本发明提供一种带临界判断和正侧判断的字轮计数装置及其方法，属于计数装置领域，包括横板、光电发射板、字轮和光电接收板；所述光电发射板和光电接收板分别设置在横板的两端；所述字轮设置在横板底部；所述光电发射板、字轮和光电接收板在通一条直线上。所述横板包括固定板和控制电路板；所述控制电路板设置在固定板上。所述光电发射板在180°的扇面上均匀分布5个发射光电管，每个间隔36°均匀分布；在中间的发射光电管顶部设置有外圈发射光电管。所述光电接收板在180°的扇面上均匀分布5个接收光电管，每个间隔36°均匀分布；在中间的接收光电管顶部设置有外圈接收光电管。
1.一种带临界判断和正侧判断的字轮计数装置，其特征在于:包括横板(1)、光电发射板(2)、字轮(3)和光电接收板(4)；所述光电发射板(2)和光电接收板(4)分别设置在横板(1)的两端；所述字轮(3)设置在横板(1)底部；所述光电发射板(2)、字轮(3)和光电接收板(4)在通一条直线上；
所述横板(1)包括固定板和控制电路板；所述控制电路板设置在固定板上；
所述光电发射板(2)在180°的扇面上均匀分布5个发射光电管(2.1)，每个间隔36°均匀分布；在中间的发射光电管(2.1)顶部设置有外圈发射光电管(2.2)；
所述光电接收板(4)在180°的扇面上均匀分布5个接收光电管(4.1)，每个间隔36°均匀分布；在中间的接收光电管(4.1)顶部设置有外圈接收光电管(4.2)；所述5个发射光电管(2.1)分别与5个接收光电管(4.1)一一对应；所述外圈发射光电管(2.2)与外圈接收光电管(4.2)对应且在同一直线上；
所述字轮(3)设有3个内圈开孔(3.1)、外圈开孔(3.2)；所述3个内圈开孔(3.1)在字轮(3)的内圈上，所述外圈开孔(3.2)在字轮(3)的外圈上；
所述控制电路板包括通信电路、加密电路、控制器电路、数字编码光电发送电路、数字编码光电接收电路和电源电路；所述数字编码光电发送电路的输入端与控制器电路连接；
所述数字编码光电发送电路的输出端与光电发射板(2)上的发射光电管(2.1)和外圈发射光电管(2.2)连接；所述数字编码光电接收电路的输出端与控制器电路连接；所述数字编码光电接收电路的输入端与接收光电管(4.1)和外圈接收光电管(4.2)连接；所述控制器电路的输出端经加密电路与通信电路连接；所述通信电路的输出端与外部接收设备连接；所述电源电路与控制器电路连接供电；
所述控制器电路解码外圈接收光电管(4.2)接收的数据后再根据接收光电管(4.1)接收的数据进行确定计数装置的计数数字，即首先确定接收光电管(4.1)的数字，并选出两边的临界数据，通过外圈接收光电管(4.2)接收的确定数据与接收光电管(4.1)的数字和两边的临界数据对比，进一步确定计数装置的数字。
2.根据权利要求1所述的一种带临界判断和正侧判断的字轮计数装置，其特征在于：所述3个内圈开孔(3.1)的比例为2:5:8，所述3个内圈开孔(3.1)的弧度数总和为180°。
3.根据权利要求1所述的一种带临界判断和正侧判断的字轮计数装置，其特征在于：所述外圈开孔(3.2)设在3个内圈开孔(3.1)中弧度数最大的内圈开孔(3.1)相当侧面上。
4.基于上述权利要求1-3任意一项所述的一种带临界判断和正侧判断的字轮计数装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：装置开始计数，控制器电路通过数字编码光电发送电路进一步控制发射光电管(2.1)和外圈发射光电管(2.2)发送数据；
步骤2：在字轮(3)转动过程中，接收光电管(4.1)和外圈接收光电管(4.2)接收发射光电管(2.1)和外圈发射光电管(2.2)发送的数据，并经过数字编码光电接收电路传给控制器电路；
