CN110672177A - 一种NB-IoT物联网智能水表 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种NB‑IoT物联网智能水表，包括主体、显示屏、两个固定管和两个连接管，所述显示屏设置在主体上，两个固定管分别设置在主体的两侧，所述固定管的一端与主体连通，所述连接管一一对应且同轴设置，所述连接管的内径与固定管的外径相等，所述固定管上设有外螺纹，所述连接管的内壁上设有内螺纹，所述主体上设有信号收发模块，两个连接管上均设有辅助机构，其中一个连接管内设有锁紧机构，该NB‑IoT物联网智能水表通过辅助机构实现了减小连接管与固定管连接处的受力，避免螺纹产生变形而影响连接管与固定管之间的密封性，不仅如此，还通过锁紧机构实现了避免带压操作导致喷水而使周围物体受潮。

Description

一种NB-IoT物联网智能水表

技术领域

本发明涉及测量设备领域，特别涉及一种NB-IoT物联网智能水表。

背景技术

窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180kHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术，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(LPWAN)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至少10年，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。

智能水表是一种利用现代微电子技术、现代传感技术、智能IC卡技术对用水量进行计量并进行用水数据传递及结算交易的新型水表，现有的智能水表上均设有进水管和出水管，而进水管和出水管都是通过螺纹连接的方式与外接水管进行连通，当水流在智能水表内流动时，通过智能水表内的零件对水流的阻力，会使进水管和出水管与外接水管的螺纹连接处受力，长期如此会影响其螺纹连接处的间隙增大，影响其密封性，而且还易使螺纹产生变形，不仅如此，当智能水因损坏需要更换时，若更换人员因舒服而忘记关闭供水设备，易使水溢出，导致智能水表周围物体受潮，严重时还会导致漏电。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种NB-IoT物联网智能水表。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种NB-IoT物联网智能水表，包括主体、显示屏、两个固定管和两个连接管，所述显示屏设置在主体上，两个固定管分别设置在主体的两侧，所述固定管的一端与主体连通，所述连接管一一对应且同轴设置，所述连接管的内径与固定管的外径相等，所述固定管上设有外螺纹，所述连接管的内壁上设有内螺纹，所述内螺纹与外螺纹匹配，所述固定管的远离主体的一端设置在连接管内，所述连接管与固定管螺纹连接，所述连接管与固定管密封连接，所述主体内设有测量装置，所述主体上设有信号收发模块，两个连接管上均设有辅助机构，其中一个连接管内设有锁紧机构；

所述辅助机构包括滑动管、三个辅助组件和三个复位组件，所述滑动管与连接管同轴设置，所述滑动管的内径大于连接管的外径，所述连接管的外周设有环形槽，所述环形槽与连接管同轴设置，所述连接管穿过滑动管，所述环形槽位于滑动环内，所述复位组件以连接管的轴线为中心周向均匀分布在滑动管的内壁上，所述复位组件驱动滑动管向着靠近主体方向移动，所述辅助组件与滑动组件一一对应；

所述辅助组件包括转动杆和辅助块，所述转动杆与连接管平行，所述转动杆的一端与主体铰接，所述转动杆的另一端设置在滑动管内且与滑动管的内壁抵靠，所述辅助块的形状为圆台，所述辅助块设置在转动杆的靠近连接管的一侧，所述辅助块的轴线与连接管的轴线垂直且相交，所述辅助块的最大之间大于环形槽的槽口宽度，所述辅助块的最小直径小于环形槽的槽口宽度，所述辅助块与环形槽的槽口正对设置，所述辅助块的最大之间的一端固定在转动杆上，所述辅助块的最小直径的一端插入环形槽内，所述辅助块与环形槽的槽口抵靠；

