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廊坊智能水表

：張向娜，：，

創(chuàng)意無極限，儀表大發(fā)明。今天為大家介紹一項國家發(fā)明*——快速高精度光電直讀式智能水表
系統(tǒng)。
    內(nèi)容說明
    本實用新型涉及水表領(lǐng)域，具體涉及一種快速高精度光電直讀式智能水表系統(tǒng)。
    發(fā)明背景
    水表是關(guān)系民生的重要計量器具，近年來城市建設(shè)快速發(fā)展，但水表行業(yè)發(fā)展卻相對緩慢。隨著微
電子技術(shù)、信息技術(shù)的發(fā)展，智能水表技術(shù)發(fā)展進(jìn)入快車道，各類新技術(shù)用用層出不窮。
    我國目前水表生產(chǎn)企業(yè)大約有600多家，雖然下游用戶自來水廠、房地產(chǎn)公司等十分分散，但是競爭
仍然比較激烈。攝像直讀式遠(yuǎn)傳水表產(chǎn)品zui早是由北京北保電器公司2008年研發(fā)的，由于圖像傳輸和數(shù)
字譯碼方面不太成熟，導(dǎo)致產(chǎn)品沒有普及推廣。第二代產(chǎn)品由廣東華旭等公司20011年研制，較好解決了
圖像處理、圖像傳輸和譯碼傳輸?shù)燃夹g(shù)難題，使該項技術(shù)取得了突破性進(jìn)展，目前，該產(chǎn)品已投入小批
量生產(chǎn)，并在北京等地掛表試用，大面積推廣還有待于應(yīng)用時間和應(yīng)用數(shù)量的考驗。
    雖然市場上已經(jīng)出現(xiàn)直讀式水表及其抄表系統(tǒng)，但抄表速度慢、容易誤讀、受環(huán)境光線影響等問題
依然存在。
    發(fā)明內(nèi)容
    為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的發(fā)明目的在于提供一種快速高精度光電直讀式智能水表系統(tǒng)，
克服了現(xiàn)有的遠(yuǎn)傳直讀水表的普遍存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、容易受到外界光線干擾、相鄰?fù)干涔苤g相互干擾
、總線式抄表系統(tǒng)容易出現(xiàn)故障、抄表速度慢等問題。
    為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型提供以下的技術(shù)方案：一種快速高精度光電直讀式智能水表系統(tǒng)
，主要由多個終端水表、抄表集中器以及抄表管理系統(tǒng)組成，所述終端水表包括單片機和多個字輪單元
，每個字輪單元包括機械字輪和多組光發(fā)接收對管，每組光發(fā)接收對管中的發(fā)管和接收管之間采用*
對應(yīng)的正交碼序列CDMA信號通訊連接，所述正交碼序列CDMA信號的每個碼還采用曼徹斯特編碼以使其跳
變，所述單片機分別驅(qū)動每組光發(fā)接收對管的發(fā)管向接收管發(fā)出信號。
    圖為本實用新型公開的字輪單元主視內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖
    上述技術(shù)方案中，所述機械字輪采用透射式碼盤，所述透射式碼盤包括盤體和沿圓周方向依次設(shè)置
并貫通所述盤體的兩側(cè)盤面的多個透光孔，每組光發(fā)接收管的發(fā)管和接收管分別位于位于所述盤體的兩
側(cè)并投影在所述圓周位置處。每個字輪單元包括5組光發(fā)接收對管，5組光發(fā)接收對管的5個發(fā)管沿半圓周
方向依次設(shè)置，位于半圓周方向兩端點位置的兩個發(fā)管的相鄰兩側(cè)面之間形成180度夾角，位于半圓周方
向兩端點位置的兩個發(fā)管分別和與其相鄰的兩個發(fā)管的相鄰兩側(cè)面之間形成36度夾角，其余的三個發(fā)管
的相鄰兩側(cè)面之間形成36度夾角，5組光發(fā)接收對管的5個接收管沿半圓周方向依次設(shè)置，位于半圓周方
向兩端點位置的兩個接收管的相鄰兩側(cè)面之間形成180度夾角，位于半圓周方向兩端點位置的兩個接收管
分別和與其相鄰的兩個接收管的相鄰兩側(cè)面之間形成36度夾角，其余的三個接收管的相鄰兩側(cè)面之間形
成36度夾角。
    所述抄表集中器和多個終端水表之間通過M＿BUS總線通訊供電，并且通過GPRS或接入internet的以
太網(wǎng)通訊連接。同時采用抄表集中器輪詢和終端水表自主通訊相結(jié)合的方式，抄表集中器設(shè)定各終端水
表的通訊順序，當(dāng)后一終端水表檢測到前一終端水表通訊完成后，后一終端水表立即發(fā)送采集信息，當(dāng)
抄表集中器發(fā)現(xiàn)個別終端水表的通訊數(shù)據(jù)錯誤時，采用單獨召喚通訊方式所述M＿BUS總線還接入有DC/DC
直流斬波器。
    每個終端水表對應(yīng)設(shè)有一*的二維碼，所述快速高精度光電直讀式智能水表系統(tǒng)還包括手持式抄
表器，所述手持式抄表器與所述終端水表通過二維碼相互識別并與所述抄表集中器通訊連接。所述手持式抄表器為智能手機或終端設(shè)備，所述智能手機或所述終端設(shè)備安裝有設(shè)定的APP。所述單片機為帶有可進(jìn)行預(yù)付費，分段計量、分段計價功能的固化程序的微處理器。
    由于上述技術(shù)方案運用，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點：每個發(fā)管的發(fā)信號不是發(fā)簡單的有光、無光的脈沖信號，而是發(fā)經(jīng)過挑選的正交碼序列，而每個碼采用曼切斯特編碼，保證每個碼有跳變，消除環(huán)境因素的影響；而不同發(fā)管采用不同的正交碼序列，消除了鄰近干擾；解決了目前難以在低成本方式下解決的不同發(fā)接收對管之間的鄰近干擾和外界環(huán)境透射光線對讀數(shù)的干擾問題；通過提高總線驅(qū)動，提高通訊的通訊速率，在此基礎(chǔ)上開發(fā)具有輪詢和自主發(fā)送相結(jié)合的通訊協(xié)議，大大減小了抄表時輪詢的等待時間，從而*提高了抄表速度，提高了抄表效率、延長了集中器電池壽命，本實用新型中，抄表速到降低到40ms左右；抄表集中器靜態(tài)功耗<5W；水表終端靜態(tài)功<4mA；抄表集中器故障時，采用圖像識別技術(shù)和二維碼技術(shù)，實現(xiàn)水表斷電時的抄表，利用二維碼能夠水表進(jìn)行*識別，二維碼容易定位的特點，解決了水表數(shù)字的定位難題，利用智能手機的照相機實現(xiàn)低成本的基于圖像的抄表；通過設(shè)置預(yù)付費模塊、分段計量模塊以及分段計價模塊，使水表系統(tǒng)具有預(yù)付費，分段計量、分段計價功能；設(shè)置階梯水量不少于三級，滿足國家推行階梯水價要求。