CN109707903B - 一种自识别伪停水的监控方法和系统 - Google Patents

Abstract

一种自识别伪停水的监控方法和系统，包括如下步骤：1)判断进水端压力是否小于预设值，若是，则进入2)，若否，则通水正常；2)控制阀关闭，并检测进水端压力并判断其是否小于预设值，若是，则通知停水，若否，则进入3)；3)控制阀开启，检测进水端压力并判断其是否小于预设值，若是，则通知伪停水，若否，检测出水端流量，判断其是否处于预设范围，若是，则进入4)，若否，则通知来水；4)累计出水流量，判断是否到达预设阈值，若是，则通知出水过量。本发明方法和系统，可区分正常停水和伪停水等，并通知用户，实现停水自动关阀，来水自动开阀、出水过量自动关阀等，判断方法简单、实现容易。

Description

一种自识别伪停水的监控方法和系统

技术领域

本发明涉及厨卫领域，特别是一种自识别伪停水的监控方法和系统。

背景技术

在供水管道(如家用自来水供水系统和地暖敷设采暖系统、中央控制制冷/制热系统)，为了防止各种意外事故，人们设计了安全用水监控器。现有的安全用水监控器及其安全用水监控方法主要为了防止出水过量等用水事故，避免因出水过量导致更大的人身或财产损失。然而，人们在安全用水领域，仍存在着其他未满足的需求，诸如区分停水和伪停水，并在进水端停水时也能关闭阀门，同时对于诸如龙头未关等用水事故也能进行监控和提醒。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种智能判断通水情况的自识别伪停水方法和系统。

本发明采用如下技术方案：

一种自识别伪停水的监控方法，其特征在于，在阀体的进水端和出水端的交界处设置阀以关闭或开启进水端与出水端之间的连通，具体方法包括如下步骤：

1)判断进水端压力是否小于预设值，若是，则进入2)，若否，则通水正常；

2)控制阀关闭，并检测进水端压力并判断其是否小于预设值，若是，则通知停水，若否，则进入3)；

3)控制阀开启，检测进水端压力并判断其是否小于预设值，若是，则通知伪停水，若否，检测出水端流量，判断其是否处于预设范围，若是，则进入4)，若否，则通知来水；

4)累计出水流量，判断是否到达预设阈值，若是，则通知出水过量。

所述预设值的取值范围为0-0.05MPa。

所述阀设有密封件，所述进水端和所述出水端交界处设有通水孔，且设置成在阀关闭时，密封件局部挤入通水孔。

一种安全用水监控系统，其特征在于：包括监控仪、云端服务器和移动终端，该监控仪用于实现权利要求1至3中任一项所述的一种自识别伪停水的监控方法，该云端服务器与监控仪和移动终端无线通信，以将来自监控仪的通知消息发送至关联的移动终端。

所述监控仪包括主控板、所述阀体、流量检测单元、第一压力检测单元、电控阀和无线通信单元；该第一压力检测单元安装于进水端内以检测进水端压力；该流量检测单元安装于出水端内以检测出水流量；该电控阀安装于进水端和出水端交界处；该主控板与流量检测单元、第一压力检测单元和电控阀相连，用于根据进水端压力情况和/或出水流量情况控制电控阀开启或关闭，并通过无线通信单元发送对应的通知消息至所述云端服务器。

还包括第二压力检测单元，该第二压力检测单元安装于所述出水端内且与所述主控板相连。

所述电控阀包括阀杆、传动套和电机；该阀杆穿设于阀体上；该传动套与阀杆为传动配合，且端部设有密封件；该电机输出轴与阀杆相对固定，并与所述主控板相连。

所述阀体设有通水孔，该通水孔位于所述进水端和出水端交界处，所述电机驱动阀杆动作使得密封件离开或封堵通水孔，从而实现电控阀关闭或开启。

所述监控仪还包括进水端阀和出水端阀，该进水端阀安装于所述进水端上，该出水端阀安装于所述出水端上。

所述电控阀为截止阀、球阀或闸阀。

由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明的方法，通过在进水端和出水端之间设置阀，结合开阀关阀过程中，进水端压力变化，即可区分正常停水和伪停水等，并通知用户，实现停水自动关阀，来水自动开阀、出水过量自动关阀等，判断方法简单、实现容易。

