[实用新型]超低微功耗复合式燃气表数据采集装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及数据处理技术，特别涉及燃气表数据的采集。

背景技术

要实现天然气远程自动抄表，必须解决的问题是要保证燃气表头数据采集的准确性。这是一个艰巨的任务，众多开发人员为此进行了着各种尝试和努力，但至目前为止，尚未真正从实用角度解决好这一难题。

燃气表头的基本结构包括计数基轮以及6个以上的计数轮盘，燃气流动带动计数基轮转动，各个计数轮盘按照一定的转速比转动，对用气量进行计数并显示数字。目前，远程抄表系统的数据采集装置一般由数据传感器、微处理器及其外围电路构成。数据传感器对表头读数进行采集，通过外围电路处理，将采集的数据输入微处理器，由微处理器进行记录、累加和编码传输。数据传感器常用的有光电传感器、磁敏传感器等。光电传感器的工作原理是，在每个计数轮盘上读数标记位置加装一发光二极管，每个计数轮盘还需加装一个数码盘，用以实现计数轮盘读数的光信号转换，在需要抄表的时候，再对光电转换电路供电，完成表头读数的采集。磁敏传感器的工作原理主要是通过安装在燃气表头上的诸如干簧管等磁敏元器件，检测计数齿轮转动时产生的磁变化信号，根据计数齿轮转动的频率产生脉冲，完成计数。

采用光电传感器的计数模式有如下缺点：

1、由于目前天然气基表一般在六位以上(含小数位)，要完成模拟量到数字量的光电转换，每个计数轮盘上均要安装多个发光二极管与该计数轮盘的十个不同量值相对应，传感器结构异常复杂。同时也造成了系统的不可靠性，在这样的采集装置中，如果有一个发光二极管失效，势必带来整个系统的失效。同时，由于光电直读模式在读取数据的时候，将同时驱动众多的发光二级管，即使采用超低功耗的发光二级管，要达到能识别的亮度，每个表头至少需要100毫安以上的电流，按一栋楼100户计算，同时抄表需要的外部电源至少需要提供10安以上的电流。

2、光电传感器的数据采集原理，决定了它的机械精密度要求较高，但天然气表是非精密机械，这一点从表头齿轮全为塑料制品，齿轮间活动间隙公差可达0.5毫米就可以得知。在不对表头进行重新设计而直接加装光电采集装置，必将带来系统的可靠性问题，据资料显示，现今使用光电直读模式的表头，因考虑到用户可接受的成本问题，大部份采用的是在原表头上直接加装光电采集部分器械。光电直读表头系统的复杂性导致了传感器本身的不可靠、成本高等缺点，同时因为抄表时所需外部电流过大，将带来外围系统设计的复杂性。

采用磁敏传感器的脉冲计模式的缺点：

脉冲计数模式相对于光电直读模式有着结构简单、成本低的特点。但一般脉冲计数传感器工作功耗大，必须提供外部电源，在外部电源失效的情况下，脉冲计数也会失效。外部电源失效的原因很多，如市电断电、后备蓄电池电量耗尽、供电线路损坏等；同时，由于脉冲计数使用的方法是：齿轮转到某个固定刻度，磁敏元件状态立即转换，而一转过这个刻度，磁敏元件状态再次转换，如果计数齿轮刚好停在这个刻度上，磁敏元件开关可能处于不确定状态，势必造成计数错乱，从而加大计数误差。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，就是针对现有燃气表数据采集装置结构复杂，计数不可靠，误差大的缺点，提供一种结构简单的燃气表表头数据采集装置，以克服上述缺点。

本实用新型解决所述技术问题采用的技术方案是，超低微功耗复合式燃气表数据采集装置，包括微处理器，数据传感器，其特征在于，所述数据传感器由开关构成；所述开关与燃气表计数基轮联动；

进一步的，所述计数基轮转动的某半周，所述开关闭合；所述计数基轮转动的另一半周，所述开关断开；

具体的，所述开关为接触式开关；所述计数基轮沿直径分为两部分，一部分为导电层，另一部分为绝缘层；所述接触式开关与绝缘层接触时，接触式开关处于断开状态；所述接触式开关与导电层接触时，接触式开关处于闭合状态；

更进一步的，所述微处理器采用具有多种省电模式的低功耗微处理器；

特别的，所述低功耗微处理器型号为MSP430F123。

本实用新型的有益效果是，采集装置结构简单，成本低。加装后不涉及表头计量问题，加装程序简单，安装方便，并且数据采集准确可靠，采集装置功耗极低。

附图说明

图1a是计数基轮与开关的结构关系示意图；

图1b是图1a的A向视图；

图2是数据采集装置的电路结构示意图。

具体实施方式