CN108955802A - 一种智能水表系统采集用水量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能水表系统采集用水量的方法，包括流体通过至少一个供应管线从至少一个流体供应中心流到至少一个流体接收中心，通过流体计量系统中的流体计量装置收集与供应的流体有关的多个数据并发送数据，自供电装置连接到供应管线的流体计量装置以连续操作收集和发送数据，通过供应线接收与供应的流体有关的多个数据并处理数据以相应地动作。本发明的采集用水量方法采用无线智能处理和传输方式，无需耗费很多人工，无线组网一次抄表率高，而且能够降低水表的整体功耗。

Description

一种智能水表系统采集用水量的方法

技术领域

本发明涉及供水计量仪表技术领域，尤其涉及一种智能水表系统采集用水量的方法。

背景技术

现在近年来随着能源和水资源的全球性匮乏，随着南水北调等国家重点工程的启动，随着法制计量的不断完善，全社会对水计量的要求越来越高。因此，研究和探索满足新形势下适合我国各种使用条件的水表或流量计，并扩大其流量测量范围、延长水表的工作寿命、提高仪表智能化程度等己成为水表行业研宄人员不懈的追求。

发明内容

本发明目的是提供一种智能水表系统采集用水量的方法，本发明解决技术问题采用如下技术方案：

一种智能水表系统采集用水量的方法，包括以下步骤：

第一步：流体通过至少一个供应管线从至少一个流体供应中心流到至少一个流体接收中心；

第二步：通过流体计量系统中的流体计量装置收集与供应的流体有关的多个数据，并发送所述数据；

第三步：自供电装置连接到供应管线的流体计量装置以连续操作收集和发送数据，其中所述自供电装置包括通过热电发电机电源对所述流体计量装置进行热电充电，所述热电发电机电源包括在两个相对的两个端部处具有连接器的通管，所述通管使得冷却的流体流过其中，传热块具有通孔以容纳通管并检测流体的温度，散热器元件适于从周围环境感测环境空气温度，珀耳帖装置设置在所述传热块周围并通过散热器元件覆盖以与其直接接触，以感测和转换所述散热器元件和所述通管之间的温差，并使得热量通过其流入电压，印刷电路板设置在热传递块周围并电耦合到珀耳帖装置以将电压供应到流体计量装置以进行连续操作；

第四步：通过供应线接收与供应的流体有关的多个数据，并处理所述数据以相应地动作。

可选的，所述的采集水表读数包括采集流量，采集电压，采集报警信号，采集故障状态，采集阀门状态以及显示信息。

可选的，自供电装置包括基于供应管线的流体与流体接收中心的流体接收管线之间的温度差热电产生电力，以便为流体计量装置提供连续操作的电力。

可选的，通过一个或多个供应管线向用户供应流体；通过耦合到所述一个供应管线的一个或多个收发器在用户端识别多个单独事件；以及接收与多个单独事件有关的数据以进行处理，并且经由无线耦合到一个或多个收发器的人工神经网络自动地在用户端发起或命令相关动作。

可选的，其中所述印刷电路板包括一个自振荡升压变压器和一个用于引导电压的初始调节器，升压电压根据基于信道化电压的要求产生高达正确电平的合成电压，并在在规定的时间内唤醒并采集水表读数，主动上传采集信息，检测外部无线命令，如有外部无线命令，执行相应操作后进入休眠，如无外部命令，自动进入休眠，并在规定的时间内唤醒。

本发明具有如下有益效果：本发明的采集用水量方法，采用无线智能处理和传输方式，无需耗费很多人工，无线组网一次抄表率高，而且能够降低水表的整体功耗，能解决传统水表耗能高、抄表率低的问题，更加适合水资源的节约和合理利用。

附图说明

图1为本发明方法流程图。

图2为本发明流体计量系统的示意图。

图3为发明流体计量装置供电的自发电装置的示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明的技术方案作进一步阐述。

