一种彩色字码直读式智能流量表制造技术

一种彩色字码直读式智能流量表，包括表盘玻璃、PCB板、微处理器、均光板、白光LED、色彩传感器、表盖、遮光罩、铰链结构、密封垫、表内的机械计数器以及机械流量计的基表；机械计数器的各个数字的字码为采用颜色各不相同的彩色字码，且每种颜色均能被色彩传感器正确区分；白光LED发出的光经过均光板后能够均匀的照射到彩色字码上面；色彩传感器设于机械计数器的正上方，且每个字码上方均设有一个色彩传感器，每个色彩传感器上套有一遮光罩；遮光罩能够防止白光LED直射光线及其相邻字码反射的光线照入本色彩传感器。此彩色字码直读式智能流量表能够直接读取流量表的流量数据，在高层建筑中可实现集中通电、集中采集数据功能。集中采集数据功能。集中采集数据功能。

【技术实现步骤摘要】
一种彩色字码直读式智能流量表


[0001]本专利技术涉及液体(如水)流量计量领域，特别是自来水供水中对水流量的自动化智能化计量及读数的方法。

技术介绍

[0002]在液体流量计量领域，特别是自来水供水领域，急需实现对流量的自动化、智能化控制，流量数据的智能读取是其重中之重。就目前的流量数据的智能读取大多采用全电子化或机电一体的模式。其中机电一体的模式采用了原先高稳定的机械流量表加电子识别机构组成。电子部分易受各种环境影响(如高温、低温、高湿、腐蚀、雷电、电磁干扰、供电)的影响引起数据丢失、死机等，在电子部件受损的情况下，很难保证其保存的数据能再现。同时，电子部件越复杂，为提高其稳定性及可靠性需化的成本越高。而机械流量表对环境的适应性较高，且不会受雷电、电磁干扰、供电等的影响，即使在极其严重的物理损坏的情况下原先的流量数据还有可能取得。综合成本及可靠性等因素，目前的大多智能流量表采用了机电一体的模式，而且大多也保留了机械计数部分。
[0003]机电一体模式的智能流量表主要有两种方式：一是采用磁或光对圆指针、叶轮或机械计数码字轮转动进行连续计数进行流量读取的，这种方式电子部件结构简单，但因需要连续计数，对部件的供电、抗干扰、稳定性等的要求较高。二是直读式，可以直接读取机械计数码字数据的。这种方式在数据读取方式上有特定的优势：只需在需要数据的时候进行数据读取，降低对供电的要求，同时可以采用纠错机制进行多次数据读取校验，大大提高了数据读取的稳定性及可靠性。
[0004]目前已有的直读式智能流量表的专利技术/技术专利有1、改进机械计数器字轮结构以光电方式读取，如一种字轮及远传直读光电计数器 [CN204331787U]、一种电子读数精确的光电直读水表[CN20494 4580U]和光电直读水表的精确读数方法[CN106525184B]等。这些方式都需要大幅度的改进机械计数器字轮结构，这些改进必将影响原来计数器的准确度。同时，某些宣称直读式的专利技术/技术专利还是需要微处理器的持续运行。2、采用摄像头采集计数器的图像进行OCR，如一种自动远程抄水表装置及其使用方法[CN110864756A]、水表读数装置和系统[CN202020048759.8]等。这种方式涉及到微处理器对图像数据的采集及OCR，对微处理器的速度及内存空间等的要求非常高，OCR可能会消耗较大的运算时间。而且采用摄像头采集图像，需要有一定的拍照距离，水表的体积会有很大的变化，会引起水表难以在原先的水表箱内直接安装。

