[發(fā)明專利]一種自供電智能水表系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010120077.8
• 申請(qǐng)日: 2020-02-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111207804A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張應(yīng)紅;陳遠(yuǎn)深;盆振中;韓海媚;劉文龍;聶亞龍;歐廣生;覃培烊;徐晉勇;高鵬;唐焱;方子祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 桂林電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01F15/06
• 分類號(hào): G01F15/06;G01F15/12;G01N33/18;G08C17/02
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 45107
• 代理人: 李燕英

1.一種自供電智能水表系統(tǒng)，其特征在于：包括機(jī)械模塊和電路控制模塊；

所述機(jī)械模塊包括連接系統(tǒng)、葉輪系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)和顯示系統(tǒng)；

所述連接系統(tǒng)包括在水平方向上開(kāi)設(shè)有進(jìn)水口、出水口的內(nèi)部中空水表殼體(1)，外部管道連接于進(jìn)水口、出水口上；

所述葉輪系統(tǒng)包括支撐環(huán)(3)、葉輪支撐架(4)、葉輪軸(5)、葉輪(21)、軸承(19)和盤形連接器(18)，所述支撐環(huán)(3)安裝于水表殼體(1)內(nèi)，所述葉輪支撐架(4)的下端套于支撐環(huán)(3)內(nèi)、上端則頂著軸承(19)的內(nèi)圈，所述葉輪軸(5)的下端與葉輪支撐架(4)連接、上端則與盤形連接器(18)的下端連接，所述葉輪(21)安裝于葉輪軸(5)上、且正對(duì)進(jìn)水口；所述軸承(19)與盤形連接器(18)進(jìn)行同軸配合；所述盤形連接器(18)的上端與發(fā)電系統(tǒng)連接；

所述發(fā)電系統(tǒng)包括密封保護(hù)套(20)、感應(yīng)發(fā)電線圈(17)、磁環(huán)套(12)、S極磁鐵(11)、N極磁鐵(16)、干簧管(13)和鋰電池(24)；所述密封保護(hù)套(20)為上端開(kāi)口的柱形空腔體，其安裝于葉輪系統(tǒng)上方；所述感應(yīng)發(fā)電線圈(17)安裝于密封保護(hù)套(20)內(nèi)壁中，其導(dǎo)線連接于干簧管(13)的一個(gè)極點(diǎn)；所述磁環(huán)套(12)為上端開(kāi)口的柱形空腔體，其套于密封保護(hù)套(20)的內(nèi)腔中，所述盤形連接器(18)的上端穿過(guò)所述密封保護(hù)套(20)與磁環(huán)套(12)的下端連接；所述S極磁鐵(11)和N極磁鐵(16)相對(duì)設(shè)置于磁環(huán)套(12)的內(nèi)壁中；所述干簧管(13)設(shè)置于水表殼體(1)內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)線與鋰電池(24)連接；

所述顯示系統(tǒng)與水表殼體(1)連接，并與電路控制模塊連接，用于顯示水表的工作情況；

所述電路控制模塊包括采集系統(tǒng)和通信系統(tǒng)；

所述采集系統(tǒng)包括水量采集單元和水質(zhì)采集單元，所述水量采集單元與每個(gè)用戶的水管、各個(gè)村屯的總管線連接以完成水表計(jì)流的數(shù)據(jù)采集；所述水質(zhì)采集單元包括PH值傳感器和濁度傳感器，其安裝于自來(lái)水公司的蓄水池中以完成自來(lái)水PH值和濁度值的數(shù)據(jù)采集；

所述通信系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)傳輸單元和監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)；

所述數(shù)據(jù)傳輸單元用于接收采集系統(tǒng)發(fā)送的各用戶水表計(jì)流、各個(gè)村屯的總管線水表計(jì)流、自來(lái)水PH值和自來(lái)水濁度值的數(shù)據(jù)，并向監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)傳輸接收的所有數(shù)據(jù)；

所述監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)用于接收數(shù)據(jù)傳輸單元發(fā)送的用戶水表計(jì)流、各個(gè)村屯的總管線水表計(jì)流、自來(lái)水PH值和自來(lái)水濁度值的數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行存取、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算和管理，得到各用戶用水量和繳費(fèi)金額并發(fā)送至各用戶端；還根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)將其分為用水平峰期和高峰期，對(duì)不同階段的用水情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得到一天中各個(gè)時(shí)段的平均用水情況，然后采集每一時(shí)段各個(gè)村屯的總管線的水表計(jì)流數(shù)據(jù)，如果數(shù)據(jù)異常，則有可能發(fā)生管線泄露或者爆裂，然后對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)采集一定時(shí)間，一定時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)持續(xù)異常，則發(fā)出預(yù)警提示，所述預(yù)警提示是把報(bào)警數(shù)據(jù)通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到維修終端，及時(shí)通知相關(guān)人員對(duì)各類故障做出處理；

所述監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)還用于在每月底或者指定時(shí)間，由管理員發(fā)出抄收指令實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集抄數(shù)據(jù)；

所述監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)還用于在接收到的自來(lái)水PH值低于或者高于設(shè)定值或者自來(lái)水濁度值高于設(shè)定值時(shí)，通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送報(bào)警信息到生產(chǎn)終端，提醒生產(chǎn)人員檢查水質(zhì)和水處理流程上的相關(guān)環(huán)節(jié)，從而保證用戶飲水安全。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自供電智能水表系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)傳輸單元包括微控制器、數(shù)據(jù)收集電路、轉(zhuǎn)換電路、無(wú)線射頻發(fā)送電路和無(wú)線射頻接收電路；所述微控制器由鋰電池(24)為其供電，用于接收采集系統(tǒng)發(fā)送的用戶水表計(jì)流、各個(gè)村屯的總管線水表計(jì)流、自來(lái)水PH值和自來(lái)水濁度值的數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)收集電路發(fā)出脈沖信號(hào)，并把該信號(hào)傳送到微控制器,微控制器將收到的數(shù)據(jù)處理后轉(zhuǎn)換為用戶實(shí)際的用水量數(shù)據(jù)傳經(jīng)數(shù)據(jù)收集電路發(fā)送至轉(zhuǎn)換電路；所述轉(zhuǎn)換電路在微控制器傳來(lái)的數(shù)據(jù)前加上自身的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)，通過(guò)無(wú)線射頻發(fā)送電路將數(shù)據(jù)的傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程水表數(shù)據(jù)的抄錄；所述無(wú)線射頻接收電路用于接收監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)的指令，并將指令發(fā)送到微控制器。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自供電智能水表系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)傳輸單元還包括時(shí)鐘電路，所述時(shí)鐘電路用于通過(guò)微控制器定時(shí)對(duì)水量采集單元進(jìn)行時(shí)鐘校準(zhǔn)，確保抄表數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。