CN110987129A - 一种超声波智能水表故障自检与处理系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种超声波智能水表系统故障自检与处理系统，与超声波智能水表连接，所述超声波智能水表系统故障自检与处理系统包括自检系统控制器和分别与所述自检系统控制器连接的显示器、远程报警电路、异常数据分析与处理器、电源欠压检测电路、换能器及测量单元检测电路、水表控制单元检测电路、数据处理单元检测电路、通信单元检测电路以及显示单元检测电路。本发明还提供了一种超声波智能水表故障自检与处理方法。本发明具有如下优点：能够显著提高超声波智能水表的故障快速检测能力，准确区分故障与非故障问题，准确确定故障的位置、故障性质，为快速排除故障，提高水务系统服务质量，提供了强有力的技术支撑。

Description

一种超声波智能水表故障自检与处理系统及其方法

【技术领域】

本发明涉及超声波智能水表故障自检与处理技术领域，尤其涉及一种超声波智能水表故障自检与处理系统及其方法。

【背景技术】

超声波智能水表是通过检测超声波声束在水中顺流与逆流传播时因速度发生变化而产生的时差，分析计算得出水的流速，从而进一步计算出水的流量的一种新式水表。与传统基于叶轮旋转的机械式水表相比，超声波水表是一种全电子水表，具备机械结构简单，计量过程无压力损耗，始动流速低，量程宽，测量精度高，受水中杂质的影响小，使用寿命长等优点。其优秀的小流量检测能力，解决了众多传统水表无法解决的问题。因此，超声波智能水表一面世就受到了业内的广泛欢迎，发展非常迅速。

超声波智能水表是一个完全自动化测量仪表，是城镇化建设重要的基础设施水务系统的最基本的设备。由于水表的工作环境十分恶劣，对电子元器件影响较大，容易出现各种故障。因此，水表的安全运行，故障的快速检测与处理，对于整个系统的安全运行意义重大。

传统机械式水表完全没有故障自检功能，目前市面上的超声波智能水表的故障自检功能很不完善。

由于水表的工作环境十分恶劣，对电子元器件的影响非常大，容易出现各种故障。因此，水表的安全运行，故障的快速检测与处理，对于整个系统的安全运行意义重大。现在虽然有一些号称能检测水表故障的专利或者装置，但是，它们的实际效能非常可疑。

在已经公开的中国专利中，专利号为CN201620235113.4“一种无线智能数字水表采集装置”，公开了一种“水表故障检测仪”的装置，“通过常见故障匹配模块能够将检测到的故障和事先设定的常见故障进行匹配”，从而判断故障性质。表面上看上述方法似乎不错，但是实际上不具有可行性。智能水表的种类很多，按计量原理分，水表主要有传统基于叶轮旋转的机械式水表和新型的超声波水表两大类。再细分的话，类别就很多了。这两大类表的工作原理、测量方法、表体结构，以及相应的测量、控制和数据处理电路，软件程序等等完全不相同，其常见故障更是千差万别。该专利试图用所谓“通过常见故障匹配模块”来掩盖不同水表的本质区别，显然是行不通的。另一方面，“数字水表采集装置”和“数字水表”是不同的两个东西，它们在水务系统中所担负的任务和功能是完全不同的。因此，该专利公开的所谓“水表故障检测仪”的装置实际效能非常可疑。

专利号为CN201820090628.9“一种物联网智能IC卡无线水表”，也公开了“一种故障检测模块”，也“可自动检测出现故障的模块”。它的缺陷和前者相同，也忽视了不同水表的本质区别，实际效能如何还不得而知。

专利号为CN201610247792.1“超声波水表管道泄露及爆管检测方法”的专利公开了一种“超声波水表管道泄露及爆管检测方法”。显然，该专利与本发明无关。

应当指出，无论哪一种水表，其功能就是测量流过该水表处的水的流量。如果专利CN201610247792.1是用一只超声波水表就能测出管道泄漏及管道爆裂，能测出泄露或爆裂管道的部位，那确实不可想象。其检测方法的科学依据是什么，尚不得而知。按常理，如果是通过后台计算机系统对整个供水管网系统的数据，或者是通过对上下游管道上不同水表的数据进行分析，要查出管道泄漏及管道爆裂是完全可行的，也是科学的。但是，专利CN201610247792.1显然不是这样的。

