CN109425402A - 智能型流量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能型流量装置。该智能型流量装置包含：一流量侦测单元与一处理单元。该流量侦测单元，侦测一管路中的流体流量的一流量信号；以及该处理单元，接收来自该流量侦测单元所侦测到该流量信号，根据该流量信号或一外在环境信号，决定是否切换该流量侦测单元的一流量侦测频率。通过该流体流量多频侦测及资料压缩，该智能型流量装置适当减少电能消耗与数据储存资源的浪费。该智能型流量装置可以针对该流体流量在某一时段的变化趋势做特定事件纪录。

Description

智能型流量装置

技术领域

本发明涉及一种流量装置，特别是一种智能型流量装置，通过流体流量的多频侦测及资料压缩，并纪录特定事件。

背景技术

物联网（Internet of Things，缩写IoT）是互联网、传统电信网等资讯承载体，让所有能行使独立功能的普通物体实现互联互通的智能联网。在该智能联网上，每个人都可以应用真实物件的数据资料连接状况上网联结。借此，物联网可以用中心电脑对该物件或人员进行集中管理、控制等，类似自动化操控系统；同时通过收集这些事情的资料，最后可以聚整合大数据，包含重新设计感测元件的使用方式。

流体管路的流体流量情况，部分属间歇性流动。亦即部分时间，流体处于静止状态，此时如果流量侦测过于频繁，不只耗费有限的电池电力，也产生大量无用数据。然而，流体一旦开始流动，必须进行高频的流量侦测，才能充分纪录短时间的流体管路的流体流量变化情况。

中国专利CN106013335A 公开一种智慧变压供水控制系统，包括人机界面、可编程逻辑(PLC)控制器、变频器、水泵、远传压力表和流量计。该可编程逻辑(PLC)控制器分别连接人机界面、变频器、远传压力表和流量计，变频器输出控制水泵，水泵泵房输出端安装有远传压力表和流量计，远端用户以及近端用户均连接到输配水管网中。该发明根据用水量的大小即时的改变供水压力给定值，使整个用水系统完全满足使用要求，同时运用远传压力表来设定一个最大和最小压力给定值，从而对管网系统进行保护，在满足供水压力的同时减少管网的渗漏及事故率。

然而，上揭技术并未涉及多频侦测及资料压缩，以及针对某一时段内流体流量变化趋势做特定事件纪录。鉴于上述问题，有必要提出一种智能流量装置，以解决上述问题。

发明内容

鉴于的上述现有技术的缺点，本发明的主要目的是提供一智能型流量装置，通过该流体流量的多频侦测及资料压缩，以减少电能消耗与数据储存资源的浪费；并针对某一时段内流体流量变化趋势做特定事件纪录。

为达本发明的主要目的，本发明提出一种智能型流量装置，包含：一种智能型流量装置，包含：一流量侦测单元，侦测一管路中的流体流量的一流量信号；以及一处理单元，接收来自该流量侦测单元所侦测到该流量信号，根据该流量信号或一外在环境信号，决定是否切换该流量侦测单元的一流量侦测频率。

