分體式物聯(lián)網(wǎng)水表的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種分體式物聯(lián)網(wǎng)水表，包括水表基表和電子模塊，其中電子模塊包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、壓力監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)通訊模塊、閥門控制模塊和供電模塊；數(shù)據(jù)采集模塊用于采集水表流量信息；數(shù)據(jù)處理模塊用于對數(shù)據(jù)采集模塊采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和存儲，使該水表的數(shù)據(jù)和表號等信息一一對應(yīng)；壓力監(jiān)控模塊用于監(jiān)控自來水管的壓力情況；數(shù)據(jù)通訊模塊用于實(shí)現(xiàn)水表和后臺服務(wù)器的通訊，將處理后的數(shù)據(jù)信息和水管的壓力情況傳送到數(shù)據(jù)后臺服務(wù)端，將后臺服務(wù)器對水表的操作指令傳送給水表；閥門控制模塊用于實(shí)現(xiàn)對水表的關(guān)閥操作；供電模塊用于向其余模塊供電。本發(fā)明不需要再額外的建壓力監(jiān)控點(diǎn)，即可完成對水管網(wǎng)壓力情況的監(jiān)測。
【專利說明】
分體式物聯(lián)網(wǎng)水表
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種分體式物聯(lián)網(wǎng)水表，屬于儀表領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前抄水表的方式主要有人工抄表，有線集抄，近程無線+人工抄表等三種方式，這三種抄表方式都存在安裝復(fù)雜，成本高，維護(hù)困難，費(fèi)時費(fèi)力，錯誤率高等缺點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)水表集GPRS無線傳輸、流量計(jì)算、數(shù)據(jù)采集、存儲遠(yuǎn)程控制于一體，利用各種移動平臺，隨時隨可以抄表，并且故障率低，維護(hù)方便。隨著國家戰(zhàn)略智慧城市的實(shí)施，物聯(lián)網(wǎng)水表的應(yīng)用是大勢所趨。
[0003]對水管網(wǎng)的漏水、爆管等現(xiàn)象進(jìn)行監(jiān)護(hù)，在出現(xiàn)故障時能夠及時維護(hù)，物聯(lián)網(wǎng)水表系統(tǒng)需要再額外的建壓力監(jiān)控點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出一種分體式物聯(lián)網(wǎng)水表，不需要再額外建立壓力監(jiān)控點(diǎn)，即可完成對水管網(wǎng)壓力情況的監(jiān)測。
[0005]技術(shù)方案:本發(fā)明提出一種分體式物聯(lián)網(wǎng)水表，包括水表基表和電子模塊，所述水表的基表和電子模塊部分采用分體式設(shè)計(jì)，只需拆除鉛封和四顆安裝螺絲即可把水表基表和電子模塊部分分離;其中電子模塊包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、壓力監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)通訊模塊、閥門控制模塊和供電模塊;數(shù)據(jù)采集模塊用于采集水表流量信息;數(shù)據(jù)處理模塊用于對數(shù)據(jù)采集模塊采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和存儲，使該水表的數(shù)據(jù)和表號等信息一一對應(yīng);壓力監(jiān)控模塊用于監(jiān)控自來水管的壓力情況;數(shù)據(jù)通訊模塊用于實(shí)現(xiàn)水表和后臺服務(wù)器的通訊，將處理后的數(shù)據(jù)信息和水管的壓力情況傳送到數(shù)據(jù)后臺服務(wù)端，將后臺服務(wù)器對水表的操作指令傳送給水表；閥門控制模塊用于實(shí)現(xiàn)對水表的關(guān)閥操作;供電模塊用于向數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、壓力監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)通訊模塊和閥門控制模塊供電。
[0006]進(jìn)一步，所述數(shù)據(jù)采集模塊由磁阻開關(guān)實(shí)現(xiàn)脈沖采集。
