CN201134159Y

CN201134159Y - 智能计量表数据采集器

Info

Publication number: CN201134159Y
Application number: CNU2007203092782U
Authority: CN
Inventors: 马自飞; 饶翔; 苑莉艳
Original assignee: China Communication Planning and Design Institute for Waterway Transportation Co
Current assignee: China Communication Planning and Design Institute for Waterway Transportation Co
Priority date: 2007-12-29
Filing date: 2007-12-29
Publication date: 2008-10-15
Anticipated expiration: 2017-12-29

Abstract

本实用新型公开了一种智能计量表数据采集器，包括计数器，计数器具有字轮，所述字轮径向同一圆周上开有两个圆弧槽孔，两个槽孔近端间距为54度，远端间距为126度，在每个字轮的两侧分别设有光电发射线路板和光电接收线路板，光电发射线路板上与字轮槽孔相同的圆周上均匀设有5个光电发射管，所述圆周的圆心与字轮的圆心同轴，字轮另一侧的光电接收线路板上设有5个与光电发射管对应的光电接收管，所述光电发射线路板和光电接收线路板通过接口与一微电脑处理器连接，所述微电脑处理器还连接有通信芯片和电源芯片，所述通信芯片连接有通信接口。本实用新型读数精确，受外界干扰小。

Description

智能计量表数据采集器

技术领域

本实用新型涉及计量表的数据读取装置技术领域，具体的说是一种智能的计量表数据采集器。

背景技术

目前，本领域中计量表数据的远程读取有脉冲式、电阻式和摄像式，最初应用的技术是脉冲式，在计量表具的计数盘上加装磁铁，如磁铁安装在计数盘位上，在其附近安装干簧管，当转盘每转一圈，磁铁经过干簧管一次即产生一个开关信号(脉冲)，由外部的采集器提供电源并采集累计脉冲个数，通过公式计算用量。采用此技术需24小时加电，一旦断电所有计量数据丢失，必须重新初始化系统。最终由于其可靠性低、计量误差大、维护工作繁琐，已逐渐被淘汰；随后相继出现了电阻式、光电式、摄像式，电阻式是在计量表具的计数盘上每个刻度对应的位置上装上电阻，通过判断接收电阻阻值来确定计数器的位置，这些传感器读出的行列数码经过微机芯片译码，将其转换成表盘所示的读数。由于传感器与计数器紧密接触，长时间工作易磨损，造成工作不可靠，无法实际应用；摄像式虽然是非接触式的，但如果计数器表面出现脏物或水气等，计数器示数不能被很好的识别，也就是说，计数器示数读取的准确性完全由识别算法的好坏、计数器的工作环境决定。所以研究一种读数准确性高，受外界影响小的计量器数据采集装置是很重要的。

发明内容

本实用新型的目的为提供一种读数准确性高、受外界影响小的智能计量表数据采集器。

实现上述发明目的的技术方案如下：

智能计量表数据采集器，包括计数器，计数器具有字轮，所述字轮径向同一圆周上开有两个圆弧槽孔，两个槽孔近端间距为54度，远端间距为126度，在每个字轮的两侧分别设有光电发射线路板和光电接收线路板，光电发射线路板上与字轮槽孔相同的圆周上均匀设有5个光电发射管，所述圆周的圆心与字轮的圆心同轴，字轮另一侧的光电接收线路板上设有5个与光电发射管对应的光电接收管，所述光电发射线路板和光电接收线路板通过接口与一微电脑处理器连接，所述微电脑处理器还连接有通信芯片和电源芯片，所述通信芯片连接有通信接口。

所述光电发射线路板和光电接收线路板合用一块基板，基板内设有光电发射线路和光电接收线路，组成光电发射、接收线路板，所述光电发射、接收线路板的一面设置光电发射管，另一面对应设置有光电接收管。

