CN104914753B - 一种水电自动控制检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水电自动控制检测系统，包括红外检测模块、热释电红外传感器、亮度检测模块、超声波流量计、温度传感器分别连接模数转换模块，模数转换模块连接单片机，单片机分别连接电磁阀、电脑终端、继电器，电磁阀控制水源的通断，继电器控制电源的通断。本发明的有益效果是安全方便，节能环保。

Description

一种水电自动控制检测系统

技术领域

本发明属于自动化技术领域，涉及一种水电自动控制检测系统。

背景技术

日用电器设备传统的控制电路中采用大功率开关(断路器或刀闸开关)控制，需手动进行接通和关闭操作，带负荷操作或三相电不平衡时断路器误动作，容易发生对地短路事故，影响供电的稳定性和生命财产安全。据此本文设计智能控制开关，将根据人的活动自动控制水电设备的电源和水源；自动检测水电设备的故障部位，以短信方式通知维修员，在监控中心高亮显示故障部位。

20世纪80年代在日美等国兴起了智能家居，于90年代引进中国。几十年来，我国建筑住宅行业迅速发展，智能家居倍受亲睐，市场不断扩大。我国居住模式与欧美发达国家相比，差距相当大。我国人口众多，农村住宅分散低矮，城市住宅密集，这些使得国内外在智能家居发展技术上相距甚远，国家的智能化偏重于整个小区和政府机关。智能化发展从楼宇对讲系统开始，由不可视对讲到现在的可视彩色对讲，并出现了一些新功能的对讲系统：防盗、摇控、远程控制、短信、指纹识别等。随着网络技术的发展，监控系统随处可见。目前家居外部环境智能化上了一个新水平，人们逐渐意识到家居智能化，应着重发展房间内的自动化。90年代后期智能家居技术和产品开始在国内推广，一些大型企业集团进入这个领域，促进了智能家居行业不断发展，政府职能部门也正在制定相关技术规范。进入20世纪以来，随着通信技术与信息技术的发展，出现了对住宅中各种家电、通信和安防设备进行监视、控制和管理的系统称为智能家居。

目前很多公司供电线路复杂，用电设备多，员工随意使用自来水的现象严重。目前市场上存在基于红外原理的电源控制开关产品和利用电磁检测流体的水源控制产品，此类产品只能单独检测控制，作用有限，本产品实现水源电源综合检测控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水电自动控制检测系统，解决了目前水电控制检测设备不够智能化，功能单一的问题。

本发明所采用的技术方案是包括红外检测模块、热释电红外传感器、亮度检测模块、超声波流量计、温度传感器分别连接模数转换模块，模数转换模块连接单片机，单片机分别连接电磁阀、电脑终端、继电器，电磁阀控制水源的通断，继电器控制电源的通断。

进一步，所述红外检测模块用于检测进出房间的人数，当感应到人或动物进出房间时，单片机处理此信号，由红外检测模块区分人或动物，动物进出系统不计数，只有人进出才计数。

进一步，所述热释电红外传感器接收人体辐射的红外波，将接收到的红外波转变成微弱的电压信号输出给单片机，当人体在检测区内活动时人体温度与环境温度就会有差别，热释电红外传感器识别后输出信号；当人在检测区内我休息时，由于没有温度差，热释电红外传感器无输出。

进一步，所述亮度检测模块检测房间亮度，房间亮度适中，系统不动作，照明灯具不亮；阴暗时照明灯具开启。

进一步，所述超声波流量计属非接触式仪表，超声波流量计由超声波换能器、电子线路及流量显示和累积系统三部分组成，超声波发射换能器把电信号变为超声波，发射到自来水中，接收器收到此信号，经电子线路放大后转换成代表流量的电信号，把此电信号传输给显示和积算系统，测量出流量。把此流量转换成电信号输入单片机，单片机来控制电磁阀的通断，从而通断水源。

