具体实施方式

下面根据附图图1～图5，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本发明的功能、特点。

请参阅图1～图5，本发明实施例的一种高精度微流量监测无线远传膜式燃气表，包括一燃气表基表1、一校准齿轮2、一天线模组3、一双模式红外光栅计数器4、一智能控制器5、一电池仓盖6、一控制器上盖7、一干电池盒8和一控制器底座9；控制器底座9连接于燃气表基表1表面；控制器上盖7连接于控制器底座9上；双模式红外光栅计数器4、智能控制器5和干电池盒8固定于控制器上盖7与控制器底座9之间；电池仓盖6连接于控制器上盖7上且位置与干电池盒8对应；校准齿轮2与燃气表基表1传动连接；双模式红外光栅计数器4与校准齿轮2传动连接；智能控制器5与天线模组3、双模式红外光栅计数器4和干电池盒8电性连接。

双模式红外光栅计数器4包括一支架41、一字轮组42、两干簧管计量组件43、一二级传动齿轮446和一红外光栅监测模块44；字轮组42安装于支架41内并与校准齿轮2传动连接；干簧管计量组件43固定于支架41上并设置于字轮组42的两侧；字轮组42与二级传动齿轮446传动连接；红外光栅监测模块44固定于支架41上并设置于二级传动齿轮446旁；干簧管计量组件43和红外光栅监测模块44与智能控制器5电性连接。

红外光栅监测模块44包括一红外光栅主板441、一红外接收板442、多个红外接收管443、一红外发射板444和多个红外发射管445；红外接收板442和红外发射板444平行设置且分别垂直焊接于红外光栅主板441上；红外接收管443固定于红外接收板442邻近红外发射板444的一侧，红外发射管445固定于红外发射板444邻近红外接收板442的一侧，且红外接收管443与红外发射管445的位置一一对应；二级传动齿轮446与字轮组42传动连接且部分遮挡于红外接收管443和红外发射管445之间；二级传动齿轮446上形成多个透光孔447，透光孔447分布于红外接收管443与红外发射管445所在的圆周上。

红外接收管443和红外发射管445的间距为6mm。

智能控制器5预设有软件策略，软件策略用于根据双模式红外光栅计数器4的数据实现微流量泄漏报警。

红外发射管445的发射时长为1ms，发射间隔为20ms。

本发明实施例的一种高精度微流量监测无线远传膜式燃气表，机械计量部分主要由燃气表基表1来完成，其内部有较为复杂的气室结构，保证所有流过的天然气都能被有效计量；燃气表基表1内部的运转通过机械传动结构带动校准齿轮2旋转，然后通过齿轮啮合带动双模式红外光栅计数器4的运转，双模式红外光栅计数器4集成了三大功能，第一个功能是通过字轮组42实时反映用户的累积用气量，第二个功能是通过干簧管计量组件43进行计量数据的实时采集，第三个功能是通过红外光栅监测模块44实现对微小流量的有效监测。所有的数据采集与微流量监测等功能都由智能控制器5指挥完成，智能控制器5还能通过NB-IoT信号与网络云平台进行数据交互，天线模组3可有效保证各种工况下NB-IoT信号的成功传输，干电池盒8可容纳4节5号干电池，是智能控制器5的主要供电部分。为了保障智能控制器5及一些关键器件的可靠运行，使其不受外界灰尘或水气侵蚀，控制器上盖7、控制器底座9及电池仓盖6成为了不可或缺的外壳组成部分，整机防护等级可达IP65级别，有效保证了产品10年以上的使用期限。

其中双模式红外光栅计数器4在运转时，位于字轮组42两侧的干簧管计量组件43进行用气量的实时采集，布置在二级传动齿轮446位置的红外光栅监测模块44也会根据软件策略，定期对二级传动齿轮446的具体旋转位置进行采样，两路独立运行，保证了计量的可靠性。当开启采样时，布置在红外发射板444上的多颗红外发射管445以20ms的频率依次发射红外光信号，如果二级传动齿轮446盘片刚好转至有透光孔447的位置，则红外光信号穿过透光孔447被另一面的红外接收管443接收，这样多组红外管信号的通断状态即形成了一组二进制编码，每当二级传动齿轮446转过一定角度，都有唯一的编码值与之相对应，因此可判断出二级传动齿轮446的准确位置，一些极其细微的流量也可较短时间反应出来，比如居民家中的天然气管道轻微泄漏(泄漏量低于1L/h)。通过一段时间的数据采集后，结合软件策略进行判断，如果微小流量持续稳定，则可判定为管道轻微泄漏。

双模式红外光栅计数器4在运转时，位于字轮组42两侧的干簧管计量组件43进行用气量的实时采集，布置在二级传动齿轮446位置的红外光栅监测模块44也会根据软件策略，定期对二级传动齿轮446的具体旋转位置进行采样，两路独立运行。

红外发射管445布置在下方，红外接收管443布置在上方，处于避光面，可减少外部光线干扰。

红外发射管445及红外接收管443的对数及角度可根据需要调整，对数越多则可得到更高的监测精度。

本发明实施例的一种高精度微流量监测无线远传膜式燃气表，采用了双模式红外光栅计数器4进行燃气表的电子计量与监控，位于计数器字轮组42两侧的干簧管计量组件43进行用气量的实时采集，布置在二级传动齿轮446位置的红外光栅监测模块44也会根据软件策略，定期对二级传动齿轮446的具体旋转位置进行采样，两路独立运行，保证了计量的可靠性，同时实现了对微小流量的监测与报警。

其工作原理如下：首先燃气表基表1内部的运转通过机械传递带动校准齿轮2旋转，然后通过齿轮啮合带动双模式红外光栅计数器4的运转。双模式红外光栅计数器4在运转时，位于字轮组42两侧的干簧管计量组件43进行用气量的实时采集，布置在二级传动齿轮446位置的红外光栅监测模块44也会根据软件策略，定期对二级传动齿轮446的旋转角度进行采样，两路独立运行，保证了计量的可靠性。当开启采样时，如图4所示，布置在红外发射板444上的多颗红外发射管445以20ms的频率依次发射红外光信号，如果二级传动齿轮446刚好转至有透光孔447的位置，则红外光信号穿过透光孔447被另一面的红外接收管443接收，这样多组红外接收管443信号的通断状态即形成了一组二进制编码，每当二级传动齿轮446转过一定角度，都有唯一的编码值与之相对应，因此可判断出二级传动齿轮446的准确位置，一些极其细微的流量也可较短时间反应出来，比如居民家中的天然气管道轻微泄漏(泄漏量低于1L/h)。通过一段时间的数据采集后，结合如图5所示的软件策略进行判断，如果微小流量持续稳定，则可判定为管道轻微泄漏。

软件策略：在此实施例中，为了更准确的监测微小泄漏，需避开三餐做饭时间及洗浴时间，以凌晨0：00至凌晨5：00为监测区间，软件在此时间段开启微小流量监控功能。常规的燃气灶具在开最小火情况下，流量在40L/h～50L/h范围，根据经验判断，取10L/h为微小泄漏报警阀值。理想状态下，若检测到持续稳定低于10L/h的流量值，可明确判定为微小泄漏事件，燃气表会自主进行上报，将报警信息发送至燃气公司平台。考虑到实际可能还会有其他多种情形，比如中途出现一次或两次超过阀值的流量，但如果存在异常小流量的趋势，比如连续出现了2次微小流记录，第3次超过了阀值，软件仍会将之前的2次微小流判定结果进行保留，最终加以累计计算，若达到预设次数，还是会判定为微小泄漏事件。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。