專利名稱：非電量儀表無源遠程數(shù)據(jù)即時采集傳輸系統(tǒng)及其傳輸方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種非電量儀表的新的數(shù)據(jù)采集、傳輸和監(jiān)控方式，尤其是一種非電量儀表無源遠程數(shù)據(jù)即時傳輸方式。
由于目前大部分非電量儀表的抄表工作仍是采用人工抄表的方式，特別是水表、氣表等有大量使用群體的儀表，他們尚未真正做到抄表到戶，使大部分居民頗感不便，使自來水公司和煤氣公司也感到工作量巨大。而其他在油田、化工、煉油、煤氣、化肥、天然氣等安全性要求高以及有毒、有害、易燃、易爆等環(huán)境惡劣的條件下使用的非電量儀表，由于抄表工作的不便和危險，給各有關部門和企業(yè)對整個系統(tǒng)的遠程監(jiān)控增加了工作難度。
為了解決這一難題，目前市場上已經(jīng)出現(xiàn)了各類專門用途的電子式非電量儀表遠程傳輸系統(tǒng)，如電子式遠程傳輸水表集抄系統(tǒng)、電子式遠程傳輸氣表集抄系統(tǒng)等，并在部分地區(qū)已經(jīng)開始使用。這類遠程集抄系統(tǒng)，不進用戶家門、不到儀表所在位置現(xiàn)場，即可實現(xiàn)儀表數(shù)據(jù)的遠程傳輸和監(jiān)控，基本解決了以上提出的難題。但現(xiàn)有的各類集抄系統(tǒng)，在給大家提供方便的同時，都存在一個很大的隱患，這就是他們在工作過程中，必須使用電源進行不間斷供電，一旦發(fā)生短電現(xiàn)象，系統(tǒng)將不計數(shù)或?qū)⑺鶅Υ娴臄?shù)據(jù)丟失，這就影響到自來水公司、煤氣公司以及各類非電量儀表使用單位的正常的工作需求和利益。目前大部分集抄系統(tǒng)采用了電池作為其系統(tǒng)在斷電時的輔助電源，雖然生產(chǎn)廠家一再說明，電池可以維持7～8年的使用壽命，但誰也說不準電池會在什么時候沒電，一旦電池無法供電，則集抄系統(tǒng)將得不到儀表數(shù)據(jù)，原先存儲得數(shù)據(jù)也將丟失，這對系統(tǒng)的正常運行造成了很大的不便，也影響了各方的利益。
現(xiàn)有的各類集抄系統(tǒng)由于需不間斷供電，系統(tǒng)的維護成本很高，系統(tǒng)的運行壽命和使用年限受到限制；而且不間斷供電是一套電路系統(tǒng)，存在著漏電、短路、斷路等可靠性方面的問題，而電池的使用并不能從根本上解決這一問題。
本發(fā)明的目的是針對意識不足之處，提供一種可靠性高、維護成本低、使用壽命長、平時無需供電的全新的非電量儀表數(shù)據(jù)遠程即時采集傳輸系統(tǒng)及其傳輸方法，本發(fā)明不影響以來非電量儀表的正常計量功能，不僅能實現(xiàn)一般集抄系統(tǒng)的遠距離抄表功能，而且它在日常工作中無需電源供電。
本發(fā)明的設計思路是把儀表計量和數(shù)據(jù)傳輸分開來考慮。由于計量特性是各種儀表均具有的功能，而數(shù)據(jù)抄送和傳輸才是有關部門和企業(yè)所關心的重中之重，而抄表數(shù)據(jù)的抄錄基本是定期進行，如水表、氣表每月只需一次，企業(yè)使用的非電量儀表也是在需要時才進行監(jiān)控的，儀表本身的使用情況并不是有關部門所關心的重點，有關部門關心的是需要時能讀到儀表的即時數(shù)據(jù)，這樣即可對儀表和使用儀表的用戶進行正常的管理。因此，本發(fā)明的出發(fā)點是無需提供不間斷電源來維持系統(tǒng)的正常運行，整個系統(tǒng)的連線和設備平時處于無電流、不工作的靜止狀態(tài)，也就是說系統(tǒng)不存儲儀表運行的過程數(shù)據(jù)；僅在需要讀取數(shù)據(jù)、進行監(jiān)控的時候，系統(tǒng)才通過外部電源插接器(≤6V)或電話線或電腦網(wǎng)絡線進行即時的逆向供電，這時系統(tǒng)的連線和設備中才有電流、進入工作狀態(tài)、進行數(shù)據(jù)的讀取，以便進行系統(tǒng)的監(jiān)控，也就是說系統(tǒng)讀取的是儀表運行過程中某一時刻的點數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的存儲可以通過電腦或監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)。
