直读水表技术特点.doc

透射式光电直读智能水表技术特点深圳市捷先数码科技有限公第一章 公司简介深圳市捷先数码科技有限公司主要致力于光电直读液封水表、干式水表、气表模块及其智能网络抄表系统的研发、生产及销售，力求为供水、燃气、电力、热力等行业管理部门及物业公司、房地产开发商、智能楼宇工程提供更高性价比的解决方案。公司通过十几年的持续投入和努力，拥有多个光电直读表关键技术发明专利(ZL200810141680.3、ZL200820096062.7、ZL200820212544.4 、ZL200420094909.X)，并通过质量管理体系ISO9001：2000认证，目前公司与国内多家知名表业公司建立良好的合作关系，与它们的优质基表选型配套成光电直读智能表。目前，光电直读模块每月产销量已达到6-8万只，年产销累计60万只以上，成为中国实际最大的光电直读水表、气表供应商，产品以专业、质优、稳定、准确在业内著称。公司坚持“立足深圳、辐射全国、多合作方式”的市场战略方针，产品以其技术先进、成熟可靠深得客户信任。第二章 光电直读水表技术产生的背景过去几年，国内普遍采用脉冲式远传水表抄表，其实际应用效果都十分不理想,脉冲表的基本工作原理是利用电子技术和传感技术，对传统的表具加以改造：在户外安装一套计量系统，将每一个计量表传感器传出的数据，送到计数器存储，经过统计送到控制电路单元；所有的控制电路单元通过数据总线并连，可在数据总线上任何点上使用装有接收卡的计算机来抄收三表数据。水表远传作为智能化小区的基本功能普遍受到重视，但从大量的市场反馈信息来看，采用脉冲计数表所做的水表远传基本上都存在问题，这其中的原因是多方面的。首先从脉冲表计数原理来看：该系统所采用的表具是一种既能直观显示使用量，同时又产生计量脉冲信号的新型计量表具。它在原有表具的转轮上加装磁、光等发射设备，同时在表具支架上安装相应的感应设备，每当转轮转动一定的角度，感应设备便产生一个感应脉冲，经过外围电路转变为合乎要求的电脉信号，驱动计数电路进行计数动作。抄表时，由计数器累加值通过一定的分辩率（计量当量）计算便可以得到表具转过的相对值。在住宅耗能自动抄收系统中，各种用户耗能数据的采集以及数据信号的各种转换均由所谓远传表具完成，它们都是在普通耗能表的基础上加装脉冲计数及数据传输模块得到的。从脉冲表具计数器的技术原理和实现方式来看，它存在以下几个方面问题：其中的技术因素产生出以下难以避免的问题。a、系统必须每日24小时加电。这样，不仅对供电要求极高，耗电量也相对较大，而且设备24小时工作，对表具各器件要求极高，也严重影响了表具使用寿命。b、受外界客观环境影响，数据可靠性差：脉冲计量要求所有部件必须“始终如一”地可靠、有效地记录脉冲事件，既不能漏记每一次脉冲也不能误动作伪计数。而在长期的工作中，断电、外界强电磁场、水管内水的回流等因素均会使计数电路误计或漏计脉冲而产生错误。同时，脉冲表具极易通过加磁铁干扰脉冲、人为断掉采集器电源等方式破坏表具读数。c、脉冲表具的计数机理决定了其结果必然是相对值。这样，脉冲表具采集值完全依赖于初值，需要人为逐一置入正确的初值。同时，这一特性决定了脉冲表没有任何自我纠错能力。因此，脉冲表具数据可靠性无法保证。总之，已有的脉冲表具计数器存在“容易发生计数错误，错误无法自我校正而造成误差积累，初值置入、数据校正必须依赖人工完成”等主要问题。这使得脉冲远程采集数据与表具刻度盘示数不一致，造成不必要的纠纷。虽然厂商和科研部门对原有脉冲表进行改进（如防破坏报警，防干扰，加备用电源等措施），但这种种问题是由脉冲表具的机理决定的，无法从根本上加以解决。 全新的技术解决方案光电直读计数器编码智能水表 在解决远传智能表具这样一个具有普遍社会意义的问题上，深圳市捷先数码科技有限公司始终坚持“细致严谨，实事求是”的作风和“方案论证，科技先行”的原则，以“计量准确，简单实用”为目标进行了为期两年多的开发实验，终于取得了突破性的进展，成功研制了智能刻度识别智能表，并获得专利。