CN111521230A - 一种可自检测的水表系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种可自检测的水表系统，包括云端服务器、总水表、分水表及子水表，总水表管道连接有多个分水表，每个分水表管道连接有多个子水表；总水表、分水表及子水表均设有水表主板及给水表主板供电的电池，水表主板上均设有通信模块；子水表将子水表数据上传至分水表中，分水表将分水表数据及子水表数据上传至总水表中，总水表将总水表数据、分水表数据及子水表数据上传至云端服务器；云端服务器对总水表数据、分水表数据及子水表数据进行分析处理，检测总水表、分水表及子水表的水表数据是否出现异常，当出现异常时控制对应水表的阀门关闭，以减少管道漏损。

Description

一种可自检测的水表系统
技术领域
本发明涉及一种水表系统，尤其是指一种可自检测的水表系统。
背景技术
目前的水表系统，一般采用人工抄表方式，水表的运行情况只能认为地去检查发现，当管道出现漏损情况时，不能及时发现，会造成水资源的浪费；而且现有的水表系统在使用一定时间后，需要更换电池，在维护上比较麻烦；而且由于电池的电量有限，导致水表的功能单一，可拓展性较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种可自检测的水表系统。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种可自检测的水表系统，包括云端服务器、总水表、分水表及子水表，所述总水表管道连接有多个分水表，每个分水表管道连接有多个子水表；
所述总水表、分水表及子水表均设有水表主板及给水表主板供电的电池，水表主板上均设有通信模块；
所述子水表将子水表数据上传至分水表中，所述分水表将分水表数据及子水表数据上传至总水表中，所述总水表将总水表数据、分水表数据及子水表数据上传至云端服务器；
所述云端服务器对总水表数据、分水表数据及子水表数据进行分析处理，检测总水表、分水表及子水表的水表数据是否出现异常，当出现异常时控制对应水表的阀门关闭。
进一步的，所述水管通道的内部还设有电磁阀门，所述电磁阀门与所述水表主板连接。
进一步的，当分水表的分水表数据与子水表的水表数据不一致，且超过预设的警戒范围值时，所述云端服务器下发关阀指令，控制与所述子水表连接的分水表的电磁阀门关闭，并发出区域报警。
进一步的，当总水表的总水表数据与分水表的分水表数据不一致，且超过预设的警戒范围值时，所述云端服务器下发关阀指令，控制与所述分水表连接的总水表的电磁阀门关闭，并发出区域报警。
进一步的，所述通信模块采用NB-IoT广域网无线通信模块。
进一步的，所述通信模块采用LoRA低功耗无线通信模块。
进一步的，所述总水表的水管通道内还设有水质检测传感器，所述水质检测传感器与所述水表主板连接。
进一步的，所述总水表的水管通道内还设有水温检测传感器，所述水温检测传感器与所述水表主板连接。
进一步的，所述总水表的水管通道内部设有微型发电机，所述总水表的微型发电机通过水管通道内的水流带动发电，以给总水表的电池供电。
进一步的，所述分水表的水管通道内部设有微型发电机，所述分水表的微型发电机通过水管通道内的水流带动发电，以给分水表的电池供电；所述子水表的水管通道内部设有微型发电机，所述子水表的微型发电机通过水管通道内的水流带动发电，以给子水表的电池供电。
本发明的有益效果在于：水表系统的总水表、分水表及子水表上均设有通信模块，可以实现数据的逐级交互；总水表将总水表数据、分水表数据及子水表数据上传至云端服务器，通过云端服务器对水表数据进行数据分析，检测总水表、分水表及子水表的水表数据是否出现异常，当出现异常时控制对应水表的阀门关闭，防止水管漏损造成自来水的浪费。
附图说明
下面结合附图详述本发明的具体结构。
图1为本发明实施例的水表系统层级关系图；
图2为本发明实施例的总水表结构示意图。
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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
本发明的具体实施例为：一种可自检测的水表系统，包括云端服务器、总水表、分水表及子水表，所述总水表管道连接有多个分水表，每个分水表管道连接有多个子水表，如图1的水表系统层级关系图所示；
如图2所示，所述总水表、分水表及子水表均设有水表主板30及给水表主板30供电的电池20，水表主板30上均设有通信模块；
所述子水表将子水表数据上传至分水表中，所述分水表将分水表数据及子水表数据上传至总水表中，所述总水表将总水表数据、分水表数据及子水表数据上传至云端服务器；
所述云端服务器对总水表数据、分水表数据及子水表数据进行分析处理，检测总水表、分水表及子水表的水表数据是否出现异常，当出现异常时控制对应水表的阀门关闭。
进一步的，所述水管通道的内部还设有电磁阀门，所述电磁阀门与所述水表主板连接。
本实施例中，水表系统的总水表、分水表及子水表上均设有通信模块，可以实现数据的逐级交互；总水表将总水表数据、分水表数据及子水表数据上传至云端服务器，通过云端服务器对水表数据进行数据分析，检测总水表、分水表及子水表的水表数据是否出现异常，当出现异常时控制对应水表的阀门关闭，防止水管漏损造成自来水的浪费。
在一具体实施例中，当分水表的分水表数据与子水表的水表数据不一致，且超过预设的警戒范围值时，所述云端服务器下发关阀指令，控制与所述子水表连接的分水表的电磁阀门关闭，并发出区域报警。