根据本发明的一特征，该处理单元，具有至少一个以上可设定的流量阈值，该流量阈值与该流量侦测频率具有一对应关系。

根据本发明的一特征，该处理单元具有一感应电路，根据该外在环境信号，决定该流量侦测单元是否切换该流量侦测频率。

根据本发明的一特征，该处理单元还包含一储存元件，用于储存该流量信号的数据信号。

根据本发明的一特征，该处理单元将接收来自该流量侦测单元所侦测到该流量信号，量化成多个等级之一，并储存在该处理单元的该储存元件之中。

根据本发明的一特征，该处理单元将该管线在一时段内的一流体流量随时间变化的数据，纪录一特定事件，并储存在该储存元件。

根据本发明的一特征，该智能型流量装置电性连接于一智能行动装置，用以取代该智能型流量装置的操作与显示介面。

本发明的智能型流量装置具有以下功效：

可根据流体流量的大小，来适当调整流量侦测频率，减少电能的浪费。

可将所侦测到的流体流量化成多个等级之一，达到数据资料压缩功能，减少储存资源与系统通信资源的浪费。

该智能型流量装置针对某一时段中流体流量变化趋势，纪录流体使用单位内所发生的特定事件。

附图说明

图1为本发明的一种智能型流量装置的使用示意图；

图2为本发明的一种智能型流量装置的功能方块示意图；

图3为显示流体流量、流量阈值与流量侦测频率的对应关系图。

图中：

10流体使用单位；

100智能型流量装置；

110流量侦测单元；

115流量信号；

120处理单元；

130感应电路；

140储存元件；

200 流体管路；

250 流体阀门；

255外在环境信号；

300 网路通信系统；

350 智能行动装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

请参照图1，其显示本发明的一种智能型流量装置的使用示意图。一流体使用单位10，具有一流体管路200以提供一流体， 其中有一流体阀门250连接于该流体管路200的上，用以机械控制该流体是否进入该流体使用单位10。本发明的智能型流量装置100连接于该流体管路200上。虽然图1中，该智能型流量装置100设置于该流体阀门250与该流体使用单位10之间，但亦可以将该流体阀门250设置于该智能型流量装置100与该流体使用单位10之间。亦即是，该智能型流量装置100可以设置于该流体阀门250的前或后。该智能型流量装置100，通过智能型变频切换控制，可监测流体流量，以了解流体使用单位的使用流体行为。其中，该流体例如是水。

该智能型流量装置100，通过适当调整该流量多频侦测及资料压缩，以减少电能消耗与数据储存资源的浪费；并针对某一时段中流体流量变化趋势，纪录流体使用单位内所发生的特定事件。该智能型流量装置100所侦测到的数据更可以上传至一通信系统300，并通知该流体使用单位10的使用者的智能行动装置350。该通信系统300可以是有线通信系统或无线通信系统，较佳是无线通信系统，但不限于无线通信系统，例如省电且距离较短的区域网路，例如LoRa，或可传送较大量资料且距离较远的广域网路，例如互联网。

将该智能型流量装置100即可不定时侦测该流体管路200的该流体流量，该流体流量的状态传会送到并储存于该智能型流量装置100内，该流体使用单位10打开一智能行动装置350，即可监测流体流量状态。该智能行动装置350可以是智能行动手机、笔电、平版电脑等。

该智能型流量装置100电性连接于该智能行动装置350，用以取代该智能型流量装置100的操作与显示介面。如图1所示，该智能行动装置350可以直接连线操作该智能型流量装置100，例如使用蓝牙，可作为该智能型流量装置100的操作介面，对该智能行动装置350进行设定或资料读取等。另一方面，该智能行动装置350可以间接操作该智能型流量装置100，亦即是通过上述的通信系统300，作为该智能型流量装置100的操作介面，对该智能行动装置350进行设定或资料读取等。该智能型流量装置100储存的长期流体流量资料可提供该流体使用单位10作进阶的分析。

请同时配合图1，参照图2，其展示本发明的一种智能型流量装置的功能方块示意图。该智能型流量装置100，包含：一流量侦测单元110与一处理单元120。该流量侦测单元110，侦测该流体管路200中的流体流量的一流量信号115；该处理单元120，接收来自该流量侦测单元110所侦测到该流量信号115，根据该流量信号115或一外在环境信号255，决定是否切换该流量侦测单元110的一流量侦测频率。

该流量侦测单元110为一流量感测计，或称流量计，指通过电子、机械或超音波感应来计量，量测流体流过流量计的器具。较佳地，该流量侦测单元110大致分为三类：附加式电子流量计、一体型电子式智能流量计及全电子式流量计。该流体流量的该流量信号115可以是以电压、电流、频率等模拟或数字的信号。较佳地，在本发明中，该流量侦测单元110输出的该流量信号115是一数字信号。