非電量儀表無源遠程數(shù)據(jù)即時采集傳輸系統(tǒng)及其傳輸方法是采用以下方案實現(xiàn)的非電量儀表無源遠程數(shù)據(jù)即時采集傳輸系統(tǒng)包括非電量儀表、數(shù)據(jù)采集器、中繼盒、數(shù)據(jù)顯示箱。
數(shù)據(jù)采集器包括線路板固定圈、印刷線路板和線路板罩，印刷線路板上有紅外發(fā)光管、紅外接收管、接線插頭。將非電量儀表上的指針設定為反光指針，在非電量儀表上部裝置有線路板固定圈，線路板固定圈上裝置有印刷線路板，線路板上部設置有線路板罩。在反光指針上部對應位置設有數(shù)據(jù)采集器的紅外發(fā)光管、紅外接收管。
中繼盒具有中繼盒線路板，中繼盒線路板上裝置有、進線插座、出線插座，線路板上設置有中繼盒邏輯線路，邏輯線路由電子元件構(gòu)成和實現(xiàn)。數(shù)據(jù)采集器與中繼盒之間通過傳輸線相連。
數(shù)據(jù)顯示箱具有數(shù)據(jù)顯示箱箱體，箱體上裝置有液晶顯示板、地址按鈕、電源插座、進線插座、通訊接口，箱體內(nèi)裝置有調(diào)制解調(diào)器、數(shù)據(jù)箱印刷線路板，印刷線路板上設置有邏輯判斷線路，邏輯判斷線路由電子元件構(gòu)成和實現(xiàn)。中繼盒與數(shù)據(jù)顯示箱之間通過傳輸線相連。
非電量儀表無源遠程數(shù)據(jù)即時采集傳輸系統(tǒng)傳輸方法通過數(shù)據(jù)采集器的紅外發(fā)光管發(fā)出光線作用于反光式指針，再經(jīng)反光式指針將紅外發(fā)光管發(fā)射出的光反射到指針所處位置對應位置上的紅外接收管上；每一個紅外接收管的位置對應于表盤上的每一個數(shù)字刻度；對應的紅外接收管接收到的反光式指針對應的每一個刻度位置的光信息，通過中繼盒上的進線插座，將光信息傳輸?shù)街欣^盒上的邏輯線路，再由邏輯線路將光信息轉(zhuǎn)換成電信息；將經(jīng)由中繼盒上邏輯線路轉(zhuǎn)換出的電信息，經(jīng)連線通過數(shù)據(jù)顯示箱上進線插座傳輸?shù)綌?shù)據(jù)顯示箱上的邏輯判斷線路中，再由通過邏輯判斷線路轉(zhuǎn)換成可顯示、傳輸?shù)臄?shù)碼信息，將數(shù)字顯示在顯示箱的顯示屏，或通過手持抄表儀將數(shù)據(jù)讀取出來，或通過數(shù)據(jù)顯示箱中的調(diào)制解調(diào)器將信息經(jīng)標準通訊接口用總線方式傳輸?shù)诫娔X或監(jiān)控系統(tǒng)上。
本發(fā)明的特點是(1)、本系統(tǒng)平時無需電源供電，數(shù)據(jù)永不丟失；(2)、本系統(tǒng)不改變原有儀表的計量特性，且保留機械指針讀數(shù)，遠傳讀數(shù)與機械指針讀數(shù)完全一致；(3)、本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可靠性高，使用壽命長；(4)、本系統(tǒng)無需像其它集抄系統(tǒng)一樣需一只價格昂貴的手持電腦方可抄表，而僅需一只能提供+6V電源的插接器，或通過電話線和網(wǎng)絡線進行逆向供電，即能抄到數(shù)據(jù)；(5)、本系統(tǒng)避免了其他集抄系統(tǒng)需平時不間斷供電，一旦停電而用于貯存數(shù)據(jù)的電池也損壞易造成的數(shù)據(jù)可能丟失的嚴重后果；(6)、本系統(tǒng)可與任何類型的非電量儀表進行配套，只需將其指針改為反光式指針；(7)、本系統(tǒng)設備成本和維護成本遠低于其它集抄系統(tǒng)；(8)、本系統(tǒng)也可在數(shù)據(jù)顯示箱上由抄表員直接人工抄表。
以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。