[0007]進(jìn)一步，所述數(shù)據(jù)處理模塊使用MSP430系列低功耗單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)脈沖計(jì)數(shù)，數(shù)據(jù)處理和存儲。
[0008]進(jìn)一步，所述數(shù)據(jù)通信模塊，采用GPRS/GSM通訊模塊。
[0009]進(jìn)一步，所述閥門控制模塊采用電機(jī)驅(qū)動MX116。
[0010]進(jìn)一步，所述壓力監(jiān)控模塊為低功耗壓力傳感器及其信號調(diào)理電路，壓力傳感器為PM100型壓力傳感器，信號調(diào)理電路為差分式放大電路。
[0011]進(jìn)一步，所述差分放大電路包括第一電阻Rl、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第7電阻R7，第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器、第三運(yùn)算放大器，其中Rl—端連接R2和第一放大器的反向輸入端，Rl的另一端連接R3和第二運(yùn)算放大器的反向輸入端;R2的一端連接Rl和第一放大器的反向輸入端，R2的另一端連接R4和第一運(yùn)算放大器的輸出端;R3的一端連接Rl和第三運(yùn)算放大器的反向輸入端，R3的另一端連接R5和第三運(yùn)算放大器的輸出端;R4的一端連接R2和第一運(yùn)算放大器的輸出端，R4的另一端連接R6和第二運(yùn)算放大器的反向輸入端;R5的一端連接R3和第三運(yùn)算放大器的輸出端，R5的另一端連接R7和第二運(yùn)算放大器的正向輸入端;R6的一端連接R4和第二運(yùn)算放大器的反向輸入端，R6的另一端連接第二運(yùn)算放大器的輸出端;R7的一端連接R5和第二運(yùn)算放大器的正向輸入端，另一端接地;第一運(yùn)算放大器的正向輸入端連接壓力傳感器的負(fù)向輸入端，第三運(yùn)算放大器的正向輸入端連接壓力傳感器的正向輸入端。和壓力傳感器相連的運(yùn)放輸入端阻抗很高，而由于壓力傳感器為低功耗產(chǎn)品，其輸出阻抗本身就比較大，如果調(diào)理電路的輸入阻抗偏小的話，很容易將壓力傳感器的輸出信號拉低，造成測量不準(zhǔn)確，同時放大部分采用差分放大電路，放大的準(zhǔn)確性更高。
[0012]進(jìn)一步，RlSlKQ，R2為51ΚΩ，R3為51ΚΩ，R4為10ΚΩ，R5為 10ΚΩ，R6為 10ΚΩ，R7為 10ΚΩ ο
[0013]進(jìn)一步，所述供電模塊采用電源管理芯片APW7277。
[0014]工作原理:
[0015]本發(fā)明提供的物聯(lián)網(wǎng)水表通過數(shù)據(jù)采集模塊采集水表流量信息，通過數(shù)據(jù)處理模塊對采集的水流量信息進(jìn)行計(jì)算和數(shù)據(jù)保存，再通過通訊模塊傳送給后臺服務(wù)器。而壓力監(jiān)控模塊隨時監(jiān)控自來水管網(wǎng)的漏水和爆管情況，當(dāng)出現(xiàn)漏水和爆管現(xiàn)象時，將泄漏情況通過通訊模塊傳送給后臺服務(wù)器。后臺服務(wù)器接收到水表流量信息和水管的情況，在需要停水或者送水的時候發(fā)送要操作的指令完成對水表的控制。水表解析開關(guān)閥指令，通過閥門控制開關(guān)實(shí)現(xiàn)開關(guān)閥操作。
[0016]有益效果:使用本發(fā)明提供的物聯(lián)網(wǎng)水表，自來水公司不需要再額外的建壓力監(jiān)控點(diǎn)，通過物聯(lián)網(wǎng)表內(nèi)配置的壓力監(jiān)控模塊實(shí)現(xiàn)壓力監(jiān)控和壓力報警功能，在自來水管網(wǎng)的發(fā)生漏水、爆管等情況時，結(jié)合表具的閥門控制模塊可以快速的進(jìn)行關(guān)閥操作，避免因漏水，爆管發(fā)現(xiàn)不及時或發(fā)現(xiàn)后關(guān)閥不及時的情況。
[0017]此外，采用分體式設(shè)計(jì)，即水表電子部件和基表部件可分離，方便拆卸，在水表損壞需要維修時無需停水，很大程度上提高了水表的可維護(hù)性。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的分體式物聯(lián)網(wǎng)水表的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明的分體式物聯(lián)網(wǎng)水表電子模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本發(fā)明的分體式物聯(lián)網(wǎng)水表的壓力調(diào)理電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等同變換均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。
