CN109281791A - 一种微水发电及数据采集系统 - Google Patents

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秦祥冲
胡彬彬
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    • Y02E10/20—Hydro energy

Abstract

本发明公开了一种微水发电及数据采集系统，该系统包括服务器、控制器、数据采集器、水流发电机、充电模块控制板、蓄电池、电磁阀、水流感应装置；自来水通过管路依次流过电磁阀、水流发电机、水流感应装置；水流发电机通过导线连接充电模块控制板并将产生的电能存储在为控制器供电的蓄电池内；数据采集器分别与水流感应装置、充电模块控制板连接；控制器通过导线分别与电磁阀、数据采集器连接；服务器通过无线网络与控制器通信以实现信息传输和指令下发。应用本发明，不仅能够自动统计水流量、发电量，采集水流发电机、蓄电池、电磁阀等工作状态，还可以远程控制及上传存储数据，并且还能自发电，自产自给，节省成本。

Description

一种微水发电及数据采集系统
技术领域
本发明涉及水流量统计装置，具体是一种微水发电及数据采集系统。
背景技术
现有水流量统计器以机械式工作的水表为主，电子式的水流量统计器日渐增多，目前电子式的水流量统计器基本上都是通过将传感器安装于水通道，通过电器/电气的综合显示器控制显示，需要人工读取统计数据，比较麻烦，且人工成本高，也无法远程控制、使用、测量等。
发明内容
本发明的目的是提供一种可远程控制发电、可远程统计水流量的微水发电及数据采集系统，降低人工成本。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种微水发电及数据采集系统，其特征在于，所述微水发电及数据采集系统包括服务器、控制器、数据采集器、发电模块、电磁阀以及水流感应装置；其中，所述发电模块包括水流发电机、充电模块控制板以及蓄电池；
自来水通过管路接入所述电磁阀的进水口，所述电磁阀的出水口与所述水流发电机的进水口连接，所述水流发电机的出水口与所述水流感应装置的进水口连接，所述水流感应装置的出水口接自来水管路的出水口；
所述水流发电机通过导线连接到所述充电模块控制板并将产生的电能存储在所述蓄电池内；所述蓄电池为所述控制器供电；
所述控制器通过导线分别与所述电磁阀、所述数据采集器连接；
所述数据采集器分别与所述水流感应装置、所述充电模块控制板连接；所述数据采集器经过所述控制器的处理并自动存储当前水流量和发电量以及采集所述水流发电机、所述蓄电池、所述电磁阀的工作状态信息；所述工作状态信息包括打开状态信息和关闭状态信息；
所述服务器通过无线网络与所述控制器通信以用于所述数据采集器根据所述控制器的命令将采集的信息传输到所述服务器中；所述服务器通过无线网络与所述控制器通信以将所述服务器下发的指令传输到所述控制器中以实现远程控制。
可选的，所述微水发电及数据采集系统包括红外感应器；所述红外感应器通过导线与所述控制器连接；所述控制器通过所述红外感应器检测到人体信号控制所述电磁阀打开，以实现自动启动对水流量和发电量的统计。
可选的，所述数据采集器还用于采集所述红外感应器的工作状态信息。
可选的，所述系统还包括无线控制器；所述数据采集器通过导线与所述控制器连接，所述控制器通过导线与所述无线控制器连接。
可选的，所述系统还包括网关；所述无线控制器通过无线网络与所述网关通信；所述网关通过有线网络或者无线网络与所述服务器连接。
可选的，所述数据采集器采集的信息通过所述无线控制器转换为电磁波信号发送到空中，所述网关内的控制芯片通过接收空中的电磁波信号并解析数据，然后通过有线网络或者无线网络发送到所述服务器；
所述网关接收到所述服务器下发的指令后，通过所述网关内的控制芯片转换为电磁波信号发送到空中，所述无线控制器通过接收空中的电磁波信号，解析指令并通过所述控制器对所述系统进行控制。
可选的，所述有线网络的硬件设备为网线；所述无线网络的硬件设备为无线宽带路由器或者移动无线设备。
