CN109405910A - 一种nb-iot窄带物联网智能水表 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种NB‑IOT窄带物联网智能水表，其中水表本体内设置有与进水口相连通的第一腔体以及与出水口相连通的第二腔体；压力传感器、流量计和溢流阀设置于出水口处；控制模块分别与压力传感器、流量计和NB‑IOT无线传输模块连接，用于将压力传感器测得的压力信息和流量计测得的水流信息传输给NB‑IOT无线传输模块，NB‑IOT无线传输模块将水压信息和水流信息发送至终端；电源模块和控制阀均设置于第一腔体内，且均与控制模块连接，电源模块用于向控制模块供电，控制模块用于控制控制阀阀口的开合大小。本发明采用NB‑IOT无线传输模块将水流信息以及水压信息发送给终端，实现了无线抄表，节省了劳动力成本，同时也减少了人工抄表造成的数据统计错误。
Description
技术领域
本发明涉及自来水表技术领域，具体涉及一种NB-IOT窄带物联网智能水表。
背景技术
在现代社会中，无论是工业还是民用都用水量极大，因此供水公司需要对用户的用水数据进行采集，从而计算出用水量及费用。现有技术中的水表大多为机械式水表，需要人工抄表，费时费力，抄表效率低，错误率高，水压不稳且功能单一，不能适用智能化社会进步需求。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种NB-IOT窄带物联网智能水表，旨在解决现有技术中的水表需要人工抄表，费时费力，抄表效率低，错误率高，水压不稳且功能单一，不能适用智能化社会进步需求的问题。
为实现上述目的，本发明提出的一种NB-IOT窄带物联网智能水表，包括水表本体、控制模块、压力传感器、NB-IOT无线传输模块、USB接口、电源模块、控制阀、流量计和溢流阀；所述水表本体内设置有与进水口相连通的第一腔体以及与出水口相连通的第二腔体；所述压力传感器、所述流量计和所述溢流阀设置于所述出水口处；所述控制模块分别与所述压力传感器、所述流量计和NB-IOT无线传输模块连接，用于将所述压力传感器测得的压力信息和所述流量计测得的水流信息传输给所述NB-IOT无线传输模块，所述NB-IOT无线传输模块将所述水压信息和所述水流信息发送至终端；所述电源模块和所述控制阀均设置于所述第一腔体内，且均与所述控制模块连接，所述电源模块用于向所述控制模块供电，所述控制模块用于控制所述控制阀阀口的开合大小；所述控制模块还与USB接口相连，所述USB接口用于与外部存储设备相连，所述外部存储设备用于设置或更改程序。
优选地，所述电源模块包括发电机以及与所述发电机相连的转动叶片，所述发电机设置于所述水表本体上，所述转动叶片设置于所述第一腔体内，所述转动叶片用于在水流驱动下带动所述发电机转动。
优选地，所述电源模块还包括与所述发电机相连的储电器。
优选地，所述NB-IOT无线传输模块还用于定时向所述终端发送所述水压信息和所述水流信息。
优选地，所述NB-IOT无线传输模块还用于根据所述水流信息计算当前水费，并向所述终端发送所述当前水费。
优选地，所述NB-IOT无线传输模块还用于获取缴费信息，并将所述缴费信息传递给所述控制模块，所述控制模块根据所述缴费信息控制所述控制阀的开启。
优选地，若所述控制模块持续在非正常时段接收到所述水流信息时，所述控制器控制所述控制阀关闭。
优选地，所述控制模块将非正常时段接收到的所述水流信息通过所述NB-IOT无线传输模块发送给所述终端。
优选地，所述进水口处还设置有过滤网。
优选地，所述外部存储设备包括U盘、移动硬盘或者电脑。
本发明的技术方案中，采用NB-IOT无线传输模块将水流信息以及水压信息发送给终端，取代了人工抄表，实现了无线抄表，节省了劳动力成本，同时也减少了人工抄表造成的数据统计错误；USB接口实现水表与外部存储设备的数据交换，便于水表程序的优化升级以及数据的更改，达到为用户提供更优质服务的目的；水表内的控制阀与控制模块相连，当控制模块接收到的水流信息以及水压信息异常时，控制模块控制控制阀的关闭，实现及时、智能断水，有效避免了水资源的浪费以及不必要的损失；水表内的溢流阀用于稳定出水水压，使用户使用的自来水水压维持在预设范围内，有效保护了用户的用水安全。
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，下面将对实施例或现有技术描述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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明一实施例的NB-IOT窄带物联网智能水表的原理示意图。
附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 1 | 控制模块 | 5 | 电源模块 |
| 2 | 压力传感器 | 6 | 控制阀 |
| 3 | NB-IOT无线传输模块 | 7 | 流量计 |
