阅读说明：本技术 一种直读型远传水表 (Direct-reading remote water meter ) 是由 陈玉珠 司念远 李媛 辛修芳 王传鑫 于 2019-10-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种直读型远传水表,包括水表及设置在水表上方的支架,水表中的指针示值标盘中的指针长度与指针示值标盘的半径相对应,支架上设置有与指针示值标盘相对应的检测盘,检测盘包括与指针示值标盘的指针数值相对应的检测区域,每个检测区域内开设有不同的透光区,支架上设置有位于检测盘上方的若干对激光发射器和激光接收器,激光发射器和激光接收器连接有控制单元,控制单元通过传输系统输送至上位机,上位机设置有控制激光发射器和激光接收器启停的第一控制键。本发明防磁干扰,能够读取水表的瞬时读数,不需要一直通电；不需要改变机械式水表的结构,也不需要在水表内部安装传感器器件,安全可靠、维修方便。(The invention discloses a direct-reading remote water meter, which comprises a water meter and a support arranged above the water meter, wherein the length of a pointer in a pointer indication scale plate in the water meter corresponds to the radius of the pointer indication scale plate, the support is provided with a detection disc corresponding to the pointer indication scale plate, the detection disc comprises detection areas corresponding to the pointer value of the pointer indication scale plate, each detection area is provided with a different light-transmitting area, the support is provided with a plurality of pairs of laser transmitters and laser receivers which are positioned above the detection disc, the laser transmitters and the laser receivers are connected with a control unit, the control unit is conveyed to an upper computer through a transmission system, and the upper computer is provided with a first control key for controlling the start and stop of the laser transmitters and the laser receivers. The invention can prevent magnetic interference, can read the instantaneous reading of the water meter, and does not need to be electrified all the time; the structure of the mechanical water meter does not need to be changed, and a sensor device does not need to be installed in the water meter, so that the water meter is safe and reliable and is convenient to maintain.)

一种直读型远传水表

技术领域

本发明涉及水表远程监测技术领域，特别是指线路检修时使用的一种直读型远传水表及其控制方法。

背景技术

目前大部分水务公司采用传统的手工抄表方式。但这种方式一直存在错抄、漏抄、估值不准、数据不能远传、无法对数据监测等问题。为了解决上述问题，现有技术中，相关解决方案一般可分为两种类型：脉冲型远传水表和及直读型远程水表。

脉冲型水表有光电型、霍尔型、干簧管型等。脉冲型水表传出的信号是脉冲，将脉冲累加成数据，这个数据就是表盘数据。由于最终得到的数据是累加数据，如果在累加过程中，线路中断或者电池断电，累加就会中断并造成数据错误，重新修复后，底数也要重新设置。脉冲型水表还有一个问题就是防磁干扰能力差。

直读型远程水表有光电式和摄像机式的，其原理是有5对发光和接收装置，通过合理的设置和计算，根据反射面和透光空接收的光源数的不同，从而确定子轮的位置。光电式直读型远程水表需要解决的主要问题，一个是各字轮上的传感位置都要相当的精确；另一个由于光电直读模块安装在机械表内部，长时间工作后，部分进入字轮盒的自来水会使光电模块因漏电短路而失效。摄像机式直读型远程水表就是在机械字轮显示窗前安装一只摄像头，将拍到的数字图像传出，再进行处理，得到水表的读数。这种处理方式需要解决图像处理、图像传输和译码传输等技术难题，不仅数据处理困难，而且对水表表面的整洁度要求较高，因此可靠性较差。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种直读型远传水表及其控制方法，解决了现有技术中的脉冲型远传水表和直读型远程水表可靠性差的技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种直读型远传水表，包括水表及设置在水表上方的支架，所述水表中的指针示值标盘中的指针长度与指针示值标盘的半径相对应，支架上设置有与指针示值标盘相对应的检测盘，检测盘包括与指针示值标盘的指针数值相对应的检测区域，每个检测区域内开设有不同的透光区，支架上设置有位于检测盘上方的若干对激光发射器和激光接收器，激光发射器和激光接收器连接有控制单元，控制单元通过传输系统输送至上位机，上位机设置有控制激光发射器和激光接收器启停的第一控制键。本技术方案通过激光发射器向指针示值标盘发射激光信号，激光接收器能够接收指针示值标盘中指针反射回来的激光信号，通过检测盘上开设的不同透光区对激光发射器和激光接收器传输信号的干预，与指针示值标盘对应的激光发射器和激光接收器能够检测到不同的信号组合，控制单元对信号组合进行转换，可将信号组合的二进制代码转换为十进制数字，进而能够得到指针示值标盘内指针对应的数值。

