[發明專利]一種基于Zigbee網絡的智能遠傳水表系統

有效

• 申請號: 201710671715.3
• 申請日: 2017-08-08
• 公開（公告）號: CN107340021B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 張秀霞;丁振偉;張立龍;馬曉旋;張令春;魏舒怡;樊榮;馬源澤
• 申請（專利權）人: 北方民族大學
• 主分類號: G01F1/58
• 分類號: G01F1/58;G01F15/063;G08C17/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李宏德

本發明提供一種基于Zigbee網絡的智能遠傳水表系統，結構簡單，組網方便，依托于檢測準確高效的智能水表，能夠高效、智能、低成本的實現智能遠傳水表系統。所述系統包括依次連接的上位機和服務器，通過GPRS網絡連接在服務器上的多個Zigbee主節點，以及每個Zigbee主節點上連接的多個智能水表；智能水表包括Zigbee子節點，以及經管路串聯的機械旋翼式水表本體和電動閥門；所述智能水表的Zigbee子節點與對應連接的Zigbee主節點交互通信。

技術領域

本發明涉及遠傳水表系統，具體為一種基于Zigbee網絡的智能遠傳水表系統。

背景技術

隨著近年來信息技術與電子技術的飛速發展，因此設計與實現一種可通信、低功耗、計量精確方便的智能水表己經變為可能。

長期以來，我國城鎮居民所使用的水表普遍是普通機械旋翼濕式水表，這種水表價格低廉，性能比較穩定，但是還采用人工抄表、按戶收費的模式。此方式存在著工作量大，收費周期長，收費困難，效率低下等缺點。從長遠看，隨著傳感器技術水平的提離和產業化應用的深入，各高檔流量計技術，如超聲波流量計、電磁流量計等將會廣泛應用于水表的設計和使用中，此技術開發的水表，結構簡單，真正實現了無機械傳動，長壽命(等同于元器件壽命或管道壽命)，精確計量的量程廣(等同于安裝管道的流通能力)等優點。雙向實時是對系統通訊與網絡技術的要求，智能水表系統的使用者是水務營理者和用戶，該系統應用水平的高低取決了雙向互動交流的程度及雙向溝通的實時性。

現有技術中的遠傳水表系統結構復雜，成本較高，組網不夠靈活，在最初確定后就無法進行大規模的改變，于此同時，智能水表的檢測也存在不準確的問題，而且當出現相應故障時無法報警和關閉閥門。影響了建立由遠程集抄的數據通訊網絡以及相應的后臺數據處理所構成的智能水表系統的推廣，以及智能水表應用的廣度和深度。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種基于Zigbee網絡的智能遠傳水表系統，結構簡單，組網方便，依托于檢測準確高效的智能水表，能夠高效、智能、低成本的實現智能遠傳水表系統。

本發明是通過以下技術方案來實現：

一種基于Zigbee網絡的智能遠傳水表系統，包括依次連接的上位機和服務器，通過GPRS網絡連接在服務器上的多個Zigbee主節點，以及每個Zigbee主節點上連接的多個智能水表；

所述的智能水表包括Zigbee子節點，以及經管路串聯的機械旋翼式水表本體和電動閥門；Zigbee子節點包括設置在機械旋翼式水表本體上的流量檢測單元，連接在流量檢測單元輸出端的控制芯片，控制芯片輸出端連接的閥門電機驅動電路；閥門電機驅動電路的輸出端連接電動閥門的控制端；

所述的流量檢測單元包括第一檢測單元和第二檢測單元，第一檢測單元設置在機械旋翼式水表本體的葉輪上并輸出第一脈沖信號，第二檢測單元設置在機械旋翼式水表本體的0.01m³指示位上并輸出第二脈沖信號；流量檢測單元用于根據兩個脈沖信號輸出對應的兩個流量信號；控制芯片用于將兩個流量信號中的流量做差后與設定閾值對比，超過閾值則通過閥門電機驅動電路使電動閥門關閉并輸出報警信號，否則輸出流量平均值作為檢測流量；

所述智能水表的Zigbee子節點與對應連接的Zigbee主節點交互通信。

優選的，第一檢測單元包括機械旋翼式水表本體的葉輪上安裝的磁鋼，以及與磁鋼配合的干簧管或霍爾傳感器；干簧管或霍爾傳感器安裝在機械旋翼式水表本體上，干簧管或霍爾傳感器輸出頻率脈沖作為第一脈沖信號用于水流量的計量。

優選的，第二檢測單元包括設置在機械旋翼式水表本體的0.01m³指示位上的磁敏元件；當0.01m³指示位的指針轉動一圈，磁敏元件產生一個脈沖信號作為第二脈沖信號用于0.01m³水流量的計量。