所述锁紧机构包括三个锁紧组件，所述锁紧组件与转动杆一一对应，所述锁紧组件包括锁紧环、锁紧杆、推板、辅助管和密封板，所述锁紧环与连接管平行，所述锁紧杆和辅助管均与锁紧环同轴设置，所述密封板与辅助管垂直，所述辅助管固定在连接管的内壁上，所述密封板设置在辅助管的靠近主体的一端，所述密封板与辅助管固定且密封连接，所述密封板上设有安装孔，所述安装孔与锁紧杆同轴设置，所述安装孔的孔径与锁紧杆的直径相等且小于辅助管的内径，所述锁紧杆穿过安装孔，所述锁紧杆与安装孔的内壁滑动且密封连接，所述推板与密封板平行，所述推板设置在辅助管内，所述推板与辅助管匹配且滑动连接，所述推板固定在锁紧杆的远离主体的一端，所述锁紧环位于锁紧杆和主体之间，所述锁紧环固定在固定管的内壁上，所述锁紧杆与锁紧环之间设有间隙，所述锁紧环的环孔孔径与锁紧杆的直径相等。

作为优选，为了避免推板与辅助管分离，各辅助管内均设有限位块，所述限位块位于推板的远离主体的一侧，所述限位块固定在辅助管上，所述限位块与推板抵靠。

作为优选，为了实现缓冲和减振的效果，所述限位块的制作材料为橡胶。

作为优选，为了实现滑动管的复位，所述复位组件包括连接块、导杆、滑块、弹簧和挡块，所述导杆与连接管平行，所述导杆的靠近主体的一端通过连接块固定在滑动管的内壁上，所述挡块固定在导杆的另一端，所述滑块套设在到导杆上，所述滑块与挡块抵靠，所述滑块固定在连接管上，所述弹簧位于连接块和滑块之间，所述连接块通过弹簧与滑块连接。

作为优选，为了减小导杆与滑块之间的摩擦力，所述导杆上涂有润滑油。

作为优选，为了实现监测的效果，各转动杆的远离主体的一端均设有距离传感器，所述距离传感器位于转动杆和连接块之间，所述距离传感器与连接块正对设置，所述主体上设有PLC，所述距离传感器与PLC电连接，所述PLC与信号收发模块连接。

作为优选，为了实现临时排水，所述设有锁紧环的固定管上设有临时排水阀，所述临时排水阀设置在固定管内，所述临时排水阀位于连接管和主体之间。

作为优选，为了避免打滑，所述滑动管的外周设有防滑纹。

作为优选，为了减小连接管与固定管的间隙，所述连接管与固定管的连接处涂有密封脂。

作为优选，为了延长连接管的防锈能力，所述连接管的内壁上设有防腐镀锌层。

本发明的有益效果是，该NB-IoT物联网智能水表通过辅助机构实现了减小连接管与固定管连接处的受力，避免螺纹产生变形而影响连接管与固定管之间的密封性，与现有的辅助机构相比，该辅助机构通过三个锁紧块与环形槽之间的配合，根据三角形稳定的远离，还可以提高连接管安装在固定管上的稳定性，不仅如此，还通过锁紧机构实现了避免带压操作导致喷水而使周围物体受潮，与现有的锁紧机构相比，该锁紧机构完全通过水压作为驱动力，采用的是机械方式，抗干扰能力更强，实用性更高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的NB-IoT物联网智能水表的安装结构示意图；

图2是本发明的NB-IoT物联网智能水表的辅助机构的结构示意图；

图3是图2的A部放大图；

图4是图2的B部放大图；

图中：1.主体，2.显示屏，3.固定管，4.连接管，5.滑动管，6.转动杆，7.辅助块，8.锁紧环，9.锁紧杆，10.推板，11.辅助管，12.密封板，13.限位块，14.连接块，15.导杆，16.滑块，17.弹簧，18.挡块，19.距离传感器，20.临时排水阀。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种NB-IoT物联网智能水表，包括主体1、显示屏2、两个固定管3和两个连接管4，所述显示屏2设置在主体1上，两个固定管3分别设置在主体1的两侧，所述固定管3的一端与主体1连通，所述连接管4一一对应且同轴设置，所述连接管4的内径与固定管3的外径相等，所述固定管3上设有外螺纹，所述连接管4的内壁上设有内螺纹，所述内螺纹与外螺纹匹配，所述固定管3的远离主体1的一端设置在连接管4内，所述连接管4与固定管3螺纹连接，所述连接管4与固定管3密封连接，所述主体1内设有测量装置，所述主体1上设有信号收发模块，两个连接管4上均设有辅助机构，其中一个连接管4内设有锁紧机构；