步骤3：控制器电路接收数字编码光电接收电路传入的数据后先对接收光电管(4.1)的接收数据进行解码，确定接收光电管(4.1)接收的数据；
步骤4：控制器电路解码外圈接收光电管(4.2)接收的数据后再根据接收光电管(4.1)接收的数据进行确定计数装置的计数数字；即首先确定接收光电管(4.1)的数字，并选出两边的临界数据，通过外圈接收光电管(4.2)接收的确定数据与接收光电管(4.1)的数字和两边的临界数据对比，进一步确定计数装置的数字；
步骤5：控制器电路把确定数字放入原先设定的数学模型中进行运算，数学模型为现有与外部设备匹配的数学模型；
步骤6：控制器电路把确定数据传给加密电路对数据进行加密处理后再传给通信电路；
步骤7：通信电路把加密的数据传给外部的接收设备，其中接收设备为云端服务器或用户使用设备。
一种带临界判断和正侧判断的字轮计数装置及其方法
技术领域
[0001] 本发明涉及计数装置领域，具体的来说是涉及一种带临界判断和正侧判断的字轮计数装置及其方法。
背景技术
[0002] 字轮是一种用于计量仪器、仪表计数装置等的主要部件。字轮一般为圆盘结构，在圆盘的外周面均匀分布0～9十个数字，根据字轮转动的位置可以进行计数。采集字轮的计数可采用机械式或光电式。机械式累计误差大，现在已经较少使用。光电式在轮盘上打孔，利用孔位置、大小的组合来确定对应的数字，然而由于孔位置、大小设计的不合理，也很容易造成读数误差。
[0003] 专利公告号为CN 201993799 U的字轮及计数装置，该字轮及计数装置没有在原来编码的基础上，增加临界进位判断，没有增加提高读数精度的正侧对编码判断，从而使得技术误差很大。同时目前国内光电直读字轮计数装置，没有建立数学模型，都是在测试经验的基础上进行编码读数的工作，因此不具备机器学习和人工智能的一个前提条件。没有进行机器自学习和人工智能的智能化改进，大多没有进行加密，不具备云计算和物联网的联网安全标准。
发明内容
[0004] 针对上述现有技术存在的不足，提供一种带临界判断和正侧判断的字轮计数装置及其方法。
[0005] 本发明通过以下技术方案解决上述问题：
[0006] 一种带临界判断和正侧判断的字轮计数装置，包括横板、光电发射板、字轮和光电接收板；所述光电发射板和光电接收板分别设置在横板的两端；所述字轮设置在横板底部；所述光电发射板、字轮和光电接收板在通一条直线上；
[0007] 所述横板包括固定板和控制电路板；所述控制电路板设置在固定板上；
[0008] 所述光电发射板在180°的扇面上均匀分布5个发射光电管，每个间隔36°均匀分布；在中间的发射光电管顶部设置有外圈发射光电管；
[0009] 所述光电接收板在180°的扇面上均匀分布5个接收光电管，每个间隔36°均匀分布；在中间的接收光电管顶部设置有外圈接收光电管；所述5个发射光电管分别与5个接收光电管一一对应；所述外圈发射光电管与外圈接收光电管对应且在同一直线上；
[0010] 所述字轮设有3个内圈开孔、外圈开孔；所述3个内圈开孔在字轮的内圈上，所述外圈开孔在字轮的外圈上；
[0011] 所述控制电路板包括通信电路、加密电路、控制器电路、数字编码光电发送电路、数字编码光电接收电路和电源电路；所述数字编码光电发送电路的输入端与控制器电路连接；所述数字编码光电发送电路的输出端与光电发射板上的发射光电管和外圈发射光电管连接；所述数字编码光电接收电路的输出端与控制器电路连接；所述数字编码光电接收电路的输入端与接收光电管和外圈接收光电管连接；所述控制器电路的输出端经加密电路与通信电路连接；所述通信电路的输出端与外部接收设备连接；所述电源电路与控制器电路连接供电；
