专利名称：防误报瓦斯资料回报系统装置及方法
技术领域：
本发明是关于一种防误报瓦斯资料回报系统装置及方法，特别是指一种改进常用磁簧开关，利用单管磁感元件感应瓦斯表中计量转盘磁铁组磁场变化作为电信号，再经信号分析处理元件组汇整特殊检测系统所传送的检测信号，并加以分析处理、异常比较，状况推定后，经电话线路回报瓦斯公司处理中心。
背景技术：
坊间家庭皆相当普及的使用瓦斯炊煮食物，而为适应顾客便利的需求，许多瓦斯公司广设管线，连接至每个有需求家庭客户，并使用瓦斯表计算瓦斯使用量。一般机械式瓦斯表历经四、五十年的试用、改进，已经是相当成熟的产品，但因每位客户的瓦斯使用量都不同，因此须耗费大量人力，每月逐户查抄瓦斯计量表的读数，以便计算使用量和应负金额。人工抄表除需耗费大量人事成本，实务操作上(如上班族白天上班，家中没人)的诸多不便，也不符经济效益。在目前电子e化的数字时代里，自然有瓦斯表自动抄表装置的产生。
常用瓦斯表自动抄表装置是利用一磁簧开关将瓦斯表的计量转盘转动的机械动作转换为数字信号，即在计量转盘上装置一磁铁，当磁铁靠近磁簧开关时，两簧片重叠处产生相反的磁性而异性相吸形成一个接点的动作，由于此动作极为敏感，若应用于瓦斯表上则有如下缺点(一)可能因外加的震动，如装潢或位于桥梁工地附近，物理震动特性而影响簧片接合动作而误报。
(二)突然关闭瓦斯时，气阀产生的回压，转盘逆转可能使簧片接合而产生误报。
(三)关闭瓦斯时，若磁铁恰停止于磁簧开关感应区，瓦斯内外管线气压差振荡，则容易产生误差量极大的连续性误报，损害消费者权益。
(四)若有外在带有磁性的物体接近，因簧片体积大易感应，也会使簧片产生误动作。
(五)如为增加准确度，则需于瓦斯表转盘周缘不同位置另加装设磁簧开关，施工不易且仅能提高部分准确度。
由此可见，上述常用物品仍有诸多缺点，实非一良善的设计，而亟待加以改进。
本案发明人鉴于上述常用磁簧结构所衍生的各项缺点，乃亟思加以改良创新，并经多年苦心孤诣潜心研究后，终于成功研发完成本件防误报瓦斯资料回报系统装置及方法。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种利用霍尔原理的单管磁感元件，感应装设于瓦斯表中计量指数转盘上的磁铁组磁极，作为电讯脉冲信号，以准确读取瓦斯表计量的防误报瓦斯资料回报系统装置及方法。
本发明的第二个目的在于提供一外覆防磁套管，采用铷铁硼磁材，装置于瓦斯表内侧的磁感元件，除可防止高电压、高磁及人为破坏或伪造信号，还可防止震动、回压等因素造成的误报。
本发明的第三个目的在于提供一可对磁感元件所传回信号作分析处理、异常比较的信号分析处理元件组，该元件组同时接收特殊检测系统所传送的检测信号，处理分析后判别推定，或滤除噪声，或经电话线路回报瓦斯公司信号处理中心。
可达到上述目的的防误报瓦斯资料回报系统装置及方法，于瓦斯表计量显示表的最小单位计量转盘上装设两个小磁铁，两者呈对角摆设，其一磁铁N磁极朝转盘外，另一磁铁则为S磁极朝外，并于计量转盘周缘的适当位置，装设单管的磁感元件。磁感元件内含N型和S型感应器。N型感应器只感应磁铁N极磁�。鳶型感应器则只感应磁铁S极磁场。当磁铁随着计量转盘转动进入感应器感应范围时，即可感应并作为电信号传送给信号分析处理元件组。同时，特殊检测系统将其所传送的检测信号，再经信号分析处理元件组信号处理、异常比较，同时接收特殊检测系统所传送的检测信号，经处理分析、异常比较，推定状况后，再经电话线路回报瓦斯公司信号处理中心。
