专利名称：非电量仪表无源远程数据即时采集传输系统及其传输方法
技术领域：
本发明涉及一种非电量仪表的新的数据采集、传输和监控方式，尤其是一种非电量仪表无源远程数据即时传输方式。
由于目前大部分非电量仪表的抄表工作仍是采用人工抄表的方式，特别是水表、气表等有大量使用群体的仪表，他们尚未真正做到抄表到户，使大部分居民颇感不便，使自来水公司和煤气公司也感到工作量巨大。而其他在油田、化工、炼油、煤气、化肥、天然气等安全性要求高以及有毒、有害、易燃、易爆等环境恶劣的条件下使用的非电量仪表，由于抄表工作的不便和危险，给各有关部门和企业对整个系统的远程监控增加了工作难度。
为了解决这一难题，目前市场上已经出现了各类专门用途的电子式非电量仪表远程传输系统，如电子式远程传输水表集抄系统、电子式远程传输气表集抄系统等，并在部分地区已经开始使用。这类远程集抄系统，不进用户家门、不到仪表所在位置现场，即可实现仪表数据的远程传输和监控，基本解决了以上提出的难题。但现有的各类集抄系统，在给大家提供方便的同时，都存在一个很大的隐患，这就是他们在工作过程中，必须使用电源进行不间断供电，一旦发生短电现象，系统将不计数或将所储存的数据丢失，这就影响到自来水公司、煤气公司以及各类非电量仪表使用单位的正常的工作需求和利益。目前大部分集抄系统采用了电池作为其系统在断电时的辅助电源，虽然生产厂家一再说明，电池可以维持7～8年的使用寿命，但谁也说不准电池会在什么时候没电，一旦电池无法供电，则集抄系统将得不到仪表数据，原先存储得数据也将丢失，这对系统的正常运行造成了很大的不便，也影响了各方的利益。
现有的各类集抄系统由于需不间断供电，系统的维护成本很高，系统的运行寿命和使用年限受到限制；而且不间断供电是一套电路系统，存在着漏电、短路、断路等可靠性方面的问题，而电池的使用并不能从根本上解决这一问题。
本发明的目的是针对意识不足之处，提供一种可靠性高、维护成本低、使用寿命长、平时无需供电的全新的非电量仪表数据远程即时采集传输系统及其传输方法，本发明不影响以来非电量仪表的正常计量功能，不仅能实现一般集抄系统的远距离抄表功能，而且它在日常工作中无需电源供电。
本发明的设计思路是把仪表计量和数据传输分开来考虑。由于计量特性是各种仪表均具有的功能，而数据抄送和传输才是有关部门和企业所关心的重中之重，而抄表数据的抄录基本是定期进行，如水表、气表每月只需一次，企业使用的非电量仪表也是在需要时才进行监控的，仪表本身的使用情况并不是有关部门所关心的重点，有关部门关心的是需要时能读到仪表的即时数据，这样即可对仪表和使用仪表的用户进行正常的管理。因此，本发明的出发点是无需提供不间断电源来维持系统的正常运行，整个系统的连线和设备平时处于无电流、不工作的静止状态，也就是说系统不存储仪表运行的过程数据；仅在需要读取数据、进行监控的时候，系统才通过外部电源插接器(≤6V)或电话线或电脑网络线进行即时的逆向供电，这时系统的连线和设备中才有电流、进入工作状态、进行数据的读取，以便进行系统的监控，也就是说系统读取的是仪表运行过程中某一时刻的点数据，数据的存储可以通过电脑或监控系统实现。
非电量仪表无源远程数据即时采集传输系统及其传输方法是采用以下方案实现的非电量仪表无源远程数据即时采集传输系统包括非电量仪表、数据采集器、中继盒、数据显示箱。
数据采集器包括线路板固定圈、印刷线路板和线路板罩，印刷线路板上有红外发光管、红外接收管、接线插头。将非电量仪表上的指针设定为反光指针，在非电量仪表上部装置有线路板固定圈，线路板固定圈上装置有印刷线路板，线路板上部设置有线路板罩。在反光指针上部对应位置设有数据采集器的红外发光管、红外接收管。
中继盒具有中继盒线路板，中继盒线路板上装置有、进线插座、出线插座，线路板上设置有中继盒逻辑线路，逻辑线路由电子元件构成和实现。数据采集器与中继盒之间通过传输线相连。
数据显示箱具有数据显示箱箱体，箱体上装置有液晶显示板、地址按钮、电源插座、进线插座、通讯接口，箱体内装置有调制解调器、数据箱印刷线路板，印刷线路板上设置有逻辑判断线路，逻辑判断线路由电子元件构成和实现。中继盒与数据显示箱之间通过传输线相连。
