CN105627108A - 一种一体化自供电压力电磁流量计 - Google Patents

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张惠益
邹崇
周永宏
胡淋清
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    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
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Abstract

本发明公开一种一体化自供电压力电磁流量计，包括一流量计、一压力变送器、控制主板和供电设备，控制主板上设有控制器和无线通信模块，流量计检测管道内的流量，压力变送器检测管道的管壁受到的压力，流量计和压力变送器分别电连接控制器，控制器通过无线通信模块与设于远端的一上位机连接，供电设备包括发电装置、电池和电源管理模块，发电装置和电池在电源管理模块的调配下共同为控制器、流量计和压力变送器供电，发电装置包括设于输送管道内的涡轮、设于管道外的发电机以及设于涡轮和发电机之间的涡轮轴，所述涡轮固定于涡轮轴的一端，涡轮轴的另一端与发电机的转动轴连接。本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

Description

一种一体化自供电压力电磁流量计
技术领域
本发明涉及流量计技术领域，尤其涉及一种一体化自供电压力电磁流量计。
背景技术
现在城市供水管网四通八达，管龄都比较长，很多管路出现腐蚀破损漏水，造成大量水资源浪费，而且漏水点很难被发现。因此发明一种能够精确发现供水管网漏水点的方法，及时整改就能杜绝大量水资源浪费。现有技术中利用实时检测的供水主干管网、支干管网等管路点的压力及流量参数，经计算机计算分析比对后就能精确发现供水管网漏水点位置，若采用常规手段利用常规的传感器结合有线布线来实现的话，就需要在供水管网上安装很多压力传感器、流量传感器，但是管道很多要对这些传感器安装供电线路几乎不可能，
目前市面上有流量计的供电装置采用干电池或者充电电池为设备供电。尽管采用电池供电较为方便，但却存在以下缺陷：一次性电池无论容量有多大，一般的干电池和锂电池的使用寿命都是有限的，电量总会用尽，而且水表所处的工作环境湿度都比较大，容易造成电池漏电，因此，电池的使用寿命往往达不到设计要求，也就是说，一个流量计更换电池的次数可能远不止一次。而更换电池的工作只能由管理部门指派专业人员去完成。不难预计，当全民都使用时，更换电池的工作量将会非常巨大，浪费大量的人力和物力，且被更换下来的电池也会对环境造成污染。因此，工作人员越来越需要一种适于多点安装，布线简单方便，最好能够自供电的压力电磁流量计。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种通过水流发电，具有流量检测和压力检测双重功能的自供电压力电磁流量计。
本发明采用的技术方案是：
一种一体化自供电压力电磁流量计，其包括一流量计、一压力变送器、控制主板和供电设备，所述控制主板上设有控制器和无线通信模块，所述流量计和压力变送器分别固定于管道上，流量计检测管道内的流量，压力变送器检测管道的管壁受到的压力，所述流量计和压力变送器分别电连接控制器，控制器通过无线通信模块与设于远端的一上位机连接，所述供电设备包括发电装置、电池和电源管理模块，发电装置和电池分别与电源管理模块连接，发电装置和电池在电源管理模块的调配下共同为控制器、流量计和压力变送器供电，发电装置包括设于输送管道内的涡轮、设于管道外的发电机以及设于涡轮和发电机之间的涡轮轴，所述涡轮固定于涡轮轴的一端，涡轮轴的另一端与发电机的转动轴连接。
所述压力变送器设于管道外侧，管道的管壁对应压力变送器处设有引压孔。
所述电源管理模块包括稳压电路和电源切换电路。
所述无线通信模块包括蓝牙模块和GPRS/3G/4G模块。
所述控制器为单片机。
本发明还包括一壳体，所述流量计、压力变送器、控制主板和发电机设于壳体内，所述壳体设有便于流量计、压力变送器和发电机分别与管道连接的通孔。
所述电池是充电电池，所述电源管理模块包括充电电路，发电装置利用管道内的液体流发电，发电装置通过充电电路向充电电池充电。
所述电池是干电池。
本发明采用以上技术方案，配套有流量计和压力变送器，在检测管道内流量的同时还检测管道的压力，再通过无线通信模块发送至远端上位机，上位机接收供水主干管网、支干管网等管路点的压力及流量参数，经作为上位机的计算机计算分析比对后就能精确发现供水管网漏水点位置。此外，本实用信息的电磁流量计还利用管道内液体流进行发电，配合电磁流量计内置的电池共同为设备供电，本发明的电磁流量计的自带发电设备无需额外布置电线，适于大批量大范围的安装配置；同时相较于采用一次性电池的电磁流量计，可长效供电使用寿命长，且不会对环境造成破坏。本发明的一种一体化自供电压力电磁流量计，安装在需要的供水管网点上适时检测的压力及流量参数，并通过自身设置的手机卡等无线通信模块的传送到上位机，再由上位机分析管道是否漏水。本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明；
图1本发明一种一体化自供电压力电磁流量计的系统框图；
图2本发明一种一体化自供电压力电磁流量计的现场安装示意示意图；
图3为图2的A-A剖面示意图。
具体实施方式
如图1至图3之一所示，本发明包括一流量计1、一压力变送器6、控制主板2和供电设备10，所述控制主板2上设有控制器和无线通信模块，所述流量计1和压力变送器6分别固定于管道8上，流量计1检测管道8内的流量，压力变送器6检测管道8的管壁受到的压力，所述流量计1和压力变送器6分别电连接控制器，控制器通过无线通信模块与设于远端的一上位机连接，所述供电设备10包括发电装置、电池和电源管理模块，发电装置和电池分别与电源管理模块连接，发电装置和电池在电源管理模块的调配下共同为控制器、流量计1和压力变送器6供电，发电装置包括设于输送管道内的涡轮5、设于管道外的发电机3以及设于涡轮5和发电机3之间的涡轮轴4，所述涡轮5固定于涡轮轴4的一端，涡轮轴4的另一端与发电机3的转动轴连接。
所述压力变送器6设于管道8外侧，管道8的管壁对应压力变送器6处设有引压孔7。
所述电源管理模块包括稳压电路和电源切换电路。稳压电路保证供电设备的供电电压的稳定性，电源切换电路使得的供电设备可根据需要在发电机供电、电池供电或者发电机和电池共同供电之间任意切换。
所述无线通信模块包括蓝牙模块和GPRS/3G/4G模块。藉由蓝牙模块实现蓝牙通信，基于GPRS/3G/4G模块便于控制器通过移动网络向上位机收发数据。
所述控制器为单片机。
本发明还包括一壳体20，所述流量计1、压力变送器6、控制主板2和发电机3设于壳体20内，所述壳体20设有便于流量计1、压力变送器6和发电机3分别与管道连8接的通孔。
所述电池是充电电池，所述电源管理模块包括充电电路，发电装置利用管道内的液体流发电，发电装置通过充电电路向充电电池充电。
所述电池是干电池。
本发明的工作过程如下：
管道8内的液体流动时产生的动力来驱动涡轮5，涡轮5通过涡轮轴4将旋转动力传递发电机3，使得发电机3转动发电，由于水流速度不稳定，发电机3的发电电压不稳定，通过调压电路可以输出持续稳定的供电电压，发电装置和电池在电源管理模块的调配下共同为控制器、流量计1和压力变送器6供电。当电池为充电电池时，发电装置还可以为充电电池充电。本发明的电磁流量计的自带发电设备10无需额外布置电线，适于大批量大范围的安装配置；同时相较于采用一次性电池的电磁流量计，可长效供电使用寿命长，且不会对环境造成破坏。
流量计1检测管道8内的流量数据，压力变送器6检测管道8内的压力数据，控制器接收并处理流量计1输送的流量数据和压力变送器6输送的压力数据，再通过无线通信模块将处理过的数据据发送至位于远端的上位机，工作人员通过上位机可实时检测本发明的电磁流量计在现场的使用情况和检测的相关数据，并根据检测情况判断当前管道是否有漏水，并可进行远程管理。
综上所述，本发明采用以上技术方案，配套有流量计和压力变送器，在检测管道内流量的同时还检测管道的压力，再通过无线通信模块发送至远端上位机，上位机接收供水主干管网、支干管网等管路点的压力及流量参数，经作为上位机的计算机计算分析比对后就能精确发现供水管网漏水点位置。此外，本实用信息的电磁流量计还利用管道内液体流进行发电，配合电磁流量计内置的电池共同为设备供电，本发明的电磁流量计的自带发电设备无需额外布置电线，适于大批量大范围的安装配置；同时相较于采用一次性电池的电磁流量计，可长效供电使用寿命长，且不会对环境造成破坏。本发明的一种一体化自供电压力电磁流量计，安装在需要的供水管网点上适时检测的压力及流量参数，并通过自身设置的手机卡等无线通信模块的传送到上位机，再由上位机分析管道是否漏水。本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