综上所述，目前的超声波智能水表均不具备完全的故障自检和处理能力。一旦出现数据异常或其他故障，系统均不能及时做出正确的分析和处理。

现有超声波智能水表均不能识别和处理数据异常现象。

超声波智能水表的故障种类比较多，有的现象，比如异常数据，有时属于是真故障，有时属于测量中的偶然事件而非故障。因为产生异常数据的原因很多，性质可以完全不一样。例如：水表在使用过程中某些偶然因素引起的测量误差偏大；或者电池欠压引起测量电路工作不正常；或者部分电子元器件性能变异或损坏等等原因都可能引起测量数据异常数据的现象。所以，应当查清性质，分别处理。而现有的超声波智能水表均不能识别和处理数据异常现象，常常出现故障漏报或误报的现象。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种超声波智能水表故障自检与处理系统，其可以解决背景技术中提及的技术问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种超声波智能水表系统故障自检与处理系统，与超声波智能水表连接，所述超声波智能水表系统故障自检与处理系统包括自检系统控制器和分别与所述自检系统控制器连接的显示器、远程报警电路、异常数据分析与处理器、电源欠压检测电路、换能器及测量单元检测电路、水表控制单元检测电路、数据处理单元检测电路、通信单元检测电路以及显示单元检测电路，通过所述电源欠压检测电路、所述换能器及测量单元检测电路、所述水表控制单元检测电路、所述数据处理单元检测电路、所述通信单元检测电路以及所述显示单元检测电路分别监控所述超声波智能水表的工作状态并采集状态数据，所述自检系统控制器接收采集的状态数据并传送给所述异常数据分析与处理器以对所述状态数据进行分析与判断，若确定故障，则由所述自检系统控制器控制所述远程报警电路启动声光报警和远程报警程序。

优选的，所述超声波智能水表包括电源电路、换能器及测量电路、控制单元电路、数据处理电路、通信单元电路以及显示电路。

优选的，所述电源欠压检测电路、所述换能器及测量单元检测电路、所述水表控制单元检测电路、所述数据处理单元检测电路、所述通信单元检测电路以及所述显示单元检测电路分别监控所述电源电路、所述换能器及测量电路、所述控制单元电路、所述数据处理电路、所述通信单元电路以及所述显示电路的工作状态并采集状态数据。

本发明还提供了一种基于所述的超声波智能水表故障自检与处理系统的超声波智能水表故障自检与处理方法，包括如下步骤：

步骤一、通过电源欠压检测电路、换能器及测量单元检测电路、水表控制单元检测电路、数据处理单元检测电路、通信单元检测电路以及显示单元检测电路分别监控超声波智能水表的工作状态并采集状态数据；

步骤二、通过自检系统控制器接收采集的状态数据并传送给异常数据分析与处理器；

步骤三、通过所述异常数据分析与处理器对所述状态数据进行分析与判断，确定所述超声波智能水表是否故障，若故障，则执行步骤四；

步骤四、通过所述自检系统控制器控制远程报警电路启动声光报警和远程报警程序。

与相关技术相比，本发明提供的超声波智能水表故障自检与处理系统具有如下优点：能够显著提高超声波智能水表的故障快速检测能力，准确区分故障与非故障问题，准确确定故障的位置、故障性质，为快速排除故障，提高水务系统服务质量，提供了强有力的技术支撑；解决了长期困扰供水企业不能自动的及时发现水表故障，造成非正常大量水损和严重的经济损失的困难，同时，大大减少供水系统巡查和检修的人力和物力，提高了企业的经济效益。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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获得其它的附图，其中：

图1为本发明超声波智能水表故障自检与处理系统的结构框图。

【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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，本发明提供了一种超声波智能水表系统故障自检与处理系统，与超声波智能水表(未图示)连接，所述超声波智能水表系统故障自检与处理系统包括自检系统控制器1和分别与所述自检系统控制器1连接的显示器2、远程报警电路3、异常数据分析与处理器4、电源欠压检测电路5、换能器及测量单元检测电路6、水表控制单元检测电路7、数据处理单元检测电路8、通信单元检测电路9以及显示单元检测电路10。所述超声波智能水表包括电源电路、换能器及测量电路、控制单元电路、数据处理电路、通信单元电路以及显示电路。

通过所述电源欠压检测电路5、所述换能器及测量单元检测电路6、所述水表控制单元检测电路7、所述数据处理单元检测电路8、所述通信单元检测电路9以及所述显示单元检测电路10分别监控所述超声波智能水表的工作状态并采集状态数据，具体的，所述电源欠压检测电路5、所述换能器及测量单元检测电路6、所述水表控制单元检测电路7、所述数据处理单元检测电路8、所述通信单元检测电路9以及所述显示单元检测电路10分别监控电源电路、换能器及测量电路、控制单元电路、数据处理电路、通信单元电路以及显示电路的工作状态并采集状态数据。