| 4 | USB接口 | 8 | 溢流阀 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
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的一部分实施例，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作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。
本发明提出一种NB-IOT窄带物联网智能水表。
请参照图1，NB-IOT窄带物联网智能水表包括水表本体、控制模块1、压力传感器2、NB-IOT无线传输模块3、USB接口4、电源模块5、控制阀6、流量计7和溢流阀8；水表本体内设置有与进水口相连通的第一腔体以及与出水口相连通的第二腔体；压力传感器2、流量计7和溢流阀8设置于出水口处；控制模块1分别与压力传感器2、流量计7和NB-IOT无线传输模块3连接，用于将压力传感器2测得的压力信息和流量计7测得的水流信息传输给NB-IOT无线传输模块3，NB-IOT无线传输模块3将水压信息和水流信息发送至终端；电源模块5和控制阀6均设置于第一腔体内，且均与控制模块1连接，电源模块5用于向控制模块1供电，控制模块1用于控制控制阀6阀口的开合大小；控制模块1还与USB接口4相连，USB接口4用于与外部存储设备相连，外部存储设备用于设置或更改程序。
本发明的技术方案中，采用NB-IOT无线传输模块3与控制模块1相连，控制模块1将接收到的水流信息以及水压信息经过处理后发送给NB-IOT无线传输模块3，NB-IOT无线传输模块3将水流信息以及水压信息发送给终端，终端包括自来水公司的服务器以及用户的移动智能设备，自来水公司接收并存储这些水流信息以及水压信息，用于后期对数据的分析处理，用户根据移动智能设备上的水流信息以及水压信息可以实时了解自己的用水状况，避免断水造成用水困难。NB-IOT覆盖范围非常广，提供改进的室内覆盖，在同样的频段下，NB-IOT比现有的网络增益20dB，相当于提升了100倍覆盖区域的能力，且其连接的设备更简单，具有高耦合、终端成本低、可即插即用、可靠性高、统一的业务平台管理，NB-IOT窄带物联网智能水表取代了人工抄表，实现了远程无线抄表，节省了劳动力成本，同时也减少了人工抄表造成的数据统计错误，且成本较低，可靠性高，传输距离远；USB接口4与外部存储设备相连，实现水表与外部存储设备的数据交换，便于水表程序的优化升级以及数据的更改，比如因用户移动智能设备或自来水公司的服务器的更改等，需要对NB-IOT无线传输模块3发送信息的预设配置数据进行更改、增加或删除等，避免了因用户移动智能设备或自来水公司的服务器的更改等而需要更换水表的问题，节约了因更换水表的经济成本，也减少了劳动力成本；以及提供对水表程序的优化升级，达到为用户提供更优质服务的目的；流量计7以及压力传感器2设置在水表的出水口处，并与控制模块1相连，流量计7获得水流信息，压力传感器2获得水压信息，控制模块1获取水流信息以及水压信息，并将获得的水流信息以及水压信息处理后发送至NB-IOT无线传输模块3；控制阀6设置在水表的进水口处并与控制模块1相连，当控制模块1接收到的水流信息以及水压信息异常时，如水压过高或水压过低或长时间有水流信息传入时，控制模块1控制控制阀6的关闭，实现及时、智能断水，有效避免了水资源的浪费以及不必要的损失；水表的出水口处还设置有溢流阀8，用于稳定出水水压，使用户使用的自来水水压维持在预设范围内，有效保护了用户的用水安全。
具体地，电源模块5包括发电机以及与发电机相连的转动叶片，发电机设置于水表本体上，转动叶片设置于第一腔体内，转动叶片用于在水流驱动下带动发电机转动，水流经第一腔体，带动转动叶片转动，转动叶片带动发电机转动，使发电机运转发电，为控制模块1和NB-IOT无线传输模块3等电路供电，相较于现有的水表均为电池为水表电路供电，通过水流带动发电机转动发电给水表电路供电不需要经常更换电池，且使用过的电池会对环境造成污染，不利于环境保护，采取水表上设置发电机自行发电，为水表电路提供电能，安全无污染，且可有效节省购买电池的成本，同时，电池电量使用完之后如果不及时更换，水表将停止工作，给用户用水造成困扰，也会可能会导致水表中数据的丢失，对自来水公司造成经济损失。NB-IOT支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网，因而可以节约能源。
优选地，电源模块5还包括与发电机相连的储电器，发电机给储电器供电，储电器储存多余电量，在发电机故障或者没有水流带动转动叶片转动使发电机发电时，储电器为控制模块1和NB-IOT无线传输模块3等电路供电，保证NB-IOT物联网智能水表的正常工作。
