一种水量监测仪的制作方法

技术领域

本发明涉及，尤其涉及本发明涉及远传智能水量监测仪，尤其是一种基于光纤传感和通讯数据光电编码式远传智能水量监测仪。

背景

水量监测仪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。水量监测仪数据远传也是水量监测仪智能化网络化的前提和基础。

对于非电子式水量监测仪，数据远传的前提是通过各种传感器将机械水量监测仪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。目前远传水量监测仪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量监测仪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，从而得到最终的水量监测仪读数。但是，光电编码式的远传水量监测仪面临一个的问题，就是如何解决好湿式水量监测仪的密封性。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。

技术实现要素：

本发明目的是在远程水量监测仪中采用光纤传感器并通过光纤通信模块将水量监测仪数据远传。

为实现上述目的，本发明的技术方案是，一种水量监测仪，其构成包括湿式机械字轮显示水量监测仪，其特征在于：其构成中还包括有，光纤、光收发装置、光电转换模块及通信模块，在湿式机械字轮显示水量监测仪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，若干根光纤固定于字轮编码光反射带的同一侧，这些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，这些光纤的另一个端面与光收发装置呈光连接，光收发装置与光电转换模块及通信模块相连接，光电转换模块及通信模块将水量监测仪读数电信号远传至主站或采集器。

本发明的优点有，

1.将光纤光收发器作为光电转换传感器，利用光纤在水中不影响其发光和接收光的特性，只将光纤部分置于湿式水量监测仪中，其余功能电路，如光收发器、光电转换模块及通信模块、电池等则位于水量监测仪密封壳体之外，有效地解决了湿式水量监测仪的密封问题，同时还保证了光纤光电传感器的长寿命使用。

2.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.由于光纤端面紧靠字轮端，字轮光反射带与光纤发光和受光端面十分接近，光信号泄露和损失少，另外，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.光纤通信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量监测仪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是本发明实施例各部分构成及光电信号转换、处理、传输示意图。

图2是本发明实施例编码字轮端面反射带位置示意图。

以上附图中，1是湿式机械水量监测仪，2是字轮计数器，3是光纤束，4是光收发装置组，5是光电转换模块及通信模块，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。

具体实施例

本实施例各部分构成如附图1所示。

通常，湿式机械水量监测仪的字轮计数器共有四个字轮，在湿式机械水量监测仪每个字轮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光纤。所有光纤进出光的端面正对字轮编码反射带运动轨迹线路。所有光纤的另一个进出光端面分别与二十个光收发装置连接，这二十个光收发装置处于半双工状态，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，这二十个光收发装置电信号接口端与光电转换模块及通信模块电路的接口端连接通讯，光电转换模块及通信模块电路通过无线RF方式与水量监测仪数据采集器通讯，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，二十个光收发装置同时向五组二十根光纤发出绿光，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，五根光纤中，有的光纤端面正对着该字轮的光反射带，这些光纤另端的光收发装置瞬间就能接收到反射光信号，输出电信号，状态为“1”，而有的光纤端面正对着的不是该字轮的光反射带，这些光纤的另端光收发装置就没有接收到反射的光信号，无电信号输出，状态为“0”，用四根光纤及四个光收发装置就能获取一个该字轮的具体位置信息，另一根光纤及另一个光收发装置可以作为校验，以保证对该字轮具体位置判读的准确和精确。光电转换模块及通信模块对全部二十个光收发装置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。

本实施例只将光纤部分置于湿式水量监测仪中，其余功能电路，如光收发装置、光电转换模块及通信模块、电池等则位于水量监测仪密封壳体之外，有效地解决了湿式水量监测仪的密封问题，同时还保证了光纤光电传感器的长寿命使用。

本实施例中，由于光纤端面紧靠字轮端，字轮光反射带与光纤发光和受光端面十分接近，光信号泄露和损失少，另外，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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。