一种基于超声波调制的无线数据传输智能远传水表制造技术

本发明专利技术涉及一种基于超声波调制的无线数据传输智能远传水表。包括连接机构，机械水表，数据读取组件，电池组件和超声波组件，所述超声波组件包括单片机，超声波信号调制解调芯片，前向纠错编码解码芯片，超声波信号转换电路，超声波发射接收换能器，所述数据读取组件读取数据方式为脉冲直读、光电直读、摄像直读中任意一种。本发明专利技术具有以下优点：既可以保留现有无线智能远传水表现场安装方便的特征，同时又可以规避一些现有无线智能远传水表无线信号质量受天气、无线频段串扰、楼宇结构等的影响，提高信号传输质量，降低后期维护工作量。

Wireless data transmission intelligent remote water meter based on ultrasonic modulation

The invention relates to a wireless data transmission intelligent remote water meter based on ultrasonic modulation. Including the connection mechanism, mechanical water meter, data reading module, battery pack and ultrasonic module, the ultrasonic component comprises a single chip computer, ultrasonic signal modulation and demodulation chip, FEC encoding and decoding chip, ultrasonic signal conversion circuit, transmitting and receiving ultrasonic transducer, wherein the data reading module read data for direct reading, direct reading, pulse in any kind of camera direct reading. The invention has the following advantages: not only can keep the existing wireless intelligent remote meter installation and convenient features, but also can avoid some effects of existing wireless intelligent remote meter wireless signal quality by the weather, wireless band crosstalk, building structure, improve signal transmission quality, and reduce the maintenance workload.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智能水表，尤其涉及一种基于超声波调制的无线数据传输智能远传水表。
技术介绍
目前智能远传水表的数据传输方式有有线传输和无线传输两种:有线传输主要基于M-bus总线、485总线等技术；无线传输主要基于470MHz～510MHz频段、ZigBee、GPRS、LTE等技术。有线智能远传水表的信号传输质量相对无线传输会更好，但需要现场布线，适合小区楼宇现场PVC布线管已经布置好的场合,老旧小区等没有预先进行PVC布管的应用场合，安装、施工较为复杂；基于470MHz～510MHz频段、ZigBee、GPRS、LTE等无线技术的智能无线远传水表，现场施工简单方便，但是无线信号传输质量受天气、无线频段串扰、楼宇结构(水泥钢筋)等不可变因素影响比较大，施工前的现场勘查工作量较大，后期网络维护工作量也比较大。
技术实现思路
针对现有技术中的问题，本专利技术提供一种基于超声波调制的无线数据传输智能远传水表。为解决以上问题，本专利技术的解决方案是：基于超声波调制的无线数据传输智能远传水表，包括连接机构，用于读取机械水表水流量的数据读取组件，与数据读取组件相连接用于将数据读取组件读取的水流量数据转变为超声波信号并发送的超声波组件，用于提供数据读取组件和超声波组件工作所需电能的电池组件，所述数据读取组件、超声波组件、电池组件通过连接机构安装在机械水表上。所述超声波组件包括依次连接的接收并处理水流量数据的单片机，将水流量数据调制成超声波信号或将超声波信号解调为水流量数据的超声波信号调制解调电路，对超声波信号进行纠错编码或纠错解码的前向纠错编码解码电路，用于超声波信号转换的超声波信号转换电路，用于发射超声波信号或接收超声波信号超声波发射接收换能器。所述单片机的输入端与数据读取组件连接从而获取水表流量数据，所述超声波信号调制解调电路的输入端与单片机的输出端相连，将水表流量数据调制成超声波信号，所述前向纠错编码解码电路的输入端与超声波信号调制解调电路的输出端连接，在超声波信号调制解调电路调制的水表流量数据中增加纠错编码，所述超声波信号转换电路的输入端与前向纠错编码解码芯片的输出端连接，超声波信号转换电路的输出端与超声波发射接收换能器发射端的输入连接，超声波信号转换电路对经过调制和编码的信号进行转换，超声波发射接收换能器发射端将经过调制、编码、转换的水表流量数据信号以超声波发送，所述超声波组件还可通过超声波发射接收换能器接收端接收超声波信号，超声波发射接收换能器接收端的输出与超声波信号转换电路连接，超声波信号转换电路的输出端与前向纠错编码解码电路连接，前向纠错编码解码电路与超声波信号调制解调电路连接，通过超声波信号转换电路进行信号转换，通过前向纠错编码解码电路进行超声波信号的纠错解码，通过超声波信号调制解调电路把超声波信号进行解调，最后把经过转换、解码和解调的信号传送到单片机。