所述自检系统控制器1接收采集的状态数据并传送给所述异常数据分析与处理器4以对所述状态数据进行分析与判断，若确定故障，则由所述自检系统控制器1控制所述远程报警电路3启动声光报警和远程报警程序。例如，如果数据处理电路的输出数据被判定为异常数据，则将其记录下来，并统计异常数据出现的频度，分析异常数据出现的频度，同时结合其他电路的状态数据判断数据处理电路是否出现故障，以及故障的性质和部位。

本发明还提供了一种超声波智能水表故障自检与处理方法，该方法基于上述的超声波智能水表故障自检与处理系统，具体包括如下步骤：

步骤一、通过电源欠压检测电路、换能器及测量单元检测电路、水表控制单元检测电路、数据处理单元检测电路、通信单元检测电路以及显示单元检测电路分别监控超声波智能水表的工作状态并采集状态数据；

步骤二、通过自检系统控制器接收采集的状态数据并传送给异常数据分析与处理器；

步骤三、通过所述异常数据分析与处理器对所述状态数据进行分析与判断，确定所述超声波智能水表是否故障，若故障，则执行步骤四；

步骤四、通过所述自检系统控制器控制远程报警电路启动声光报警和远程报警程序。

与相关技术相比，本发明提供的超声波智能水表故障自检与处理系统具有如下优点：能够显著提高超声波智能水表的故障快速检测能力，准确区分故障与非故障问题，准确确定故障的位置、故障性质，为快速排除故障，提高水务系统服务质量，提供了强有力的技术支撑；解决了长期困扰供水企业不能自动的及时发现水表故障，造成非正常大量水损和严重的经济损失的困难，同时，大大减少供水系统巡查和检修的人力和物力，提高了企业的经济效益。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但并不仅仅限于说明书和实施方案中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里所示出与描述的图例。

Claims (4)

1.一种超声波智能水表系统故障自检与处理系统，与超声波智能水表连接，其特征在于，所述超声波智能水表系统故障自检与处理系统包括自检系统控制器和分别与所述自检系统控制器连接的显示器、远程报警电路、异常数据分析与处理器、电源欠压检测电路、换能器及测量单元检测电路、水表控制单元检测电路、数据处理单元检测电路、通信单元检测电路以及显示单元检测电路，通过所述电源欠压检测电路、所述换能器及测量单元检测电路、所述水表控制单元检测电路、所述数据处理单元检测电路、所述通信单元检测电路以及所述显示单元检测电路分别监控所述超声波智能水表的工作状态并采集状态数据，所述自检系统控制器接收采集的状态数据并传送给所述异常数据分析与处理器以对所述状态数据进行分析与判断，若确定故障，则由所述自检系统控制器控制所述远程报警电路启动声光报警和远程报警程序。

2.根据权利要求1所述的一种超声波智能水表故障自检与处理系统，其特征在于，所述超声波智能水表包括电源电路、换能器及测量电路、控制单元电路、数据处理电路、通信单元电路以及显示电路。

3.根据权利要求2所述的一种超声波智能水表故障自检与处理系统，其特征在于，所述电源欠压检测电路、所述换能器及测量单元检测电路、所述水表控制单元检测电路、所述数据处理单元检测电路、所述通信单元检测电路以及所述显示单元检测电路分别监控所述电源电路、所述换能器及测量电路、所述控制单元电路、所述数据处理电路、所述通信单元电路以及所述显示电路的工作状态并采集状态数据。

4.一种基于权利要求1-3任意一项所述的超声波智能水表故障自检与处理系统的超声波智能水表故障自检与处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、通过电源欠压检测电路、换能器及测量单元检测电路、水表控制单元检测电路、数据处理单元检测电路、通信单元检测电路以及显示单元检测电路分别监控超声波智能水表的工作状态并采集状态数据；

步骤二、通过自检系统控制器接收采集的状态数据并传送给异常数据分析与处理器；

步骤三、通过所述异常数据分析与处理器对所述状态数据进行分析与判断，确定所述超声波智能水表是否故障，若故障，则执行步骤四；

步骤四、通过所述自检系统控制器控制远程报警电路启动声光报警和远程报警程序。

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