进一步的，当总水表的总水表数据与分水表的分水表数据不一致，且超过预设的警戒范围值时，所述云端服务器下发关阀指令，控制与所述分水表连接的总水表的电磁阀门关闭，并发出区域报警。
本实施例中，通过云端服务器根据各个水表上传的数据(包括流量，温度，压力等)，结合管网数据(管径，走向，材质等)，使用对应的算法模型，计算各个数据点是否正常，是否存在漏损等情况。如果水表传回的数据不够精细，可以通过下载的机制，改变水表的上报数据和逻辑，使得可以根据精确的计算出漏损结果。根据云端计算的结果，如果某个水表下的管网出现重大漏损，可以及时执行关阀的动作，减少损失。同时可以预估漏损位置，待维修后，下发开阀指令后，可以实现修复检测。
在一具体实施例中，所述通信模块采用NB-IoT广域网无线通信模块或LoRA低功耗无线通信模块。
本实施例中，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；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。
LoRa是semtech公司创建的低功耗局域网无线标准，低功耗一般很难覆盖远距离，远距离一般功耗高。LoRa的名字就是远距离无线电(Long Range Radio)，它最大特点就是在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远，实现了低功耗和远距离的统一，它在同样的功耗下比传统的无线射频通信距离扩大3-5倍。
在一具体实施例中，所述总水表的水管通道内还设有水质检测传感器，所述水质检测传感器与所述水表主板连接。
进一步的，所述总水表的水管通道内还设有水温检测传感器，所述水温检测传感器与所述水表主板连接。
在一具体实施例中，如图2所示，所述总水表的水管通道10内部设有微型发电机40，所述总水表的微型发电机40通过水管通道10内的水流带动发电，以给总水表的电池20供电。通过在总水表的水管通道内设置微型发电机，利用水管通道水在流动时产生的力带动微型发电机进行发电，给总水表的电池进行充电，使得电池能够长时间续航；而且由于微型发电机能够循环给电池充电；使得智能水表能够扩展更多功能模块的同时，不用担心电池的续航问题。
进一步的，所述分水表的水管通道内部设有微型发电机，所述分水表的微型发电机通过水管通道内的水流带动发电，以给分水表的电池供电。
进一步的，所述子水表的水管通道内部设有微型发电机，所述子水表的微型发电机通过水管通道内的水流带动发电，以给子水表的电池供电。
本实施例中，由于电池可以循环充电，解决了电池续航问题，可以在子水表或者分水表中增加一些功能模块，并且可以提高水表数据的传输频次，比如10分钟一次；另外也可以在水表出现异常情况的时候，及时上报，以便可以最快的速度解决问题；另外可以使用更高功耗的计算平台，完成复杂的边缘计算，使得整个系统更加智能。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种可自检测的水表系统，其特征在于：包括云端服务器、总水表、分水表及子水表，所述总水表管道连接有多个分水表，每个分水表管道连接有多个子水表；
所述总水表、分水表及子水表均设有水表主板及给水表主板供电的电池，水表主板上均设有通信模块；
所述子水表将子水表数据上传至分水表中，所述分水表将分水表数据及子水表数据上传至总水表中，所述总水表将总水表数据、分水表数据及子水表数据上传至云端服务器；
所述云端服务器对总水表数据、分水表数据及子水表数据进行分析处理，检测总水表、分水表及子水表的水表数据是否出现异常，当出现异常时控制对应水表的阀门关闭。
2.如权利要求1所述的可自检测的水表系统，其特征在于：所述水管通道的内部还设有电磁阀门，所述电磁阀门与所述水表主板连接。
3.如权利要求2所述的可自检测的水表系统，其特征在于：当分水表的分水表数据与子水表的水表数据不一致，且超过预设的警戒范围值时，所述云端服务器下发关阀指令，控制与所述子水表连接的分水表的电磁阀门关闭，并发出区域报警。
4.如权利要求3所述的可自检测的水表系统，其特征在于：当总水表的总水表数据与分水表的分水表数据不一致，且超过预设的警戒范围值时，所述云端服务器下发关阀指令，控制与所述分水表连接的总水表的电磁阀门关闭，并发出区域报警。
5.如权利要求1所述的可自检测的水表系统，其特征在于：所述通信模块采用NB-IoT广域网无线通信模块。
6.如权利要求1所述的可自检测的水表系统，其特征在于：所述通信模块采用LoRA低功耗无线通信模块。
7.如权利要求1所述的可自检测的水表系统，其特征在于：所述总水表的水管通道内还设有水质检测传感器，所述水质检测传感器与所述水表主板连接。
8.如权利要求1所述的可自检测的水表系统，其特征在于：所述总水表的水管通道内还设有水温检测传感器，所述水温检测传感器与所述水表主板连接。
9.如权利要求1所述的可自检测的水表系统，其特征在于：所述总水表的水管通道内部设有微型发电机，所述总水表的微型发电机通过水管通道内的水流带动发电，以给总水表的电池供电。。
10.如权利要求9所述的可自检测的水表系统，其特征在于：所述分水表的水管通道内部设有微型发电机，所述分水表的微型发电机通过水管通道内的水流带动发电，以给分水表的电池供电；所述子水表的水管通道内部设有微型发电机，所述子水表的微型发电机通过水管通道内的水流带动发电，以给子水表的电池供电。
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