可选的，所述系统还包括可调截止阀；自来水通过管路接入所述可调截止阀的进水口，所述可调截止阀的出水口连接所述电磁阀的进水口以实现自来水流入所述电磁阀内；所述可调截止阀用于调节水流量的大小或关闭水路。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明提供了一种微水发电及数据采集系统，所述系统包括服务器、控制器、数据采集器、发电模块、电磁阀以及水流感应装置；其中，所述发电模块包括水流发电机、充电模块控制板以及蓄电池；自来水通过管路接入所述电磁阀的进水口，所述电磁阀的出水口与所述水流发电机的进水口连接，所述水流发电机的出水口与所述水流感应装置的进水口连接，所述水流感应装置的出水口接自来水管路的出水口；所述水流发电机通过导线连接到所述充电模块控制板并将产生的电能存储在所述蓄电池内；所述蓄电池为所述控制器供电；所述控制器通过导线分别与所述电磁阀、所述数据采集器连接；所述数据采集器分别与所述水流感应装置、所述充电模块控制板连接；所述数据采集器用于经过所述控制器的处理并自动存储当前水流量和发电量以及采集所述水流发电机、所述蓄电池、所述电磁阀的工作状态信息等；所述工作状态信息包括打开状态信息和关闭状态信息；所述服务器通过无线网络与所述控制器通信以用于所述数据采集器根据所述控制器的命令将采集的信息传输到所述服务器中；所述服务器通过无线网络与所述控制器通信以将所述服务器下发的指令传输到所述控制器中以实现远程控制。应用本发明，不仅能够自动统计水流量、发电量，采集水流发电机、蓄电池、电磁阀等工作状态，还可以远程控制及上传存储数据，并且还能自发电，自产自给，节省成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例微水发电及数据采集系统的结构框图；
图2为本发明实施例发电模块的原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种可远程控制发电、可远程统计水流量的微水发电及数据采集系统，降低人工成本。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例微水发电及数据采集系统的结构框图，图2为本发明实施例发电模块的原理图。
如图1所示，本发明实施例提供的一种微水发电及数据采集系统包括服务器、控制器、数据采集器、发电模块、可调截止阀、电磁阀、水流感应装置以及无线模块；其中，所述发电模块包括水流发电机、充电模块控制板以及蓄电池；所述可调截止阀用于调节水流量的大小或关闭水路；所述无线模块包括无线控制器、网关；所述数据采集器通过导线与所述控制器连接，所述控制器通过导线与所述无线控制器连接。所述无线控制器通过无线网络与所述网关通信；所述网关通过有线网络或者无线网络与所述服务器连接。所述有线网络的硬件设备为网线；所述无线网络的硬件设备为无线宽带路由器或者移动无线设备。
自来水通过管路接入所述可调截止阀的进水口，所述可调截止阀的出水口连接所述电磁阀的进水口，所述电磁阀的出水口与所述水流发电机的进水口连接，所述水流发电机的出水口与所述水流感应装置的进水口连接，所述水流感应装置的出水口接自来水管路的出水口。
所述水流发电机通过导线连接到所述充电模块控制板并将产生的电能存储在所述蓄电池内；所述蓄电池为所述控制器供电，具体原理参见图2所示。
所述控制器通过导线分别与所述电磁阀、所述数据采集器连接。
所述数据采集器还分别与所述水流感应装置、所述充电模块控制板连接；所述数据采集器经过所述控制器的处理并自动存储当前水流量和发电量。具体为，所述水流感应装置通过导线将流量数据传输到数据采集器内；所述充电模块控制板将发电量信号通过导线传送至数据采集器内。
所述数据采集器还用于采集所述水流发电机、所述蓄电池、所述电磁阀的工作状态信息；所述工作状态信息包括打开状态信息和关闭状态信息。具体包括所述控制器通过导线将所述水流发电机、所述蓄电池、所述电磁阀的工作状态信息传送到所述数据采集器并存储，进而上传到服务器内。
所述服务器通过无线网络与所述控制器通信以用于所述数据采集器根据所述控制器的命令将采集的信息传输到所述服务器中；所述服务器通过无线网络与所述控制器通信以将所述服务器下发的指令传输到所述控制器中以实现远程控制。
优选的，该系统还包括红外感应器；所述红外感应器通过导线与所述控制器连接；所述控制器通过所述红外感应器检测到的信号控制所述电磁阀以实现人为现场控制水流量和发电量的统计。
所述数据采集器还用于采集所述红外感应器的工作状态信息，具体包括所述控制器通过导线将所述红外感应器的工作状态传送到所述数据采集器内并存储，进而上传到服务器内。
