一种新型编码字轮智能水表的编码技术

孟锦根

摘要 本文介绍了一种新型编码字轮智能水表的编码技术，在编码字轮的柱面上设置20个格雷码代表O一9的初位和未位2个位置状态，并讨论了确保正确识读的格雷码设置位置，以及合理的读码译码规则来确保数字的显示范围为36°。

关键词 格雷码；数字过渡；数字进位；译码规则

中图分类号 TP2 文献标识码 A 文章编号2095—6363（2016）12—0031—01

智能水表可以将水表累计流量随时进行电子信息化，并可以远传或者IC卡管理，取代抄表员上门抄表。智能水表分为脉冲式和直读式，其中直读式智能水表原理是将数字字轮的读数同步进行转化为信息。本文中涉及的编码字轮智能水表就是一种条码直读智能水表，本人已申请专利。其特点是此水表其中的编码字轮装置，结构上包括数字字轮和通过传动装置与其连接在一起的编码字轮，或者数字字轮和与其贴合在一起后安装在数字字轮传动轴上的编码字轮，数字字轮设置有观察窗。编码字轮上有条形编码，通过条码识读器等装置进行识读并按判读规则来判读，最终得到与表盘读数一致的结果。

1编码字轮的编码编制

每个位的数字字轮旁均设置有编码字轮与之对应并同步运转。编码字轮的柱面上均匀地分布有20组首尾相连的条形编码，每组条形编码与传动轴平行，每组条形编码都是五位数的格雷码，每两组条形编码与一个十进制数字对应，反映十进制数字0-9的初位和末位两个位置状态。以下用0_初、0_末、…、9_初、9_末等代表这20十个格雷码。

本条码式直读水表采用的条码是格雷码（Gray Code），格雷码是一种二进制编码，并且在一组数的编码中，任意两个相邻的代码只有一位二进制数不同，另外由于最大数与最小数之间也仅一位数不同，即“首尾相连”，因此又称循环码或反射码。格雷码在相邻位间转换时，只有一位产生变化，这样就使得误差只有1，在数字过渡时避免了错读。

2数字进位时避免误读的技术

数字过渡时会可能有误差1，但是对于多位数来说，高位上的数字出现的误差1，对于整个数的误差就是10、100或者更高。那么必须采取一定的编码技术和判读规则来准确识读高位数字过渡时（即高位数字进位）的读数。本条码式直读水表低位数的初位和末位与高位数的初位和末位是有同步对应关系，通过高位与相邻低位的格雷码组合，并采取一定的编码设置方式来避免重码，并确保误差值为1。因为2⁵=32，既然采用20个格雷码，那么格雷码必然是5位数及以上。

在《封闭满管道中水流量的测量饮用冷水水表和热水水表第1部分规范》GBT 778.1 2007中明确对于数字式指示装置的要求，“任何一个给定数字的进位应在相邻低位数从9变化到0时完成。最低值十个数可以连续移动。”也就是高位进位时低位同步进行9-0的过渡。数字从n过渡到n+1后，就不会转动了，这时的位置在本文中称为显示位，直到所有低位数字又开始從9向0过渡时，高位的数字才会又同步进位过渡。只有当高低位格雷码组合在不相邻位置不出现重码时才可以判读纠错。设置格雷码的位置，决定了高低位格雷码组合是否有重码。endprint