[發明專利]一種基于SOC片上系統的無線智能水表

有效

• 申請號: 201910165766.8
• 申請日: 2019-03-05
• 公開（公告）號: CN111627196B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 謝少偉
• 申請（專利權）人: 浙江水利水電學院
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;H04W4/80;H04M1/72403;G01F15/06;G07F15/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏;楊燕霞

本發明涉及一種基于SOC片上系統的無線智能水表，包括SOC片上系統、流量檢測電路、指針式機械計數器、閥門控制電路、存儲器電路、時鐘電路、水表開蓋檢測電路、電壓檢測電路、電流檢測電路和報警電路，流量檢測電路、閥門控制電路、存儲器電路、時鐘電路、水表開蓋檢測電路、電壓檢測電路、電流檢測電路及報警電路分別和SOC片上系統相連。流量檢測電路、水表開蓋檢測電路、電壓檢測電路及電流檢測電路的工作電壓由SOC片上系統控制通斷電。本發明通過采用單個SOC片上系統芯片，實現既能無線傳輸水表數據又能進行無線控制，同時還實現了對水表相關電路的控制，各檢測電路采用間歇式工作方式，結構簡單、維護方便，降低成本，降低功耗。

技術領域

本發明涉及一種無線智能水表，尤其涉及一種既能無線傳輸水表數據又能無線控制的基于SOC片上系統的無線智能水表。

背景技術

目前的無線水表往往采用在傳統電子式水表的基礎上增加“Zigbee模塊、藍牙模塊、NB-IoT模塊或LoRa模塊”等無線傳輸模塊的方案，即采用“MCU(水表微控制器)+無線傳輸模塊”的方案進行設計，因此存在結構復雜、實現及維護不便、成本高、功耗高等問題。

發明內容

本發明為了解決上述技術問題，提供一種基于SOC片上系統的無線智能水表，其結構簡單、實現及維護方便，降低成本，也降低功耗。

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：本發明包括SOC片上系統、流量檢測電路、指針式機械計數器、閥門控制電路、存儲器電路、時鐘電路、水表開蓋檢測電路和報警電路及為整個無線智能水表提供工作電壓的電源電路，流量檢測電路、閥門控制電路、存儲器電路、時鐘電路、水表開蓋檢測電路及報警電路分別和SOC片上系統相連。用戶的累計用水量，仍在水表上由傳統的指針式機械計數器進行指示，同時通過流量檢測電路轉換成電信號再通過SOC片上系統無線傳輸給電腦端或手機端。流量檢測電路的工作電壓由SOC片上系統控制，實現間歇式工作方式，降低功耗。閥門控制電路和水表閥門直流電機相連，SOC片上系統可無線接收電腦端或手機端發出的控制信號，通過閥門控制電路控制水表閥門直流電機的正轉或反轉，從而實現在電腦端或手機端可遠程控制水表閥門的打開或關閉，用戶在正常的付費使用范圍內，也可對水表閥門進行遠程控制。水表開蓋檢測電路用于檢測水表是否被非正常打開。用戶一旦私下打開水表蓋，水表開蓋檢測電路馬上能檢測到，并發送信號給SOC片上系統，SOC片上系統將控制水表閥門關閉。本發明通過采用單個SOC片上系統芯片，實現既能無線傳輸水表數據又能進行無線控制，同時還實現了對水表相關電路的控制。而且流量檢測等電路采用間歇式工作方式，結構簡單、實現及維護方便，降低成本，也降低功耗。

作為優選，所述的流量檢測電路包括磁阻式傳感器U61和磁阻式傳感器U62，磁阻式傳感器U61的1腳、磁阻式傳感器U62的1腳均和SOC片上系統的輸出端S_VC端相連，磁阻式傳感器U61的2腳及磁阻式傳感器U62的2腳接地，磁阻式傳感器U61的1腳和2腳之間連接有電容C61，磁阻式傳感器U61的3腳和2腳之間連接有電容C62，磁阻式傳感器U62的3腳和2腳之間連接有電容C63，磁阻式傳感器U61的3腳、磁阻式傳感器U62的3腳分別和SOC片上系統的輸入端MS1端、MS2端相連，兩個磁阻式傳感器的感應磁鋼安裝在指針式機械計數器的指針上。流量檢測電路用于水流量的檢測，本技術方案中流量傳感器采用磁阻式傳感器，優選MRS201磁阻式傳感器，同樣也適合于采用霍爾傳感器。流量檢測電路的工作電壓由SOC片上系統的S_VC端提供，以實現流量檢測電路的間隙式工作方式，降低水表的功耗。電容C61為磁阻式傳感器U61和磁阻式傳感器U62的旁路電容，電容C62、電容C63分別為磁阻式傳感器U61、磁阻式傳感器U62輸出信號的濾波電容。兩個磁阻式傳感器輸出的脈沖信號分別加到SOC片上系統的MS1端及MS2端。流量傳感器的感應磁鋼安裝在指針式機械計數器的指針上(×0.01標盤指針)。流量檢測電路采用雙傳感器結構，可以對磁鐵靠近、反向水流等外部干擾進行檢測，并通過關閉閥門加以抑制。