[0012] 所述控制器电路解码外圈接收光电管接收的数据后再根据接收光电管接收的数据进行确定计数装置的计数数字；即首先确定接收光电管的数字，并选出两边的临界数据，通过外圈接收光电管接收的确定数据与接收光电管的数字和两边的临界数据对比，进一步确定计数装置的数字。
[0013] 上述方案中，优选的是3个内圈开孔的比例为2:5:8，所述3个内圈开孔的弧度数总和为180°。
[0014] 上述方案中，优选的是外圈开孔设在3个内圈开孔中弧度数最大的内圈开孔相当侧面上。
[0015] 基于上述的一种带临界判断和正侧判断的字轮计数装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0016] 步骤1：装置开始计数，控制器电路通过数字编码光电发送电路进一步控制发射光电管和外圈发射光电管发送数据；
[0017] 步骤2：在字轮转动过程中，接收光电管和外圈接收光电管接收发射光电管和外圈发射光电管发送的数据，并经过数字编码光电接收电路传给控制器电路；
[0018] 步骤3：控制器电路接收数字编码光电接收电路传入的数据后先对接收光电管的接收数据进行解码，确定接收光电管接收的数据；
[0019] 步骤4：控制器电路解码外圈接收光电管接收的数据后再根据接收光电管接收的数据进行确定计数装置的计数数字；即首先确定接收光电管的数字，并选出两边的临界数据，通过外圈接收光电管接收的确定数据与接收光电管的数字和两边的临界数据对比，进一步确定计数装置的数字；
[0020] 步骤5：控制器电路把确定数字放入原先设定的数学模型中进行运算，数学模型为现有与外部设备匹配的数学模型；
[0021] 步骤6：控制器电路把确定数据传给加密电路对数据进行加密处理后再传给通信电路；
[0022] 步骤7：通信电路把加密的数据传给外部的接收设备，其中接收设备为云端服务器或用户使用设备。
[0023] 本发明的优点与效果是：
[0024] 本发明在在传统的编码技术基础上，增加了临界进位判断，更加增强读数的准确性；在正对编码技术基础上，增加了侧对编码，判断字轮开口窗体大小和位置，双重编码更加增强读数的准确性；在建立好的一个编码数学模型，为人工智能提供了前提条件，所有通信和软件都进行了加密，适用云计算、物联网的安全标准，可与我司的云服务平台，进行无缝接入，更好的促进公共计量服务事业的云化部署。
附图说明
[0025] 图1为本发明结构示意图；
[0026] 图2为本发明的字轮结构示意图；
[0027] 图3为本发明字轮的开孔原理图；
[0028] 图4为本发明电路板结构框图。
[0029] 图中标号：1横板、2光电发射板、2.1发射光电管、2.2外圈发射光电管、3字轮、3.1内圈开孔、3.2外圈开孔、4光电接收板、4.1接收射光电管、4.2外圈接收光电管。
具体实施方式
[0030] 以下结合实施例对本发明作进一步说明。
[0031] 一种带临界判断和正侧判断的字轮计数装置，如图1所示，包括横板1、光电发射板2、字轮3和光电接收板4；所述光电发射板2和光电接收板4分别设置在横板1的两端；所述字轮3设置在横板1底部；所述光电发射板2、字轮3和光电接收板4在通一条直线上。
[0032] 如图1、4所示，所述横板1包括固定板和控制电路板；所述控制电路板设置在固定板上。所述控制电路板包括通信电路、加密电路、控制器电路、数字编码光电发送电路、数字编码光电接收电路和电源电路；所述数字编码光电发送电路的输入端与控制器电路连接；所述数字编码光电发送电路的输出端与光电发射板2上的发射光电管2.1和外圈发射光电管2.2连接；所述数字编码光电接收电路的输出端与控制器电路连接；所述数字编码光电接收电路的输入端与接收光电管4.1和外圈接收光电管4.2连接；所述控制器电路的输出端经加密电路与通信电路连接；所述通信电路的输出端与外部接收设备连接；所述电源电路与控制器电路连接供电；所述控制器电路解码外圈接收光电管4.2接收的数据后再根据接收光电管4.1接收的数据进行确定计数装置的计数数字。首先确定接收光电管4.1的数字，并选出两边的临界数据，通过外圈接收光电管4.2接收的确定数据与接收光电管4.1的数字和两边的临界数据对比，进一步确定计数装置的数字。