圖1是非電量儀表無源遠程數(shù)據(jù)即時采集傳輸系統(tǒng)及其傳輸方法的方框示意2是非電量儀表無源遠程數(shù)據(jù)即時采集傳輸系統(tǒng)及其傳輸方法的非電量儀表及數(shù)據(jù)采集器結(jié)構(gòu)示意3是非電量儀表無源遠程數(shù)據(jù)即時采集傳輸系統(tǒng)及其傳輸方法的中繼盒結(jié)構(gòu)示意4是非電量儀表無源遠程數(shù)據(jù)即時采集傳輸系統(tǒng)及其傳輸方法的數(shù)據(jù)顯示箱結(jié)構(gòu)示意圖參照附圖，非電量儀表無源遠程數(shù)據(jù)即時采集傳輸系統(tǒng)及其傳輸方法采取以下方案實現(xiàn)一種非電量儀表無源遠程數(shù)據(jù)即時采集傳輸系統(tǒng)及其傳輸方法，包括非電量儀表、數(shù)據(jù)采集器、中繼盒、數(shù)據(jù)顯示箱，再通過傳輸線連接到電腦或監(jiān)控系統(tǒng)上。非電量儀表是指水表、煤氣表、液化氣表、氣壓表、指針式溫度計以及其他不用電的儀表。
數(shù)據(jù)采集器包括線路板固定圈(6)、印刷線路板(2)和線路板罩(1)，印刷線路板(2)上有紅外發(fā)光管(4)、紅外接收管(3)、接線插頭(5)。將非電量儀表(7)上的指針設定為反光指針(8)，在非電量儀表上部裝置有線路板固定圈(6)，線路板固定圈(6)上裝置有印刷線路板(2)，線路板(2)上部設置有線路板罩(1)。在反光指針(8)上部對應位置設有數(shù)據(jù)采集器的紅外發(fā)光管(4)和紅外接收管(3)。
中繼盒具有中繼盒線路板(9)，中繼盒線路板(9)上裝置有進線插座(10)、出線插座(11)，線路板(9)上設置有中繼盒邏輯線路(12)，邏輯線路(12)由電子元件構(gòu)成和實現(xiàn)。數(shù)據(jù)采集器與中繼盒之間通過傳輸線相連。
數(shù)據(jù)顯示箱具有數(shù)據(jù)顯示箱箱體(21)，箱體(21)上裝置有液晶顯示板(13)、地址按鈕(15)、電源插座(18)、進線插座(19)、通訊接口(20)，箱體(21)內(nèi)裝置有調(diào)制解調(diào)器(17)、數(shù)據(jù)箱印刷線路板(14)，印刷線路板(14)上設置有邏輯判斷線路(16)，邏輯判斷線路(16)由電子元件構(gòu)成和實現(xiàn)。中繼盒與數(shù)據(jù)顯示箱之間通過傳輸線相連。
非電量儀表無源遠程數(shù)據(jù)即時采集傳輸系統(tǒng)傳輸方法通過數(shù)據(jù)采集器的紅外發(fā)光管(4)發(fā)出光線作用于反光式指針(8)，再經(jīng)反光式指針(8)將紅外發(fā)光管(4)發(fā)射出的光反射到指針所處位置對應位置上的紅外接收管(3)上；每一個紅外接收管(3)的位置對應于表盤上的每一個數(shù)字刻度；對應的紅外接收管(3)接收到的反光式指針(8)對應的每一個刻度位置的光信息，通過中繼盒上的進線插座(10)，將光信息傳輸?shù)街欣^盒上的邏輯線路(12)，再由邏輯線路(12)將光信息轉(zhuǎn)換成電信息；將經(jīng)由中繼盒上邏輯線路(12)轉(zhuǎn)換出的電信息，經(jīng)連線通過數(shù)據(jù)顯示箱上進線插座(19)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)顯示箱上的邏輯判斷線路(16)中，再由通過邏輯判斷線路(16)轉(zhuǎn)換成可顯示、傳輸?shù)臄?shù)碼信息，將數(shù)字顯示在顯示箱的顯示屏(13)，或通過手持抄表儀將數(shù)據(jù)讀取出來，或通過數(shù)據(jù)顯示箱中的調(diào)制解調(diào)器(17)將信息經(jīng)標準通訊接口(20)用總線方式傳輸?shù)诫娔X或監(jiān)控系統(tǒng)上。
非電量儀表無源遠程數(shù)據(jù)即時采集傳輸系統(tǒng)傳輸方法中系統(tǒng)不存儲運行過程數(shù)據(jù)，平時無需提供電源，僅在數(shù)據(jù)采集時通過電源插接器或由電腦網(wǎng)絡線通過標準通訊接口提供逆向供電，以供數(shù)據(jù)采集所需用電。
當我們要人工抄表時，抄表員可攜帶+6V的電源插接器，插入數(shù)據(jù)顯示箱的電源插座用以提供系統(tǒng)工作所需的電源，上述系統(tǒng)就可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集，按動數(shù)據(jù)顯示箱上的地址按鈕，每個儀表上的數(shù)據(jù)就會在數(shù)據(jù)顯示箱上的液晶顯示板上顯示出來，抄表員可以進行人工抄表；或者，抄表員攜帶手持便攜式抄表儀，將抄表儀通過通訊接口與數(shù)據(jù)顯示箱連接，這樣就可將數(shù)據(jù)存入手持抄表儀中(每一個手持抄表儀可存10為數(shù)據(jù))。