所述微电脑处理器、通信芯片、电源芯片和通信接口组成主线路板，在主线路板的上端开有豁口，所述光电发射线路板和光电接收线路板垂直焊接于所述豁口内。

所述智能计量表数据采集器还具有一个远程读取端，所述通信芯片通过有线或无线与远程读取端连接。

所述主线路板上设有一个溢胶孔和一个定位孔。

本实用新型通过微电脑处理器控制光电发射线路板上的光电发射管轮流发光，如果光线穿过字轮上的槽孔，则光电接收线路板上的光电接收管接收到光线导通；如果光线被字轮挡住，则光电接收管不能导通，最终根据字轮一侧的光电接收管的导通状态确定字轮的示值。

本实用新型具有如下特点：

1)仅抄表时供电(平时无需供电)；

2)准确计量，便于为计量表具收费管理单位提供定期使用量统计，方便调度控制；

3)本系统无需初始化，自动读取计量表具示值，大大减轻了抄表系统维护工作量；

4)机械读数和电子读数保持一致，避免因累计误差或表具倒转等因素引起两者读数不一致的情况；

5)传感器是无磁非接触式的，不存在外界磁干扰引起读数不准的现象；

6)电子读数装置不影响原来一次仪表的计量精度。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型的光电发射线路板外部结构图；

图3为本实用新型的计数器的字轮的侧面结构图；

图4为本实用新型的光电发射线路板和光电接收线路板电原理图；

图5为本实用新型的主线路板电原理图。

图6为本实用新型工作的流程图

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1-5所示，智能计量表数据采集器，包括计数器、光电发射和接收线路板和主线路板3，计数器具有字轮2，所述字轮2径向同一圆周上开有两个圆弧槽孔5，两个槽孔近端间距6为54度，远端间距7为126度，在每个字轮的两侧分别设有光电发射线路板1和光电接收线路板，所述光电发射线路板和光电接收线路板合用一块基板，基板内设有光电发射线路和光电接收线路，组成光电发射、接收线路板，所述光电发射、接收线路板的一面设置有5个光电发射管，另一面对应设置有5个光电接收管，光电发射、接收线路板上的光电发射管和光电接收管在一个圆周上均匀分布，光电发射管和光电接收管的圆周与字轮槽孔圆周相对应，所述光电发射管和光电接收管的圆周的圆心与字轮的圆心同轴，所述主线路板包括微电脑处理器、通信芯片、电源芯片和通信接口，所述微电脑处理器采用单片机PIC16F73，单片机连接通信芯片MAX487ESA、接口BUS_TOUMING和电源芯片HT7150，所述通信芯片连接有通信接口MAX487ESA，所述光电发射管和光电接收管通过焊盘与主线路板的接口连接，在主线路板的上端开有豁口，所述光电发射线路板和光电接收线路板垂直焊接于所述豁口内。

所述智能计量表数据采集器还具有一个远程读取端，所述通信芯片通过有线或无线与远程读取端连接。便于远程读取数据。

所述主线路板上设有一个溢胶孔和一个定位孔。便于安装在计数器上。

为便于对本实用新型进一步理解，下面结合流程图对本实用新型的工作过程进行描述。

如图6所示，对于每位计数器而言，读其示数时，电路控制计数器一侧的5支光电发射管轮流发光，如果某支光电发射管发出的光未被计数器阻挡(即通过计数器字轮上的槽孔)，计数器另一侧相对应的光电接收管将导通，导通标记为“1”，否则标记为“0”。

5对光电发射接收管根据其导通状态分别对应5位二进制编码的5位，这样每位计数器就会有32种状态，即00000-11111(十进制0-31)。考虑到编码时4位或4位以上为“0”或为“1”可能是干扰的概率大，编码时这些代码被放弃；如果读数时出现这些代码，则表示光电管出现问题。这些代码共12个，十进制数分别为0、1、2、4、8、15、16、23、27、29、30、31，称为C组码。其余的20个代码是有效码，分为A、B两组，每组10个。

