CN111550676B - 一种水管漏水检测装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水管漏水检测装置及其方法，涉及控制技术领域，其技术方案要点是：包括：管道，水流传感器，控制器，电控阀，供电单元，水流传感器安装于管道内，水流传感器采集水流量值且将水流量值传输至控制器；控制器计算相邻两次接收到的水流量值的波动值，且通过漏水非漏水的标准对于波动值进行判断，在完成是否漏水的判定后，若判定未漏水，控制器正常运行，继续接收下一个水流量值且进行是否漏水的判断；若判定为漏水，控制器向电控阀发送关闭指令；当电控阀接收到控制器发出的关闭指令时，电控阀关闭；供电单元与控制器、电控阀、水流传感器电连接，本发明能够对于是否漏水有着准确的判断，准确性高，不会发生误断水的情况。

Description

一种水管漏水检测装置及其方法

技术领域

本发明涉及控制技术领域，特别涉及一种水管漏水检测装置及其方法。

背景技术

在实际生活中时常会因为水管老化、破裂、渗漏、水龙头未完全关闭或忘记关闭水龙头等一系列原因而出现漏水的现象，这样不仅造成了水资源的浪费，更严重的还会危及到人员生命或造成房屋财产损失，尤其在高密集的住宅区，一层漏水会对隔壁单元造成很大的不便与困扰，这种情况在实际生活中时常会发生，对此，技术人员为解决该问题，发明了漏水保护器能够在给水系统发生漏水时自动关闭供水的阀门，目前的漏水保护器基本上都是通过设定一个恒定的一次性供水量，当一次性供水量达到指定的最大数值时，则判定正在漏水，通过控制器将阀门关闭。

但是目前此类漏水保护器存在缺陷：在高密集的住宅区，且多户人家为同一个总的阀门供水，当遭遇用水高峰期时，如晚上洗漱等，那么在该段时间内用水量会急剧增加，且很有可能会出现前后不同用户相接用水的情况，那么出水口接续出水，就很容易达到预先设置的一次性供水量，此时漏水保护器会依然按照正常程序将阀门关闭，那么此时住宅区内会停止供水，会对用户造成很大的不便。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种水管漏水检测装置及其方法，其具有准确性高的优势。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种水管漏水检测装置，包括：

管道，用于水流通过；

水流传感器，所述水流传感器安装于所述管道内，所述水流传感器用于采集水流量值且将水流量值传输至控制器；

控制器，所述控制器电连接所述水流传感器，所述控制器用于接收水流量值且储存；

假设水流传感器第一次采集的水流量值为Q₁，水流传感器第二次采集的水流量值为Q₂，水流传感器第N次采集的水流量值为Q_N，

水流量值的波动值为δ_Q＝Q_N-Q_N-1，设定相邻两次水流量值的差值百分比的最大值为+A，最小值为-A；

假设设定时长为T，在完成是否漏水的判定后，设定时长T重置运行；

在设定时长T内，当出现|(Q_N-Q_N-1)/Q_N-1|＞A时，则判定为不漏水，设定时长T重新开始计时，所述控制器正常运行；

当设定时长T结束，且在该设定时长T内一直满足|(Q_N-Q_N-1)/Q_N-1|≤A，则判定为漏水，所述控制器向电控阀发送关闭指令；

电控阀，所述电控阀电连接所述控制器，当所述电控阀接收到所述控制器发出的关闭指令时，所述电控阀关闭；

供电单元，所述供电单元与所述控制器、所述电控阀、所述水流传感器电连接。

通过上述技术方案，在控制器上预先设定时长T，水流传感器对于流经管道的水流量进行测值，然后水流传感器将测试到的水流量值传输至控制器，控制器对接收到的水流量值储存，控制器对于收到的每一次水流量值同前一次进行比较并且计算出两次水流量值的波动值，且控制器上预设了相邻两次水流量值的差值百分比的最大值为+A，最小值为-A，当控制器计算出的波动值出现满足|(Q_N-Q_N-1)/Q_N-1|＞A的情况时，控制器判断此时没有漏水，同时设定时长T重新开始计时，此时控制器继续接收由水流传感器传输过来的下一个水流量值，且进行是否漏水的判定，当设定时长T结束，控制器计算出的波动值在该设定时长T内一直满足|(Q_N-Q_N-1)/Q_N-1|≤A时，控制器判断此时正在漏水，控制器向电控阀发送关闭指令，此时电控阀关闭，当设定时长T结束后设定时长T重新开始计时。

优选的，所述控制器上还设置有清零单元，所述清零单元用于在控制器接收到水流量值后，将所述水流传感器上的水流量值归零，所述清零单元还能够使设定时长T重置运行。

通过上述技术方案，控制器在接收到水流量值后，控制器上的清零单元将水流传感器上的水流量值归零，让水流传感器重新收集下一次的水流量值且传输至控制器，清零单元还能够在判定完是否漏水之后将设定时长T重置运行。