根据图1-3所示的流体计量系统10，包括至少一个流体供应中心20、至少一个流体接收中心30、至少一个流体计量装置40、至少一个自发电源和至少一个网络操作中心60，流体供给中心20包括至少一个供给管线21，流体接收中心30通过供给管线21连接到流体供应中心20。在一个示例中，流体供应中心20用于将流体分配到流体接收中心30，例如多个用户，例如服务区内的家庭和企业。流体供应中心20包括至少一个用于水处理操作的水处理设备22、至少一个用于存储处理水的蓄水单元23、至少一个泵站24，用于将存储的处理水供应给水接收中心30。此外，流体供应中心20可选地包括适于在整个服务区域接收、处理、储存和分配水的其他设施(未示出)。此外，流体计量装置40连接到供给管线21，且其中流体计量装置40主要是水表，流体调节装置41是与水表相关联的阀或类似装置，用于调节从供应管线21流向用户的水流，该流体计量装置40可操作以确定用户的用水量，并控制阀功能以关闭或开启用户的供水。此外，流体计量装置40包括数据收发器42，数据收发器42耦合到流体调节装置41，以通过供应管线21收集与供应的流体相关的多个数据。流体计量装置装置10的网络操作中心60通过数据收发器42无线连接以通过供应管线21接收与所提供流体相关的多个数据，以处理和交换相关信息或命令至流体供应中心2的流体接收中心30和流体计量装置40中的至少一个。流体计量装置40的数据收发器42通过无线网络65收发数据。主要地，无线网络65是任何公共的、私有的或专有的网络，无线网络65包括，例如，移动电话网络(GSM/GPRS)、WiFi、WiMAX、本地无线网络(WiFi/ZigBee)、低功率广域无线网络(ROLA/SIGHOX)、400MHz、900MHz、专有无线网络协议或任何其他类型的无线通信协议。

网络操作中心60管理和监测流体计量系统10中的水设施(例如供应、消耗等)的分布，网络运营中心60例如由自来水公司运营，网络操作中心60包括通信收发机61、数据服务器62和数据存储设备63。通信收发器61适于由数据收发器42通过供应线21接收与供应流体有关的多个数据，并将相关信号或信息发送到数据服务器62。数据服务器62从通信收发机42接收发送的信号或信息，以处理相关信息或命令或数据并将其交换到流体供应中心20、流体接收中心30和流体计量装置40中的至少一个。例如，收发机42经由无线网络65接收射频信号，并将这些信号转换为因特网协议信号或其他合适的网络协议，以便传输到数据服务器62或监测流体计量系统10的其他组件。此外，数据存储63将关于用户流体使用和服务区域流体使用的数据或信息，以及其他信息存储到数据服务器62，网络操作中心60从流体计量装置40接收关于用户端的流体使用的数据。网络操作中心60接收使用警报、通知等，此外，网络操作中心60向流体计量装置40发送数据或指令。流体计量系统10还包括一个或多个移动现场技术人员110，用于从网络操作中心60接收信息并相应地作出响应，移动现场技术人员110促进在整个与流体计量系统10相关联的服务区域中的数据收集和传输。例如，网络操作中心60通过移动现场技术人员110向流体计量装置40发送数据并从流体计量装置40接收数据。移动现场技术人员110包括发射机/接收机110a、便携式计算机110b、手机或个人数字助理110c等，以便与流体计量装置40、网络操作中心60和无线网络65通信。流体计量系统10还允许与用户端就流体供应中心20的状态或使用进行通信，例如，网络操作中心60向用户端发送关于警报或通知的电子邮件通信，如果网络操作中心60接收到指示潜在漏水的数据，则网络操作中心60请求用户端验证是否观察到漏水。例如，如果服务区受到水的影响配给或类似的受控分配形式，然后网络操作中心60向用户端提供关于在给定配给期间允许用户端使用的剩余水量的通知。

流体计量系统10还包括从网络操作中心60接收信息并相应响应的紧急响应中心120，网络操作中心60通过无线网络65与紧急响应中心120通信，并根据从应急响应中心120接收的指令管理整个装置10的公用事业分布。此外，自发电源与流体计量装置40电耦合，以产生为流体计量装置40提供用于数据收发器42的操作或执行水/流体计量装置的整个过程所需的电力。

如图3所示，自发电源是热电发电机电源70，在一个示例中，热电发电机电源70基于珀尔贴装置，以基于周围和流体的热差发电，例如涡轮发电方法和/或无线电频谱方法和/或水电池方法和/或热电发电机方法都可根据用户的喜好使用。具体而言，对于当前流体计量装置40中使用的涡轮发电源是传统使用的涡轮发电方法的改进，在传统的涡轮发电中，一些现成的涡轮机的使用由于将水流分成两个或更多个水流入口而导致水压的不可接受的下降，现有的大多数传统涡轮发电装置使用限制性射流和涡轮，这大大降低了压力，并在水表中引入了不可接受的阻塞风险，当前水/流体装置中使用的涡轮发电装置是一种现成的发电机，能够连续地输送可接受的水压。

