计量设备的自动调整计量逻辑的方法与流程

本发明涉及计量设备，尤其与具有两个以上计量单元的计量设备的计量逻辑的调整方法有关。

背景技术：

诸如智能水、气表之类的计量设备，其机械部分的计量一般采用机械叶轮叶片和容积腔体等结构来采集水、气流量，并带动旋转轮旋转，转轮上的边缘装有小尺寸的磁铁，靠近转轮边安装有一个或多个计量单元，每个计量单元具有诸如干簧管或霍尔器件之类的磁检测传感器。当有水、期流过时，转轮转动，其边缘上装设的小磁铁会周期性地靠近干簧管或霍尔器件，使干簧管或霍尔器件相应地发生通、断动作而提供计量信号，通过计量处理单元中的微处理器对这些计量信号进行脉冲采集、计数，就可以实现对进行水、气用量的计量了。

为了防止干扰和可靠计量，一般采用双干簧管（霍尔器件）或三干簧管（霍尔器件）作传感器。由于干簧管和霍尔器件是磁传递器件，单个的干簧管或霍尔器件容易受到外部非法的磁干扰，磁干扰会引起计量部分少计或不计的问题，因此可通过检测这些双或三干簧管（霍尔器件）是否存在合乎逻辑的导通来判断是否存在外部的磁干扰，从而采取相应对策：如关阀门和记录事件，报警等措施。

对干簧管来说，由于管脚焊接、加工或装配不慎都会引起玻璃管产生裂纹或失效，而这些失效在前期是不容易发现的，可以正常采集磁信号，当出厂使用一段时间后，则会部分或完全失效，不能检测到机械部分的旋转轮上的小磁铁旋转，引起计量减少或不计量。

霍尔器件属于敏感元件和传感器类，具有结构简单、体积小、重量轻、无触点、动态特性好、寿命长等特点，已逐步取代干簧管应用于计量电磁检测，但工艺缺陷会引起霍尔器件功能失效以及电压、温度的变化、母排的位置变化、器件老化以及外部强磁场及静电等各种影响，导致霍尔器件灵敏度下降或失效；尤其当出厂使用一段时间后，如果部分或完全失效，也不能检测到机械部分的旋转轮上的小磁铁旋转，引起计量减少或不计量。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于克服上述现有技术存在的不足，而提出一种计量设备的自动调整计量逻辑的方法，能够确保在出现计量单元失效的情形时，依然准确计量，从而大大延长计量设备的有效使用寿命。

本发明针对上述技术问题而提出的技术方案包括，提出一种计量设备的自动调整计量逻辑的方法，该计量设备具有两个或三个计量单元和与该两个或三个计量单元电连接的计量处理单元，该计量处理单元上运行有计量软件以根据该两个或三个计量单元提供的计量信号得到计量值，该计量处理单元上运行的计量软件能够自动探测该两个或三个计量单元中的一个计量单元是否失效，并在探测到该两个或三个计量单元中的计量单元失效时忽略失效的计量单元提供的计量信号并依据剩余的正常计量单元提供的计量信号得到计量值。

与现有技术相比，本发明的计量设备的自动调整计量逻辑的方法，能够确保在出现计量单元失效的情形时，自动忽略失效的计量单元提供的计量信号并依据剩余的正常计量单元提供的计量信号得到计量值，实现准确计量，从而可以大大延长计量设备的有效使用寿命。

附图说明

图1是本发明的方法针对具有三个计量单元的计量设备的工作流程图。

图2是本发明的方法针对具有两个计量单元的计量设备的工作流程图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明予以进一步地详尽阐述。

本发明提出一种适用于智能水、气表的计量方法，只要有一个或以上的干簧管或霍尔器件不失效，通过模糊算法，能够准确判断失效的器件，并通过自动调整计量逻辑，保证系统准确计量，大大提高系统可靠性。对双干簧管或霍尔器件计量来说，通过软件编程，对计量逻辑进行分析，当一个干簧管或霍尔失效，可自动地进入单干簧管或霍尔器件计量逻辑，作为计量补救措施，能保证计量准确可靠。对三干簧管或霍尔器件计量来说，有一个干簧管或霍尔器件失效，微处理器通过逻辑判断后可调整计量逻辑为双干簧管或霍尔器件计量，有两个干簧管或霍尔器件失效，微处理器通过逻辑判断后调整计量逻辑为单干簧管或霍尔器件计量，也能保证计量准确可靠。

在一个实施例中，本发明方法所涉及的计量设备具有三个计量单元，该计量处理单元设置有三个计数器以分别对应于该三个计量单元、一个计数位置寄存器、一个总计数器以及一个出错标志寄存器，当该三个计量单元中的一个提供计量信号时，对应的计数器累计加一，该计数位置寄存器的低两位置对应的标志，该出错标志寄存器中有三位分别对应于该三个计量单元的状态。