如果整個系統(tǒng)是電腦聯(lián)網(wǎng)的，則可將電腦通過通訊接口與數(shù)據(jù)顯示箱連接(因電腦線本身有電源，因此無需再用電源插接器)，由電腦程序通過通訊接口下達指令對系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集、傳輸和監(jiān)控。
權利要求
1.一種非電量儀表無源遠程數(shù)據(jù)即時采集傳輸系統(tǒng)，其特征是包括非電量儀表、數(shù)據(jù)采集器、中繼盒、數(shù)據(jù)顯示箱；將非電量儀表上的指針設定為反光指針，在所述反光指針上部對應位置設有數(shù)據(jù)采集器的紅外發(fā)光管、紅外接收管。
2.根據(jù)權利要求1所述的非電量儀表無源遠程數(shù)據(jù)即時采集傳輸系統(tǒng)，其特征是數(shù)據(jù)采集器由印刷線路板、紅外發(fā)光管、紅外接收管、接線插頭、線路板固定圈和線路板罩構(gòu)成。
3.根據(jù)權利要求1所述的非電量儀表無源遠程數(shù)據(jù)即時采集傳輸系統(tǒng)，其特征是中繼盒包括中繼盒線路板、中繼盒邏輯線路、進線插座、出線插座。
4.根據(jù)權利要求1所述的非電量儀表無源遠程數(shù)據(jù)即時采集傳輸系統(tǒng)，其特征是數(shù)據(jù)顯示箱具有數(shù)據(jù)箱印刷線路板、液晶顯示板、地址按鈕、邏輯判斷線路、進線插座、通訊接口、電源插座。
5.一種非電量儀表無源遠程數(shù)據(jù)即時采集傳輸系統(tǒng)傳輸方法，其特征是通過數(shù)據(jù)采集器的紅外發(fā)光管發(fā)出光線作用于反光式指針，再經(jīng)反光式指針將紅外發(fā)光管發(fā)射出的光反射到指針所處位置對應位置上的紅外接收管上；每一個紅外接收管的位置對應于表盤上的每一個數(shù)字刻度；對應的紅外接收管接收到的反光式指針對應的每一個刻度位置的光信息，通過中繼盒上的進線插座，將光信息傳輸?shù)街欣^盒上的邏輯線路，再由邏輯線路將光信息轉(zhuǎn)換成電信息；將經(jīng)由中繼盒上邏輯線路轉(zhuǎn)換出的電信息，經(jīng)連線通過數(shù)據(jù)顯示箱上進線插座傳輸?shù)綌?shù)據(jù)顯示箱上的邏輯判斷線路中，再由通過邏輯判斷線路轉(zhuǎn)換成可顯示、傳輸?shù)臄?shù)碼信息，將數(shù)字顯示在顯示箱的顯示屏，或通過手持抄表儀將數(shù)據(jù)讀取出來，或通過數(shù)據(jù)顯示箱中的調(diào)制解調(diào)器將信息經(jīng)標準通訊接口用總線方式傳輸?shù)诫娔X或監(jiān)控系統(tǒng)上。
6.根據(jù)權利要求1所述的非電量儀表無源遠程數(shù)據(jù)即時采集傳輸系統(tǒng)傳輸方法，其特征是系統(tǒng)不存儲運行過程數(shù)據(jù)，平時無需提供電源，僅在數(shù)據(jù)采集時通過電源插接器或由電腦網(wǎng)絡線通過標準通訊接口提供逆向供電，以供數(shù)據(jù)采集所需用電。
全文摘要
一種非電量儀表無源遠程數(shù)據(jù)即時采集傳輸系統(tǒng)及傳輸方法。包括非電量儀表、數(shù)據(jù)采集器、中繼盒、數(shù)據(jù)顯示箱。將儀表指針改為反光指針,傳輸方法是通過紅外發(fā)光管作用于反光指針,由其反射到紅外接收管,接收管接收反光指針每一刻度的數(shù)據(jù),將刻度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成信號數(shù)據(jù),傳送至數(shù)據(jù)顯示箱,通過箱體內(nèi)的邏輯判斷線路將光電信息轉(zhuǎn)換成數(shù)碼信息,并通過調(diào)制解調(diào)器將信息經(jīng)標準通訊接口用總線方式傳輸?shù)诫娔X或監(jiān)控系統(tǒng)上。
文檔編號G01D5/26GK1294289SQ00119098
公開日2001年5月9日 申請日期2000年11月7日 優(yōu)先權日2000年11月7日
發(fā)明者孫洪泰 申請人:孫洪泰