优选的，所述供电单元为水流发电机，所述水流发电机安装于所述管道内。

通过上述技术方案，管道开始流经水流，水流发电机开始发电并且向控制器、电控阀、水流传感器进行供电。

优选的，所述控制器上设置有复位按钮，当按下所述复位按钮所述控制器发出开启指令，所述电控阀开启。

通过上述技术方案，使用者按下复位按钮时，控制器发出开启指令，电控阀重新开启，在发生漏水后，电控阀关闭，使用者在完成漏水处的修复后，可通过复位按钮重新开启电控阀。

优选的，所述水流传感器、所述控制器设置于箱体内，所述复位按钮伸出至所述箱体外，所述管道一端设置有进水口，另一端设置有出水口，所述管道穿设于所述箱体且所述出水口以及进水口均伸出至所述箱体外。

通过上述技术方案，通过将水流传感器、控制器设置在箱体内，且管道穿设在箱体上，既能够水流传感器、控制器防止受到损坏，同时也将箱体与管道固定在一起，提高稳定性。

优选的，一种采用上述水管漏水检测装置的水管漏水检测方法，包括以下步骤，

设定时长T；

假设水流传感器第一次采集的水流量值为Q₁，水流传感器第二次采集的水流量值为Q₂，水流传感器第N次采集的水流量值为Q_N；

水流量值的波动值为δ_Q＝Q_N-Q_N-1，设定相邻两次水流量值的差值百分比的最大值为+A，最小值为-A；

a、所述水流传感器采集水流量值且将水流量值传输至所述控制器，所述控制器接收水流量的值且储存；

b、当设定时长T结束，且在该设定时长T内一直满足|(Q_N-Q_N-1)/Q_N-1|≤A，则判定为漏水，所述控制器向电控阀发送关闭指令；

在设定时长T内，当出现|(Q_N-Q_N-1)/Q_N-1|＞A时，判定为不漏水，设定时长T重新开始计时；

c、控制器继续接收下一次水流传感器采集到的水流量值。

通过上述技术方案，在设定时长T内，水流传感器采集水流量值且将水流量值传输至控制器，控制器接收水流量值并且将接收到的水流量值储存；、控制器开始计算前一次水流量值与后一次水流量值的波动值，且对波动值进行判断，当控制器计算出的波动值出现满足|(Q_N-Q_N-1)/Q_N-1|＞A的情况时，控制器判断此时没有漏水，此时控制器继续接收由水流传感器传输过来的下一个水流量值，且进行计算前一次水流量值与后一次水流量值的波动值，通过波动值判定是否漏水，当设定时长T结束，控制器计算出的波动值在该设定时长T结束一直满足|(Q_N-Q_N-1)/Q_N-1|≤A时，控制器向电控阀发送关闭指令，此时电控阀关闭，设定时长T结束后设定时长T重新开始计时。

优选的，所述控制器在完成b步骤后，所述清零单元将所述水流传感器上的水流量值清零，所述清零单元将设定时长T重置运行。

通过上述技术方案，控制器在完成步骤b后，控制器上的清零单元将水流传感器上前一个采集到的水流量值清零，水流传感器重新采集下一个水流量值，控制器上的清零单元将设定时长T清零，使设定时长T重新开始计时。

优选的，当用户按下复位按钮后，所述控制器发出开启指令，所述电控阀开启。

通过上述技术方案，在发生漏水后，电控阀关闭，使用者在完成漏水处的修复后，可通过按下复位按钮，将开启命令传递给控制器，控制器发出开启指令，此时电控阀开启。

综上所述，本发明对比于现有技术的有益效果为：

1.在设定时长T内，水流传感器对于流经管道的水流量值进行收集且传输至控制器，控制器对于接收到的前后两次水流量值进行计算，得到两次的波动值，再将计算得出的波动值进行判断，来判定此时是否处于漏水，当判定为漏水时，立即控制电控阀关闭，电控阀及时关闭，能够防止因漏水而发生一系列的不良反应，且不需要用户进行手动关闭，更加智能便捷。

附图说明

图1为实施例的水管漏水检测装置的结构示意图；

图2为实施例的水管漏水检测方法的流程图；

图3为实施例的水管漏水检测装置的另一结构示意图。

附图标记：1、管道；2、水流传感器；3、控制器；4、电控阀；5、供电单元；6、清零单元；7、水流发电机；8、复位按钮；9、箱体；10、进水口；11、出水口。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

一种水管漏水检测装置及其方法，如图1至图3所示，包括箱体9，箱体9上穿设有管道1，管道1的两端分别设置有进水口10与出水口11，用于水流通过，且出水口11以及进水口10均伸出至箱体9外。