在进一步的实施例中，外部电源用于向水/流体计量装置提供能量，通过与流体计量装置40相关联的流体管理装置包括流体流动装置、电源管理装置和处理装置(未示出)，并可由处理装置的实时时钟耦合到流体流动装置以接收多个数据，并且耦合到电源管理装置以供电，实时时钟适用于时间戳事件和唤醒处理装置，以实时地发送多个数据，并在规定的时间内唤醒、采集流量、采集电压、采集报警信号、采集故障状态、采集阀门状态以及显示信息，主动上传采集信息，检测外部无线命令，如有外部无线命令，执行相应操作后进入休眠，如无外部命令，自动进入休眠，并在规定的时间内唤醒。此外，在这样的实施例中，可选地将实时时钟合并到装置中，用于时间戳事件和在预定时间“唤醒”电子设备，例如，发送日计读数。因此，目前的水/流体计量装置也是一个时间带(例如每小时)的水/流体计量装置。在其他示例实施例中，提供从数据收集模块接收信息的远程服务器，远程服务器包括处理器和存储器，处理从数据收集模块接收的信息，并根据存储在存储器中的信息，处理器在任何泄漏或过流的情况下命令水表关闭水流。此外，处理器还远程校准智能水表，以识别许多其他事件，例如阈值体积的变化等。

在进一步的示例性实施例中，可以提供智能装置，智能装置可选地包括人工神经网络和自我训练模块，智能装置识别个别事件(马桶冲水、淋浴、洗衣机循环等)，并自动启动相关动作，例如但不限于报告事件、限制流量或限制每天的总容量等，将测量使用量降到小容量(例如，100ml)并将数据发送回服务器，使得公司能够首次以事件识别所需的粒度级别表征流模式。流量和其他数据的常规传输是一个能量密集的过程，这是现有智能仪表不以该粒度级别传输数据的主要原因，示例性实现中的事件识别基于初始流速和持续时间、稳定流速和持续时间以及事件期间的总体水量。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种智能水表系统采集用水量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：流体通过至少一个供应管线从至少一个流体供应中心流到至少一个流体接收中心；

第二步：通过流体计量系统中的流体计量装置收集与供应的流体有关的多个数据，并发送所述数据；

第三步：自供电装置连接到供应管线的流体计量装置以连续操作收集和发送数据，其中所述自供电装置包括通过热电发电机电源对所述流体计量装置进行热电充电，所述热电发电机电源包括在两个相对的两个端部处具有连接器的通管，所述通管使得冷却的流体流过其中，传热块具有通孔以容纳通管并检测流体的温度，散热器元件适于从周围环境感测环境空气温度，珀耳帖装置设置在所述传热块周围并通过散热器元件覆盖以与其直接接触，以感测和转换所述散热器元件和所述通管之间的温差，并使得热量通过其流入电压，印刷电路板设置在热传递块周围并电耦合到珀耳帖装置以将电压供应到流体计量装置以进行连续操作；

第四步：通过供应线接收与供应的流体有关的多个数据，并处理所述数据以相应地动作。

2.根据权利要求1所述的一种智能水表系统采集用水量的方法，其特征在于，所述的采集水表读数包括采集流量、采集电压、采集报警信号、采集故障状态、采集阀门状态以及显示信息。

3.根据权利要求1所述的一种智能水表系统采集用水量的方法，其特征在于：其中，自供电装置包括基于供应管线的流体与流体接收中心的流体接收管线之间的温度差热电产生电力，以便为流体计量装置提供连续操作的电力。

4.根据权利要求1所述的一种智能水表系统采集用水量的方法，其特征在于：通过一个或多个供应管线向用户供应流体，通过耦合到所述一个供应管线的一个或多个收发器在用户端识别多个单独事件，以及接收与多个单独事件有关的数据以进行处理，并且经由无线耦合到一个或多个收发器的人工神经网络自动地在用户端发起或命令相关动作。

5.根据权利要求1所述的一种智能水表系统采集用水量的方法，其特征在于：其中所述印刷电路板包括一个自振荡升压变压器和一个用于引导电压的初始调节器，升压电压根据基于信道化电压的要求产生高达正确电平的合成电压，并在在规定的时间内唤醒并采集水表读数，主动上传采集信息，检测外部无线命令，如有外部无线命令，执行相应操作后进入休眠，如无外部命令，自动进入休眠，并在规定的时间内唤醒。