优选地，NB-IOT无线传输模块3还用于定时向终端发送水压信息和水流信息。压力传感器2和流量计7实时监控流经NB-IOT物联网智能水表的自来水，并向控制模块1发送采集到的水压信息和水流信息，NB-IOT无线传输模块3获取这些信息，在水压信息和水流信息均为正常值时，NB-IOT无线传输模块3会将这些水流信息和水压信息放置于一个存储列表中，当经过固定时间比如一个月，或者这些水流信息或水压信息达到一定的值，如当前的水流信息为用水量比上一次发送的用水量多了10t时，NB-IOT无线传输模块3将这些水量信息和水压信息发送给终端，即用户或者自来水供水，使终端能准确了解当前的用水状况。
优选地，NB-IOT无线传输模块3还用于根据水流信息计算当前水费，并向终端发送当前水费。自来水公司设定每吨自来水的的价格，NB-IOT无线传输模块3获得水流信息并根据设定的自来水价格计算当前的水费，当水费达到一定值时将水费发送给终端。
优选地，NB-IOT无线传输模块3还用于获取缴费信息，并将缴费信息传递给控制模块1，控制模块1根据缴费信息控制控制阀6的开启。用户缴存水费后，NB-IOT无线传输模块3获取缴费信息，控制模块1控制控制阀6开启向用户供水，在预存的水费即将用完时，NB-IOT无线传输模块3会发送水费不足的信息给用户，若NB-IOT无线传输模块3未获取到缴费信息，控制模块1将控控制阀6关闭，停止向用户供水。
优选地，若控制模块1持续在非正常时段接收到水流信息时，控制器控制控制阀6关闭。非正常时段包括凌晨1点至4点时段，或者控制模块1长时间持续收到水流信息，比如三个小时或以上时间持续收到水流信息，则判断为漏水。控制模块1控制控制阀6关闭。
优选地，控制模块1将非正常时段接收到的水流信息通过NB-IOT无线传输模块3发送给终端。NB-IOT无线传输模块3获取非正常时段接收到的水流信息，并将非正常时段接收到的水流信息发送给用户和自来水公司，使漏水故障得到及时有效的处理，避免造成水资源浪费。
优选地，进水口处还设置有过滤网。利用软化树脂或者硅磷晶为载体，以离子交换的形式去除水中含量较高的钙镁离子，以此来解决水垢问题，保证用水安全。另外过滤网还可以是颗粒碳过滤网，利用碳所特有的吸附效果，吸附水中的异色异味以及余氯等感观性有害病源载体。
优选地，外部存储设备包括U盘、移动硬盘或者电脑，使用外部存储设备，对NB-IOT窄带物联网智能水表进行程序的设置以及更新。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种NB-IOT窄带物联网智能水表，其特征在于，包括水表本体、控制模块、压力传感器、NB-IOT无线传输模块、USB接口、电源模块、控制阀、流量计和溢流阀；所述水表本体内设置有与进水口相连通的第一腔体以及与出水口相连通的第二腔体；所述压力传感器、所述流量计和所述溢流阀设置于所述出水口处；所述控制模块分别与所述压力传感器、所述流量计和NB-IOT无线传输模块连接，用于将所述压力传感器测得的压力信息和所述流量计测得的水流信息传输给所述NB-IOT无线传输模块，所述NB-IOT无线传输模块将所述水压信息和所述水流信息发送至终端；所述电源模块和所述控制阀均设置于所述第一腔体内，且均与所述控制模块连接，所述电源模块用于向所述控制模块供电，所述控制模块用于控制所述控制阀阀口的开合大小；所述控制模块还与USB接口相连，所述USB接口用于与外部存储设备相连，所述外部存储设备用于设置或更改程序。
2.如权利要求1所述的NB-IOT窄带物联网智能水表，其特征在于，所述电源模块包括发电机以及与所述发电机相连的转动叶片，所述发电机设置于所述水表本体上，所述转动叶片设置于所述第一腔体内，所述转动叶片用于在水流驱动下带动所述发电机转动。
3.如权利要求2所述的NB-IOT窄带物联网智能水表，其特征在于，所述电源模块还包括与所述发电机相连的储电器。
4.如权利要求1所述的NB-IOT窄带物联网智能水表，其特征在于，所述NB-IOT无线传输模块还用于定时向所述终端发送所述水压信息和所述水流信息。
5.如权利要求4所述的NB-IOT窄带物联网智能水表，其特征在于，所述NB-IOT无线传输模块还用于根据所述水流信息计算当前水费，并向所述终端发送所述当前水费。
6.如权利要求5所述的NB-IOT窄带物联网智能水表，其特征在于，所述NB-IOT无线传输模块还用于获取缴费信息，并将所述缴费信息传递给所述控制模块，所述控制模块根据所述缴费信息控制所述控制阀的开启。
7.如权利要求1所述的NB-IOT窄带物联网智能水表，其特征在于，若所述控制模块持续在非正常时段接收到所述水流信息时，所述控制器控制所述控制阀关闭。
8.如权利要求7所述的NB-IOT窄带物联网智能水表，其特征在于，所述控制模块将非正常时段接收到的所述水流信息通过所述NB-IOT无线传输模块发送给所述终端。
9.如权利要求1-8任一项所述的NB-IOT窄带物联网智能水表，其特征在于，所述进水口处还设置有过滤网。
10.如权利要求1-8任一项所述的NB-IOT窄带物联网智能水表，其特征在于，所述外部存储设备包括U盘、移动硬盘或者电脑。
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