本发明与常用物品相比，具有以下优点1.施工简易、成本低廉。本发明是改进瓦斯表自动抄表装置，将已沿用数十年的瓦斯表，只需于瓦斯表挖设一管，即可达到防误报、自动读表等功能，现有稳定运作的瓦斯表仍可继续使用，除节省大量耗材浪费，更大幅降低成本。
2.准确度高。本发明使用磁感元件感应装设于瓦斯表中计量指数转盘上的磁铁组磁极，作为电讯脉冲信号，并可依准确度需求，采用不同磁铁组置放方式，最大容许相角差可调整近360度，可充分预防各种震动、回压等因素误报状况。
3.省电、防高压、高磁及人为破坏或伪造信号。本发明提供外覆防磁套管，采用铷铁硼磁材，装置于瓦斯表内侧的磁感元件，可防止高电压、高磁及人为破坏或伪造信号，并将未使用组件具自动断电，节省一半电力。
4.具扩充功能弹性。本发明的信号分析处理元件组等组件，将之作简易变更，即可有诸多功能扩充或变更。
图1为本发明的外观侧视图；图2为本发明的方法及装置的安装位置及系统配置图；
图3A～3B为本发明的计数分解示意图；图4为本发明的电路示意图；图5为本发明的判别流程示意图。
具体实施例方式
如图1及图2所示，1为瓦斯表的外壳，2为瓦斯表计量显示表面，21代表瓦斯表计量显示表的最小单位计量转盘，3为运用霍耳效应的磁感元件，外形成管状。故只需于常用的瓦斯表1上挖设一孔，即可完成装设。
如图2所示，4代表磁铁组，为两个小磁铁，采相对角位置装设于瓦斯表最小单位计量转盘21内侧，本实施例为对角180度；其磁极朝外方式，并有N、S型的区别；N型磁铁41代表磁铁N极朝转盘外摆设，S型磁铁42代表磁铁S极朝外。磁感元件3包含有N型和S型感应器，其中N型感应器31只感应磁铁N极磁�。許磁极磁场则没有反应；S型感应器32则只感应磁铁S极磁�。訬磁极磁场则没有反应。当N型磁铁41及S型磁铁42被动地随着计量转盘21转动而连续通过N型感应器31及S型感应器32的感应区时，N型感应器31会对经过其感应区的N型磁铁41产生感应，并将感应到的磁通量变化转为长波信号，输出至计数比较器50；同理，S型感应器32在S型磁铁42进入其感应区时，输出感应信号至计数比较器50。因N型磁铁41与S型磁铁42采对角180°装设于计量转盘21上，故若当计量转盘21定速转动时，N型感应器31的感应输出波形将与S型感应器32的感应输出波形呈现固定波形相位差，即可在信号分析处理元件组5的计数比较器50中得以汇整比较。信号分析处理元件组5具有资料接收、处理分析和异常比较的功能，可接收分别来自N型感应器31与S型感应器32所传入的信号，也可同时接收特殊检测系统分散于各处检测器所传送的检测信号52，处理分析后判别推定；或发现误报而计数器51略去不予计数；或判定异�：螅涑鲂藕啪缁跋呗�(PSTN)输出64，并于LED显示器显示65，和由电磁阀信号输出62控制电磁阀关闭，切断瓦斯供应；或由防爆阀信号输出61控制防爆阀关闭；或经电话线路回报63瓦斯公司信号处理中心。