A组代码： 17、20、24、10、12、5、6、18、3、9；

分别代表计数器的示值：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。

B组代码： 21、28、26、14、13、7、22、19、11、25；

分别代表计数器处于： 0-1、1-2、2-3、3-4、4-5、5-6、6-7、7-8、8-9、9-0进位状态。

如果某位计数器正处于进位状态，根据约定，即可以取其低值作为其示值，也可以取其高值作为其示值；如此，这20个有效码可确定计数器的示值。读取某位计数器示值的具体步骤如下：

(1)CPU控制计数器一侧的第一支光电发射管发光。

(2)CPU读取计数器另一侧、与正发光的光电发射管相对应的光电接收管的状态(导通还是截止)。

(3)CPU保存此状态并记为X1(X1＝0：截止，X1＝1：导通)。

(4)CPU控制计数器一侧的第一支光电发射管断电。

(5)CPU控制计数器一侧的第二支光电发射管发光。

(6)CPU读取计数器另一侧、与正发光的光电发射管相对应的光电接收管的状态(导通还是截止)。

(7)CPU保存此状态并记为X2(X2＝0：截止，X2＝1：导通)。

(8)CPU控制计数器一侧的第二支光电发射管断电。

(9)重复前4个步骤，CPU分别控制计数器一侧的第三、四、五支光电发射管发光，然后分别读取计数器另一侧、与正发光的光电发射管相对应的光电接收管的状态(导通还是截止)，分别保存这些状态并记为X3、X4、X5(Xi＝0：截止，Xi＝1：导通i＝3、4、5)。

(10)CPU根据X1、X2、X3、X4、X5生成5位二进制编码X5X4X3X2X1，即十进制数0到31之间的某个码值。

(11)如果读出的十进制码值为C组码之一，CPU保存这个计数器示值为十六进制数E(也可表示为A、B、C、D或F)；如果读出的十进制码值为A组码之一或B组码之一，CPU根据前述的A组码或B组码与计数器示值的对应关系，CPU找出这个码值对应的计数器示值并保存。

(12)重复步骤1-11，CPU读取并保存其它几位计数器的示值。

后面附图中的图5打印出来不清楚，请提供一幅清楚的，避免审查过程中补正，延长授权时间。

Claims

1.智能计量表数据采集器，包括计数器，计数器具有字轮，其特征为：所述字轮径向同一圆周上开有两个圆弧槽孔，两个槽孔近端间距为54度，远端间距为126度，在每个字轮的两侧分别设有光电发射线路板和光电接收线路板，光电发射线路板上与字轮槽孔相同的圆周上均匀设有5个光电发射管，所述圆周的圆心与字轮的圆心同轴，字轮另一侧的光电接收线路板上设有5个与光电发射管对应的光电接收管，所述光电发射线路板和光电接收线路板通过接口与一微电脑处理器连接，所述微电脑处理器还连接有通信芯片和电源芯片，所述通信芯片连接有通信接口。

2.根据权利要求1所述的智能计量表数据采集器，其特征为：所述光电发射线路板和光电接收线路板合用一块基板，基板内设有光电发射线路和光电接收线路，组成光电发射、接收线路板，所述光电发射、接收线路板的一面设置光电发射管，另一面对应设置有光电接收管。

3.根据权利要求1所述的智能计量表数据采集器，其特征为：所述微电脑处理器、通信芯片、电源芯片和通信接口组成主线路板，在主线路板的上端开有豁口，所述光电发射线路板和光电接收线路板垂直焊接于所述豁口内。

4.根据权利要求2所述的智能计量表数据采集器，其特征为：所述主线路板上设有一个溢胶孔和一个定位孔。

5.根据权利要求1所述的智能计量表数据采集器，其特征为：所述智能计量表数据采集器还具有一个远程读取端，所述通信芯片通过有线或无线与远程读取端连接。