其中，该流量侦测单元110可以是附加式电子流量计，于该流体管路200端装设感测模组，并通过信号发射器传递流量资讯。该流量侦测单元110可以是一体型电子式智能流量计，于该流体管路200端以数字微电脑作为流量计算基准，不仅大幅提升计量精准度，更增强量测的可信度，且同时拥有数字编码信号传输与智能型微电脑控制管理功能。该流量侦测单元110可以是全电子式流量计，于流体管路200端以电子元件感测原理量测流体流速，通过电流或电压的信号换算流量资讯，且拥有数字编码信号传输与智能型微电脑控制管理功能，可应用于自动读表监测系统。

该处理单元120采用微处理器、电脑、可编程逻辑(programmable logiccontroller，PLC)控制器即可实现。该处理单元120的功能为不定时读取该流量侦测单元110所测得的流体流量，并且可以将该测得的流体流量再加上时间标签，以纪录或储存一段时间内的流体流量。并且，该处理单元120可以通过内建的通信介面连接到该网路通信系统300，以传送或接收资料。

在本发明中，在决定该流量侦测单元110是否切换该流量侦测频率时，该处理单元120可以使用软体控制或硬体控制的模式。

在一实施例中，采用的是一软体控制的模式。在此软体控制的模式中，该处理单元120具有至少一个以上可设定的流量阈值。该处理单元120具有一软件程序，该软件程序内根据该流量信号115及该流量阈值的比较结果，决定该流量侦测单元110是否切换该流量侦测频率。

该流量阈值与该流量侦测频率具有一对应关系。参考图3，说明流体流量、该流量阈值与该流量侦测频率的对应关系图。如图所示，该处理单元120的流量阈值包含多个等级，因此，将流体流量分成了多个流量区间，每个流量区间并不一定是相同的间距，且每个流量区间分别对应该流量侦测频率。该处理单元120的流量阈值介于0.1 立方米/小时至5立方米/小时。

在一实施例中，该流量阈值(Vi，i=1,2,3,4…)分别设定：V₁为0.5立方米/小时、V₂为1立方米/小时、V3为3立方米/小时、V4为5立方米/小时等，因此，将流体流量分成了多个流量区间，亦即是第一个流量区间在0立方米/小时至0.5立方米/小时之间，第二个流量区间在0.5立方米/小时至1立方米/小时之间，第三个流量区间在1立方米/小时至3立方米/小时，第四个流量区间在3立方米/小时至5立方米/小时，第五个流量区间在大于5立方米/小时等。而每个流量区间内会有对应的一个流量侦测频率(fi，i=1,2,3,4,5…)。在第一流量区间，此时对应的该流量侦测频率f₁为0.1 赫兹。在第二流量区间，此时对应的该流量侦测频率f2为1 赫兹。在第三流量区间，此时对应的该流量侦测频率f3为5 赫兹。在第四流量区间，此时对应的该流量侦测频率f4为10 赫兹。在第五流量区间，此时对应的该流量侦测频率f5为18赫兹。需注意的是，流量侦测频率(fi，i=1,2,3,4,5…)在每个区域，可以任意设定，并非一定越来越大。此外，在每个流量区间，此时对应的该流量侦测频率亦可以随着时间而变动。

亦即是，在该软体控制的模式中，该处理单元120的该软件程序内根据该流量信号115及对应的该流量阈值的比较结果，决定了该流量侦测单元110是否切换该流量侦测频率。

在另一实施例中，采用的是硬体控制的模式。在该硬体控制的模式中，该处理单元120具有一感应电路130，根据该外在环境信号255回馈到该智能型流量装置100的该处理单元120，决定该流量侦测单元110是否切换该流量侦测频率。

以下举例来说，当该流体阀门250关闭时，此时该处理单元120的该感应电路130，会根据来自该流体阀门250提供的该外在环境信号255，决定该流量侦测单元110的该流量侦测频率为0。但当该流体阀门250开启后，此时该处理单元120的该感应电路130，会根据来自该流体阀门250提供的该外在环境信号255，操作前一实施例的该软体控制的模式。