水流传感器2，水流传感器2安装于管道1内，且水流传感器2的安装位置靠近进水口10，水流传感器2用于采集水流量值且将水流量值传输至与自身电连接的控制器3。

控制器3用于接收水流量值且将水流量值储存，供用户设定时长，假设设定时长为T，设定时长T用户可根据实际的情况在控制器3上进行设置，控制器3上还设置有清零单元6，清零单元6用于在水流量值完成是否漏水的判定后，将设定时长T归零处理，使设定时长T重置运行，清零单元6还用于在控制器3接收到水流值后，将水流传感器2上的水流量值归零，水流传感器2能够从零开始重新进行水流量值采集，优选的，控制器3上设置有显示屏，方便用户进行观察判断。

电控阀4，电控阀4与控制器3电连接，当电控阀4接收到控制器3发出的关闭指令时，电控阀4关闭。

供电单元5，供电单元5与控制器3、电控阀4、水流传感器2电连接，优选的供电单元5为水流发电机7，水流发电机7安装于管道1内，水流发电机7可通过管道1内的水流进行发电，供电单元5也可采用电池供电。

作为其他方案，水流发电机7可以与水流传感器2合为一体，同时拥有水流发电机7的功能也拥有了水流传感器2的功能。

假设水流传感器2第一次采集的水流量值为Q₁，水流传感器2第二次采集的水流量值为Q₂，水流传感器2第N次采集的水流量值为Q_N，水流量值的波动值为δ_Q＝Q_N-Q_N-1，设定相邻两次水流量值的差值百分比的最大值为+A，最小值为-A，在设定时长T内，当出现|(Q_N-Q_N-1)/Q_N-1|＞A时，则判定为不漏水，设定时长T重新开始计时，所述控制器3正常运行，当设定时长T结束，且在该设定时长T内一直满足|(Q_N-Q_N-1)/Q_N-1|≤A，则判定为漏水，所述控制器3向电控阀4发送关闭指令。

因用户用水的用水量不可能一直保持不变，在不同的设定时长T内总会存在高低起伏，所以对于波动值，波动值为0时，可判断为非人为的漏水情况，优选前后设定时长T内水流量值的差值百分比采用了正负的15％，当然水流量值的差值百分比并不限制于15％，可进行适应性的预设差值百分比，漏水的判断标准随之发生相应的改变。

控制器3上设置有复位按钮8，复位按钮8伸出至箱体9外，方便用户按压复位按钮8，当按下复位按钮8控制器3发出开启指令，电控阀4开启，在发生漏水后，控制器3向电控阀4发送关闭命令，电控阀4关闭，当电控阀4关闭后，便不会自动开启，此时便无法进行用水，在用户完成对于漏水处的修复后，可通过按下控制器3上的复位按钮8，通过复位按钮8使开启命令传递至控制器3，此时控制器3发出开启指令电控阀4开启。

优选的，管道1内从进水口10开始，依次为水流传感器2、水流发电机7、电控阀4在至出水口11。

一种水管漏水检测装置的工作原理：

在设定时长T内，水流传感器2对于流经管道1的水流量值进行收集且传输至控制器3，控制器3对于接收到的前后两次水流量值进行波动的计算，且通过对于波动值的判断，当设定时长T结束，且在该设定时长T内一直满足|(Q_N-Q_N-1)/Q_N-1|≤A，则判定为漏水，控制器3发出关闭指令能够使电控阀4关闭，在设定时长T内，当出现|(Q_N-Q_N-1)/Q_N-1|＞A时，则判定为不漏水，控制器3上的清零模块6将水流传感器2上的水流量值清零，水流传感器2重新开始采集水流量值，控制器3上的清零模块6将设定时长T归零，使设定时长T重新开始计时，控制器3继续接收水流传感器2采集到的水流量值，继续计算前后两次水流量值的波动值，判断是否漏水。

本发明还提供了一种水管漏水检测方法，应用于上述水管漏水检测装置中，该方法包括如下步骤：

a、所述水流传感器采集水流量值且将水流量值传输至所述控制器，所述控制器接收水流量的值且储存；

b、当设定时长T结束，且在该设定时长T内一直满足|(Q_N-Q_N-1)/Q_N-1|≤A，则判定为漏水，所述控制器向电控阀发送关闭指令；

在设定时长T内，当出现|(Q_N-Q_N-1)/Q_N-1|＞A时，判定为不漏水，设定时长T重新开始计时；

c、控制器继续接收下一次水流传感器采集到的水流量值。

控制器3在完成b步骤后，控制器3上的清零单元6会将水流传感器2上的水流量值清零，控制器3在完成b步骤后，清零单元6将设定时长T归零使设定时长T重新开始计时。

在用户按下复位按钮8后，控制器3会发出开启指令，使电控阀4开启。

图2为水管漏水检测方法的流程图，包括：

开启用水装置阀门。

开启水管漏水检测装置。

接收用户设定的设定时长T。

在设定时长T内，水流传感器2采集水流量值发送至控制器3。

接收水流量数据且储存，计算前后两次的波动值，当设定时长T结束，计算得出的波动值在该设定时长T内是否一直符合|(Q_N-Q_N-1)/Q_N-1|≤A，若符合则关闭电控阀4。