2、本发明的方法，其不同步骤中的进水端压力相关预设值、出水端流量阈值等可根据实际情况设置成不同或相同，以满足不同场合的需要，确保判断结果更为准确。

3、本发明的系统和方法，其可通过云端服务器将通知消息发送至移动终端，及时告知用户供水情况、用水情况等，实现智能判断管道通水状况，并告知用户如何解决。

4、本发明的系统，其移动终端可以是手机、笔记本、平板电脑等常见终端，云端服务器与移动终端之间的通信方式，可根据移动终端类型确定，例如推送消息至手机APP或发送短信或拨打电话等，更为人性化、智能化。

5、本发明的系统，其电控阀可采用截止阀、球阀、闸阀等，更优选为截止阀，因其可自适应补偿密封，密封更可靠。

附图说明

图1为本发明方法流程图；

图2为本发明监控仪主体的剖视图；

图3为阀体状态图(密封件与通水孔相切)；

图4为阀体状态图(密封件局部嵌入通水孔)；

图5为阀体状态图(球阀通水)；

图6为阀体状态图(球阀关水)；

图7为监控仪电路模块图；

图8为本发明系统组成图；

其中：10、阀体，11、进水端，12、出水端，13、通水孔，14、进水端阀，15、出水端阀，20、电控阀，21、阀杆，22、传动套，23、密封件，24、固定套，25、电机，30、第一压力检测单元、40、第二压力检测单元，50、流量检测单元，60、主控板，61、按键单元，62、无线通信单元，70、云端服务器，80、移动终端。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。

参照图1，一种自识别伪停水的监控方法，在阀体10的进水端11和出水端12的交界处设置阀，用于关闭或开启进水端11与出水端12之间的连通，监控方法具体包括如下步骤：

1)判断进水端11压力是否小于预设值，若是，则进入2)，若否，则通水正常，即进水端11正常供水。

2)控制阀关闭，切断进水端11与出水端12之间的连通，检测进水端11压力并判断其是否小于预设值，若是，则通知停水，并保持关闭状态，若否，则进入3)，作进一步判定。

3)控制阀开启，打开进水端11与出水端12之间的连通，检测进水端11压力并判断其是否小于预设值，若是，则通知伪停水，请开启供水，伪停水即为人为关闭进水端的供水。若否，检测出水端12流量，判断其是否处于预设范围，若是，则进入4)，若否，则通知来水，判定为进水端11压力波动引起的停水，保持开启进水端11与出水端12之间的连通。

4)累计出水流量，判断是否到达预设阈值，若是，则通知出水过量，请关闭出水；若否则通知来水，且出水端12未关闭，如未使用相关洁具，请关闭出水。

本发明中，进水端11为与供水管道相连端，出水端12为与出水装置相连端。位于进水端11与出水端12之间阀采用常规的开关阀实现，该阀设有密封件23，进水端11和出水端12交界处设有通水孔，通过密封件23封堵或打开通水孔实现关闭或开启。本发明不限定阀的种类，能实现开启或关闭，且在阀关闭时，密封件23能局部挤入通水孔实现封堵即可。

进水端11压力可通过常规的压力检测装置获取，步骤1)-步骤3)中的进水端11压力相关的预设值可相同或不同，其取值范围为0-0.05MPa，优选为0.02MPa。预设值可根据供水管道的不同而设置。

出水端12的出水流量也可通过常规的流量检测装置获取，不作限定。在步骤3)、4)中，出水端流量的预设范围和预设阈值也由供水管道的不同，相关用水设备的需求等决定。

本发明的密封件23由弹性体材料制成，阀的开启或关闭可通过电机25的预设电流阀值确定的，停水关阀过程中，当电机25持续运行至使密封件23与通水孔端面接触后，电机25因未达人为设定的电流阀值，则持续驱动密封件23使之进一步下压变形嵌入通水孔内，直至电机25实时电流达人为设定的电流阀值，电机25停止，则关阀终止，此时弹性材料局部嵌入通水孔内，并占据一定的体积，如图4所示。

在图4的关阀情况下，若为伪停水，即进水端11的供水被人为关闭，导致进水端11原有液体压力升高，可达预设值。当检测到液体压力达到预设值时，则执行自主开阀，开阀后因进水端阀14处于关闭状态，则无后续管路液体压力补充，则会随后降至小于预设值。本发明方法即通过检测开阀关阀这些过程中的压力变化，即可区分正常停水和伪停水，判断方法简单、实现容易。