两个连接管4中，将设有锁紧机构的连接管4与外接供水设备连接，将另一个连接管4与外接用水设备连接，当水通过连接管4和固定管3输送至主体1内后，通过测量装置实现对水量的测量，并将信息显示在显示屏2上，同时，通过信号收发模块将测量信息发送至相关部门，这里，设置锁紧机构的作用是避免更换主体1时产生喷水情况而导致周围物体受潮，设置辅助机构的作用是减少固定管3与连接管4的螺纹连接处的受力，避免螺纹损坏而导致密封性降低。

如图2-3所示，所述辅助机构包括滑动管5、三个辅助组件和三个复位组件，所述滑动管5与连接管4同轴设置，所述滑动管5的内径大于连接管4的外径，所述连接管4的外周设有环形槽，所述环形槽与连接管4同轴设置，所述连接管4穿过滑动管5，所述环形槽位于滑动环内，所述复位组件以连接管4的轴线为中心周向均匀分布在滑动管5的内壁上，所述复位组件驱动滑动管5向着靠近主体1方向移动，所述辅助组件与滑动组件一一对应；

所述辅助组件包括转动杆6和辅助块7，所述转动杆6与连接管4平行，所述转动杆6的一端与主体1铰接，所述转动杆6的另一端设置在滑动管5内且与滑动管5的内壁抵靠，所述辅助块7的形状为圆台，所述辅助块7设置在转动杆6的靠近连接管4的一侧，所述辅助块7的轴线与连接管4的轴线垂直且相交，所述辅助块7的最大之间大于环形槽的槽口宽度，所述辅助块7的最小直径小于环形槽的槽口宽度，所述辅助块7与环形槽的槽口正对设置，所述辅助块7的最大之间的一端固定在转动杆6上，所述辅助块7的最小直径的一端插入环形槽内，所述辅助块7与环形槽的槽口抵靠；

通过辅助块7插入环形槽内，使连接管4的沿着连接管4的轴向方向实现锁死，并且，将主体1对水流的阻力产生的反向作用力可以通过转动杆6和辅助块7分散到环形槽的槽口上，实现了力的分散，从而可以减小内螺纹与外螺纹的受力，并且，通过滑动管5的内壁与转动杆6抵靠，可以避免辅助块7受力而导致转动杆6发生转动，即可以防止辅助块7与环形槽分离，当需要将固定管3与连接管4分离时，通过拨动滑动管5向着远离主体1方向移动，使转动杆6与滑动管5分离，即可以使转动管实现转动，从而使辅助块7与环形槽分离，此时，可以通过旋动连接管4与固定管3分离，当连接管4再次安装在固定管3上，并使辅助块7再从转动至环形槽内后，通过复位组件使滑动管5实现复位，使滑动管5的内壁再次与转动杆6抵靠。

如图4所示，所述锁紧机构包括三个锁紧组件，所述锁紧组件与转动杆6一一对应，所述锁紧组件包括锁紧环8、锁紧杆9、推板10、辅助管11和密封板12，所述锁紧环8与连接管4平行，所述锁紧杆9和辅助管11均与锁紧环8同轴设置，所述密封板12与辅助管11垂直，所述辅助管11固定在连接管4的内壁上，所述密封板12设置在辅助管11的靠近主体1的一端，所述密封板12与辅助管11固定且密封连接，所述密封板12上设有安装孔，所述安装孔与锁紧杆9同轴设置，所述安装孔的孔径与锁紧杆9的直径相等且小于辅助管11的内径，所述锁紧杆9穿过安装孔，所述锁紧杆9与安装孔的内壁滑动且密封连接，所述推板10与密封板12平行，所述推板10设置在辅助管11内，所述推板10与辅助管11匹配且滑动连接，所述推板10固定在锁紧杆9的远离主体1的一端，所述锁紧环8位于锁紧杆9和主体1之间，所述锁紧环8固定在固定管3的内壁上，所述锁紧杆9与锁紧环8之间设有间隙，所述锁紧环8的环孔孔径与锁紧杆9的直径相等。

