基于塑料光纖傳感和通訊的遠傳智能水表的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及遠傳智能水表，尤其是一種基于塑料光纖傳感和通訊數據光電編碼式遠傳智能水表。
【背景技術】
[0002]水表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。水表數據遠傳也是水表智能化網絡化的前提和基礎。
[0003]對于非電子式水表，數據遠傳的前提是通過各種傳感器將機械水表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。目前遠傳水表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表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O?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，從而得到最終的水表讀數。但是，光電編碼式的遠傳水表面臨一個的問題，就是如何解決好濕式水表的密封性。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。
【發明內容】
[0004]本實用新型目的是在遠程水表中采用塑料光纖傳感器并通過塑料光纖通訊模塊將水表數據遠傳。
[0005]為實現上述目的，本實用新型的技術方案是，一種基于塑料光纖傳感和通訊的遠傳智能水表，其構成包括濕式機械字輪顯示水表，其特征在于:其構成中還包括有，塑料光纖、單芯光收發器、光電編碼處理及通訊模塊，在濕式機械字輪顯示水表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，若干根塑料光纖固定于字輪編碼光反射帶的同一側，這些塑料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，這些塑料光纖的另一個端面與單芯光收發器呈光連接，單芯光收發器與光電編碼處理及通訊模塊相連接，光電編碼處理及通訊模塊將水表讀數電信號遠傳至主站或采集器。
[0006]本實用新型的優點有，
[0007]1.將塑料光纖光收發器作為光電轉換傳感器，利用塑料光纖在水中不影響其發光和接收光的特性，只將塑料光纖部分置于濕式水表中，其余功能電路，如光收發器、光電編碼處理及通訊模塊、電池等則位于水表密封殼體之外，有效地解決了濕式水表的密封問題，同時還保證了塑料光纖光電傳感器的長壽命使用。
[0008]2.塑料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。
[0009]3.由于塑料光纖端面緊靠字輪端，字輪光反射帶與塑料光纖發光和受光端面十分接近，光信號泄露和損失少，另外，塑料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。
[0010]4.塑料光纖通訊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表提供組網遠傳的通訊接口，具有較強的網絡接入特性。
[0011]5.采用單芯塑料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】
[0012]圖1是本實用新型實施例各部分構成及光電信號轉換、處理、傳輸示意圖。
[0013]圖2是本實用新型實施例編碼字輪端面反射帶位置示意圖。
[0014]以上附圖中，I是濕式機械水表，2是字輪計數器，3是塑料光纖束，4是單芯光收發器組，5是光電編碼處理及通訊模塊，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。
【具體實施方式】
[0015]實施例一:
[0016]本實施例各部分構成如附圖1所示。
[0017]通常，濕式機械水表的字輪計數器共有四個字輪，在濕式機械水表每個字輪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塑料光纖。所有塑料光纖進出光的端面正對字輪編碼反射帶運動軌跡線路。所有塑料光纖的另一個進出光端面分別與二十個單芯光收發器連接，這二十個單芯光收發器處于半雙工狀態，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，這二十個單芯光收發器電信號接口端與光電編碼處理及通訊模塊電路的接口端連接通訊，光電編碼處理及通訊模塊電路通過無線RF方式與水表數據采集器通訊，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。
[0018]本實施例中，抄表時，二十個單芯光收發器同時向五組二十根塑料光纖發出綠光，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，五根塑料光纖中，有的塑料光纖端面正對著該字輪的光反射帶，這些塑料光纖另端的單芯光收發器瞬間就能接收到反射光信號，輸出電信號，狀態為“I”，而有的塑料光纖端面正對著的不是該字輪的光反射帶，這些塑料光纖的另端單芯光收發器就沒有接收到反射的光信號，無電信號輸出，狀態為“O”，用四根塑料光纖及四個單芯光收發器就能獲取一個該字輪的具體位置信息，另一根塑料光纖及另一個單芯光收發器可以作為校驗，以保證對該字輪具體位置判讀的準確和精確。光電編碼處理及通訊模塊對全部二十個單芯光收發器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。
[0019]本實施例只將塑料光纖部分置于濕式水表中，其余功能電路，如單芯光收發器、光電編碼處理及通訊模塊、電池等則位于水表密封殼體之外，有效地解決了濕式水表的密封問題，同時還保證了塑料光纖光電傳感器的長壽命使用。
[0020]本實施例中，由于塑料光纖端面緊靠字輪端，字輪光反射帶與塑料光纖發光和受光端面十分接近，光信號泄露和損失少，另外，塑料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。
[0021]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。
【主權項】
1.一種基于塑料光纖傳感和通訊的遠傳智能水表，其構成包括濕式機械字輪顯示水表，其特征在于:其構成中還包括有，塑料光纖、單芯光收發器、光電編碼處理及通訊模塊，在濕式機械字輪顯示水表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，若干根塑料光纖固定于字輪編碼光反射帶的同一側，這些塑料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，這些塑料光纖的另一個端面與單芯光收發器呈光連接，單芯光收發器與光電編碼處理及通訊模塊相連接，光電編碼處理及通訊模塊將水表讀數電信號遠傳至主站或采集器。
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于塑料光纖傳感和通訊的遠傳智能水表，其構成包括濕式機械字輪顯示水表，其特征在于：其構成中還包括有，塑料光纖、單芯光收發器、光電編碼處理及通訊模塊，在濕式機械字輪顯示水表中的字輪一側端面上按編碼規則設置若干編碼光反射帶，若干根塑料光纖固定于該字輪編碼光反射帶的同一側，這些塑料光纖端面貼近且正對字輪轉動時編碼光反射帶所要經過軌跡線，這些塑料光纖的另一個端面與單芯光收發器呈光連接，單芯光收發器與光電編碼處理及通訊模塊相連接，光電編碼處理及通訊模塊將水表讀數電信號遠傳至主站。本實用新型有效解決了濕式水表光電讀數的密封問題，由于塑料光纖端面緊靠字輪，光信號泄露和損失少，抗干擾、省能耗。
【IPC分類】G01F15/06
【公開號】CN205352487
【申請號】CN201521120233
【發明人】胡國祥, 胡南凱, 胡文彬
【申請人】南京宇能新能源科技有限公司
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2015年12月30日