本发明专利技术涉及一种基于塑料光纤传感和通讯的远传智能水表，其构成包括湿式机械字轮显示水表，其特征在于：其构成中还包括有，塑料光纤、单芯光收发器、光电编码处理及通讯模块，在湿式机械字轮显示水表中的字轮一侧端面上按编码规则设置若干编码光反射带，若干根塑料光纤固定于该字轮编码光反射带的同一侧，这些塑料光纤端面贴近且正对字轮转动时编码光反射带所要经过轨迹线，这些塑料光纤的另一个端面与单芯光收发器呈光连接，单芯光收发器与光电编码处理及通讯模块相连接，光电编码处理及通讯模块将水表读数电信号远传至主站。本发明专利技术有效解决了湿式水表光电读数的密封问题，由于塑料光纤端面紧靠字轮，光信号泄露和损失少，抗干扰、省能耗。
【技术实现步骤摘要】
基于塑料光纤传感和通讯的远传智能水表
本专利技术涉及远传智能水表，尤其是一种基于塑料光纤传感和通讯数据光电编码式远传智能水表。
技术介绍
水表数据远传为用水计量、阶梯水价、水务管理等提供了必要的基础信息。水表数据远传也是水表智能化网络化的前提和基础。对于非电子式水表，数据远传的前提是通过各种传感器将机械水表中叶轮或活塞的位移量转换成相应的电信号，再将该电信号远传。目前远传水表传感方式通常有干簧管式、霍尔元件式以及光电编码式。干簧管式技术方案因为干簧管使用寿命的原因已经被淘汰。霍尔元件式技术方案相对于干簧管式方案，具有安装方便、不易损坏、寿命长、体积小、可以将传感器模块放到机芯外部杜绝漏水等长处，目前仍被使用。光电编码式技术方案是在水表的字轮端面上制作出特殊的码道，由于码道的存在，使得字轮的端面具有挡光和透光的作用。字轮两侧分别安装了沿同一圆周均匀分布的几个发光管和相同数量相同分布的光接收管。在抄表的时候，发光管会被点亮，发光管发出的光线照射在字轮端面上。由于字轮旋转的位置不同，产生挡光和透光作用，就会对应出代表各个0～9这十个数字相应的不同码道，这样字轮另一端的接收管就会得到一组明暗信号，再经集成电路计算处理，经可确定字轮的位置，从而得到最终的水表读数。但是，光电编码式的远传水表面临一个的问题，就是如何解决好湿式水表的密封性。因为如果在字轮附近出现了气泡，光线将会形成折射，这会很大程度影响到读数功能。
技术实现思路
本专利技术目的是在远程水表中采用塑料光纤传感器并通过塑料光纤通讯模块将水表数据远传。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是，一种基于塑料光纤传感和通讯的远传智能水表，其构成包括湿式机械字轮显示水表，其特征在于：其构成中还包括有，塑料光纤、单芯光收发器、光电编码处理及通讯模块，在湿式机械字轮显示水表字轮计数器字轮一侧端面上按编码规则设置若干编码光反射带，若干根塑料光纤固定于字轮编码光反射带的同一侧，这些塑料光纤端面位于正对字轮转动过程中编码光反射带所要经过轨迹线、且紧贴字轮端面，这些塑料光纤的另一个端面与单芯光收发器呈光连接，单芯光收发器与光电编码处理及通讯模块相连接，光电编码处理及通讯模块将水表读数电信号远传至主站或采集器。本专利技术的优点有，1.将塑料光纤光收发器作为光电转换传感器，利用塑料光纤在水中不影响其发光和接收光的特性，只将塑料光纤部分置于湿式水表中，其余功能电路，如光收发器、光电编码处理及通讯模块、电池等则位于水表密封壳体之外，有效地解决了湿式水表的密封问题，同时还保证了塑料光纤光电传感器的长寿命使用。2.塑料光纤可以不受环境潮湿的影响，组网布线容易，成本相对较低。3.由于塑料光纤端面紧靠字轮端，字轮光反射带与塑料光纤发光和受光端面十分接近，光信号泄露和损失少，另外，塑料光纤光收发器可工作在单一波长（如蓝光、绿光或红光），这样能提高对背景光线抗干扰能力。4.塑料光纤通讯模块可以将光信号转换成电信号，同时还可以转换成无线电信号RF，或转换成485总线信号，可方便地为每一块独立的水表提供组网远传的通讯接口，具有较强的网络接入特性。5.采用单芯塑料光纤光收发器作为光电传感器，能耗少，且具有较强的抗电磁干扰能力。