Claims (8)

1.一种一体化自供电压力电磁流量计，其特征在于：其包括一流量计、一压力变送器、控制主板和供电设备，所述控制主板上设有控制器和无线通信模块，所述流量计和压力变送器分别固定于管道上，流量计检测管道内的流量，压力变送器检测管道的管壁受到的压力，所述流量计和压力变送器分别电连接控制器，控制器通过无线通信模块与设于远端的一上位机连接，所述供电设备包括发电装置、电池和电源管理模块，发电装置和电池分别与电源管理模块连接，发电装置和电池在电源管理模块的调配下共同为控制器、流量计和压力变送器供电，发电装置包括设于输送管道内的涡轮、设于管道外的发电机以及设于涡轮和发电机之间的涡轮轴，所述涡轮固定于涡轮轴的一端，涡轮轴的另一端与发电机的转动轴连接。
2.根据权利要求1所述一种一体化自供电压力电磁流量计，其特征在于：所述压力变送器设于管道外侧，管道的管壁对应压力变送器处设有引压孔。
3.根据权利要求1所述一种一体化自供电压力电磁流量计，其特征在于：所述电源管理模块包括稳压电路和电源切换电路。
4.根据权利要求1所述一种一体化自供电压力电磁流量计，其特征在于：所述无线通信模块包括蓝牙模块和GPRS/3G/4G模块。
5.根据权利要求1所述一种一体化自供电压力电磁流量计，其特征在于：所述控制器为单片机。
6.根据权利要求1所述一种一体化自供电压力电磁流量计，其特征在于：其还包括一壳体，所述流量计、压力变送器、控制主板和发电机设于壳体内，所述壳体设有便于流量计、压力变送器和发电机分别与管道连接的通孔。
7.根据权利要求1至6任一权利要求所述一种一体化自供电压力电磁流量计，其特征在于：所述电池是充电电池，所述电源管理模块包括充电电路，发电装置利用管道内的液体流发电，发电装置通过充电电路向充电电池充电。
8.根据权利要求1至6任一权利要求所述一种一体化自供电压力电磁流量计，其特征在于：所述电池是干电池。
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