[0022]本發(fā)明提出一種分體式物聯(lián)網(wǎng)水表，如圖1-2所不，包括水表基表I和電子模塊2，其中電子模塊包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、壓力監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)通訊模塊、閥門控制模塊和供電模塊;數(shù)據(jù)采集模塊用于采集水表流量信息;數(shù)據(jù)處理模塊用于對數(shù)據(jù)采集模塊采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和存儲，使該水表的數(shù)據(jù)和表號等信息一一對應(yīng);壓力監(jiān)控模塊用于監(jiān)控自來水管的壓力情況;數(shù)據(jù)通訊模塊用于實(shí)現(xiàn)水表和后臺服務(wù)器的通訊，將處理后的數(shù)據(jù)信息和水管的壓力情況傳送到數(shù)據(jù)后臺服務(wù)端，將后臺服務(wù)器對水表的操作指令傳送給水表;閥門控制模塊用于實(shí)現(xiàn)對水表的關(guān)閥操作;供電模塊用于向數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、壓力監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)通訊模塊和閥門控制模塊供電。
[0023]所述數(shù)據(jù)采集模塊由磁阻開關(guān)實(shí)現(xiàn)脈沖采集;所述數(shù)據(jù)處理模塊使用MSP430系列低功耗單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)脈沖計(jì)數(shù)，數(shù)據(jù)處理和存儲;所述數(shù)據(jù)通信模塊，采用GPRS/GSM通訊模塊;所述閥門控制模塊采用電機(jī)驅(qū)動MX116;所述壓力監(jiān)控模塊為低功耗壓力傳感器及其信號調(diào)理電路，壓力傳感器為PM100型壓力傳感器，信號調(diào)理電路為差分式放大電路;所述供電模塊采用電源管理芯片APW7277。
[0024]如圖2所示，所述差分放大電路包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第7電阻R7，第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器、第三運(yùn)算放大器，其中Rl—端連接R2和第一放大器的反向輸入端，Rl的另一端連接R3和第二運(yùn)算放大器的反向輸入端;R2的一端連接Rl和第一放大器的反向輸入端，R2的另一端連接R4和第一運(yùn)算放大器的輸出端;R3的一端連接Rl和第三運(yùn)算放大器的反向輸入端，R3的另一端連接R5和第三運(yùn)算放大器的輸出端;R4的一端連接R2和第一運(yùn)算放大器的輸出端，R4的另一端連接R6和第二運(yùn)算放大器的反向輸入端;R5的一端連接R3和第三運(yùn)算放大器的輸出端，R5的另一端連接R7和第二運(yùn)算放大器的正向輸入端;R6的一端連接R4和第二運(yùn)算放大器的反向輸入端，R6的另一端連接第二運(yùn)算放大器的輸出端;R7的一端連接R5和第二運(yùn)算放大器的正向輸入端，另一端接地;第一運(yùn)算放大器的正向輸入端連接壓力傳感器的負(fù)向輸入端，第三運(yùn)算放大器的正向輸入端連接壓力傳感器的正向輸入端，其中RlSlKQ，R2為51ΚΩ，R3 為 51ΚΩ，R4為 10ΚΩ，R5 為 10ΚΩ，R6 為 10ΚΩ，R7 為 10ΚΩ。
[0025]本發(fā)明提供的物聯(lián)網(wǎng)水表通過數(shù)據(jù)采集模塊采集水表流量信息，通過數(shù)據(jù)處理模塊對采集的水流量信息進(jìn)行計(jì)算和數(shù)據(jù)保存，再通過通訊模塊傳送給后臺服務(wù)器。而壓力監(jiān)控模塊隨時監(jiān)控自來水管網(wǎng)的漏水和爆管情況，當(dāng)出現(xiàn)漏水和爆管現(xiàn)象時，將泄漏情況通過通訊模塊傳送給后臺服務(wù)器。后臺服務(wù)器接收到水表流量信息和水管的情況，在需要停水或者送水的時候發(fā)送要操作的指令完成對水表的控制。水表解析開關(guān)閥指令，通過閥門控制開關(guān)實(shí)現(xiàn)開關(guān)閥操作。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.