[發明專利]一種高精度反射式光電直讀水表解碼方法及系統

有效

• 申請號: 202211036542.5
• 申請日: 2022-08-29
• 公開（公告）號: CN115112196B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 王文春;陳剛;王瑞艷;滕梅;于衛國
• 申請（專利權）人: 濟南瑞泉電子有限公司
• 主分類號: G01F15/06
• 分類號: G01F15/06
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 黃海麗

本發明提供了一種高精度反射式光電直讀水表解碼方法及系統，其屬于智能水表技術領域，包括：獲取反射式光電直讀水表當前時刻最低位字輪對應的若干光電管的原始電平數據，并進行二值化處理，獲得二值碼；基于預先構建的二值碼與基本字輪編碼及精細編碼之間的映射關系表，基于表中獲得的所述二值碼的字輪數字及數字所處的上中下位置，確定基本字輪讀數；基于表中獲得的所述字輪逆時針轉動及順時針轉動時的二值碼變化位、變化位電平變化方向及變化位對應的電平采樣值，確定字輪讀數的精細調整值；對所述基本字輪讀數和精細調整值求和，獲得當前時刻最低位字輪對應的精確讀數，并結合高位字輪讀數，實現反射式光電直讀水表的高精度解碼。

技術領域

本發明屬于智能水表技術領域，尤其涉及一種高精度反射式光電直讀水表解碼方法及系統。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本發明相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

發明人發現，目前在水表的抄表應用中存在多種光電直讀編碼方案，但這些方案均只是考慮信號二值化后的數字編碼，具體反應在應用上就是在水表的字輪上安裝傳感器后，性能只能達到字輪最后一位的精度,雖然可以實現抄表收費，但越來越多的用戶開始要求能夠監控表計每天的運行狀態，而僅讀取字輪的方式獲取水表讀數，其精度無法滿足用戶監控水表每天或者更短周期運行狀態的要求。

發明內容

本發明為了解決上述問題，提供了一種高精度反射式光電直讀水表解碼方法及系統，所述方案基于反射式光電直讀水表的特點，利用順時針/逆時針轉動時當前編碼發生改變的兩位信號之間的關系來模擬出一位指針，在不改變水表現有結構的前提下提高了直讀水表讀數的精度，有效滿足了直讀水表運行狀態監控的需要。

根據本發明實施例的第一個方面，提供了一種高精度反射式光電直讀水表解碼方法，包括：

獲取反射式光電直讀水表當前時刻最低位字輪對應的若干光電管的原始電平數據，其中，所述反射式光電直讀水表每個字輪均對應設置有一組均勻布置的光電管；將獲得的若干原始電平數據進行二值化處理，獲得當前時刻字輪位置對應二值碼；

基于預先構建的二值碼與基本字輪編碼及精細編碼之間的映射關系表，確定當前時刻字輪位置所對應二值碼的字輪數字、數字所處的上中下位置、字輪逆時針轉動及順時針轉動時的二值碼變化位、變化位電平變化方向及變化位對應的電平采樣值；

基于所述二值碼的字輪數字及數字所處的上中下位置確定基本字輪讀數；

基于所述字輪逆時針轉動及順時針轉動時的二值碼變化位、變化位電平變化方向及變化位對應的電平采樣值，確定字輪讀數的精細調整值；

對所述基本字輪讀數和精細調整值求和，獲得當前時刻最低位字輪對應的精確讀數，并結合高位字輪讀數，實現反射式光電直讀水表的高精度解碼。

進一步的，所述反射式光電直讀水表每個字輪對應設置有5個光電管，所述光電管在圓周方向上間隔36°均勻布置；所述光電管配合預設的字輪編碼盤實現對字輪上數字0至9的編碼，其中，每個數字的上中下分別對應一個獨立的編碼。

進一步的，所述將獲得的若干原始電平數據進行二值化處理，獲得當前時刻字輪位置對應二值碼，具體為：基于中位參考電平對原始電平數據進行二值化處理，其中，所述位參考電平為光電管采樣電平中高電平和低電平的均值。

進一步的，所述二值碼與基本字輪編碼及精細編碼之間的映射關系表的構建，具體為：

采用5個光電管的編碼方案，預先采集字輪處于不同位置時，5個光電管的原始電平數據；基于獲得的中位參考電平，對獲得的原始電平數據進行二值化處理，產生分別對應字輪數字0至9共10個數字的上、中及下位置的二值碼，將其定義為code0；

對于獲得的每個二值碼，確定其對應的基本字輪讀數，其中，所述基本字輪讀數包括二值碼對應的字輪數字及數字所述的上中下位置，將其定義為code1；