一种光电采样计量装置、异常检测方法及异常处理方法与流程

本发明涉及计量，具体涉及一种光电采样计量装置、异常检测方法及异常处理方法。

背景技术：

1、目前智能燃气表具行业多使用霍尔传感器，干簧管或者光电直读等方式进行计量取信。采用霍尔传感器或干簧管进行计量虽然使用经济便捷，但容易受外界磁干扰影响。采用光电直读取信方式则存在成本较高，而且容易受光干扰影响。尤其在字轮进位分界附近，非常容易出现误读等问题。随着电子技术的发展，近年出现了光电采样计量表具。光电采样计量表具通过加装光发射管、光接收管器件，实现对计数字轮的末位字轮进行周期采样，确定字轮转动周数进行计量。该方法能有效解决磁干扰问题，在结构设计合理的情况，也能有效的减少光干扰问题。

2、但是，在使用光发射管和光接收管进行计量时，考虑到器件制造差异性或是受生产、装配及转运过程的影响，用于计量的光发射管或光接收管有概率出现器件异常情况。而且，若编码设置不合理，则有概率出现无法区分正常计量状态、拆卸状态以及光干扰状态，从而导致多计数或漏计数情况。如果无法及时发现异常状态，将导致计量不准确的问题，影响表计的正常计量。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题：目前光电采样计量的可靠性低的技术问题。提出了一种光电采样计量装置、异常检测方法及异常处理方法，能够提高光电采样计量的可靠性。

2、解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种光电采样计量装置，用于带有字轮的机械计量表计的电子化计量，包括至少一个光发射管、光接收管、遮光盘、遮光罩、导光部件及控制器，所述遮光盘与所述字轮同轴固定连接，所述遮光盘设有镂空，所述镂空将遮光盘划分为透光区域和遮光区域，所述光发射管和光接收管设置在遮光盘同侧，通过所述遮光罩进行隔离，所述遮光盘伴随字轮旋转时，所述透光区域和遮光区域交替掠过所述光发射管的位置，当光发射管处于透光区时，通过所述导光部件将光线传输至光接收管，所述光发射管和光接收管均与控制器连接。

3、作为优选，所述镂空将遮光盘划分为透光区域和遮光区域占据的圆心角均为180°。

4、作为优选，所述光发射管的数量为三个。

5、作为优选，三个所述光发射管沿遮光盘周向均匀分布。

6、如前述的一种光电采样计量装置的计量方法，包括以下步骤：

7、所述控制器将采样周期t划分为若干个子周期ti，i∈[1,n]，n为光发射管数量；

8、在每个子周期ti内点亮一个光发射管，并读取光接收管的输出信号，作为对应光发射管的状态编码；

9、全部光发射管的状态编码构成采样周期t的采样编码；

10、所述控制器将采样周期t的采样编码与预设的旋转序列编码比对，所述旋转序列编码包括若干个按顺序排列的编码，当旋转序列编码按顺序被采样编码匹配，所述控制器将计量值增加预设的增量。

11、作为优选，所述光发射管的数量为三，三个所述光发射管相互夹角均为120°，光接收管接收到光照的输出信号记为1，光接收管未接收到光照的输出信号记为0，所述旋转序列编码为：100->110->010->011->001->101。

12、作为优选，旋转序列编码被采样编码匹配时，若采样编码仅跳过一个旋转序列编码的编码与下一个编码匹配，则仍判定旋转序列编码按顺序被采样编码匹配成立，若采样编码跳过多个旋转序列编码的编码与下一个编码匹配，则判定旋转序列编码按顺序被采样编码匹配不成立，并发出计量异常报警。

13、一种光电采样计量装置的异常检测方法，用于检测如前述的一种光电采样计量装置的计量异常检测，包括以下步骤：

14、采集光发射管的工作电流，若光发射管的工作电流超出预设允许范围，则判定光发射管异常；

15、关闭全部光发射管，采集光接收管的输出电压，若输出电压超过预设阈值，则判定存在环境光干扰异常；

16、在计量过程中，若出现光发射管的状态编码全为0，则判定光接收管异常；

17、在计量过程中，若出现光发射管的状态编码全为1，则判定控制器安装异常。

18、一种光电采样计量装置的异常处理方法，用于如前述的一种光电采样计量装置的计量异常处理，包括以下步骤：当存在光发射管异常时，判断发生异常的光发射管的数量，若发生异常的光发射管的数量为1，则修改旋转序列编码后，继续进行计量，若发生异常的光发射管的数量超过1，则发出报警、关闭阀门并停止计量；

19、当存在环境光干扰异常、光接收管异常或控制器安装异常时，发出报警、关闭阀门并停止计量。

20、作为优选，修改旋转序列编码的方法为：

21、将出现异常的光发射管对应的编码位值全部更改为null，而后合并相邻的相同的编码，经合并后的旋转序列编码作为修改后的旋转序列编码，用于继续计量。

22、本发明的有益技术效果包括：借助改进的光电采样计量装置，实现表计的电子化计量，提高了计量的准确度和可靠性；对计量异常状态及参与计量的关键器件进行异常检测，可以避免在计量过程中出现计量误差，避免影响用户使用；借助改进的异常处置方法，能够在部分元器件出现异常时，仍然保持正常计量，避免在维修人员进行维修之前，由于器件异常导致用户无法继续使用的情况，有效提高了计量的可靠性；若出现多个器件异常，立即检测到异常状态，并进行关闭阀门操作，避免出现计量错误的情况。

23、本发明的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

技术特征：

1.一种光电采样计量装置，用于带有字轮的机械计量表计的电子化计量，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的一种光电采样计量装置，其特征在于，

3.根据权利要求1或2所述的一种光电采样计量装置，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的一种光电采样计量装置，其特征在于，

5.如权利要求1至4任一项所述的一种光电采样计量装置的计量方法，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的一种光电采样计量装置的计量方法，其特征在于，

7.根据权利要求5或6所述的一种光电采样计量装置的计量方法，其特征在于，

8.一种光电采样计量装置的异常检测方法，用于检测如权利要求1至4任一项所述的一种光电采样计量装置的计量异常检测，其特征在于，

9.一种光电采样计量装置的异常处理方法，用于如权利要求1至4任一项所述的一种光电采样计量装置的计量异常处理，其特征在于，

10.根据权利要求9所述的一种光电采样计量装置的异常处理方法，其特征在于，

技术总结
本发明涉及计量技术领域，具体涉及一种光电采样计量装置、异常检测方法及异常处理方法，所述装置包括至少一个光发射管、光接收管、遮光盘、遮光罩、导光部件及控制器，遮光盘与字轮同轴固定连接，遮光盘设有镂空，镂空将遮光盘划分为透光区域和遮光区域，光发射管和光接收管分别设置在遮光盘同侧，通过遮光罩进行隔离，遮光盘伴随字轮旋转时，透光区域和遮光区域交替掠过光发射管位置，当光发射管处于透光区域时，通过导光部件将光线传导致光接收管，光发射管和光接收管均与控制器连接。本发明的有益技术效果包括：提高了计量的准确度和可靠性；对计量异常状态及参与计量的关键器件进行异常检测，避免在计量过程中出现计量误差，避免影响使用。

技术研发人员：饶宝娃,赵彦华,王兵
受保护的技术使用者：浙江威星智能仪表股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12