参见图7、图8，本发明还提出一种安全用水监控系统，其用于实现上述的自识别伪停水的监控方法，具体包括监控仪、云端服务器70和移动终端80等。

该监控仪包括主控板60、阀体10、流量检测单元50、第一压力检测单元30、电控阀20和无线通信单元62等。该第一压力检测单元30安装于进水端11内以检测进水端11压力。该流量检测单元50安装于出水端12内以检测出水流量。

该电控阀20安装于进水端11和出水端12交界处，用于控制二者之间的通断，可采用截止阀、球阀或闸阀等。参见图2，以截止阀为例，其包括阀杆21、传动套22和电机25等。阀体10设有安装口和通水孔，该安装口位于出水端12上靠近交界处，该通水孔开设于交界处侧壁上。在安装口上还设有固定套24，其为轴向贯穿，并与安装口内壁螺纹配合，实现固定，并通过密封圈密封。

该阀杆21穿设于固定套24内，该传动套22套设于阀杆21外且与阀杆21为螺纹传动配合，该密封件23安装于传动套22末端与通水孔相对。该阀杆21另一端与电机25的输出轴相对固定。当电机25的输出轴旋转，能带动阀杆21旋转，则传动套22相对阀杆21上下移动，使得密封件23封堵或离开通水孔，从而实现电控阀20关闭或开启，参见图3、图4。该传动套22与阀杆21之间的传动方式不唯一，还可以是其它常见传动方式，只要实现将阀杆21的旋转换为传动套22的轴向移动即可。

该主控板60与流量检测单元50、第一压力检测单元30和电机25相连，用于根据进水端11压力情况或出水流量控制电控阀20开启或关闭，并通过无线通信单元62发送对应的通知消息至云端服务器70。该无线通信单元62包括WIFI单元、移动通信模块或Zigbee模块等参见的模块，用于实现数据远程传送。

本发明的监控仪还可设置进水端阀14、出水端阀15和按键单元61等，该进水端阀14安装于进水端上，用于开启或关闭进水端供水。该出水端阀15安装于出水端12上，用于开启或关闭出水端12出水。该按键单元61包括有若干功能按键，包括开阀按键、关阀按键、重启按键等。

另外，监控仪还可设置第二压力检测单元40，该第二压力检测单元40安装于出水端12内，且与主控板60相连，用于检测出水端12的压力，可用于判断出水管道情况，例如出水端压力骤降时，可能发生曝管；因压力检测单元精度相较流量检测单元高，在流量检测单元检测不到较小水流量时，可通过压力检测单元估测出水端流量情况。

本发明的云端服务器70，用于接收来自监控仪的通知消息，并将其发送至关联的移动终端80，该通知消息包括：

①停水；

②来水；

③进水端阀14处于关闭状态,请开阀；

④已来水，洁具未关闭，如未使用洁具请关闭洁具；

⑤出水过量关阀，请将洁具关闭。

该云端服务器70包括有常规的通信模块、数据库等。移动终端80可以是手机、笔记本、平板电脑等常见终端，云端服务器70与移动终端80之间的通信方式，可根据移动终端80类型确定，例如推送消息至手机APP或发送短信或拨打电话等。移动终端通过登入云端服务器建立与监控仪的关联，即可获得云端服务器推送的监控仪的通知消息。

本发明系统工作原理如下：

如电控阀20自动关阀后，进水端11压力小于预设值，则认为停水，则执行保持电控阀20处于关闭状态，并通过云端服务器70推送消息至手机APP和/或短息(和/或自拨注册电话)告知用户停水。

如自动关阀后进水端11压力大于预设值，则自动开阀并对进水端11压力作进一步判定：如自动开阀后，进水端11压力小于预设值，则认为伪停水，判定为人为关闭进水端阀14，开启出水端洁具用水造成，则执行保持电控阀20处于开启状态并通过云端服务器70推送消息至手机APP和/或短息(和/或自拨注册电话)告知用户进水端阀14处于关闭状态，请开阀。

如自动开阀后，进水端11压力大于预设值，则认为来水，判定为进水端11压力波动引起的停水，则执行保持电控阀20处于开启状态，并通过云端推送消息至手机APP和/或短息(和/或自拨注册电话)告知用户来水。

如来水并伴有正常流量产生，则执行保持阀处于开启状态并通过云端推送消息至手机APP和/或短息(和/或自拨注册电话)告知用户已来水，出水装置(例如洁具)未关闭，如未使用请关闭。

