无线集抄直读燃气表制造技术

本实用新型专利技术公开了一种无线集抄直读燃气表，它包括表壳，该表壳内设有主控电路，在该主控电路中，光电阵列、无线通信单元和电源均与单片机相连。光电阵列由五组红外收发单元构成，每组红外收发单元设有五对红外发光管和红外接收管，计数器组件中代表个十百千万位的字轮上均开设有与字轮同圆心的１８０°半圆形开口，代表个十百千万位的字轮位置分别设置一组红外收发单元，每组红外收发单元的每对红外发光管和红外接收管分别对应字轮上开设的半圆形开口所在的圆周而放置于字轮的两侧。本实用新型专利技术燃气表直读准确可靠，安装维护方便，表具间通过无线网络远距离通信而实现无线快速集中自动抄表，实现了数据的实时汇总。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

Wireless direct reading gas meter

The utility model discloses a wireless set direct reading gas meter, which comprises the case, case is arranged in the main control circuit, the main control circuit, a photoelectric array, the wireless communication unit and power supply are connected with the mcu. Photovoltaic array is composed of five groups of infrared transceiver modules, each infrared transceiver unit is provided with five pairs of infrared light emitting tube and infrared receiving tube, a character wheel counter component represents the implementing position are respectively arranged on the wheel and concentric 180 DEG semicircular openings, representing a 10 million bit word wheel position a group of infrared transceiver unit are set to each of the infrared emitting tube and infrared receiving tube on both sides of the circumference of corresponding semicircular open wheel openings on the wheel and placed in each group of infrared transceiver units. The utility model has the advantages of accurate and reliable direct reading of the gas meter, convenient installation and maintenance, and fast wireless centralized automatic meter reading by wireless communication between tables.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种燃气表，具体地说，是涉及一种具有无线集中自动抄 表功能的直读燃气表。
技术介绍
目前，国内常用的抄表方式主要有人工抄表、ic卡预收费抄表、有线集中抄表(由485总线、电力线或MBUS等连接)、无线集中抄表等方式。这些抄 表方式虽然可以实现抄读燃气表表具示数的目的，但是，它们均存在效率低、 实效性差以及网络布线维护繁琐、安装施工维护困难等缺点。例如，目前的无 线集中抄表方式大多采用星型通信网络，这种星型通信网络需要安装起到通信 汇接作用的集中器，但是对于燃气用户来说，集中器的安装施工和维护难度较 大，实用性差。又如，目前的直读燃气表大多采用直接数字编码的方式来读取 燃气表字轮位置(即字轮读数)，但是，这种数字编码方式存在着字轮半进位 的容错问题，极易导致示数读取误差。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种无线集抄直读燃气表，该燃气表直读准确 可靠，安装维护方便，可实现多表具间的自动集中抄表功能。为了达到上述目的，本技术采用了以下技术方案一种无线集抄直读燃气表，它包括表壳，表壳内设有计数器组件，其特征 在于该表壳内设有主控电路，该主控电路包括单片机、光电阵列、无线通信 单元和电源，光电阵列、无线通信单元和电源均与单片机相连，其中光电阵 列由五组红外收发单元构成，每组红外收发单元设有五对红外发光管和红外接 收管，计数器组件中代表个位、十位、百位、千位、万位的字轮上均开设有与 字轮同圆心的180°半圆形开口，代表个、十、百、千、万位的字轮位置分别 设置一组红外收发单元，每组红外收发单元的每对红外发光管和红外接收管分 别对应字轮上开设的半圆形开口所在的圆周而放置于字轮的两侧，红外接收管 用于开口转到该对中的红外发光管发光端时接收从红外发光管发射出且从开 口穿射过的光线。所述无线通信单元包括无线收发芯片和天线，该天线经无线收发芯片与所 述单片机相连。本技术具有以下优点1、 由于本技术燃气表内设置有光电阵列，所以，燃气表可通过光强 分析而自动实现读数采样。并且，通过接收发光管设定阈值和接收的透射光强 来判断光线通过状态(即光线全部通过、光线局部通过或光线完全遮挡)，从 而判断出字轮半进位状态，很好地解决了字轮半进位过程中的容错问题，直读 准确可靠。