[0033] 如图1所示，所述光电发射板2在180°的扇面上均匀分布5个发射光电管2.1，每个间隔36°均匀分布。在中间的发射光电管2.1顶部设置有外圈发射光电管2.2，外圈发射光电管2.2用于(0-9)临界位判断增强数据的准确性。
[0034] 如图1所示，所述光电接收板4在180°的扇面上均匀分布5个接收光电管4.1，每个间隔36°均匀分布。在中间的接收光电管4.1顶部设置有外圈接收光电管4.2。所述5个发射光电管2.1分别与5个接收光电管4.1一一对应；所述外圈发射光电管2.2与外圈接收光电管4.2对应且在同一直线上。外圈接收光电管4.2用于(0-9)临界位判断增强数据的准确性。
[0035] 如图2、3所示，所述字轮3设有3个内圈开孔3.1、外圈开孔3.2；所述3个内圈开孔3.1在字轮3的内圈上，所述外圈开孔3.2在字轮3的外圈上，内圈开孔3.1用于光电管对射直读数据，外圈开孔3.2用于(0-9)的临界判断信号；3个内圈开孔3.1的比例为2:5:8，所述3个内圈开孔3.1的弧度数总和为180°。3个内圈开孔的弧度数比例为24°:60°:96°，每个内圈开孔关于中心原点对成为开孔部分的弧度数与对称内圈开孔弧度数相同。外圈开孔3.2设在3个内圈开孔3.1中弧度数最大的内圈开孔3.1相当侧面上。
[0036] 基于上述的一种带临界判断和正侧判断的字轮计数装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0037] 步骤1：装置开始计数，控制器电路通过数字编码光电发送电路进一步控制发射光电管2.1和外圈发射光电管2.2发送数据。开开始检测数据时由光电发射板2发送数据进行工作。
[0038] 步骤2：在字轮3转动过程中，接收光电管4.1和外圈接收光电管4.2接收发射光电管2.1和外圈发射光电管2.2发送的数据，并经过数字编码光电接收电路传给控制器电路。
[0039] 步骤3：控制器电路接收数字编码光电接收电路传入的数据后先对接收光电管4.1的接收数据进行解码，确定接收光电管4.1接收的数据。
[0040] 步骤4：控制器电路解码外圈接收光电管4.2接收的数据后再根据接收光电管4.1接收的数据进行确定计数装置的计数数字。首先确定接收光电管4.1的数字，并选出两边的临界数据，通过外圈接收光电管4.2接收的确定数据与接收光电管4.1的数字和两边的临界数据对比，进一步确定计数装置的数字。
[0041] 步骤5：控制器电路把确定数字放入原先设定的数学模型中进行运算，数学模型为现有与外部设备匹配的数学模型。在建立好的一个编码数学模型，为人工智能提供了前提条件。
[0042] 步骤6：控制器电路把确定数据传给加密电路对数据进行加密处理后再传给通信电路。所有通信和软件都进行了加密，适用云计算、物联网的安全标准，可与我司的云服务平台，进行无缝接入，更好的促进公共计量服务事业的云化部署。
[0043] 步骤7：通信电路把加密的数据传给外部的接收设备，其中接收设备为云端服务器或用户使用设备。通信电路为串口电路或无线通信电路，接收设备为云端服务器或手机等。
[0044] 以上已对本发明创造的较佳实施例进行了具体说明，但本发明并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可作出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请的范围内。