分體式物聯(lián)網(wǎng)水表，其特征在于:包括水表基表和電子模塊，所述水表的基表和電子模塊部分采用分體式設(shè)計(jì)，其中電子模塊包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、壓力監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)通訊模塊、閥門控制模塊和供電模塊;數(shù)據(jù)采集模塊用于采集水表流量信息;數(shù)據(jù)處理模塊用于對數(shù)據(jù)采集模塊采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和存儲，使該水表的數(shù)據(jù)和表號等信息一一對應(yīng);壓力監(jiān)控模塊用于監(jiān)控自來水管的壓力情況;數(shù)據(jù)通訊模塊用于實(shí)現(xiàn)水表和后臺服務(wù)器的通訊，將處理后的數(shù)據(jù)信息和水管的壓力情況傳送到數(shù)據(jù)后臺服務(wù)端，將后臺服務(wù)器對水表的操作指令傳送給水表；閥門控制模塊用于實(shí)現(xiàn)對水表的關(guān)閥操作;供電模塊用于向數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、壓力監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)通訊模塊和閥門控制模塊供電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式物聯(lián)網(wǎng)水表，其特征在于:所述數(shù)據(jù)采集模塊由磁阻開關(guān)實(shí)現(xiàn)脈沖采集。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式物聯(lián)網(wǎng)水表，其特征在于:所述數(shù)據(jù)處理模塊使用MSP430系列低功耗單片機(jī)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式物聯(lián)網(wǎng)水表，其特征在于:所述數(shù)據(jù)通信模塊，采用GPRS/GSM通訊模塊。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式物聯(lián)網(wǎng)水表，其特征在于:所述閥門控制模塊采用電機(jī)驅(qū)動MXl 16。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式物聯(lián)網(wǎng)水表，其特征在于:所述壓力監(jiān)控模塊為低功耗壓力傳感器及其信號調(diào)理電路，壓力傳感器為PMlOO型壓力傳感器，信號調(diào)理電路為差分式放大電路。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式物聯(lián)網(wǎng)水表，其特征在于:所述差分放大電路包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第7電阻R7，第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器、第三運(yùn)算放大器，其中Rl—端連接R2和第一放大器的反向輸入端，Rl的另一端連接R3和第二運(yùn)算放大器的反向輸入端;R2的一端連接Rl和第一放大器的反向輸入端，R2的另一端連接R4和第一運(yùn)算放大器的輸出端;R3的一端連接Rl和第三運(yùn)算放大器的反向輸入端，R3的另一端連接R5和第三運(yùn)算放大器的輸出端;R4的一端連接R2和第一運(yùn)算放大器的輸出端，R4的另一端連接R6和第二運(yùn)算放大器的反向輸入端;R5的一端連接R3和第三運(yùn)算放大器的輸出端，R5的另一端連接R7和第二運(yùn)算放大器的正向輸入端;R6的一端連接R4和第二運(yùn)算放大器的反向輸入端，R6的另一端連接第二運(yùn)算放大器的輸出端;R7的一端連接R5和第二運(yùn)算放大器的正向輸入端，另一端接地;第一運(yùn)算放大器的正向輸入端連接壓力傳感器的負(fù)向輸入端，第三運(yùn)算放大器的正向輸入端連接壓力傳感器的正向輸入端。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的分體式物聯(lián)網(wǎng)水表，其特征在于=RlSlKQ，R2為51ΚΩ，R3為51ΚΩ，R4為 10ΚΩ，R5 為 10ΚΩ，R6 為 10ΚΩ，R7 為 10ΚΩ。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式物聯(lián)網(wǎng)水表，其特征在于:所述供電模塊采用電源管理芯片 APW7277。
【文檔編號】G01F15/00GK105910666SQ201610414222
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月14日
【發(fā)明人】曹祥春, 張凱
【申請人】江蘇賽達(dá)電子科技有限公司