通过连接管4内的水使推板10在水压的作用下向着靠近锁紧环8方向移动，从而使推板10带动锁紧杆9移动，并连接管4内的密封板12与推板10之间的气压增大，并使锁紧杆9穿过锁紧环8，从而使固定管3与连接管4实现锁死，可以避免连接管4内水压过大时对连接管4实现拆卸，当连接管4内水压较低或消除后，再气压的作用下使推板10带动锁紧杆9实现复位，从而使锁紧杆9与锁紧环8分离。

作为优选，为了避免推板10与辅助管11分离，各辅助管11内均设有限位块13，所述限位块13位于推板10的远离主体1的一侧，所述限位块13固定在辅助管11上，所述限位块13与推板10抵靠。

限位块13的作用是避免推板10过度向着远离主体1方向移动而导致推板10与辅助管11分离，起到了限位的效果。

作为优选，为了实现缓冲和减振的效果，所述限位块13的制作材料为橡胶。

橡胶质地较为柔软，可以减小推板10与限位块13抵靠时产生的冲击力，实现了缓冲和减振的效果。

作为优选，为了实现滑动管5的复位，所述复位组件包括连接块14、导杆15、滑块16、弹簧17和挡块18，所述导杆15与连接管4平行，所述导杆15的靠近主体1的一端通过连接块14固定在滑动管5的内壁上，所述挡块18固定在导杆15的另一端，所述滑块16套设在到导杆15上，所述滑块16与挡块18抵靠，所述滑块16固定在连接管4上，所述弹簧17位于连接块14和滑块16之间，所述连接块14通过弹簧17与滑块16连接。

当拨动滑动管5向着远离主体1方向移动时，滑动管5的移动带动连接块14使导杆15在滑块16上向着远离主体1方向移动，并使弹簧17压缩，当松开滑动管5后，在弹簧17的弹性作用下可以使导杆15复位，并带动滑动管5复位。

作为优选，为了减小导杆15与滑块16之间的摩擦力，所述导杆15上涂有润滑油。

润滑油的作用是减小导杆15与滑块16之间的摩擦力，提高导杆15移动的流畅性。

作为优选，为了实现监测的效果，各转动杆6的远离主体1的一端均设有距离传感器19，所述距离传感器19位于转动杆6和连接块14之间，所述距离传感器19与连接块14正对设置，所述主体1上设有PLC，所述距离传感器19与PLC电连接，所述PLC与信号收发模块连接。

PLC，即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入、输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制，当未经批准就私自拨动滑动管5进行拆卸时，使距离传感器19与连接块14之间的距离增大，此时距离传感器19检测的距离值大于设定范围，从而使距离传感器19给PLC发出信号，PLC通过信号收发模块给相关部门发出信号。

作为优选，为了实现临时排水，所述设有锁紧环8的固定管3上设有临时排水阀20，所述临时排水阀20设置在固定管3内，所述临时排水阀20位于连接管4和主体1之间。

正常情况下，可以通过用水设备实现泄压，临时排水阀20的作用是避免主体1内堵塞而导致水压无法正常实现泄压时，通过临时排水阀20可以将设有锁紧环8的连接管4内的水排出，即可以完成泄压。