进一步地，所述激光发射器和激光接收器与指针示值标盘上下垂直对应，所述检测盘与指针示值标盘相互倾斜设置，能够保证激光发射器被检测盘上的不透光区遮挡时的激光信号能够反射出去，而不会被激光接收器所接收；激光发射器穿过检测盘上的透光区的激光信号能够垂直射向指针示值标盘，当激光信号垂直投向指针示值标盘内的指针上时，激光信号会被直接反射至对应的激光接收器，而被激光接收器所接收；若激光发射器穿过检测盘上的透光区的激光信号能够垂直射向指针示值标盘，当激光信号没有投向指针示值标盘内的指针上时，激光信号不会被对应的激光接收器所接收。因此，通过激光发射器和激光接收器可以判断指针示值标盘内的指针的指示位置。

进一步地，所述检测盘包括中心圆盘及沿中心圆盘径向依次向外延伸的第一圆环、第二圆环和第三圆环，所述透光区分布在中心圆盘、第一圆环、第二圆环和第三圆环上，所述激光发射器和激光接收器沿检测盘的径向方向设置且分别与中心圆盘、第一圆环、第二圆环和第三圆环上下对应。

所述激光发射器和激光接收器设置有四对且通过旋转杆转动设置在支架上，支架上固定设置有与指针示值标盘同轴的微型步进电机，旋转杆的内端部与微型步进电机的驱动轴相连，微型步进电机与控制单元相连，上位机设置有控制微型步进电机启停的第二控制键。当需要读表时，只需要按动第二控制键使微型步进电机带动旋转杆转动，控制单元能够控制每次启动微型步进电机只旋转一周，则旋转杆会带动激光发射器和激光接收器在检测盘上方旋转一周，旋转杆上的激光发射器和激光接收器会在旋转的同时向控单元传输检测信号，进而控制单元可以检测指针示值标盘中指针的指示位置。