非电量仪表无源远程数据即时采集传输系统传输方法通过数据采集器的红外发光管发出光线作用于反光式指针，再经反光式指针将红外发光管发射出的光反射到指针所处位置对应位置上的红外接收管上；每一个红外接收管的位置对应于表盘上的每一个数字刻度；对应的红外接收管接收到的反光式指针对应的每一个刻度位置的光信息，通过中继盒上的进线插座，将光信息传输到中继盒上的逻辑线路，再由逻辑线路将光信息转换成电信息；将经由中继盒上逻辑线路转换出的电信息，经连线通过数据显示箱上进线插座传输到数据显示箱上的逻辑判断线路中，再由通过逻辑判断线路转换成可显示、传输的数码信息，将数字显示在显示箱的显示屏，或通过手持抄表仪将数据读取出来，或通过数据显示箱中的调制解调器将信息经标准通讯接口用总线方式传输到电脑或监控系统上。
本发明的特点是(1)、本系统平时无需电源供电，数据永不丢失；(2)、本系统不改变原有仪表的计量特性，且保留机械指针读数，远传读数与机械指针读数完全一致；(3)、本系统的数据可靠性高，使用寿命长；(4)、本系统无需像其它集抄系统一样需一只价格昂贵的手持电脑方可抄表，而仅需一只能提供+6V电源的插接器，或通过电话线和网络线进行逆向供电，即能抄到数据；(5)、本系统避免了其他集抄系统需平时不间断供电，一旦停电而用于贮存数据的电池也损坏易造成的数据可能丢失的严重后果；(6)、本系统可与任何类型的非电量仪表进行配套，只需将其指针改为反光式指针；(7)、本系统设备成本和维护成本远低于其它集抄系统；(8)、本系统也可在数据显示箱上由抄表员直接人工抄表。
以下将结合附图对本发明作进一步说明。
图1是非电量仪表无源远程数据即时采集传输系统及其传输方法的方框示意2是非电量仪表无源远程数据即时采集传输系统及其传输方法的非电量仪表及数据采集器结构示意3是非电量仪表无源远程数据即时采集传输系统及其传输方法的中继盒结构示意4是非电量仪表无源远程数据即时采集传输系统及其传输方法的数据显示箱结构示意图参照附图，非电量仪表无源远程数据即时采集传输系统及其传输方法采取以下方案实现一种非电量仪表无源远程数据即时采集传输系统及其传输方法，包括非电量仪表、数据采集器、中继盒、数据显示箱，再通过传输线连接到电脑或监控系统上。非电量仪表是指水表、煤气表、液化气表、气压表、指针式温度计以及其他不用电的仪表。
数据采集器包括线路板固定圈(6)、印刷线路板(2)和线路板罩(1)，印刷线路板(2)上有红外发光管(4)、红外接收管(3)、接线插头(5)。将非电量仪表(7)上的指针设定为反光指针(8)，在非电量仪表上部装置有线路板固定圈(6)，线路板固定圈(6)上装置有印刷线路板(2)，线路板(2)上部设置有线路板罩(1)。在反光指针(8)上部对应位置设有数据采集器的红外发光管(4)和红外接收管(3)。
中继盒具有中继盒线路板(9)，中继盒线路板(9)上装置有进线插座(10)、出线插座(11)，线路板(9)上设置有中继盒逻辑线路(12)，逻辑线路(12)由电子元件构成和实现。数据采集器与中继盒之间通过传输线相连。
数据显示箱具有数据显示箱箱体(21)，箱体(21)上装置有液晶显示板(13)、地址按钮(15)、电源插座(18)、进线插座(19)、通讯接口(20)，箱体(21)内装置有调制解调器(17)、数据箱印刷线路板(14)，印刷线路板(14)上设置有逻辑判断线路(16)，逻辑判断线路(16)由电子元件构成和实现。中继盒与数据显示箱之间通过传输线相连。
