CN105696651A - 具有供水安全自动监测能力的智能供水管道 - Google Patents

具有供水安全自动监测能力的智能供水管道 Download PDF

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陈亮
逯海
曾敏辉
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    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B7/00—Water main or service pipe systems
    • E03B7/07—Arrangement of devices, e.g. filters, flow controls, measuring devices, siphons or valves, in the pipe systems
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Abstract

本发明公开了一种具有供水安全自动监测能力的智能供水管道，包括管道本体，检测装置和集成电路，所述检测装置与所述集成电路连接，所述检测装置包括振动传感器、水质传感器、压力传感器和流量传感器，所述检测装置上设置有卡扣，所述卡扣包覆在所述管道本体上，所述振动传感器、水质传感器、压力传感器和流量传感器通过卡扣与所述管道本体连接。本发明使传统的供水管道具备了压力、流量、泄漏情况、供水质量的自动检测和报警的能力，不再需要人工进行定期巡查，水管健康和水质安全情况自动发送到管理部门。

Description

具有供水安全自动监测能力的智能供水管道
技术领域
本发明涉及一种智能供水管道，具体涉及一种具有供水安全自动监测能力的智能供水管道。
背景技术
现有的自来水管道没有任何自身泄漏情况的主动监测和报警装置。一般情况下都是由人工进行定期巡查，或者在怀疑漏水的地段通过听音等方法进行被动的检查，工作效率低，劳动强度大，受外界噪声的干扰严重。受限于听音人员的个人听力以及经验丰富程度的不同，检查的效果偏差很大，误报、漏报情况比较严重。
现有的自来水管道的压力和流量监测，以及水质的监测是通过另外的压力计、流量计和各种水质传感器来实现，一般需要人工读数，无法实现自动测量和数据传输。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种具有供水安全自动监测能力的智能供水管道。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
本发明包括管道本体，检测装置和集成电路，所述检测装置与所述集成电路连接，所述检测装置包括振动传感器、水质传感器、压力传感器和流量传感器，所述检测装置上设置有卡扣，所述卡扣包覆在所述管道本体上，所述振动传感器、水质传感器、压力传感器和流量传感器通过卡扣与所述管道本体连接。
具体地，所述集成电路包括信号检测电路、信号放大电路、A/D转换器、微处理器和无线发射电路，，所述振动传感器的输出端、水质传感器的输出端、压力传感器的输出端和流量传感器的输出端分别与所述信号检测电路的输入端连接，所述信号检测电路的输出端与所述信号放大电路的输入端连接，所述信号放大电路的输出端与所述A/D转换器的输入端连接，所述A/D转换器的输出端与所述微处理器的输入端连接，所述微处理器的输出端与所述无线发射电路的输入端连接，所述微处理器的控制输出端与报警电路的控制输入端连接。
具体地，所述振动传感器包括不锈钢底座，压电陶瓷片，质量块，弹簧螺帽和密封盖板，所述不锈钢底座内设置有所述压电陶瓷片，所述压电陶瓷片的下端与所述管道本体的外壁贴合，所述压电陶瓷片的上端与所述质量块连接，所述质量块的另一端与所述弹簧螺帽连接，所述不锈钢底座上设置有所述密封盖板。
进一步地，所述检测装置的供电输出端设置有电池供电管理电路。
具体地，所述无线发射电路为WIFI无线发射电路、GPRS无线发射电路、LPWAN低功耗广域物联网或者蓝牙无线发射电路。
进一步地，所述检测装置与所述信号检测电路通过CAN总线，I2C总线或SPI总线连接。
具体地，所述集成电路还设置有短信收发器，所述微处理器的无线通讯端口短信收发器的无线通讯端口连接。
本发明的有益效果在于：
本发明使传统的供水管道具备了压力、流量、泄漏情况、供水质量的自动检测和报警的能力，不再需要人工进行定期巡查，水管健康和水质安全情况自动发送到管理部门。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的外观示意图；
图3是本发明所述振动传感器的剖视图；
图4是本发明所述振动传感器的结构示意图；