所述第一控制键和第二控制键为同一个按键，通过一键控制能够同时启动激光发射器和激光接收器及微型步进电机的工作。

所述检测区域包括十个扇形区，十个扇形区依次与指针示值标盘上的0-1、1-2、2-3、3-4、4-5、5-6、6-7、7-8、8-9、9-0数值区域相对应。

所述检测盘与指针示值标盘0-1区域相对应的扇形区域全不透光、与指针示值标盘1-2区域相对应的扇形区域的第三圆环透光、与指针示值标盘2-3区域相对应的扇形区域的第二圆环透光、与指针示值标盘3-4区域相对应的扇形区域的第二圆环和第三圆环透光、与指针示值标盘4-5区域相对应的扇形区域的第一圆环透光、与指针示值标盘5-6区域相对应的扇形区域的第一圆环和第三圆环透光、与指针示值标盘6-7区域相对应的扇形区域的第一圆环和第二圆环透光、与指针示值标盘7-8区域相对应的扇形区域全透光、与指针示值标盘8-9区域相对应的扇形区域中心圆盘透光、与指针示值标盘的9-0区域相对应的扇形区域中心圆盘和第三圆环透光。当指针示值标盘中的指针在对应的区域内时，旋转杆位于1-2区域上方时四组激光发射器和激光接收器的检测信号转换为二进制代码为0000，当旋转杆位于2-3区域上方时四组激光发射器和激光接收器的检测信号转换为二进制代码为0010，当旋转杆位于3-4区域上方时四组激光发射器和激光接收器的检测信号转换为二进制代码为0011，当旋转杆位于4-5区域上方时四组激光发射器和激光接收器的检测信号转换为二进制代码为0100，当旋转杆位于5-6区域上方时四组激光发射器和激光接收器的检测信号转换为二进制代码为0101，当旋转杆位于6-7区域上方时四组激光发射器和激光接收器的检测信号转换为二进制代码为0110，当旋转杆位于7-8区域上方时四组激光发射器和激光接收器的检测信号转换为二进制代码为0111，当旋转杆位于8-9区域上方时四组激光发射器和激光接收器的检测信号转换为二进制代码为1000，当旋转杆位于9-0区域上方时四组激光发射器和激光接收器的检测信号转换为二进制代码为1001；则各个二进制代码对应的十进制数值分别是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9，即与指针示值标盘上指针对应的数值相对应。

本发明使用激光发射器和激光接收器透过特殊检测盘，来判断指针示值标盘中的指针在不同位置是否存在，来确定指针显示数的大小，进而准确读出水表的读数。本发明防磁干扰，能够读取水表的瞬时读数，不需要一直处于通电状态；检测单元独立于机械式水表之外，不需要改变机械式水表的结构，即不需要在指针示值标盘中设置反射面或透射空；也不需要在水表内部安装传感器器件，避免了光电模块是否能在水中长时间可靠工作的缺陷，安全可靠，维修方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的剖视结构示意图；

图2为图1中检测盘的俯视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1，一种直读型远传水表，如图1所示，包括水表1及卡接在水表1上方的支架2，所述水表1中的指针示值标盘11中的指针12长度与指针示值标盘11的半径相对应，便于检测。支架2上设置有与每个指针示值标盘11相对应的检测盘3，检测盘3包括与指针示值标盘11的指针12数值相对应的检测区域，每个检测区域内开设有不同的透光区。

所述支架2上设置有位于检测盘3上方的若干对激光发射器4和激光接收器5，激光发射器4和激光接收器5连接有控制单元6，控制单元6通过传输系统输送至上位机，上位机设置有控制激光发射器4和激光接收器5启停的第一控制键，通过第一控制键能够控制激光发射器4和激光接收器5的启停。

所述激光发射器4向指针示值标盘11发射激光信号，激光接收器5能够接收指针示值标盘11中指针12反射回来的激光信号，通过检测盘3上开设的不同透光区对激光发射器和激光接收器传输信号的干预，与指针示值标盘11对应的激光发射器4和激光接收器5能够检测到不同的信号组合。控制单元6对信号组合进行转换，可将信号组合的二进制代码转换为十进制数字，进而能够得到指针示值标盘11内指针12对应的数值，对应的数值通过传输系统实现远传。

所述激光发射器4和激光接收器5通过旋转杆21转动设置在支架2上，支架2上固定设置有与指针示值标盘11同轴的微型步进电机22，旋转杆21的内端部与微型步进电机22的驱动轴相连，微型步进电机22与控制单元6相连，上位机设置有控制微型步进电机22启停的第二控制键。当需要读表时，只需要按动第二控制键使微型步进电机22带动旋转杆21转动，控制单元6能够控制每次启动微型步进电机22只旋转一周，则旋转杆21会带动激光发射器4和激光接收器5在检测盘3上方旋转一周，旋转杆21上的激光发射器4和激光接收器5会在旋转的同时向控单元6传输检测信号。

