电压值Vref的振荡信号峰值中最后一个振荡信号峰值对应的时间，ΔT′、ΔT″为预设的数值；

N2：如图4所示，在LC阻尼振荡开始后的第K秒采集到振荡信号电压值V2，如果V1-V2＞ΔV′，则判定计量表的远传电子模组被拆除，如果V1-V2＜ΔV″，则判定计量表的远传电子模组没有被拆除，V1为预先测得的计量表完好时LC阻尼振荡在第K秒时的振荡信号电压值，ΔV′、ΔV″为预设的数值，ΔV″＜ΔV′。

本方法检测精度高，保证了判断的可靠性。本方法存在判定容差ΔV＝ΔV′-ΔV″，ΔT＝ΔT′-ΔT″，很难模仿无磁检测参数，可有效防止远传电子模组被拆除后在其边上放置金属进行模拟，可靠性高。本实施中，第K秒的对应的振荡信号电压值V2为振荡信号的第7个峰值电压，第K秒的对应的振荡信号电压值V1为振荡信号的第7个峰值电压。

Claims (6)

1.一种用于计量表的非接触式无磁防拆检测装置，所述计量表为分体式计量表，包括远传电子模组(3)和机械计量表体(4)，所述远传电子模组(3)位于机械计量表体(4)的金属盖上方，其特征在于，包括设置在计量表的远传电子模组(3)内的检测模组，所述检测模组包括微处理器(1)和LC振荡电路(2)，所述微处理器(1)与LC振荡电路(2)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于计量表的非接触式无磁防拆检测装置，其特征在于，所述微处理器(1)还与远传电子模组(3)的无线通信模块电连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于计量表的非接触式无磁防拆检测装置，其特征在于，所述LC振荡电路包括电阻R0、电阻R6、电容C2、电感L1、MOS管Q3、MOS管Q4，电感L1第一端与电容C2第一端、微处理器(1)的充电控制端口、微处理器(1)的检测端口电连接，电感L1第二端与电阻R0第一端、电阻R6第一端、MOS管Q3的D极电连接，电阻R0第二端与电容C2第二端电连接，MOS管Q3的G极与微处理器(1)的放电控制端口电连接，电阻R6第二端与MOS管Q4的D极电连接，MOS管Q4的G极与微处理器(1)的激励振荡控制端口电连接，MOS管Q3的S极、MOS管Q4的S极都接地。

4.根据权利要求3所述的一种用于计量表的非接触式无磁防拆检测装置，其特征在于，还包括采样电路，所述采样电路包括电阻R1、电阻R4、电阻R7、电容C1、电容C4，电阻R1第一端与电感L1第一端电连接，电阻R1第二端与电阻R4第一端、电容C1第一端电连接，电阻R4第二端与电容C1第二端、电容C4第一端、电阻R7第一端、微处理器(1)的检测端口电连接，电容C4第二端、电容R7第二端都接地。

5.一种用于计量表的非接触式无磁防拆检测方法，用于权利要求1所述的一种用于计量表的非接触式无磁防拆检测装置，其特征在于，包括以下步骤：

微处理器控制LC振荡电路每隔一定时间产生一次LC阻尼振荡，在每次LC阻尼振荡期间采用如下方法判定计量表的远传电子模组当前是否被拆除：

S1：在LC阻尼振荡开始后的第K秒采集到振荡信号电压值V2，如果V1-V2＞ΔV′，则判定计量表的远传电子模组被拆除，如果V1-V2＜ΔV″，则判定计量表的远传电子模组没有被拆除，如果ΔV″≤V1-V2≤ΔV′，则执行步骤S2，V1为预先测得的计量表完好时LC阻尼振荡在第K秒时的振荡信号电压值，ΔV′、ΔV″为预设的数值；

S2：采集整个LC阻尼振荡期间大于或等于参考电压值Vref的振荡信号峰值中最后一个振荡信号峰值对应的时间T1，如果T2-T1＞ΔT′，则判定计量表的远传电子模组被拆除，如果T2-T1＜ΔT″，则判定计量表的远传电子模组没有被拆除，T2为预先测得的计量表完好时整个LC阻尼振荡期间大于或等于参考电压值Vref的振荡信号峰值中最后一个振荡信号峰值对应的时间，ΔT′、ΔT″为预设的数值，ΔT″＜ΔT′。

6.一种用于计量表的非接触式无磁防拆检测方法，用于权利要求1所述的一种用于计量表的非接触式无磁防拆检测装置，其特征在于，

微处理器控制LC振荡电路每隔一定时间产生一次LC阻尼振荡，在每次LC阻尼振荡期间采用如下方法判定计量表的远传电子模组当前是否被拆除：

N1：采集整个LC阻尼振荡期间大于或等于参考电压值Vref的振荡信号峰值中最后一个振荡信号峰值对应的时间T1，如果T2-T1＞ΔT′，则判定计量表的远传电子模组被拆除，如果T2-T1＜ΔT″，则判定计量表的远传电子模组没有被拆除，如果ΔT″≤T2-T1≤ΔT′，则执行步骤N2，T2为预先测得的计量表完好时整个LC阻尼振荡期间大于或等于参考电压值Vref的振荡信号峰值中最后一个振荡信号峰值对应的时间，ΔT′、ΔT″为预设的数值；

N2：在LC阻尼振荡开始后的第K秒采集到振荡信号电压值V2，如果V1-V2＞ΔV′，则判定计量表的远传电子模组被拆除，如果V1-V2＜ΔV″，则判定计量表的远传电子模组没有被拆除，V1为预先测得的计量表完好时LC阻尼振荡在第K秒时的振荡信号电压值，ΔV′、ΔV″为预设的数值，ΔV″＜ΔV′。