附图说明图1是本专利技术实施例各部分构成及光电信号转换、处理、传输示意图。图2是本专利技术实施例编码字轮端面反射带位置示意图。以上附图中，1是湿式机械水表，2是字轮计数器，3是塑料光纤束，4是单芯光收发器组，5是光电编码处理及通讯模块，6是电池，7是主站，8是数据采集器，11是字轮，12是编码反射带之一，13是编码反射带之二，14是编码反射带之三。具体实施方式实施例一：本实施例各部分构成如附图1所示。通常，湿式机械水表的字轮计数器共有四个字轮，在湿式机械水表每个字轮11的一侧端面印制有三个编码光反射带12、13、14，如附图2中加阴隐线部分。在每个字轮反射带一侧各配置固定五根塑料光纤。所有塑料光纤进出光的端面正对字轮编码反射带运动轨迹线路。所有塑料光纤的另一个进出光端面分别与二十个单芯光收发器连接，这二十个单芯光收发器处于半双工状态，既能发送光信号，又能接收光信号并将光信号转换为电信号，这二十个单芯光收发器电信号接口端与光电编码处理及通讯模块电路的接口端连接通讯，光电编码处理及通讯模块电路通过无线RF方式与水表数据采集器通讯，采集器再通过多种方式，如电力线载波、485总线、互联网等，将采集器中抄表数据信号上传到主站。本实施例中，抄表时，二十个单芯光收发器同时向五组二十根塑料光纤发出绿光，此刻，字轮计数器的各字轮转到某一特定位置时，对于某一个字轮而言，五根塑料光纤中，有的塑料光纤端面正对着该字轮的光反射带，这些塑料光纤另端的单芯光收发器瞬间就能接收到反射光信号，输出电信号，状态为“1”，而有的塑料光纤端面正对着的不是该字轮的光反射带，这些塑料光纤的另端单芯光收发器就没有接收到反射的光信号，无电信号输出，状态为“0”，用四根塑料光纤及四个单芯光收发器就能获取一个该字轮的具体位置信息，另一根塑料光纤及另一个单芯光收发器可以作为校验，以保证对该字轮具体位置判读的准确和精确。光电编码处理及通讯模块对全部二十个单芯光收发器传来的状态信息做解码，进而解译出字轮计数器中各字轮的具体精确位置。本实施例只将塑料光纤部分置于湿式水表中，其余功能电路，如单芯光收发器、光电编码处理及通讯模块、电池等则位于水表密封壳体之外，有效地解决了湿式水表的密封问题，同时还保证了塑料光纤光电传感器的长寿命使用。本实施例中，由于塑料光纤端面紧靠字轮端，字轮光反射带与塑料光纤发光和受光端面十分接近，光信号泄露和损失少，另外，塑料光纤光收发器可工作在单一波长（如蓝光、绿光或红光），这样能提高对背景光线抗干扰能力。本实施例采用平时休眠，人工或定时唤醒读数，这样电能消耗极少，电池寿命增加。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于塑料光纤传感和通讯的远传智能水表，其构成包括湿式机械字轮显示水表，其特征在于：其构成中还包括有，塑料光纤、单芯光收发器、光电编码处理及通讯模块，在湿式机械字轮显示水表字轮计数器字轮一侧端面上按编码规则设置若干编码光反射带，若干根塑料光纤固定于字轮编码光反射带的同一侧，这些塑料光纤端面位于正对字轮转动过程中编码光反射带所要经过轨迹线、且紧贴字轮端面，这些塑料光纤的另一个端面与单芯光收发器呈光连接，单芯光收发器与光电编码处理及通讯模块相连接，光电编码处理及通讯模块将水表读数电信号远传至主站或采集器。
【技术特征摘要】
1.一种基于塑料光纤传感和通讯的远传智能水表，其构成包括湿式机械字轮显示水表，其特征在于：其构成中还包括有，塑料光纤、单芯光收发器、光电编码处理及通讯模块，在湿式机械字轮显示水表字轮计数器字轮一侧端面上按编码规则设置若干编码光反射带，若干根塑料光纤固定于字...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡国祥，胡南凯，胡文彬，
申请(专利权)人：南京宇能新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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