非电量仪表无源远程数据即时采集传输系统传输方法通过数据采集器的红外发光管(4)发出光线作用于反光式指针(8)，再经反光式指针(8)将红外发光管(4)发射出的光反射到指针所处位置对应位置上的红外接收管(3)上；每一个红外接收管(3)的位置对应于表盘上的每一个数字刻度；对应的红外接收管(3)接收到的反光式指针(8)对应的每一个刻度位置的光信息，通过中继盒上的进线插座(10)，将光信息传输到中继盒上的逻辑线路(12)，再由逻辑线路(12)将光信息转换成电信息；将经由中继盒上逻辑线路(12)转换出的电信息，经连线通过数据显示箱上进线插座(19)传输到数据显示箱上的逻辑判断线路(16)中，再由通过逻辑判断线路(16)转换成可显示、传输的数码信息，将数字显示在显示箱的显示屏(13)，或通过手持抄表仪将数据读取出来，或通过数据显示箱中的调制解调器(17)将信息经标准通讯接口(20)用总线方式传输到电脑或监控系统上。
非电量仪表无源远程数据即时采集传输系统传输方法中系统不存储运行过程数据，平时无需提供电源，仅在数据采集时通过电源插接器或由电脑网络线通过标准通讯接口提供逆向供电，以供数据采集所需用电。
当我们要人工抄表时，抄表员可携带+6V的电源插接器，插入数据显示箱的电源插座用以提供系统工作所需的电源，上述系统就可实现数据的采集，按动数据显示箱上的地址按钮，每个仪表上的数据就会在数据显示箱上的液晶显示板上显示出来，抄表员可以进行人工抄表；或者，抄表员携带手持便携式抄表仪，将抄表仪通过通讯接口与数据显示箱连接，这样就可将数据存入手持抄表仪中(每一个手持抄表仪可存10为数据)。
如果整个系统是电脑联网的，则可将电脑通过通讯接口与数据显示箱连接(因电脑线本身有电源，因此无需再用电源插接器)，由电脑程序通过通讯接口下达指令对系统进行数据采集、传输和监控。
权利要求
1.一种非电量仪表无源远程数据即时采集传输系统，其特征是包括非电量仪表、数据采集器、中继盒、数据显示箱；将非电量仪表上的指针设定为反光指针，在所述反光指针上部对应位置设有数据采集器的红外发光管、红外接收管。
2.根据权利要求1所述的非电量仪表无源远程数据即时采集传输系统，其特征是数据采集器由印刷线路板、红外发光管、红外接收管、接线插头、线路板固定圈和线路板罩构成。
3.根据权利要求1所述的非电量仪表无源远程数据即时采集传输系统，其特征是中继盒包括中继盒线路板、中继盒逻辑线路、进线插座、出线插座。
4.根据权利要求1所述的非电量仪表无源远程数据即时采集传输系统，其特征是数据显示箱具有数据箱印刷线路板、液晶显示板、地址按钮、逻辑判断线路、进线插座、通讯接口、电源插座。
5.一种非电量仪表无源远程数据即时采集传输系统传输方法，其特征是通过数据采集器的红外发光管发出光线作用于反光式指针，再经反光式指针将红外发光管发射出的光反射到指针所处位置对应位置上的红外接收管上；每一个红外接收管的位置对应于表盘上的每一个数字刻度；对应的红外接收管接收到的反光式指针对应的每一个刻度位置的光信息，通过中继盒上的进线插座，将光信息传输到中继盒上的逻辑线路，再由逻辑线路将光信息转换成电信息；将经由中继盒上逻辑线路转换出的电信息，经连线通过数据显示箱上进线插座传输到数据显示箱上的逻辑判断线路中，再由通过逻辑判断线路转换成可显示、传输的数码信息，将数字显示在显示箱的显示屏，或通过手持抄表仪将数据读取出来，或通过数据显示箱中的调制解调器将信息经标准通讯接口用总线方式传输到电脑或监控系统上。
6.根据权利要求1所述的非电量仪表无源远程数据即时采集传输系统传输方法，其特征是系统不存储运行过程数据，平时无需提供电源，仅在数据采集时通过电源插接器或由电脑网络线通过标准通讯接口提供逆向供电，以供数据采集所需用电。
全文摘要
一种非电量仪表无源远程数据即时采集传输系统及传输方法。包括非电量仪表、数据采集器、中继盒、数据显示箱。将仪表指针改为反光指针,传输方法是通过红外发光管作用于反光指针,由其反射到红外接收管,接收管接收反光指针每一刻度的数据,将刻度数据转换成信号数据,传送至数据显示箱,通过箱体内的逻辑判断线路将光电信息转换成数码信息,并通过调制解调器将信息经标准通讯接口用总线方式传输到电脑或监控系统上。
文档编号G01D5/26GK1294289SQ00119098
公开日2001年5月9日 申请日期2000年11月7日 优先权日2000年11月7日
发明者孙洪泰 申请人:孙洪泰