进一步，所述温度传感器检测电路中的故障部位：电路短路时温度高，信号经模数转换模块转换后输入单片机中，断开电源；同样电器设备有短路性故障，也断开电源。

进一步，所述电磁阀用来控制流体的元件，采用直动式电磁阀，通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭键从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭键压在阀座上，阀门关闭，电磁阀控制用水设备。

进一步，所述模数转换模块采用DAC0831芯片，所述单片机的型号为STC89C52。

本发明的有益效果是安全方便，节能环保。

附图说明

图1是本发明水电自动控制检测系统结构示意图；

图2是红外检测模块电路原理图；

图3是热释电红外传感器电路原理图；

图4是亮度检测模块电路原理图。

图中，1.红外检测模块，2.热释电红外传感器，3.亮度检测模块，4.超声波流量计，5.温度传感器，6.模数转换模块，7.单片机，8.电磁阀，9.电脑终端，10.继电器，11.电源，12.水源。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明的检测设备系统如图1所示，包括红外检测模块1、热释电红外传感器2、亮度检测模块3、超声波流量计4、温度传感器5分别连接模数转换模块6，模数转换模块6连接单片机7，单片机7分别连接电磁阀8、电脑终端9、继电器10，电磁阀8控制水源12的通断，继电器10控制电源11的通断。

红外检测模块1由发射管(图2a)和接收管(图2b)组成。用于检测进出房间的人数。接收管型号为850F5，发射管型号为BPV10NF，当感应到人或动物进出房间时，单片机7处理此信号，由红外检测模块1区分人或动物，动物进出系统不计数，只有人进出才计数。

热释电红外传感器2接收人体辐射的红外波，将接收到的红外波转变成微弱的电压信号输出给单片机7，提供采集信号。当人体在检测区内活动时人体温度与环境温度就会有差别，热释电红外传感器2识别后输出信号；当人在检测区内休息时，由于没有温度差，热释电红外传感器2无输出。热释电红外传感器2主要实现照明灯具的区域化控制。如图3中的热释电红外传感器2，U3为红外探头，型号为LN074B，检测到的感应信号经U1、U2放大后，Q2导通，由J1吸合后输入到模数转换器。人进入房间的瞬间，电源给C7充电，让Q3导通，避免了水电控制的误操作。

如图4所示，亮度检测模块3检测房间亮度。房间亮度适中，系统不动作，照明灯具不亮；阴暗时照明灯具开启。光敏电阻检测亮暗程度，经放大后由模数转换模块6转换为数字信号输入单片机7，单片机7控制继电器10的闭合和断开，从而控制电源11的开启和关闭。

超声波流量计4属非接触式仪表，不需要安装在管道内，特别适合于测量自来水的流量，自来水是不容易看到也不能直接接触的流体。超声波流量计4由超声波换能器(分发射和接收两部分)、电子线路及流量显示和累积系统三部分组成。超声波发射换能器把电信号变为超声波，发射到自来水中，接收器收到此信号，经电子线路放大后转换成代表流量的电信号，把此电信号传输给显示和积算系统，测量出流量。再把此流量输入单片机7，经单片机7来控制电磁阀8的通断，从而通断水源12。

温度传感器5检测电路中的故障部位：电路短路时温度高，信号经模数转换模块6转换后输入单片机7中，断开电源；同样电器设备有短路性故障，也断开电源。

模数转换模块6采用DAC0831芯片，双列直插式封装，是一个8位模数转换器，由两个8位寄存器和一个8位模数转换器构成。其中设有输入数据寄存器，能直接与单片机7相连接。把各传感器的信号转换成数字信号。

电脑终端9和单片机7相互通信，在电脑终端9上显示水电设备的运行情况，将故障部位高亮显示在电脑上，并通知维修员。

本发明中，单片机7型号为STC89C52的单片机，该型号的单片机成本低，扩展方便，功能强大。检测模块将采集的信息经过处理后传输给单片机，单片机根据检测信号做出相应的处理。电磁阀8用来控制流体的元件。采用直动式电磁阀，通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭键从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭键压在阀座上，阀门关闭。电磁阀8由单片机7控制，控制用水设备。