所述激光发射器4和激光接收器5与指针示值标盘11上下垂直对应，所述检测盘3与指针示值标盘11相互倾斜设置，能够保证激光发射器4被检测盘3上的不透光区遮挡时的激光信号能够反射出去，而不会被激光接收器5所接收，此时控制单元6接收到的信号为0；激光发射器4穿过检测盘3上的透光区的激光信号能够垂直射向指针示值标盘11，当激光信号垂直投向指针示值标盘11内的指针12上时，激光信号会被直接反射至对应的激光接收器5，而被激光接收器5所接收，此时控制单元6会接收到信号1；若激光发射器4穿过检测盘3上的透光区的激光信号能够垂直射向指针示值标盘11，当激光信号没有投向指针示值标盘11内的指针12上时，激光信号不会被对应的激光接收器5所接收，此时控制单元6接收到的信号为0。

所述检测盘3包括中心圆盘30及沿中心圆盘径向依次向外延伸的第一圆环31、第二圆环32和第三圆环33，所述透光区分布在中心圆盘、第一圆环31、第二圆环32和第三圆环33上，所述激光发射器4和激光接收器5沿检测盘3的径向方向设置且分别与中心圆盘30、第一圆环31、第二圆环32和第三圆环33上下对应。所述检测区域包括十个扇形区，十个扇形区依次与指针示值标盘11上的0-1、1-2、2-3、3-4、4-5、5-6、6-7、7-8、8-9、9-0数值区域相对应。

如图2所示，图中阴影部分为不透光区，即检测盘3与指针示值标盘110-1区域相对应的扇形区域全不透光、与指针示值标盘111-2区域相对应的扇形区域的第三圆环33透光、与指针示值标盘112-3区域相对应的扇形区域的第二圆环32透光、与指针示值标盘113-4区域相对应的扇形区域的第二圆环32和第三圆环33透光、与指针示值标盘114-5区域相对应的扇形区域的第一圆环31透光、与指针示值标盘115-6区域相对应的扇形区域的第一圆环31和第三圆环33透光、与指针示值标盘116-7区域相对应的扇形区域的第一圆环31和第二圆环32透光、与指针示值标盘117-8区域相对应的扇形区域全透光、与指针示值标盘118-9区域相对应的扇形区域中心圆盘30透光、与指针示值标盘119-0区域相对应的扇形区域中心圆盘30和第三圆环33透光。

当指针示值标盘11中的指针12在对应的区域内时，旋转杆21位于1-2区域上方时四组激光发射器4和激光接收器5的检测信号转换为二进制代码为0000，当旋转杆21位于2-3区域上方时四组激光发射器4和激光接收器5的检测信号转换为二进制代码为0010，当旋转杆21位于3-4区域上方时四组激光发射器4和激光接收器5的检测信号转换为二进制代码为0011，当旋转杆21位于4-5区域上方时四组激光发射器4和激光接收器5的检测信号转换为二进制代码为0100，当旋转杆21位于5-6区域上方时四组激光发射器4和激光接收器5的检测信号转换为二进制代码为0101，当旋转杆21位于6-7区域上方时四组激光发射器4和激光接收器5的检测信号转换为二进制代码为0110，当旋转杆21位于7-8区域上方时四组激光发射器4和激光接收器5的检测信号转换为二进制代码为0111，当旋转杆21位于8-9区域上方时四组激光发射器4和激光接收器5的检测信号转换为二进制代码为1000，当旋转杆21位于9-0区域上方时四组激光发射器4和激光接收器5的检测信号转换为二进制代码为1001；则各个二进制代码对应的十进制数值分别是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9，即与指针示值标盘11上指针12对应的数值相对应。

激光发射器4和激光接收器5的检测信号转换的二进制代码和十进制数对应表如下所示：

实施例2，一种直读型远传水表，所述第一控制键和第二控制键为同一个按键，通过一键控制能够同时启动激光发射器4和激光接收器5及微型步进电机22的工作。

本实施例的其他结构与实施例1相同。

本发明未详尽之处均为本领域技术人员所公知的常规技术手段。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。