基于以上诸因素和市场反馈情况，我们提出了采用字轮刻度识别技术。光电直读计数器编码智能水表其特点为透射式光电转换直读水表，读取抄表瞬间计数器字轮位置状态，采用光电编码器原理，将每个字轮作为一个码盘，五个红外接收管感应字轮上的透光槽射过来的红外光而引起的电平变化组成一组五位数码，译码后远传至系统计算机在抄表界面上显示与水表窗口示值相同的数字。其优点： （1）、直透光电转换，直接可靠，不受时间和环境而出现判读困难和误码。系统数据与基表数据完全相同，真正达到零误差实时抄表。（2）、利用独特的编码技术,真正彻底解决了直读表进位时读数不准的难题.（3）、直读表计电子模块部分与表计内的计数器等装置没有机械接触，不影响原有计量精度，彻底解决了直读表计量精度的问题。（4）、直接读取表计的窗口示值， 不是累计脉冲数， 没有累计误差，不需设置表底数、表常数等参数8，无需存储数据，真正实现了可靠读表。（5）、平时无需供电，只需在抄表瞬间供电，故障率和功耗低，使用寿命长。（6）、电磁兼容(EMC)测试达到国家标准要求,克服了直读水表受外界电磁干扰的影响其稳定性的难题；且不受回流的影响，平时电子模块处于不工作状态，不受系统是否发生过断电、故障或干扰甚至雷电的影响。（7）、每个表计有属于本表的唯一地址编码，方便管理维护。（8）、总线制结构，施工方便。第三章 各种远传表技术对比3.1现有其它直读表可能存在问题:n 1、译码总线式：将水表齿轮上发讯器的电脉冲累计转换成数字信息，保存在水表内置芯片中，由内置锂电池供电的存储芯片容易因电压不足或外界电磁干扰而造成数据错乱、丢失并且无法自我校正，是脉冲表的另一种表现形式，可称之为“伪直读表”。n 2、摄像式：基表外置微型摄像头，抄表时直接摄取字轮数字图像与软件中保存的数字图象进行比对来判读。存在问题：造价高；图象处理时数据量很大，增加了单表抄表的时间；同一数据会因图象摄取时字轮停留的位置稍有不同而影响比对、判读的准确性。n 3、变阻式：在计数器的字轮一侧装有一个带缺口的滑变电阻圆环，由两个固定具弹性锯齿触点滑接圆环上，导出两齿间随字轮的转动而输出不同的电阻值，由程序给不同的电阻值赋予不同的数字而成为直读。存在问题：由于设计上圆环有断口，产生盲点无法判断；摩擦式接触，增加了字轮转动阻力，影响水表的灵敏度及计量精度，多应用于个位与十位 ，后面位数的判读还是依靠系统，不是真正的直读表。n 4、反射式：由安装在一定位置上的多组（5组以上，含5组）红外收、发二级管感应字轮上的反光材料反射回来的红外光而引起的电平变化组成一组多位数码来判读，经译码后，在抄表界面上显示与水表窗口示值相同的数字。其问题有：受反光材料的影响两种反光材料间会出现模糊区使判读时出误差；且受时间和环境的影响而加重。n 本公司透射式光电直读表与其它公司直读表性能比较:3.2脉冲发讯远传、光电直读智能水表性能比较:3.3、IC卡预付费表IC卡预付费表是一种集自动计量、自动收费、自动控制、显示报警等多种功能于一体的智能表。它主要由发讯基表、电控板和电动阀三部分组成。其工作原理是：以IC智能卡为载体，在管理系统与智能表间双向传递数据，实现管理功能。用户把预购的量存于表中，使用时，该表实时采集流量信号，并在预购量中扣除。当表内剩余量小于预定立方米时，给出声音报警，同时关闭阀门，这时插用户卡可以打开阀门，提示及时购买。当剩余量为零时，关闭阀门，用户重新购买插卡打开阀门，但由于其工作特性也存在许多目前无法解决的问题：1、技术不成熟，经常出现误报警：即用户IC卡中还有足够的余额时，仍会产生报警停水。2、IC卡本身的缺陷，随着电子技术的发展和普及，IC卡很容易被解密，造成假卡泛滥，给供水