作为优选，为了避免打滑，所述滑动管5的外周设有防滑纹。

防滑纹的作用是提高工作人员手部与滑动管5之间的摩擦力，避免打滑。

作为优选，为了减小连接管4与固定管3的间隙，所述连接管4与固定管3的连接处涂有密封脂。

密封脂的作用是减小连接管4与固定管3的间隙，提高了密封性。

作为优选，为了延长连接管4的防锈能力，所述连接管4的内壁上设有防腐镀锌层。

防腐镀锌层的作用是提升连接管4的防锈能力，延长连接管4的使用寿命。

该智能水表在使用过程中，主体1对水流的阻力产生的反向作用力可以通过转动杆6和辅助块7分散到环形槽的槽口上，实现了力的分散，从而可以减小内螺纹与外螺纹的受力，避免影响连接管4与固定管3之间的密封性，同时，通过水压的作用使锁紧杆9插入锁紧环8中，使连接管4与固定管3实现锁死，当需要对主体1进行更换或维护时，则需要将连接管4内的水压实现泄压后，锁紧杆9才与锁紧环8分离，即可以实现对主体1的更换或维护，避免连接管4内水压过大产生喷水情况而导致周围物体受潮。

与现有技术相比，该NB-IoT物联网智能水表通过辅助机构实现了减小连接管4与固定管3连接处的受力，避免螺纹产生变形而影响连接管4与固定管3之间的密封性，与现有的辅助机构相比，该辅助机构通过三个锁紧块与环形槽之间的配合，根据三角形稳定的远离，还可以提高连接管4安装在固定管3上的稳定性，不仅如此，还通过锁紧机构实现了避免带压操作导致喷水而使周围物体受潮，与现有的锁紧机构相比，该锁紧机构完全通过水压作为驱动力，采用的是机械方式，抗干扰能力更强，实用性更高。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种NB-IoT物联网智能水表，包括主体(1)、显示屏(2)、两个固定管(3)和两个连接管(4)，所述显示屏(2)设置在主体(1)上，两个固定管(3)分别设置在主体(1)的两侧，所述固定管(3)的一端与主体(1)连通，所述连接管(4)一一对应且同轴设置，所述连接管(4)的内径与固定管(3)的外径相等，所述固定管(3)上设有外螺纹，所述连接管(4)的内壁上设有内螺纹，所述内螺纹与外螺纹匹配，所述固定管(3)的远离主体(1)的一端设置在连接管(4)内，所述连接管(4)与固定管(3)螺纹连接，所述连接管(4)与固定管(3)密封连接，所述主体(1)内设有测量装置，所述主体(1)上设有信号收发模块，其特征在于，两个连接管(4)上均设有辅助机构，其中一个连接管(4)内设有锁紧机构；

所述辅助机构包括滑动管(5)、三个辅助组件和三个复位组件，所述滑动管(5)与连接管(4)同轴设置，所述滑动管(5)的内径大于连接管(4)的外径，所述连接管(4)的外周设有环形槽，所述环形槽与连接管(4)同轴设置，所述连接管(4)穿过滑动管(5)，所述环形槽位于滑动环内，所述复位组件以连接管(4)的轴线为中心周向均匀分布在滑动管(5)的内壁上，所述复位组件驱动滑动管(5)向着靠近主体(1)方向移动，所述辅助组件与滑动组件一一对应；

所述辅助组件包括转动杆(6)和辅助块(7)，所述转动杆(6)与连接管(4)平行，所述转动杆(6)的一端与主体(1)铰接，所述转动杆(6)的另一端设置在滑动管(5)内且与滑动管(5)的内壁抵靠，所述辅助块(7)的形状为圆台，所述辅助块(7)设置在转动杆(6)的靠近连接管(4)的一侧，所述辅助块(7)的轴线与连接管(4)的轴线垂直且相交，所述辅助块(7)的最大之间大于环形槽的槽口宽度，所述辅助块(7)的最小直径小于环形槽的槽口宽度，所述辅助块(7)与环形槽的槽口正对设置，所述辅助块(7)的最大之间的一端固定在转动杆(6)上，所述辅助块(7)的最小直径的一端插入环形槽内，所述辅助块(7)与环形槽的槽口抵靠；

