[發明專利]一種基于ZigBee網絡的電子水表系統及其控制方法

在審

• 申請號: 202110625716.0
• 申請日: 2021-06-04
• 公開（公告）號: CN113405624A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 肖麗萍;熊欽;蔡金平;林金龍;梁永安;黃彬雄;楊建峰
• 申請（專利權）人: 江西農業大學
• 主分類號: G01F15/06
• 分類號: G01F15/06;G05B19/042
• 代理公司: 南昌賢達專利代理事務所(普通合伙) 36136
• 代理人: 金一嫻

本申請提供了一種基于ZigBee網絡的電子水表系統及其控制方法，系統包括：服務器端，服務器端用于存儲用戶射頻卡的編號以及與編號相關聯的金額信息；通過網絡接口與服務器連接的協調器，協調器用于組建ZigBee網絡，使進行數據的傳輸；通過ZigBee網絡與協調器連接的至少一個路由器，至少一個路由器用于轉發ZigBee網絡中的數據信息；以及與至少一個路由器連接的至少一個設備端；其中，協調器與至少一個路由器形成傳輸網絡，至少一個路由器能夠并接另一路由器。采用協調器與至少一個路由器形成傳輸網絡，能夠有效的實現將各個電子水表進行網絡連接，而且通過至少一個路由器能夠并接另一路由器，實現了網絡的擴展，從而提高了網絡的覆蓋范圍。

技術領域

本發明涉及電子水表系統技術領域，特別涉及一種基于ZigBee網絡的電子水表系統及其控制方法。

背景技術

在我國學校、工廠、社區等各個地方普遍使用了電子水表，電子水表需要使用射頻卡讀取使用者信息，在學校、工廠、社區等地方使用的電子水表，又有分布廣、數量多等特點。如果使用有線方式將這些節點連接起來，將會產生巨大的成本。如果這些電子水表不使用聯網的方式，又對安全情況存在隱患。

現有的電子水表系統雖然采用物聯網技術，但是其安裝成本高，而且網絡的可擴展性差。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的是解決現有的電子水表系統安裝成本高，而且網絡的可擴展性差的問題。

本發明提供一種基于ZigBee網絡的電子水表系統，包括：服務器端，所述服務器端用于存儲用戶射頻卡的編號以及與所述編號相關聯的金額信息；通過網絡接口與所述服務器連接的協調器，所述協調器用于組建ZigBee網絡，使進行數據的傳輸；通過ZigBee網絡與所述協調器連接的至少一個路由器，所述至少一個路由器用于轉發所述ZigBee網絡中的數據信息；以及與所述至少一個路由器連接的至少一個設備端；其中，所述協調器與所述至少一個路由器形成傳輸網絡，所述至少一個路由器能夠并接另一路由器。

在本發明的一些實施方式中，所述設備端包括：STM32單片機、與所述至少一個路由器連接的ZigBee終端、用于顯示數據信息的LCD顯示屏、用于讀取用戶射頻卡信息的NFC射頻卡通訊模塊、用于發送瞬時流量信息的水表、用于發出報警信號的蜂鳴器、用于控制電磁閥開閉的繼電器以及用于控制用水部件開關的所述電磁閥；其中，所述ZigBee終端、所述LCD顯示屏、所述NFC射頻卡通訊模塊、所述水表、所述蜂鳴器以及所述繼電器分別與所述STM32單片機連接，所述電磁閥與所述繼電器連接。

在本發明的一些實施方式中，所述STM32單片機通過串口通訊方式分別與所述ZigBee終端、所述LCD顯示屏、NFC射頻卡通訊模塊以及所述水表，且所述STM32單片機通過輸出端口分別與所述蜂鳴器、所述繼電器連接。

在本發明的一些實施方式中，所述協調器通過網絡接口接入以太網與所述服務器端的MYSQL數據庫連接，其中，所述MYSQL數據庫用于存儲用戶射頻卡的編號以及與所述編號相關聯的金額信息。

本發明還提供一種基于ZigBee網絡的電子水表系統的控制方法，包括以下步驟：步驟一、NFC射頻卡通訊模塊實時識別用戶射頻卡的某一編號信息，并將所述某一編號信息傳輸至STM32單片機中；步驟二、所述STM32單片機向服務器端發送與所述某一編號信息相關聯的扣錢指令；步驟三、所述服務器端查找所述某一編號信息相關聯的當前金額，并判斷所述當前金額是否小于待扣除的金額；步驟四、若所述當前金額不小于待扣除的金額，所述服務器端向所述STM32單片機發送開機指令；步驟五、所述STM32單片機基于開機指令控制繼電器打開電磁閥，以使進行出水。

在本發明的一些實施方式中，所述控制方法還包括：步驟六、所述STM32單片機基于出水量實時計算消耗金額，并向所述服務器端再次發送扣錢指令，其中，扣除的金額為消耗金額；步驟七、所述服務器端判斷當前金額是否小于消耗金額；步驟八、若服務器端判斷當前金額小于消耗金額，所述服務器端停止對所述STM32單片機發送開機指令。