[實用新型]NB-IoT物聯網水表系統

有效

• 申請號: 201820071195.2
• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號: CN207688952U
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 劉璇
• 申請（專利權）人: 北京華航能信科技有限公司
• 主分類號: G01F15/06
• 分類號: G01F15/06
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 黃曉軍

1.一種NB-IoT物聯網水表系統，其特征在于，包括：NB-IoT物聯網水表終端、NB-IoT物聯網基站和IoT物聯網水表平臺；

所述的NB-IoT物聯網水表終端，設置在各個用水單位的水管管路中，通過光電直讀機芯讀取水表上顯示的用水量信息，通過NB-IoT物聯網基站將用水單位的身份信息和用水量數據傳輸給NB-IoT核心網；

所述的NB-IoT物聯網基站，與各個NB-IoT物聯網水表終端進行連接，將各個NB-IoT物聯網水表終端傳輸過來的用水單位的身份信息和用水量數據推送到IoT核心網，將統計的用水量數據和用水單位的身份信息通過IoT核心網傳輸給IoT物聯網水表平臺；

所述的IoT物聯網水表平臺，通過IoT核心網與各個NB-IoT物聯網基站進行連接，通過IoT核心網將物聯網行業應用下發的控制指令、數據信息下發給NB-IoT物聯網基站，通過互聯網將用水單位的身份信息、用水量數據、計費數據傳輸給物聯網行業應用。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述的NB-IoT物聯網水表終端包括：水量檢測單元、通信控制單元、顯示單元、閥控執行器、電池以及喚醒開關單元，所述水量檢測單元、顯示單元、閥控執行器、電池以及喚醒開關單元分別與通信控制單元相連；

所述的水量檢測單元，一次性采集并存儲所安裝的用水單位的身份信息，按照設定的時間間隔主動通過光電直讀機芯采集用水單位的用水量數據，將用水單位的身份信息和用水量數據傳輸給通信控制單元；

所述的通信控制單元，實現NB-IoT物聯網水表終端在IoT核心網的接入，通過IoT核心網與NB-IoT物聯網基站進行雙向的數據和信令通信，接收并執行NB-IoT物聯網基站下發的命令，向NB-IoT物聯網基站上報用水量數據和用水單位的身份信息；

所述的顯示單元，采用LCD液晶顯示屏，向用戶展示水表數據和水表狀態信息。

3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述的通信控制單元包括MCU、與MCU通信連接的通信組件、閥門控制單元和電源控制回路；通信組件包括wifi單元和NB-IoT模組，所述Wifi單元和所述NB-IoT模組通過UART接口與所述MCU連接。

4.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，所述的水量檢測單元包括基表殼體組件和位于基表殼體組件內的光電直讀機芯單元，所述光電直讀機芯單元與MCU電連接；

所述MCU通過GPIO串口與閥門控制單元電連接，閥門控制單元與閥控執行器之間通過線纜連接；MCU與電源控制回路電連接，電源控制回路與電池之間通過線纜連接。

5.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，所述的基表殼體組件中間設置有空腔，該空腔中設置帶有機芯固定底座、密封圈、塑料上罩和下罩的光電直讀機芯單元，該光電直讀機芯單元包括水表機芯和光電傳感器，水表機芯上設有水表字輪，水表字輪與光電傳感器相對應；

所述水表字輪設于光發射裝置和光接收裝置中部，通信控制單元中的MCU采集水表字輪、光發射裝置和光接收裝置形成的光電信號并轉化成數據。

6.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，所述水表字輪、光發射裝置和光接收裝置構成4組工作單元，分別代表個位、十位、百位和千位，最大讀數為9999；

所述水表字輪以從動進位齒為分界點被分為20等份，水表字輪上設有3個扇形通孔：第一扇形孔、第二扇形孔和第三扇形孔，3個扇形通孔的開口角度分別是水表字輪圓的1/20、1/5、1/4，所述水表字輪等角度開孔位置與等角度不開孔位置是中心對稱的；

所述光發射裝置由5個940nm紅外發射二極管和發射電路組成，所述光接收裝置由5個紅外接收管和接收電路組成；

所述光電發射裝置上的5個紅外發射二極管與光電接收管構成光電采集開關，采集水表字輪上扇形開孔的變化，光電采集開關的布局方式為不對稱式排布。

7.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，所述水表字輪采用點對點式四位水表字輪，將每個水表字輪作為一個碼盤，在不同水表字輪位置下，每組光電管有不同的導通狀態，各種導通狀態分別編譯成相應的位置編碼，再經譯碼讀出水表數據。