具体工作过程为：当红外线感应器接收到人体感应信号时，控制器控制电磁阀打开并开始计次数，管路内水开始流动，水流发电机开始发电并通过充电模块控制板，把电能储存到蓄电池内供系统正常运行使用，并且把发电量数据发送到数据采集器内，同时水流感应装置感应到有水流动开始计流量，并且把水流量数据发送到数据采集器内，当红外感应器感应不到人体信号时控制器控制电磁阀关闭，所述数据采集器采集的信息通过所述无线控制器转换为电磁波信号发送到空中，所述网关内的控制芯片通过接收空中的电磁波信号并解析数据，然后通过有线网络或者无线网络发送到所述服务器；所述网关接收到所述服务器下发的指令后，通过所述网关内的控制芯片转换为电磁波信号发送到空中，所述无线控制器通过接收空中的电磁波信号，解析指令并通过所述控制器对系统实现远程控制。
与现有技术相比，本技术方案具有以下优点：
第一，现有技术靠传统的机械水表显示的数据来计算用水量，比较麻烦，人工成本高，易出现错误。而本技术方案能够实时记录数据，并通过无线技术传送到服务器或者需求者客户端以实现远程自动统计用水量，节约成本，且统计精度高，可应用到家庭(卫浴、净水器)、工业、农业(园林、景观)等行业。
第二，本技术方案无需布线，无需外接电源，通过水流发电机在用水时实现自发电，自产自给，节约成本。
第三，本技术方案既可以实现远程控制也可以实现现场红外感应控制。
第四，本技术方案还可以应用于服务区等人流量大的场合，通过用水量估算人流量。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种微水发电及数据采集系统，其特征在于，所述微水发电及数据采集系统包括服务器、控制器、数据采集器、发电模块、电磁阀以及水流感应装置；其中，所述发电模块包括水流发电机、充电模块控制板以及蓄电池；
自来水通过管路接入所述电磁阀的进水口，所述电磁阀的出水口与所述水流发电机的进水口连接，所述水流发电机的出水口与所述水流感应装置的进水口连接，所述水流感应装置的出水口接自来水管路的出水口；
所述水流发电机通过导线连接到所述充电模块控制板并将产生的电能存储在所述蓄电池内；所述蓄电池为所述控制器供电；
所述控制器通过导线分别与所述电磁阀、所述数据采集器连接；
所述数据采集器分别与所述水流感应装置、所述充电模块控制板连接；所述数据采集器经过所述控制器的处理并自动存储当前水流量和发电量以及采集所述水流发电机、所述蓄电池、所述电磁阀的工作状态信息；所述工作状态信息包括打开状态信息和关闭状态信息；
所述服务器通过无线网络与所述控制器通信以用于所述数据采集器根据所述控制器的命令将采集的信息传输到所述服务器中；所述服务器通过无线网络与所述控制器通信以将所述服务器下发的指令传输到所述控制器中以实现远程控制。
2.根据权利要求1所述的微水发电及数据采集系统，其特征在于，所述微水发电及数据采集系统包括红外感应器；所述红外感应器通过导线与所述控制器连接；所述控制器通过所述红外感应器检测到人体信号控制所述电磁阀打开，以实现自动启动对水流量和发电量的统计。
3.根据权利要求2所述的微水发电及数据采集系统，其特征在于，所述数据采集器还用于采集所述红外感应器的工作状态信息。
4.根据权利要求1所述的微水发电及数据采集系统，其特征在于，所述系统还包括无线控制器；所述数据采集器通过导线与所述控制器连接，所述控制器通过导线与所述无线控制器连接。
5.根据权利要求4所述的微水发电及数据采集系统，其特征在于，所述系统还包括网关；所述无线控制器通过无线网络与所述网关通信；所述网关通过有线网络或者无线网络与所述服务器连接。
6.根据权利要求5所述的微水发电及数据采集系统，其特征在于，所述数据采集器采集的信息通过所述无线控制器转换为电磁波信号发送到空中，所述网关内的控制芯片通过接收空中的电磁波信号并解析数据，然后通过有线网络或者无线网络发送到所述服务器；
所述网关接收到所述服务器下发的指令后，通过所述网关内的控制芯片转换为电磁波信号发送到空中，所述无线控制器通过接收空中的电磁波信号，解析指令并通过所述控制器对所述系统进行控制。
7.根据权利要求5所述的微水发电及数据采集系统，其特征在于，所述有线网络的硬件设备为网线；所述无线网络的硬件设备为无线宽带路由器或者移动无线设备。
8.根据权利要求1所述的微水发电及数据采集系统，其特征在于，所述系统还包括可调截止阀；自来水通过管路接入所述可调截止阀的进水口，所述可调截止阀的出水口连接所述电磁阀的进水口以实现自来水流入所述电磁阀内；所述可调截止阀用于调节水流量的大小或关闭水路。
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