技术实现思路

[0005]本专利技术公布了一种彩色字码直读式智能流量表，采用改进的机械计数器字码印刷方式，利用色彩编码将原先固定的黑字白底改成色字白底(如红字白 (黑)底印刷0表示0，蓝字白底印刷1表示1等)或白(黑)字色底(如白字红底印刷0表示0，白字蓝底印刷1表示1等)，再采用多位色彩传感器，准确将色彩编码识别成对应的数值。该方式1、对机械计数器
字轮结构未做改动，仅改变字码的印刷色彩，不会影响原来的计数器的准确度。2、色彩传感器可以贴近计数器安装，不需要拍照距离，对流量表体积的影响很小。3、特殊的色彩编码规则，完全实现了各识别色彩及数字的自校验。数据读取快速准确。4、色彩传感器对微处理器的要求极低，大大降低电子线路的硬件成本。5、对机械表的改动极少，将电子线路部分设计成智能表盖，完全可以利用原有的机械表生产线进行生产组装，大大降低产品化的成本。6、高对比度的色彩对人工识别的影响很少。7、直接读取码字数值，使得微处理器大多时候可处于休眠状态，大大降低功耗。同时在异常状态恢复正常后可及时补读数据或按指令随时读取数据。在高层建筑中可实现定时集中通电、集中采集数据。8、智能表盖与机械表体间无直接的电气连接，大大提高部件的独立性，减少相互耦合的影响。9、智能表盖与机械表体间采用活动链接，用户可随时打开表盖读取机械计数器数据。
[0006]本专利技术可采用如下技术方案：
[0007]1、机械计数器的字码部分采用色字白(黑)底或白(黑)字色底进行印刷。
[0008]2、各色彩采用强色彩配色方案，如我们可以采用RGB三色分别为255， 0，0(后续用RGB(255,0,0))色彩印刷0，RGB(0,255,0)色彩印刷1，RGB(0,0,255) 色彩印刷2，RGB(255,127,0)色彩印刷3，RGB(0,127,255)色彩印刷4，RGB (255,0,127)色彩印刷5，RGB(0,255,255)色彩印刷6，RGB(255,127,0)色彩印刷7，RGB(0,255,127)色彩印刷8，RGB(127,0,255)色彩印刷9。若最大值(255)的用2表示，最小值(0)的用0表示，中间值(127)用1表示，于是上述RGB色彩表示字码的方式可转化为各色比例描述：200表示0，020表示1， 002表示2，220表示3，012表示4，201表示5，022表示6，210表示7，021 表示8，102表示9。实际印刷时要根据字码材料以及颜色材料特点，调整实际的各色RGB比例，使用色彩传感器读取色彩信息并将实际RGB数据量化分段后符合上述比例。若将上述配色方案的RGB值转换成HSL调色，其H值(色相)刚好均匀分布在(0-360)的色相空间，保证了色彩有足够的区分度。
[0009]3、这种色彩配色方案，有良好的肉眼识读性，不会产生印刷字迹肉眼识读困难。同时有自校验能力。
[0010]4、在每位计数器字码的上方有一色彩传感器及由白光LED加均光板组成的照明线路。
[0011]5、在需要读取流量计数值时，微处理器发出指令点亮照明用的白光LED 灯，启动色彩传感器读取每一位字码的色彩，经微处理器对读取的色彩RGB值量化分段，查字码色彩比例表，识别出对应的字码值。
[0012]6、将识别出的各位码值，按各自的顺序还原成实际的数据。
附图说明
[0013]图1是本专利技术的结构示意图：1、表盘玻璃；2、PCB板(线路板)；3、微处理器；4、均光板(使白光LED发出的光能均匀的照射到彩色字码上面)；5、白光LED；6、色彩传感器；7、表盖；8、遮光罩(防止白光LED直射光线及相邻其他字码反射的光线照入本色彩传感器)；9、铰链结构10、密封垫；11、原机械计数器的读数窗口；12、表内的机械计数器(彩色字码)；13、标度盘指针； 14、基表
[0014]图2是本专利技术的智能表盖部分结构图：2、PCB板(线路板)；3、微处理器；4、均光板(使白光LED发出的光能均匀的照射到彩色字码上面)；5、白光LED；6、色彩传感器；7、表盖；
8、遮光罩(防止白光LED直射光线及相邻其他字码反射的光线照入本色彩传感器)；9、铰链结构；10、密封垫；
具体实施方式
[0015]1、设计强色彩配色方案，如我们可以采用RGB三色分别为255，0，0 (后续用RGB(255,0,0))色彩印刷0，RGB(0,255,0)色彩印刷1，RGB(0,0,255) 色彩印刷2，RGB(255,127,0)色彩印刷3，R本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种彩色字码直读式智能流量表，其特征在于：包括表盘玻璃(1)、PCB板(2)、微处理器(3)、均光板(4)、白光LED(5)、色彩传感器(6)、表盖(7)、遮光罩(8)、铰链结构(9)、密封垫(10)、表内的机械计数器(12)以及机械流量计的基表(14)；所述机械计数器的各个数字的字码为采用颜色各不相同的彩色字码，且每种颜色均能被色彩传感器正确区分；所述白光LED发出的光经过均光板后能够均匀的照射到彩色字码上面；所述色彩传感器设于机械计数器的正上方，且每个字码上方均设有一个色彩传感器，每个色彩传感器上套有一遮光罩...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ五一IntClG零一F一五零六，
申请(专利权)人：卢良红，
类型：新型
国别省市：