图3A～3C为本发明的计数分解示意图，如图3A所示，箭头代表计量转盘的旋转方向，31、32分别代表N型感应器及S型感应器，N、S分别代表N型磁铁及S型磁铁，N型磁铁旁有一止回扣片9，止回扣片9可控制计量转盘往同一方向转动。位置a～e表示计量转盘21由位置a开始，逆时针转动一周的过程。而图3B的波形图示，最上方为N型感应器31感应N型磁铁41所输出的波形；其下为S型感应器32感应S型磁铁42所输出的波形；其下方为两者于计数比较器(Counter)50叠加比较后所得的波形。计数比较器50可叠加比较此两型磁感应器的感应信号，设定成复位(Reset)及置位(Set)所需的信号组合，使其具有脉冲on-off的功能，从而精确计算计量转盘21所转动的圈数。于位置a时，S型磁铁42与S型感应器32距离为最近，并使S型感应器32产生感应；但N型感应器31则因与N型磁铁41距离过远，N型感应器31并无感应；计量转盘21转至位置c时，N型磁铁41与N型感应器31距离为最近，N型感应器31产生感应信号；但S型磁铁42则并不在S型感应器32的感应区内，S型感应器32无感应。故可于计数比较器50中叠加比较后，设为置位(Set)，开始形成长波脉冲。同理，转至位置e时，S型磁铁42开始进入S型感应器32的感应区距离，S型感应器32开始产生感应信号，此时可于计数比较器50中，设为复位(Reset)，结束长波脉冲，如此，计量转盘21每转动一圈，则于计数比较器50中形成一个长波脉冲。若已知计量转盘旋转一周所消耗瓦斯量，即可计算出瓦斯总用量。
而此种利用磁感元件3感应瓦斯表中计量转盘21磁铁组磁场以计算瓦斯消耗量的方法，需在计数比较器50有一完整的长波脉冲，方列为计数，亦即需有一复位(Reset)和一置位(Set)，方计入计量转盘21旋转一周。若计量转盘21因外加的震动，如装潢或位于桥梁工地附近，或突然关闭瓦斯时所产生的回压拉力而令计量转盘21回转，或计量转盘停止时恰使N型磁铁41停留于N型感应器31的感应区内等种种噪声情况。但复数个复位(Reset)和一置位(Set)，或复数个置位(Set)和一复位(Reset)，皆只于计数比较器50形成一完整的长波脉冲，计入计量转盘21旋转一周，如图3C所示。如此，便能有效防止误报及精确的计算瓦斯消耗量。
本实施例中，采对称180度装设磁铁于瓦斯表最小单位计量转盘21内侧，故有一最大容许相角差180度，而一般回压拉力均远小于180度，故采此置放方式。而亦可依需求不同，采用不同置放方式。
另也可当检知置位(Set)而动作时，并自动断电和开启复位(Reset)检定；待检知复位(Reset)时，即自动断电再开启置位(Set)检定。如此只需供电给约二分之一的组件，可节省一半的用电量。
如图4所示，为本发明防误报瓦斯资料回报系统装置及方法的计数电路结构图。如图5所示，为本发明防误报瓦斯资料回报系统装置及方法的判别流程图。当磁铁组转动经过N型感应器31或S型感应器32感应区，即产生感应脉冲信号。若为非噪声，信号分析处理元件组5则可汇整后计数，并可设定将其特征值抽出予以分析，如长时间的细微流量。同时，特殊检测系统安装于屋内各处的检测器，分别针对火、烟、一氧化碳、地震度、管线负压等等标的，检测并传递信号给信号分析处理元件组5。若符合信号分析处理元件组5所预先设定好的可能状况，信号分析处理元件组5即可将状况推定，经电话线路回报63瓦斯公司信号处理中心。
惟以上所述，仅为本发明的较佳实施例，不能以此限定本发明实施的范围，凡是依本发明申请专利范围及发明说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。
权利要求