如累计流量达人为设定的单次累计流量阀值，则执行自动关阀并通过云端服务器70推送消息至手机APP和/或短息(和/或自拨注册电话)告知用户出水过量关阀，请将出水装置关闭。

本发明的方法和系统，能智能判断管道通水状况，并依据实际状况作出相应处理，通过云端服务器70推送消息至手机APP和/或短息(和/或自拨注册电话)告知用户；解决了伪停水状态具有自主关阀功能智能管道监控设备进入停水关阀及来水开阀的循环问题，从而精确区分是真的停水还是人为引起的伪停水，并作出相应处理，告知用户如何解决。根据需要，用户也可通过移动终端发送控制命令经云端服务器转发至监控仪，控制监控仪的工作状态，例如控制电控阀的开阀或关阀等。

进水端阀14关阀造成的伪停水与进水端阀14至电控阀20的间距有关，间距越大越不易发生，间距越小越易发生。因此，本发明适用于电控阀20与进水端阀14间距较小的情况。

实施例二

一种自识别伪停水的监控方法和系统，其主要内容与实施例一相同，区别在于：其电控阀20采用球阀，参见图5为球阀开阀示意图，图6为球阀关阀示意图，在关阀时，球阀上的密封件23可局部嵌入进水端11，其原理与截止阀类似。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (10)

1.一种自识别伪停水的监控方法，其特征在于，在阀体的进水端和出水端的交界处设置阀以关闭或开启进水端与出水端之间的连通，具体方法包括如下步骤：

1)判断进水端压力是否小于预设值，若是，则进入2)，若否，则通水正常；

2)控制阀关闭，并检测进水端压力并判断其是否小于预设值，若是，则通知停水，若否，则进入3)；

3)控制阀开启，检测进水端压力并判断其是否小于预设值，若是，则通知伪停水，若否，检测出水端流量，判断其是否处于预设范围，若是，则进入4)，若否，则通知来水；

4)累计出水流量，判断是否到达预设阈值，若是，则通知出水过量。

2.如权利要求1所述的一种自识别伪停水的监控方法，其特征在于，所述预设值的取值范围为0-0.05MPa。

3.如权利要求1所述的一种自识别伪停水的监控方法，其特征在于，所述阀设有密封件，所述进水端和所述出水端交界处设有通水孔，且设置成在阀关闭时，密封件局部挤入通水孔。

4.一种安全用水监控系统，其特征在于：包括监控仪、云端服务器和移动终端，该监控仪用于实现权利要求1至3中任一项所述的一种自识别伪停水的监控方法，该云端服务器与监控仪和移动终端无线通信，以将来自监控仪的通知消息发送至关联的移动终端。

5.如权利要求4所述的一种安全用水监控系统，其特征在于：所述监控仪包括主控板、所述阀体、流量检测单元、第一压力检测单元、电控阀和无线通信单元；该第一压力检测单元安装于进水端内以检测进水端压力；该流量检测单元安装于出水端内以检测出水流量；该电控阀安装于进水端和出水端交界处；该主控板与流量检测单元、第一压力检测单元和电控阀相连，用于根据进水端压力情况和/或出水流量情况控制电控阀开启或关闭，并通过无线通信单元发送对应的通知消息至所述云端服务器。

6.如权利要求5所述的一种安全用水监控系统，其特征在于，还包括第二压力检测单元，该第二压力检测单元安装于所述出水端内且与所述主控板相连。

7.如权利要求5所述的一种安全用水监控系统，其特征在于，所述电控阀包括阀杆、传动套和电机；该阀杆穿设于阀体上；该传动套与阀杆为传动配合，且端部设有密封件；该电机的输出轴与阀杆相对固定，并与所述主控板相连。

8.如权利要求7所述的一种安全用水监控系统，其特征在于，所述阀体设有通水孔，该通水孔位于所述进水端和出水端交界处，所述电机驱动阀杆动作使得密封件离开或封堵通水孔，从而实现电控阀关闭或开启。

9.如权利要求5所述的一种安全用水监控系统，其特征在于，所述监控仪还包括进水端阀和出水端阀，该进水端阀安装于所述进水端上，该出水端阀安装于所述出水端上。

10.如权利要求5所述的一种安全用水监控系统，其特征在于，所述电控阀为球阀或闸阀。

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