图中：1-卡扣，2-集成电路，3-检测装置，4-管道本体，31-密封盖板，32-弹簧螺帽33-质量块，34-压电陶瓷片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1和2所示，本发明包括管道本体4，检测装置3和集成电路，所述检测装置3与所述集成电路连接，所述检测装置3包括振动传感器、水质传感器、压力传感器和流量传感器，所述检测装置3上设置有卡扣3，所述卡扣3包覆在所述管道本体4上，所述振动传感器、水质传感器、压力传感器和流量传感器通过卡扣1与所述管道本体4连接。
如图1所示，所述集成电路包括信号检测电路、信号放大电路、A/D转换器、微处理器和无线发射电路，所述振动传感器的输出端、水质传感器的输出端、压力传感器的输出端和流量传感器的输出端分别与所述信号检测电路的输入端连接，所述信号检测电路的输出端与所述信号放大电路的输入端连接，所述信号放大电路的输出端与所述A/D转换器的输入端连接，所述A/D转换器的输出端与所述微处理器的输入端连接，所述微处理器的输出端与所述无线发射电路的输入端连接，所述微处理器的控制输出端与报警电路的控制输入端连接。
如图3和4所示，所述振动传感器包括不锈钢底座，压电陶瓷片，质量块，弹簧螺帽和密封盖板，所述不锈钢底座内设置有所述压电陶瓷片，所述压电陶瓷片的下端与所述管道本体的外壁贴合，所述压电陶瓷片的上端与所述质量块连接，所述质量块的另一端与所述弹簧螺帽连接，所述不锈钢底座上设置有所述密封盖板。
所述无线发射电路为WIFI无线发射电路、GPRS无线发射电路、LPWAN低功耗广域物联网或者蓝牙无线发射电路，所述检测装置与所述信号检测电路通过CAN总线，I2C总线或SPI总线连接。
所述集成电路还设置有短信收发器，所述微处理器的无线通讯端口短信收发器的无线通讯端口连接。
本发明的工作原理如下：
当供水管道在发生泄漏时，会产生特殊的机械振动信号，压力传感器、振动传感器、流量传感器和水质传感器监测水质的参数转变成感应电动势的相位或幅值，信号检测电路接受上述传感器的对应的电信号，通过CAN总线或者无线的方式传输到微处理器，微处理器之间通过对信号进行滤波、放大、A/D转换、运算等，得出水质参数值并传输到集成电路,达到通过实时监控水质参数的改变量而判断水质的情况，通过无线发射电路将管道健康信息传送到远程管理中心。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种具有供水安全自动监测能力的智能供水管道，包括管道本体，其特征在于：包括检测装置和集成电路，所述检测装置与所述集成电路连接，所述检测装置包括振动传感器、水质传感器、压力传感器和流量传感器，所述检测装置上设置有卡扣，所述卡扣包覆在所述管道本体上，所述振动传感器、水质传感器、压力传感器和流量传感器通过卡扣与所述管道本体连接。
2.根据权利要求1所述的具有供水安全自动监测能力的智能供水管道，其特征在于：所述集成电路包括信号检测电路、信号放大电路、A/D转换器、微处理器和无线发射电路，所述振动传感器的输出端、水质传感器的输出端、压力传感器的输出端和流量传感器的输出端分别与所述信号检测电路的输入端连接，所述信号检测电路的输出端与所述信号放大电路的输入端连接，所述信号放大电路的输出端与所述A/D转换器的输入端连接，所述A/D转换器的输出端与所述微处理器的输入端连接，所述微处理器的输出端与所述无线发射电路的输入端连接，所述微处理器的控制输出端与报警电路的控制输入端连接。
3.根据权利要求1或2所述的具有供水安全自动监测能力的智能供水管道，其特征在于：所述振动传感器包括不锈钢底座，压电陶瓷片，质量块，弹簧螺帽和密封盖板，所述不锈钢底座内设置有所述压电陶瓷片，所述压电陶瓷片的下端与所述管道本体的外壁贴合，所述压电陶瓷片的上端与所述质量块连接，所述质量块的另一端与所述弹簧螺帽连接，所述不锈钢底座上设置有所述密封盖板。
4.根据权利要求1所述的具有供水安全自动监测能力的智能供水管道，其特征在于：所述检测装置的供电输出端设置有电池供电管理电路。
5.根据权利要求1所述的具有供水安全自动监测能力的智能供水管道，其特征在于：所述无线发射电路为WIFI无线发射电路、GPRS无线发射电路、LPWAN低功耗广域物联网或者蓝牙无线发射电路。
6.根据权利要求1所述的具有供水安全自动监测能力的智能供水管道，其特征在于：所述检测装置与所述信号检测电路通过CAN总线，I2C总线或SPI总线连接。
7.根据权利要求1所述的具有供水安全自动监测能力的智能供水管道，其特征在于：所述集成电路还设置有短信收发器，所述微处理器的无线通讯端口短信收发器的无线通讯端口连接。
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