从以上描述可以看出，本专利技术具有以下优点：既可以保留现有无线智能远传水表现场安装方便的特征，同时又可以规避一些现有无线智能远传水表无线信号质量受天气、无线频段串扰、楼宇结构(水泥钢筋)等的影响，提高信号传输质量，降低后期维护工作量。目前常见的机械式远传水表，其数据读取原理有脉冲数据读取、光电编码数据读取、摄像图像数据读取三种。基于这三种传感原理，再另外增加电池组件、超声波调制数据传输组件，就构成了基于超声波调制的无线智能远传水表。通过对用水流量的“传感”、“读取”、“传输”，将用水量信息，以超声波通信的方式传输至远端抄表主站节点。作为改进，所述数据读取组件读取数据方式为脉冲直读、光电直读、摄像直读中任意一种。本技术方案在现有的水表结构上进行的改进，通用性高，方案灵活且性能好。作为进一步的改进，所述无线智能远传水表超声波组件内还内置有时钟芯片。电池组件为整个无线智能远传水表电子部件提供工作需要的电能，由于水表的抄读频次可以非常少，如一天一次，或者两天一次，为了节约电池功耗，无线智能远传水表内置时钟芯片，定时触发当前用水流量信息的“传感”、“读取”、“传输”。这样既能满足用户对抄读数据频次的要求，同时又能保证电池具有充分的工作寿命。作为进一步的改进，所述连接机构的安装方式为吸附式安装、U型马蹄接头安装中的至少一种安装方式。吸附式安装可直接吸附在机械水表的表盘上，安装简易；双U型卡扣式安装可通过六角螺钉等部件和U型马蹄接头把数据读取组件、超声波组件和电池组件安装在机械水表上，安装牢固。作为进一步的改进，所述超声波发射接收电路(8)的发射频率为20000-35000HZ，接收频率为20000-35000HZ。超声波是一种频率高于20000赫兹的声波，它的方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术超声波组件的结构示意图；图3是本专利技术连接机构的双U型卡扣式安装结构的示意图；图4是本专利技术连接机构的吸附式安装结构的示意图。附图标记：1、连接机构，2、数据读取组件，3、超声波组件，4、电池组件，5、单片机，6、超声波信号调制解调电路，7、前向纠错编码解码电路，8、超声波信号转换电路，9、超声波发射接收换能器，10、时钟芯片。具体实施方式结合图1，详细说明本专利技术的第一个具体实施例，但不对本专利技术的权利要求做任何限定。如图1所示，基于超声波调制的无线智能远传水表包括连接机构1，数据读取组件2，电池组件4和超声波组件3，所述数据读取组件2、超声波组件3、电池组件4通过连接机构1安装在机械水表上。更具体地，所述连接机构1的安装方式为吸附式安装、双U型卡扣式安装中的至少一种安装方式。更具体地，所述数据读取组件2读取数据方式为脉冲直读、光电直读、摄像直读中任意一种。其主要功能块有：①“连接机构”，与机械水表连接，数据读取组件、超声波组件、电池组件通过连接机构安装在机械水表上；②“数据读取组件”，数据读取组件有三种不同的读取方式，脉冲数据读取、光电编码数据读取、摄像图像数据读取；③“超声波组件”，包含单片机，超声波信号调制解调电路，前向纠错编码解码电路，超声波信号转换电路，超声波发射接收换能器，时钟芯片；④“电池组件”，提供无线智能远传水表数据读取组件、超声波组件工作需要的电能。使用时，基于超声波调制的无线智能远传水表的工作过程是：第一步：数据读取组件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于超声波调制的无线数据传输智能远传水表，其特征在于：包括连接机构(1)，用于读取机械水表水流量的数据读取组件(2)，与数据读取组件(2)相连接用于将数据读取组件(2)读取的水流量数据转变为超声波信号并发送的超声波组件(3)，用于提供数据读取组件(2)和超声波组件(3)工作所需电能的电池组件(4)，所述数据读取组件(2)、超声波组件(3)、电池组件(4)通过连接机构(1)安装在机械水表上。

【技术特征摘要】
1.一种基于超声波调制的无线数据传输智能远传水表，其特征在于：包括
连接机构(1)，用于读取机械水表水流量的数据读取组件(2)，与数据读取组
件(2)相连接用于将数据读取组件(2)读取的水流量数据转变为超声波信号
并发送的超声波组件(3)，用于提供数据读取组件(2)和超声波组件(3)工
作所需电能的电池组件(4)，所述数据读取组件(2)、超声波组件(3)、电池
组件(4)通过连接机构(1)安装在机械水表上。
2.根据权利要求1所述的基于超声波调制的无线数据传输智能远传水表，
其特征在于：所述超声波组件(3)包括依次连接的接收并处理水流量数据的
单片机(5)，将水流量数据调制成超声波信号或将超声波信号解调为水流量数
据的超声波信号调制解调电路(6)，对超声波信号进行纠错编码或纠错解码的
前向纠错编码解码电路(7)，用于超声波信号转换的超声波信号转换电路(8)，
用于发射...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈占新，
申请(专利权)人：无锡聚为科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32