2、 本技术燃气表可通过无线通信单元实现表具间的无线通信，从而 可以实现某区域范围内的无线集中抄表，提高了数据统计的实时性，抄表准确 迅速，抄表过程功耗低， 一块燃气表使用锂电池可以工作10年。并且，区域 内的表具软硬件相同，安装维护方便。本技术燃气表直读准确可靠，安装维护方便，表具间通过无线网络远 距离通信而实现无线快速集中自动抄表，实现了数据的实时汇总。附图说明图1是本技术无线集抄直读燃气表的结构示意图2是主控电路的组成方框图3是主控电路中的光电阵列电路原理图4是主控电路中的单片机与无线通信单元连接的电路原理图； 图5是字轮上开设的半圆形开口示意图； 图6A至图6C是燃气表读取半进位说明图； 图7是集中抄表过程说明图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步描述。如图1至图5所示，本技术无线集抄直读燃气表包括表壳100，表壳 100内设有计数器组件110。该表壳100内设有主控电路，该主控电路包括单 片机121 (采用MSP430F2232DA芯片)、光电阵列122、无线通信单元123 和电源124，光电阵列122、无线通信单元123和电源124均与单片机121相 连。光电阵列122由五组红外收发单元构成，每组红外收发单元设有五对红外 发光管和红外接收管(例如，图3中所示的红外发光管Dll与红外接收管Qll 为一对，Dll与Qll、 D21与Q21、 D31与Q31、 D41与Q41、 D51与Q51共 五对为一组红外收发单元)，计数器组件110中代表个位(G)、十位(S)、 百位(B)、千位(Q)、万位(W)的字轮上均开设有与字轮同圆心的180° 半圆形开口 1111，如图5所示，字轮111上开设有180°半圆形开口 1111。代表个、十、百、千、万位的字轮位置分别设置一组红外收发单元，如图6A至图6C所示，每组红外收发单元的每对红外发光管和红外接收管分别对应字轮 111上开设的半圆形开口 1111所在的圆周而放置于字轮的两侧，图6A至图6C 中示出了红外发光管1221，红外接收管用于当半圆形开口 llll旋转到该对中 的红外发光管发光端时，接收从红外发光管1221发射出的、且从开口 1111穿 射过的光线。如图3和图4所示，光电阵列122的输入输出端与单片机D1 (即图l示 出的121)的一些IO引脚相连。无线通信单元123包括无线收发芯片N1 (采 用CC1100芯片)和天线AT (即图1示出的1231)，该天线AT经无线收发 芯片N1与单片机D1的另一些IO引脚相连。本技术的工作原理是本技术燃气表通过字轮处设置的光电阵列122，利用光电透射式光电 编码器原理来进行计数直读采样。红外发光管发射出的光线向字轮另一侧投 射，若半圆形开口旋转到红外发光管的发光端，则该红外发光管发射的光线可 以从半圆形开口投射到字轮的另一侧，且红外接收管可以接收到红外发光管发 出的光线，此时，红外接收管导通，将代表导通的信号"1"传输给单片机D1， 若半圆形开口没有旋转到红外发光管的发光端，则该红外发光管发射的光线不能从半圆形开口投射到字轮的另一侧，也就是此时红外接收管不能接收到红外 发光管发出的光线，红外接收管截止，将代表截止的信号"0"传输给单片机 Dl，从而， 一组中的五个红外接收管产生的信号形成一位置编码，单片机D1 通过位置编码来判断此时该字轮的计数值。由于五组红外收发单元分别设置在 代表个位(G)、十位(S)、百位(B)、千位(Q)、万位(W)的字轮处， 所以，单片机D1可以通过每位字轮处的红外收发单元来判断出每位此时所代 表的计数值，从而单片机D1可以读取出此时用户所用燃气量，并进行记录保 存。在本技术中，在红外发光管和红外接收管正常导通截止状态下，可以 对红外发光管和红外接收管设定相应的阈值，以避免不同放大倍数的对管存在 误差。直读过程可采取定时读数，并在每次读数前判断是否受到外界光线的影 响，如果有影响，则放弃此次读数，从而避免外界光线对读数的影响。另外， 通过单片机121中装载的软件来判断半进位，即通过投射过的光线强度转换出 来的模拟量值与设定的阈值来判定是否为半进位，并且，还可通过软件在读数 的基础上进行修正，以避免直读存在的半进位误差影响。例如，图6A至图6C示出了由9到0的进位过程。图6A示出了全部五个红外发光管1221与开口对 应的情形，这五个发光管1221发射出的光线都可被对应设置的接收管接收到， 此时该组红外收发单元产生位置编码"11111"，该编码"11111"代表数字"9"。 图6C示出了五个红外发光管1221中的一个发光管不与开口对应的情形，其中 的四个发光管1221发射出的光线能被各自对应设置的接收管接收到，此时该 组红外收发单元产生位置编码"11110"，该编码"11110"代表数字"0"。 相应地，图6B示出的是半进位状态，介于1与0之间， 一个发光管的一半本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线集抄直读燃气表，它包括表壳，表壳内设有计数器组件，其特征在于：该表壳内设有主控电路，该主控电路包括单片机、光电阵列、无线通信单元和电源，光电阵列、无线通信单元和电源均与单片机相连，其中：　光电阵列由五组红外收发单元构成，每组红外收发单元设有五对红外发光管和红外接收管，计数器组件中代表个位、十位、百位、千位、万位的字轮上均开设有与字轮同圆心的１８０°半圆形开口，代表个、十、百、千、万位的字轮位置分别设置一组红外收发单元，每组红外收发单元的每对红外发光管和红外接收管分别对应字轮上开设的半圆形开口所在的圆周而放置于字轮的两侧，红外接收管用于开口转到该对中的红外发光管发光端时接收从红外发光管发射出且从开口穿射过的光线。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张志强，裴凤芹，李有能，张青松，王智渊，高芳，
申请(专利权)人：郑州安然测控设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]