一種水量監測儀的制作方法

技術領域

本發明涉及，尤其涉及本發明涉及遠傳智能水量監測儀，尤其是一種基于光纖傳感和通訊數據光電編碼式遠傳智能水量監測儀。

背景

水量監測儀數據遠傳為用水計量、階梯水價、水務管理等提供了必要的基礎信息。水量監測儀數據遠傳也是水量監測儀智能化網絡化的前提和基礎。

對于非電子式水量監測儀，數據遠傳的前提是通過各種傳感器將機械水量監測儀中葉輪或活塞的位移量轉換成相應的電信號，再將該電信號遠傳。目前遠傳水量監測儀傳感方式通常有干簧管式、霍爾元件式以及光電編碼式。干簧管式技術方案因為干簧管使用壽命的原因已經被淘汰。霍爾元件式技術方案相對于干簧管式方案，具有安裝方便、不易損壞、壽命長、體積小、可以將傳感器模塊放到機芯外部杜絕漏水等長處，目前仍被使用。光電編碼式技術方案是在水量監測儀的字輪端面上制作出特殊的碼道，由于碼道的存在，使得字輪的端面具有擋光和透光的作用。字輪兩側分別安裝了沿同一圓周均勻分布的幾個發光管和相同數量相同分布的光接收管。在抄表的時候，發光管會被點亮，發光管發出的光線照射在字輪端面上。由于字輪旋轉的位置不同，產生擋光和透光作用，就會對應出代表各個0～9這十個數字相應的不同碼道，這樣字輪另一端的接收管就會得到一組明暗信號，再經集成電路計算處理，經可確定字輪的位置，從而得到最終的水量監測儀讀數。但是，光電編碼式的遠傳水量監測儀面臨一個的問題，就是如何解決好濕式水量監測儀的密封性。因為如果在字輪附近出現了氣泡，光線將會形成折射，這會很大程度影響到讀數功能。

技術實現要素：

本發明目的是在遠程水量監測儀中采用光纖傳感器并通過光纖通信模塊將水量監測儀數據遠傳。

為實現上述目的，本發明的技術方案是，一種水量監測儀，其構成包括濕式機械字輪顯示水量監測儀，其特征在于：其構成中還包括有，光纖、光收發裝置、光電轉換模塊及通信模塊，在濕式機械字輪顯示水量監測儀字輪計數器字輪一側端面上按編碼規則設置若干編碼光反射帶，若干根光纖固定于字輪編碼光反射帶的同一側，這些光纖端面位于正對字輪轉動過程中編碼光反射帶所要經過軌跡線、且緊貼字輪端面，這些光纖的另一個端面與光收發裝置呈光連接，光收發裝置與光電轉換模塊及通信模塊相連接，光電轉換模塊及通信模塊將水量監測儀讀數電信號遠傳至主站或采集器。

本發明的優點有，

1.將光纖光收發器作為光電轉換傳感器，利用光纖在水中不影響其發光和接收光的特性，只將光纖部分置于濕式水量監測儀中，其余功能電路，如光收發器、光電轉換模塊及通信模塊、電池等則位于水量監測儀密封殼體之外，有效地解決了濕式水量監測儀的密封問題，同時還保證了光纖光電傳感器的長壽命使用。

2.光纖可以不受環境潮濕的影響，組網布線容易，成本相對較低。

3.由于光纖端面緊靠字輪端，字輪光反射帶與光纖發光和受光端面十分接近，光信號泄露和損失少，另外，光纖光收發器可工作在單一波長（如藍光、綠光或紅光），這樣能提高對背景光線抗干擾能力。

4.光纖通信模塊可以將光信號轉換成電信號，同時還可以轉換成無線電信號RF，或轉換成485總線信號，可方便地為每一塊獨立的水量監測儀提供組網遠傳的通訊接口，具有較強的網絡接入特性。

5.采用單芯光纖光收發器作為光電傳感器，能耗少，且具有較強的抗電磁干擾能力。

附圖說明

圖1是本發明實施例各部分構成及光電信號轉換、處理、傳輸示意圖。

圖2是本發明實施例編碼字輪端面反射帶位置示意圖。

以上附圖中，1是濕式機械水量監測儀，2是字輪計數器，3是光纖束，4是光收發裝置組，5是光電轉換模塊及通信模塊，6是電池，7是主站，8是數據采集器，11是字輪，12是編碼反射帶之一，13是編碼反射帶之二，14是編碼反射帶之三。

具體實施例

本實施例各部分構成如附圖1所示。

通常，濕式機械水量監測儀的字輪計數器共有四個字輪，在濕式機械水量監測儀每個字輪11的一側端面印制有三個編碼光反射帶12、13、14，如附圖2中加陰隱線部分。在每個字輪反射帶一側各配置固定五根光纖。所有光纖進出光的端面正對字輪編碼反射帶運動軌跡線路。所有光纖的另一個進出光端面分別與二十個光收發裝置連接，這二十個光收發裝置處于半雙工狀態，既能發送光信號，又能接收光信號并將光信號轉換為電信號，這二十個光收發裝置電信號接口端與光電轉換模塊及通信模塊電路的接口端連接通訊，光電轉換模塊及通信模塊電路通過無線RF方式與水量監測儀數據采集器通訊，采集器再通過多種方式，如電力線載波、485總線、互聯網等，將采集器中抄表數據信號上傳到主站。

本實施例中，抄表時，二十個光收發裝置同時向五組二十根光纖發出綠光，此刻，字輪計數器的各字輪轉到某一特定位置時，對于某一個字輪而言，五根光纖中，有的光纖端面正對著該字輪的光反射帶，這些光纖另端的光收發裝置瞬間就能接收到反射光信號，輸出電信號，狀態為“1”，而有的光纖端面正對著的不是該字輪的光反射帶，這些光纖的另端光收發裝置就沒有接收到反射的光信號，無電信號輸出，狀態為“0”，用四根光纖及四個光收發裝置就能獲取一個該字輪的具體位置信息，另一根光纖及另一個光收發裝置可以作為校驗，以保證對該字輪具體位置判讀的準確和精確。光電轉換模塊及通信模塊對全部二十個光收發裝置傳來的狀態信息做解碼，進而解譯出字輪計數器中各字輪的具體精確位置。

本實施例只將光纖部分置于濕式水量監測儀中，其余功能電路，如光收發裝置、光電轉換模塊及通信模塊、電池等則位于水量監測儀密封殼體之外，有效地解決了濕式水量監測儀的密封問題，同時還保證了光纖光電傳感器的長壽命使用。

本實施例中，由于光纖端面緊靠字輪端，字輪光反射帶與光纖發光和受光端面十分接近，光信號泄露和損失少，另外，光纖光收發器可工作在單一波長（如藍光、綠光或紅光），這樣能提高對背景光線抗干擾能力。

本實施例采用平時休眠，人工或定時喚醒讀數，這樣電能消耗極少，電池壽命增加。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

盡管已經示出和描述了本發明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解：在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由權利要求及其等同物限定。