波动值若符合|(Q_N-Q_N-1)/Q_N-1|＞A，设定时长T重新开始计时，继续接收水流量值，且对于新接收到的水流量值进行判定。

以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (7)

1.一种水管漏水检测装置，其特征是，包括：

管道(1)，用于水流通过；

水流传感器(2)，所述水流传感器(2)安装于所述管道(1)内，所述水流传感器(2)用于采集水流量值且将水流量值传输至控制器(3)；

控制器(3)，所述控制器(3)电连接所述水流传感器(2)，所述控制器(3)用于接收水流量值且储存；

假设水流传感器(2)第一次采集的水流量值为Q₁，水流传感器(2)第二次采集的水流量值为Q₂，水流传感器(2)第N次采集的水流量值为Q_N，

水流量值的波动值为δ_Q＝Q_N-Q_N-1，设定相邻两次水流量值的差值百分比的最大值为+A，最小值为-A；

假设设定时长为T，在完成是否漏水的判定后，设定时长T重置运行；

在设定时长T内，当出现|(Q_N-Q_N-1)/Q_N-1|＞A时，则判定为不漏水，设定时长T重新开始计时，所述控制器(3)正常运行；

当设定时长T结束，且在该设定时长T内一直满足|(Q_N-Q_N-1)/Q_N-1|≤A，则判定为漏水，所述控制器(3)向电控阀(4)发送关闭指令；

电控阀(4)，所述电控阀(4)电连接所述控制器(3)，当所述电控阀(4)接收到所述控制器(3)发出的关闭指令时，所述电控阀(4)关闭；

供电单元(5)，所述供电单元(5)与所述控制器(3)、所述电控阀(4)、所述水流传感器(2)电连接；所述控制器上还设置有清零单元(6)，所述清零单元(6)用于在控制器(3)接收到水流量值后，将所述水流传感器(2)上的水流量值归零，所述清零单元(6)还能够使设定时长T重置运行。

2.根据权利要求1所述的一种水管漏水检测装置，其特征是：所述供电单元(5)为水流发电机(7)，所述水流发电机(7)安装于所述管道(1)内。

3.根据权利要求1所述的一种水管漏水检测装置，其特征是：所述控制器(3)上设置有复位按钮(8)，当按下所述复位按钮(8)所述控制器(3)发出开启指令，所述电控阀(4)开启。

4.根据权利要求3所述的一种水管漏水检测装置，其特征是：所述水流传感器(2)、所述控制器(3)设置于箱体(9)内，所述复位按钮(8)伸出至所述箱体(9)外，所述管道(1)一端设置有进水口(10)，另一端设置有出水口(11)，所述管道(1)穿设于所述箱体(9)且所述出水口(11)以及进水口(10)均伸出至所述箱体(9)外。

5.一种采用如权利要求3所述的水管漏水检测装置的水管漏水检测方法，其特征是：包括以下步骤，

设定时长T；

假设水流传感器(2)第一次采集的水流量值为Q₁，水流传感器(2)第二次采集的水流量值为Q₂，水流传感器(2)第N次采集的水流量值为Q_N；

水流量值的波动值为δ_Q＝Q_N-Q_N-1，设定相邻两次水流量值的差值百分比的最大值为+A，最小值为-A；

a、所述水流传感器(2)采集水流量值且将水流量值传输至所述控制器(3)，所述控制器(3)接收水流量的值且储存；

b、当设定时长T结束，且在该设定时长T内一直满足|(Q_N-Q_N-1)/Q_N-1|≤A，则判定为漏水，所述控制器(3)向电控阀(4)发送关闭指令；

在设定时长T内，当出现|(Q_N-Q_N-1)/Q_N-1|＞A时，判定为不漏水，设定时长T重新开始计时；

c、控制器(3)继续接收下一次水流传感器(2)采集到的水流量值。

6.根据权利要求5所述的一种水管漏水检测方法，其特征是：所述控制器(3)在完成b步骤后，所述清零单元(6)将所述水流传感器(2)上的水流量值清零，所述清零单元(6)将设定时长T重置运行。

7.根据权利要求5所述的一种水管漏水检测方法，其特征是：当用户按下复位按钮(8)后，所述控制器(3)发出开启指令，所述电控阀(4)开启。

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