所述锁紧机构包括三个锁紧组件，所述锁紧组件与转动杆(6)一一对应，所述锁紧组件包括锁紧环(8)、锁紧杆(9)、推板(10)、辅助管(11)和密封板(12)，所述锁紧环(8)与连接管(4)平行，所述锁紧杆(9)和辅助管(11)均与锁紧环(8)同轴设置，所述密封板(12)与辅助管(11)垂直，所述辅助管(11)固定在连接管(4)的内壁上，所述密封板(12)设置在辅助管(11)的靠近主体(1)的一端，所述密封板(12)与辅助管(11)固定且密封连接，所述密封板(12)上设有安装孔，所述安装孔与锁紧杆(9)同轴设置，所述安装孔的孔径与锁紧杆(9)的直径相等且小于辅助管(11)的内径，所述锁紧杆(9)穿过安装孔，所述锁紧杆(9)与安装孔的内壁滑动且密封连接，所述推板(10)与密封板(12)平行，所述推板(10)设置在辅助管(11)内，所述推板(10)与辅助管(11)匹配且滑动连接，所述推板(10)固定在锁紧杆(9)的远离主体(1)的一端，所述锁紧环(8)位于锁紧杆(9)和主体(1)之间，所述锁紧环(8)固定在固定管(3)的内壁上，所述锁紧杆(9)与锁紧环(8)之间设有间隙，所述锁紧环(8)的环孔孔径与锁紧杆(9)的直径相等。

2.如权利要求1所述的NB-IoT物联网智能水表，其特征在于，各辅助管(11)内均设有限位块(13)，所述限位块(13)位于推板(10)的远离主体(1)的一侧，所述限位块(13)固定在辅助管(11)上，所述限位块(13)与推板(10)抵靠。

3.如权利要求2所述的NB-IoT物联网智能水表，其特征在于，所述限位块(13)的制作材料为橡胶。

4.如权利要求1所述的NB-IoT物联网智能水表，其特征在于，所述复位组件包括连接块(14)、导杆(15)、滑块(16)、弹簧(17)和挡块(18)，所述导杆(15)与连接管(4)平行，所述导杆(15)的靠近主体(1)的一端通过连接块(14)固定在滑动管(5)的内壁上，所述挡块(18)固定在导杆(15)的另一端，所述滑块(16)套设在到导杆(15)上，所述滑块(16)与挡块(18)抵靠，所述滑块(16)固定在连接管(4)上，所述弹簧(17)位于连接块(14)和滑块(16)之间，所述连接块(14)通过弹簧(17)与滑块(16)连接。

5.如权利要求4所述的NB-IoT物联网智能水表，其特征在于，所述导杆(15)上涂有润滑油。

6.如权利要求4所述的NB-IoT物联网智能水表，其特征在于，各转动杆(6)的远离主体(1)的一端均设有距离传感器(19)，所述距离传感器(19)位于转动杆(6)和连接块(14)之间，所述距离传感器(19)与连接块(14)正对设置，所述主体(1)上设有PLC，所述距离传感器(19)与PLC电连接，所述PLC与信号收发模块连接。

7.如权利要求1所述的NB-IoT物联网智能水表，其特征在于，所述设有锁紧环(8)的固定管(3)上设有临时排水阀(20)，所述临时排水阀(20)设置在固定管(3)内，所述临时排水阀(20)位于连接管(4)和主体(1)之间。

8.如权利要求1所述的NB-IoT物联网智能水表，其特征在于，所述滑动管(5)的外周设有防滑纹。

9.如权利要求1所述的NB-IoT物联网智能水表，其特征在于，所述连接管(4)与固定管(3)的连接处涂有密封脂。

10.如权利要求1所述的NB-IoT物联网智能水表，其特征在于，所述连接管(4)的内壁上设有防腐镀锌层。

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