该计量处理单元针对每个计量单元的计量处理过程包括依次进行的延时断开、延时导通然后再延时断开。

该计量处理单元还设置有一反向计数器，该出错标志寄存器中还有一位对应于该反向计数器的状态，当该三个计量单元依次完成一次正向计量，该总计数器累计加一；当三个计量单元依次完成一次反向计量，该总计数器累计加一，并对应地置该出错标志寄存器中的对应于该反向计数器的状态的标志位。

当该三个计量单元依次完成一次正向计量时，如果第二计数器的值=第三计数器的值=第一计数器的值+2，该计量处理单元探测到该第一计量单元失效，并对应地置该出错标志寄存器中的对应于该第一计量单元的标志位；当第一计数器的值=第三计数器的值=第二计数器的值+2，该计量处理单元探测到该第二计量单元失效，并对应地置该出错标志寄存器中的对应于该第二计量单元的标志位；当第一计数器的值=第二计数器的值=第三计数器的值+2，该计量处理单元探测到该第三计量单元失效，并对应地置该出错标志寄存器中的对应于该第三计量单元的标志位。

当该三个计量单元依次完成一次正向计量时，如果第一计数器的值=第二计数器的值+2=第三计数器的值+2，该计量处理单元探测到该第二计量单元和第三计量单元均失效，并对应地置该出错标志寄存器中的对应于该第二计量单元和第三计量单元的标志位；当第二计数器的值=第一计数器的值+2=第三计数器的值+2，该计量处理单元探测到该第一计量单元和第三计量单元均失效，并对应地置该出错标志寄存器中的对应于该第一计量单元和第三计量单元的标志位；当第三计数器的值=第一计数器的值+2=第二计数器的值+2，该计量处理单元探测到该第一计量单元和第二计量单元均失效，并对应地置该出错标志寄存器中的对应于该第一计量单元和第二计量单元的标志位。

对应于第一计量单元提供计量信号的情形，置该计数位置寄存器的低两位标志为01，对应于第二计量单元提供计量信号的情形，置该计数位置寄存器的低两位标志为10，对应于第三计量单元提供计量信号的情形，置该计数位置寄存器的低两位标志为11。

在从一个计量单元转换到另一个计量单元时，该计数位置寄存器左移两位，该计数位置寄存器的高六位为011011、101101或者110110时表示正向计量，该计数位置寄存器的高六位为111001、100111或者011110时表示反向计量。

该计量设备具有机械叶轮叶片和设置在该机械叶轮叶片的磁铁，每个计量单元包括与该磁铁对应设置的干簧管或霍尔器件，该计量处理单元具有微处理器。优选地，该计量设备为智能水表或气表。

参见图1，本发明方法大致包括让计量处理单元中的微处理器所运行的计量软件执行以下步骤：

S310：判断三个计量单元是否有动作，如果第一计量单元A有动作，转步骤S321，如果第二计量单元B有动作，转步骤S323，如果第三计量单元C有动作，转步骤S325，否则结束；

S321：对应第一计量单元A的计数器Ca累计加1；

S322：01置入计数位置寄存器CW的低两位，转步骤S327；

S323：对应第二计量单元B的计数器Cb累计加1；

S324：10置入计数位置寄存器CW的低两位，转步骤S327；

S325：对应第三计量单元C的计数器Cc累计加1；

S326：11置入计数位置寄存器CW的低两位，转步骤S327；

S327：计数位置寄存器CW左移两位；

S330：探测是否存在异常状态，并根据七种异常情形，进行相应的自动调节，其中，步骤S341对应于第三计量单元C失效的处理，步骤S341对应于第一计量单元A失效的处理，步骤S343对应于第二计量单元B失效的处理，步骤S344对应于出现反转的处理，步骤S345对应于第二计量单元B与第三计量单元C均失效的处理，步骤S346对应于第一计量单元A与第二计量单元B均失效的处理，步骤S347对应于第一计量单元A与第三计量单元C均失效的处理；

S341：对应第三计量单元C的计数器Cc累计加1，置出错标志寄存器Err中的对应于该第三计量单元C的标志位，转步骤S348；

S342：对应第一计量单元A的计数器Ca累计加1，置出错标志寄存器Err中的对应于该第一计量单元A的标志位，转步骤S348；

S343：对应第二计量单元B的计数器Cb累计加1，置出错标志寄存器Err中的对应于该第二计量单元B的标志位，转步骤S348；

S344：反向计数器Cf累计加1，置出错标志寄存器Err中的对应于该反向计数器Cf的标志位，转步骤S348；

S345：对应第二计量单元B的计数器Cb累计加1、第三计量单元C的计数器Cc累计加1，置出错标志寄存器Err中的对应于该第二计量单元B的标志位和对应于该第三计量单元C的标志位，转步骤S348；

S346：对应第一计量单元A的计数器Ca累计加1、第二计量单元B的计数器Cb累计加1，置出错标志寄存器Err中的对应于该第一计量单元A的标志位和对应于该第二计量单元B的标志位，转步骤S348；