在本发明中，该处理单元120具有一储存元件140，用以储存该流量侦测单元110的该流量信号115的数据信号。该处理单元120将接收来自该流量侦测单元110所侦测到该流量信号115，量化成多个等级之一，并储存在该处理单元120的该储存元件140之中。在一实施例中，该处理单元120将接收来自该流量侦测单元110所侦测到该流量信号115，量化成多个等级之一，较佳地分成十个等级。例如，流量信号分成：0至0.1 立方米/小时为第一等级，0.1至0.5 立方米/小时为第二等级，0.5至1 立方米/小时为第三等级，依此类推，但每个等级的范围并不一定要相等。借此，该智能型流量装置100所侦测到该流量信号115，量化成多个等级之一，如第一等级或第五等级，因此该处理单元120只需要极少的储存记忆空间，即可纪录该该流量信号115的资讯。该智能型流量装置100不只大量减省该储存元件140的储存空间与数据通信时间。

该智能型流量装置100的该处理单元120会于一段时间内记录该流量侦测单元110所侦测到该流体管路200的该流体流量，以提供该流体使用单位10的一流量随时间变化的数据。该处理单元120将在该段时间内所记录到的该流体流量随时间变化的数据，纪录此一特定事件，并储存在该处理单元120的该储存元件140。所谓特定事件是指在某一时段，该流体流量随时间变化趋势的纪录。

例如，该智能型流量装置100使用于监控一蓄水池出水，当该流体管路200发生漏水事件，该处理单元120依据一段时间内该流量随时间变化的数据，纪录为该流体使用单位10的一特定事件，可提供该流体管路200流体流动状况的重要参考。

该智能型流量装置100应用通信介面建置自动流体流量管理系统，达到有效率的流量资源管理，以及判断流量状况。

综上所述，本发明的智能型流量装置具有以下功效：

可根据流体流量的大小，来适当调整流量侦测频率，减少电能的浪费。

可将所侦测到的流体流量化成多个等级之一，达到数据资料压缩功能，减少储存资源与系统通信资源的浪费。

该智能型流量装置针对某一时段中流体流量变化趋势，纪录流体使用单位内所发生的特定事件。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (9)

1.一种智能型流量装置，其特征在于，包含：

一流量侦测单元，侦测一管路中的流体流量的一流量信号；以及

一处理单元，接收来自该流量侦测单元所侦测到该流量信号，根据该流量信号或一外在环境信号，决定是否切换该流量侦测单元的一流量侦测频率。

2.如权利要求1所述的智能型流量装置，其特征在于，该处理单元，具有至少一个以上可设定的流量阈值，该流量阈值与该流量侦测频率具有一对应关系。

3.如权利要求2所述的智能型流量装置，其特征在于，该流量阈值将该流体流量分成多个流量区间，每个流量区间分别对应该流量侦测频率。

4.如权利要求2所述的智能型流量装置，其特征在于，该处理单元具有一软件程序，该软件程序内根据该流量信号及对应的该流量阈值的比较结果，决定该流量侦测单元是否切换该流量侦测频率。

5.如权利要求1所述的智能型流量装置，其特征在于，该处理单元具有一感应电路，根据该外在环境信号，决定该流量侦测单元是否切换该流量侦测频率。

6.如权利要求1、2或5所述的智能型流量装置，其特征在于，该处理单元还包含一储存元件，用于储存该流量信号的数据信号。

7.如权利要求6所述的智能型流量装置，其特征在于，该处理单元将接收来自该流量侦测单元所侦测到该流量信号，量化成多个等级之一，并储存在该处理单元的该储存元件之中。

8.如权利要求6所述的智能型流量装置，其特征在于，该处理单元将该管线在一时段内的一流体流量随时间变化趋势的纪录，形成一特定事件，并储存在该储存元件。

9.如权利要求1所述的智能型流量装置，其特征在于，该智能型流量装置电性连接于一智能行动装置，用以取代该智能型流量装置的操作与显示介面。