大口徑電子智能水表的原理及設(shè)計

今天為大家介紹一項國家發(fā)明授權(quán)專利——大口徑電子智能水表。該專利由深圳市華旭科技開發(fā)有限公司申請，并于2017年10月27日獲得授權(quán)公告。

內(nèi)容說明

本發(fā)明涉及電子智能水表，特別是涉及大口徑電子智能水表。

發(fā)明背景

目前，水表是供水企業(yè)與用戶之間進(jìn)行貿(mào)易結(jié)算的主要計量工具，也是進(jìn)行水量分析的主要數(shù)據(jù)來源。據(jù)統(tǒng)計在供水企業(yè)的水計量系統(tǒng)中，大表計量的部分占到總供水量很大一部分，尤其是在大中城市和工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)，大表計量所占比例更是高達(dá)60%—80%。所以大口徑水表管理是供水企業(yè)賴以生存與發(fā)展的一個重要環(huán)節(jié)，其管理水表能力的高低決定著水司的盈利能力，因此受到供水企業(yè)的高度關(guān)注，但如何管理這一難題也時時刻刻困擾著很多供水企業(yè)。大口徑水表的智能化程度決定了水司的管理方式。

在遠(yuǎn)傳電子智能水表中，基本采用光電直讀和攝像式是兩種不同的遠(yuǎn)傳抄表技術(shù)，各有優(yōu)缺點(diǎn)，但是不關(guān)聯(lián)。攝像式技術(shù)在應(yīng)用過程中，其可以直接在管理軟件中看到水表機(jī)械讀數(shù)的圖片，對讀數(shù)出現(xiàn)爭議時，有依據(jù)可查；但是，對于上傳上來的讀數(shù)圖片，如何轉(zhuǎn)化成讀數(shù)，卻煞費(fèi)周折，并不理想；主要是因為水表的使用環(huán)境、字輪隨著用水而轉(zhuǎn)動，字輪讀數(shù)介于二者之間時，沒有算法可以識別。光電直讀技術(shù)能夠遠(yuǎn)傳抄表，但是，現(xiàn)有采用光電直讀的大口徑電子智能水表中，有時讀表也不準(zhǔn)確，常出現(xiàn)爭議，需要到現(xiàn)場核查。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提出一種采用光電直讀和攝像式雙重技術(shù)處理的大口徑電子智能水表，抄表準(zhǔn)確度高，無需現(xiàn)場核查，節(jié)約供水企業(yè)的管理成本。

本發(fā)明解決所述技術(shù)問題可以通過采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：設(shè)計、制作一種大口徑電子智能水表，包括表蓋，安裝于表蓋的齒輪組和計數(shù)字輪組以及光電數(shù)據(jù)采樣電路板；所述表蓋內(nèi)還安裝有采集處理運(yùn)算電路板，該采集處理運(yùn)算電路板上安裝有微型攝像頭，該微型攝像頭對準(zhǔn)水表的計數(shù)器字輪讀數(shù)，所述微型攝像頭與采集處理運(yùn)算電路板數(shù)據(jù)連接；計數(shù)字輪組的字輪圓柱內(nèi)，沿軸向開有透光槽，計數(shù)字輪組的每個字輪兩側(cè)均設(shè)有側(cè)板，各兩塊側(cè)板上分別安裝有數(shù)個相互成對的光電傳感器，這些光電傳感器均與光電數(shù)據(jù)采樣電路板電連接；所述光電數(shù)據(jù)采樣電路板與采集處理運(yùn)算電路板數(shù)據(jù)連接；所述采集處理運(yùn)算電路板再借助線纜外接微控制器及存儲器；所述光電傳感器檢測并對計數(shù)字輪的讀數(shù)位置產(chǎn)生編碼，通過光電數(shù)據(jù)采樣電路板轉(zhuǎn)化為對應(yīng)準(zhǔn)確的電子讀數(shù)，再經(jīng)過采集處理運(yùn)算電路板實(shí)現(xiàn)圖像和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)同時輸出。

所述計數(shù)字輪組上，每個字輪的環(huán)形圓柱面設(shè)有“0-9”十個數(shù)字，每個數(shù)字對應(yīng)的圓心角為36°，每個數(shù)字對應(yīng)圓心角的區(qū)域分為四個等份，每個等份對應(yīng)圓心角9°，即在數(shù)字“1”的跨度上分為0 .25、0 .50、0 .75和1 .00共四個跨度，其余數(shù)字以此類推；所述透光槽設(shè)有三個，均成扇形，第一透光槽的跨度及位置在0 .25—1 .00之間、第二透光槽的跨度及位置在3 .75—5 .25之間、第三透光槽的跨度及位置在6 .00—8 .75之間，即每個數(shù)字的四個等份位置產(chǎn)生三個識別編碼，數(shù)字X .25—X .50，X .50-X .75這兩個區(qū)間的識別編碼相同，X代表“0-9”十個數(shù)對應(yīng)的數(shù)字；每個字輪的兩側(cè)板上，各設(shè)有五個光電傳感器，一側(cè)發(fā)射、一側(cè)接收，即每個字輪對應(yīng)五對光電傳感器；側(cè)板上的五個光電傳感器與透光槽的輪輻半徑相同，均勻的分布；每個字輪轉(zhuǎn)動時，發(fā)射端的五個光電傳感器所發(fā)射的光，遇到前述三個透光槽轉(zhuǎn)到對應(yīng)位置時即可穿過，反之即不能穿過，每個字輪轉(zhuǎn)一圈，產(chǎn)生30個識別編碼。

所述表蓋內(nèi)還安裝有電路板支架和透明內(nèi)罩，所述采集處理運(yùn)算電路板安裝固定在電路板支架，透明內(nèi)罩與電路板支架扣合后形成一密閉空間，采集處理運(yùn)算電路板處于所述密閉空間內(nèi)。

同現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明大口徑電子智能水表的技術(shù)效果在于：1 。采用光電直讀和攝像式雙重保險的抄表方式，準(zhǔn)確度高，無需現(xiàn)場核查，節(jié)約供水企業(yè)的管理成本；2 。字輪組內(nèi)透光槽的設(shè)計，保證光電直讀數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。