1.一种防误报瓦斯资料回报系统装置及方法，其特征在于利用以下步骤计算瓦斯流量步骤一于瓦斯流量计转盘的适当位置装设磁铁组；步骤二磁铁组随着转盘转动，产生磁场变化；步骤三转盘外定点装设一磁感元件，感应转盘磁场的改变，而产生感应脉冲信号；步骤四滤除噪声，得到较精确的计数。
2.按权利要求1所述的防误报瓦斯资料回报系统装置及方法，其特征在于其中步骤一中的瓦斯流量计转盘，该转盘为指针。
3.按权利要求1所述的防误报瓦斯资料回报系统装置及方法，其特征在于其中骤一中的磁铁组，该磁铁组为一个以及数个磁铁。
4.按权利要求1所述的防误报瓦斯资料回报系统装置及方法，其特征在于其中步骤三中的磁感元件，该磁感元件具有N型磁感应器和S型磁感应器，分别针对N、S两种磁极产生感应脉冲信号。
5.按权利要求4所述的防误报瓦斯资料回报系统装置及方法，其特征在于其中该N型感应器和S型感应器，可各自独立，另行摆设于转盘周缘的适当位置。
6.按权利要求4所述的防误报瓦斯资料回报系统装置及方法，其特征在于其中该磁感元件，系外覆防磁套管，并采用铷铁硼磁材。
7.按权利要求4所述的防误报瓦斯资料回报系统装置及方法，其特征在于其中该N型磁感应器和S型磁感应器，连结闸道形成间歇断电，节省电力。
8.按权利要求1所述的防误报瓦斯资料回报系统装置及方法，其特征在于其中步骤四，可分隔来自单一磁感应器的感应脉冲。
9.按权利要求1所述的防误报瓦斯资料回报系统装置及方法，其特征在于其中步骤四，可滤除转盘于任何时间瞬间停止的噪声。
10.一种防误报瓦斯资料回报系统装置及方法，其特征在于利用一装设于瓦斯表计量转盘的磁铁组，当磁铁组转动经过磁感元件感应区，产生感应脉冲信号，汇整后经信号分析处理元件组信号分析、异常比较后，经电话线路回报瓦斯公司处理中心的防误报瓦斯资料回报系统的方法及其装置，包括一磁感元件，该磁感元件由不同型式磁感应器所构成，能感应进入其感应区域内的磁极磁�。⒏杏Σ龀逍藕牛灰淮盘椋么盘樽吧栌诩屏孔谈词ǖ悖婕屏孔桃煌灰恍藕欧治龃碓椋迷榻邮沾鸥性偷男藕挪⒓右苑治龃�、异常比较，将状况推定，经电话线路回报瓦斯公司信号处理中心；一特殊检测系统，该检测系统可调整并检测火、烟、一氧化碳、地震度、管线负压或其它信息，并传递给信号分析处理元件组。
11.按权利要求10所述的防误报瓦斯资料回报系统装置及方法，其特征在于其中该信号分析处理元件组，可将处理流程程序化并写入一芯片。
全文摘要
一种防误报瓦斯资料回报系统装置及方法，利用单管磁感元件感应瓦斯表中计量旋转指针盘中磁铁组磁场作为电信号，再经信号分析处理元件组信号处理、异常比较，状况推定后，经电话线路回报瓦斯公司处理中心；主要包含一磁感元件、磁铁组、信号分析处理元件组和特殊检测系统；其中该磁铁组采对称地装设于瓦斯表计量转盘，被动地随计量转盘转动；指盘旁设置磁感元件，用以感应计量转盘上的磁铁组的磁场变化，并将感应脉冲信号传送给信号分析处理元件组；该信号分析处理元件组同时接收特殊检测系统所传送的检测信号，经处理分析、异常比较，推定状况后，再经电话线路回报瓦斯公司信号处理中心。
文档编号G01F1/56GK1673691SQ20041003033
公开日2005年9月28日 申请日期2004年3月22日 优先权日2004年3月22日
发明者李政昊 申请人:正琦科技股份有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