本发明的优点还在用：产品实现人走灯灭水关。产品实现水源12和电源11综合智能控制。使用热释电红外传感器2同红外对射管双重检测原理采集进出房间的人数信息。本发明产品主要用于电源和水源的综合检测与控制。应用范围：家庭、学校、超市、酒店及办公场所。本产品可以使用10年以上。

本发明的水电自动控制检测系统丰富了智能家居，尤其是智能控制的内容，增加了一个全新的智能控制产品。安装水电自动控制检测系统增强了用电用水的安全性和可靠性，具有显著的社会意义，创造可观的经济价值。采用弱电控制强电的方式，自动关断和开启电源、水源，提高人身财产安全感，将消除事故隐患，具有社会意义；减少浪费，节约劳动力，具有经济意义。水嘴或水阀损坏了，没有及时维修，浪费自来水资源；智能控制开关损坏了，用电设备要耗费电能，增加污染。本系统采用电脑自动识别和显示水电设备的故障部位，将自动呼叫维修员。水电维修部门将及时修复故障部位，减少聘用维修人员的数量。例如自来水每吨3元，每小时浪费10吨，损失30元件；电费每度1元，2000W的空调空运行10小时(空运行是指没有人在房间)，浪费20元。维修人员的工资2000元/月，少聘请一个人每年将节约2.4万元。

以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种水电自动控制检测系统，其特征在于：包括红外检测模块（1）、热释电红外传感器（2）、亮度检测模块（3）、超声波流量计（4）、温度传感器（5）分别连接模数转换模块（6），模数转换模块（6）连接单片机（7），单片机（7）分别连接电磁阀（8）、电脑终端（9）、继电器（10），电磁阀（8）控制水源（12）的通断，继电器（10）控制电源（11）的通断；

所述红外检测模块（1）用于检测进出房间的人数，当感应到人或动物进出房间时，单片机（7）处理此信号，由红外检测模块（1）区分人或动物，动物进出系统不计数，只有人进出才计数；

所述热释电红外传感器（2）接收人体辐射的红外波，将接收到的红外波转变成微弱的电压信号输出给单片机（7），当人体在检测区内活动时人体温度与环境温度就会有差别，热释电红外传感器（2）识别后输出信号；当人在检测区内休息时，由于没有温度差，热释电红外传感器（2）无输出；

所述亮度检测模块（3）检测房间亮度，房间亮度适中，系统不动作，照明灯具不亮；阴暗时照明灯具开启；

所述温度传感器（5）检测电路中的故障部位：电路短路时温度高，信号经模数转换模块（6）转换后输入单片机（7）中，断开电源；同样电器设备有短路性故障，也断开电源。

2.按照权利要求1所述一种水电自动控制检测系统，其特征在于：所述超声波流量计（4）属非接触式仪表，超声波流量计（4）由超声波换能器、电子线路及流量显示和累积系统三部分组成，超声波发射换能器把电信号变为超声波，发射到自来水中，接收器收到此信号，经电子线路放大后转换成代表流量的电信号，把此电信号传输给显示和积算系统，测量出流量，再把此流量输入单片机（7），经单片机（7）来控制电磁阀（8）的通断，从而通断水源（12）。

3.按照权利要求1所述一种水电自动控制检测系统，其特征在于：所述电磁阀（8）用来控制流体的元件，采用直动式电磁阀，通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭键从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭键压在阀座上，阀门关闭，电磁阀（8）控制用水设备。

4.按照权利要求1所述一种水电自动控制检测系统，其特征在于：所述模数转换模块（6）采用DAC0831芯片，所述单片机（7）的型号为STC89C52。