[發(fā)明專利]一種矩陣式閥控水表系統(tǒng)及其閥控方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110543633.7
• 申請(qǐng)日: 2021-05-19
• 公開（公告）號(hào): CN112991625B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊大智;王猛;樊建超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津賽恩能源技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): G07F15/06
• 分類號(hào): G07F15/06;G08C19/00;H04L29/08;G01N33/18;G01F15/12;G01F15/06;G01F15/00
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1.一種矩陣式閥控水表系統(tǒng)，包括：閥控水表單元和路由器單元，多個(gè)閥控水表單元通過與一個(gè)路由器單元實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，閥控水表單元包括：主控模塊、采集模塊、水表存儲(chǔ)器、時(shí)鐘模塊和閥控模塊，所述采集模塊、水表存儲(chǔ)器、時(shí)鐘模塊和閥控模塊均通過通訊線路與主控模塊相連，路由器單元為主控模塊供電，所述路由器單元包括：通訊模塊、主芯片、電源模塊和路由存儲(chǔ)器，所述電源模塊為主芯片與主控模塊供電，所述路由存儲(chǔ)器與主芯片、通訊模塊相連，通訊模塊與云端進(jìn)行通訊，其特征在于，閥控模塊包括：閥控電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、排氣球閥和閥門狀態(tài)采集模塊，所述排氣球閥安裝在閥控水表單元出水口處，主控模塊通過閥控電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和閥門狀態(tài)采集模塊與排氣球閥相連，排氣球閥的入水口設(shè)置有壓力傳感器，排氣球閥的出水口設(shè)置有水位傳感器，所述排氣球閥設(shè)置有全封閉檔位、排氣檔位和全開檔位，所述排氣球閥的球體上設(shè)置有過渡角度區(qū)間，過渡角度區(qū)間度數(shù)為10度，球體從完全閉合到連通時(shí)需要旋轉(zhuǎn)10度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種矩陣式閥控水表系統(tǒng)，其特征在于，所述球體上設(shè)置有用于介質(zhì)通過的介質(zhì)通道和排氣通道，介質(zhì)通道的介質(zhì)入口A置于球體一側(cè)上端，介質(zhì)通道的介質(zhì)出口A置于球體另一側(cè)下端，排氣通道的氣體入口B與排氣通道的氣體出口B均置于球體另一側(cè)上端，閥體上設(shè)置有用于與氣體出口B相配合的閥體氣道，閥體氣道的出口連接有氣體流量計(jì)置于空氣中。

3.一種矩陣式閥控水表系統(tǒng)的閥控方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、閥控信息的接收，路由器單元通過通訊模塊獲取從水務(wù)公司發(fā)送的閥控指令；

步驟二、閥控信息傳遞，路由器單元通過串口通訊將閥控命令發(fā)送至相應(yīng)的閥控水表單元；

步驟三、閥控執(zhí)行，閥控水表單元的主控模塊通過閥控電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)排氣球閥進(jìn)行多模式閉閥操作；

步驟A、閥控水表單元的主控模塊判斷路由器單元傳遞的閉閥命令；

步驟B、當(dāng)接收命令為欠費(fèi)閉閥命令，閥控模塊則執(zhí)行全封閉檔位，繳費(fèi)完成后閥控模塊則執(zhí)行開閥命令；當(dāng)接收命令為停水通知命令以及壓力傳感器檢測(cè)管道內(nèi)壓力低于管道內(nèi)正常供水壓力，閥控模塊則首先執(zhí)行全封閉檔位，當(dāng)接收到供水信息以及壓力傳感器檢測(cè)管道內(nèi)壓力恢復(fù)到管道內(nèi)正常供水壓力，閥控模塊則執(zhí)行排氣檔位，當(dāng)水位傳感器檢測(cè)到管道內(nèi)充滿水后執(zhí)行全開檔位；

步驟四、信息采集，對(duì)步驟三中閥門狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)并采集，通過閥門狀態(tài)采集模塊對(duì)排氣球閥狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以及主控模塊對(duì)閥控電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)行電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流檢測(cè)，并將監(jiān)測(cè)以及檢測(cè)的信息通過路由器單元實(shí)時(shí)發(fā)送至水務(wù)云端。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種矩陣式閥控水表系統(tǒng)的閥控方法，其特征在于，步驟B中所述的排氣檔位具體排氣方法為，

步驟B11、閥控水表單元的主控模塊通過閥控電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊控制排氣球閥轉(zhuǎn)動(dòng)5度；

步驟B12、排氣球閥的球體上的介質(zhì)通道將球體兩側(cè)的管道連通，排氣通道的氣體出口B與閥體氣道連通，氣體介質(zhì)由介質(zhì)入口A進(jìn)入，流經(jīng)介質(zhì)出口A、氣體入口B、氣體出口B、閥體氣道，進(jìn)而將氣體排出；

步驟B13、球體進(jìn)水側(cè)管路內(nèi)氣體排出后，向球體出水側(cè)管路注水，出水側(cè)管路內(nèi)的氣體通過注水經(jīng)氣體入口B、氣體出口B、閥體氣道，進(jìn)而將氣體排出；

步驟B14、當(dāng)水位傳感器檢測(cè)到向球體出水側(cè)管路內(nèi)水填充完成后，排氣球閥轉(zhuǎn)動(dòng)至閥門全開，此時(shí)氣體出口B與閥體氣道斷開；

步驟B15、氣體流量計(jì)將測(cè)量的數(shù)據(jù)傳送至水表存儲(chǔ)器內(nèi)用于流量補(bǔ)償數(shù)據(jù)收集。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種矩陣式閥控水表系統(tǒng)的閥控方法，其特征在于，流量補(bǔ)償方法具體為，

步驟a、閥控水表單元內(nèi)設(shè)置有水質(zhì)傳感器，檢測(cè)通水后水質(zhì)是否用于飲用；

步驟b、當(dāng)排氣球閥全部打開后，水質(zhì)傳感器檢測(cè)到水無法飲用，主控模塊控制閥控水表單元上的指示燈亮起，同時(shí)進(jìn)行流量計(jì)數(shù)Q_水質(zhì)，并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在水表存儲(chǔ)器；

步驟c、通過氣體流量計(jì)測(cè)得流失氣體的流量為Q_氣體；

步驟d、通過公式Q_流失=Q_水質(zhì)+Q_氣體得出總流失量；

步驟e、通過公式C_費(fèi)用=Q_流失*F_水價(jià)得出需要補(bǔ)償?shù)乃畠r(jià)；

步驟f、將補(bǔ)償費(fèi)用信息存儲(chǔ)至水表存儲(chǔ)器內(nèi)，定期通過路由器單元發(fā)送至水務(wù)公司進(jìn)行管理。