S347：对应第一计量单元A的计数器Ca累计加1、第三计量单元C的计数器Cc累计加1，置出错标志寄存器Err中的对应于该第一计量单元A的标志位和对应于该第三计量单元C的标志位，转步骤S348；

S348：总计数器Cz累计加一，结束。

这种方法，可以判断是否非法反向接入水管/气管，通过检测三个计量单元的顺序动作逻辑可以判断介质的流动方向。如果三个计量单元中有一个失效，微处理器判断后调整计量逻辑为双计量单元工作，通过软件编程，对计量逻辑进行分析，可判断计量单元是否失效，如果失效，一是置失效标记，此标记可以通过抄表系统上报；二是进入双计量单元工作逻辑，一样可保证计量准确可靠，通过双计量时序的模糊判断，也可以准确判断介质流的方向。假设干簧管或霍尔器件的失效率为0.1%，则一个水表/气表上的三个计量单元同时失效机率为：0.1%*0.1%*0.1%，由于本发明的方法可以保证在一个或两个计量单元失效都可以计量，则可使失效机率降低约1000，000倍。

需要说明的是，去掉上述的计量单元A、B、C中任意一个及其相应的处理，就从三计量逻辑转换成了双计量逻辑。

在另一个实施例中，本发明方法所涉及的计量设备具有两个计量单元，该计量设备具有两个计量单元，该计量处理单元设置有两个计数器以分别对应于该两个计量单元、一个总计数器以及一个出错标志寄存器，当该两个计量单元中的一个提供计量信号时，对应的计数器累计加一，当该两个计量单元依次各完成一次计量，该总计数器累计加一，该出错标志寄存器中有两位分别对应于该两个计量单元的状态。

该计量处理单元针对每个计量单元的计量处理过程包括依次进行的延时断开、延时导通然后再延时断开。

该计量设备具有机械叶轮叶片和设置在该机械叶轮叶片的磁铁，每个计量单元包括与该磁铁对应设置的干簧管或霍尔器件，该计量处理单元具有微处理器。优选地，该计量设备为智能水表或气表。

参见图2，本发明方法大致包括让计量处理单元中的微处理器所运行的计量软件执行以下步骤：

S210：探测第一计量单元A是否延时断开，直至断开后转步骤S220；

S220：探测第一计量单元A是否延时导通，直至导通后转步骤S230；

S230：探测第一计量单元A是否延时断开，直至断开后转步骤S240；

S240：第一计量单元A计量一个完整脉冲，对应计数器累计加1；

S250：探测第二计量单元B是否延时断开，直至断开后转步骤S260；

S260：探测第二计量单元B是否延时导通，直至导通后转步骤S270；

S270：探测第二计量单元B是否延时断开，直至断开后转步骤S280；

S280：第二计量单元B计量一个完整脉冲，对应计数器累计加1；

S290：总计数器累计加1，结束。

一般情况下，两个计量单元同时失效的几率是很低的。假设计量单元的失效率为0.1%，则一个水表/气表上的两个计量单元同时失效机率为：0.1%*0.1%，约为十万分之一，如果双计量单元中有一个失效，微处理器判断后调整计量逻辑为单计量，则可使计量可靠性提高1000倍；通过软件编程，对计量逻辑进行分析，可判断计量单元是否失效，如果失效，一是置失效标记，此标记可以通过抄表系统上报；二是进入单计量逻辑，也能保证计量准确可靠。单计量逻辑大致包括：探测计量单元是否延时断开，直至断开转为探测计量单元是否延时导通，直至导通又转为探测计量单元是否延时断开，直至断开，计量值累计加1，结束。

与现有技术相比，采用本专利的计量设备的自动调整计量逻辑的方法具有的有益效果包括：

(1)对双计量单元来说，通过软件编程，对计量逻辑进行分析，当一个干簧管或霍尔器件失效，MCU判断后可以进行记录和上报，自动进入单干簧管或霍尔计量逻辑，也能保证计量准确可靠；

(2) 对三计量单元来说，如果三干簧管或霍尔器件中有一个失效，MCU判断后可以进行记录和上报，调整计量逻辑为双干簧管或霍尔器件计量，通过软件编程，对计量逻辑进行分析，可判断干簧管或霍尔器件是否失效，如果失效，一是置失效标记，此标记可以通过抄表系统上报；二是进入双干簧管或霍尔器件计量逻辑，一样可以保证计量准确可靠，通过对双干簧管或霍尔器件时序的模糊判断，也可以准确判断水流的方向；

(3) 对三计量单元来说，如果三干簧管或霍尔器件中有两个失效，MCU判断后也可以进行记录和上报，并通过逻辑判断后调整计量逻辑为单干簧管或霍尔器件计量，软件计量可以采用单干簧管或霍尔器件逻辑，一样可以保证计量准确可靠。

上述内容，仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域普通技术人员根据本发明的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本发明的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。