CN112284476B - 一种基于物联网的智能监控水表 - Google Patents
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Abstract
一种基于物联网的智能监控水表,包括一个总水表本体及多个分水表本体;还具有发射端监测机构和接收端机构;每套发射端监测机构包括电性连接的水流发电机、探测电路、触发电路和发射电路,水流发电机的进水端、出水端串联安装在总水表本体出水管和分水表本体的进水端之间;接收端机构包括电性两极的水流发电机A、信号电路、无线接收电路和短信电路;水流发电机A的进水端、出水端串联安装在总水表本体进水管和自来水供水管之间。本发明如果总水表本体和多个分水表本体之间的地下管道等有漏水现象,短信模块就会给管理人员推送短信,提示管理人员地下管道存在漏水现象、及时进行查漏检修,不但减少了水源浪费,并减少了出现较大次生灾害机率。
Description
技术领域
本发明涉及水表应用设备技术领域,特别是一种基于物联网的智能监控水表。
背景技术
水表作为一种计量机构,是供水系统中必不可少的设备。水表一般分为普通计量水表和预付费水表。无论是普通水表还是预付费水表,只能实现水表计量及收费功能,无法为使用者提供更多的功能。实际情况下,小区等区域范围内供水中,无论是市政自来水管网供水以及小区的二次供水系统供水,因管道安装质量欠佳或者管道锈蚀、管道本身质量等影响,均存在管道和其他供水辅助设备(比如阀门等)漏水的机率。
在发生管道等漏水时,特别是位于地面之下的管道漏水,由于不能目视,现有技术中也没有一种可用的实时探测机构,因此管理人员不能第一时间知晓情况,这样不但会造成水源浪费,且漏水过多时还会造成地面塌陷等次生灾害,给安全供水带来了极大影响。基于上述,提供一种专用于小区等区域范围内供水监测使用,不但具有普通水表的功能,还能在使用中监测地下管道等是否漏水的智能监控水表显得尤为必要。
发明内容
为了克服现有水表因结构所限,无法为使用者提供地下管道是否存在漏水情况的弊端,本发明提供了专用于小区等区域范围内供水使用,一个总水表本体和多个分水表本体配合协同使用,不但具有普通水表的用水计费功能,且能有效监测总水表本体和多个分数表本体之间的地下管道等(包括之间的阀门等设施)是否存在漏水现象,在发生漏水时,能及时给予管理人员短息提示进行检修的一种基于物联网的智能监控水表。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种基于物联网的智能监控水表,包括一个总水表本体及多个分水表本体;其特征在于还具有发射端监测机构和接收端机构,发射端监测机构具有相同的多套分别安装在多个分水表本体处,接收端机构安装在总水表本体处;所述每套发射端监测机构包括水流发电机、探测电路、触发电路和发射电路,水流发电机的进水端、出水端串联安装在总水表本体出水管和分水表本体的进水端之间;所述探测电路和发射电路、触发电路安装在元件盒内;所述水流发电机的电源两极和探测电路、触发电路、发射电路的电源输入两端分别电性连接;所述探测电路的两路信号输出端和触发电路的两路信号输入端分别电性连接,触发电路的信号输出端和发射电路的信号输入端电性连接;所述接收端机构包括水流发电机A、信号电路、无线接收电路和短信电路;所述水流发电机A的进水端、出水端串联安装在总水表本体进水管和自来水供水管之间;所述信号电路、无线接收电路和短信电路安装在元件盒A内;所述水流发电机A的电源两极和信号电路、无线接收电路的电源输入两端分别电性连接,信号电路的信号输出端和无线接收电路的控制信号端电性连接,无线接收电路的电源输出端和短信电路的电源输入端电性连接。
进一步地,所述每套发射端监测机构的探测电路包括蓄电池、二极管、电源开关、电阻、NPN三极管和继电器,其间电性接,二极管负极和蓄电池正极、电源开关一端连接,电源开关另一端和第一只电阻一端、继电器正极及控制电源输入端连接,第一只电阻另一端和第一只NPN三极管集电极、第二只NPN三极管基极连接,第二只NPN三极管集电极和继电器负极电源输入端连接,第二只电阻一端和第一只NPN三极管基极连接,两只NPN三极管发射极和蓄电池负极连接,第二只电阻另一端和二极管正极连接。
进一步地,所述每套发射端监测机构的触发电路包括时间控制器模块、继电器,其间电性连接,两路时间控制器模块的负极电源输入端及负极触发信号输入端、两只继电器负极电源输入端连接,两路时间控制器模块的正极电源输入端及控制电源输入端分别连接,两路时间控制器模块的电源输出端和两只继电器正极电源输入端分别连接。
进一步地,所述每套发射端监测机构的发射电路是无线发射电路模块。
进一步地,所述接收端机构的信号电路包括蓄电池、二极管、电源开关、电阻、NPN三极管和继电器,其间电性连接,二极管负极和蓄电池正极、电源开关一端连接,电源开关另一端和继电器正极及控制电源输入端连接,电阻一端和NPN三极管基极连接,NPN三极管集电极和继电器负极电源输入端连接, NPN三极管发射极和蓄电池负极连接,电阻另一端和二极管正极连接。
进一步地,所述接收端机构的无线接收电路包括无线接收电路模块、电阻、NPN三极管和继电器,其间电性连接,四只继电器正极电源输入端和第一只继电器控制电源输入端连接,第一只继电器常开触点端和第二只继电器控制电源输入端连接,第二只继电器常开触点端和第三只继电器控制电源输入端连接,第三只继电器常开触点端和第四只继电器控制电源输入端连接,四只NPN三极管发射极和无线接收电路模块的负极电源输入端连接,四只NPN三极管集电极和四只继电器负极电源输入端连接,无线接收电路模块的四个输出端和四只电阻一端分别连接,四只电阻另一端分别和四只NPN三极管基极连接。
进一步地,所述接收端机构的短信电路是短信报警模块。
本发明有益效果是:本发明专用于小区等区域范围内供水使用,具备智能化,一个总水表本体和多个分水表本体配合协同使用,不但具有普通水表的用水计费功能,且能有效监测总水表本体和多个分数表本体之间的地下管道等是否存在漏水现象。应用中,多个分水表本体在没有人用水时(比如深夜时间段,分水表本体控制的一栋或多栋住宅楼没有用水现象)会分别发送一路无线闭合信号,当多个分水表本体处均没有用水、现场分别同时发送多路无线闭合信号后,如果总水表本体和多个分水表本体之间的地下管道没有漏水现象,那么短信模块不会给管理人员推送短信。当多个分水表本体处均没有用水、现场分别发送多路无线闭合信号后,如果总水表本体和多个分水表本体之间的地下管道等有漏水现象,总水表本体在进行用水计量,那么短信模块就会给管理人员推送短信,提示管理人员地下管道存在漏水现象、及时进行查漏检修,不但减少了水源浪费,并减少了出现较大次生灾害(比如地面塌陷)的机率。基于上述,本发明具有好的应用前景。
附图说明
以下结合附图和实施例将本发明做进一步说明。
图1、2是本发明体结构示意图。
图3、4是本发明电路图。
具体实施方式
图1、2中所示,一种基于物联网的智能监控水表,包括一个总水表本体2(安装在小区泵房内等)及四个分水表本体1,四个分水表本体1的进水管和总水表本体2的出水管经管道连接,每个分水表本体1(比如为一栋楼计量供水)的出水管和多个单住户的水表进水管分别经管道连接(总水表本体2也可以是一个单元楼的总水表,分水表本体1也可以是一个单元楼的多家住户水表,用来监测用户管道和单元楼总供水管道之间是否存在漏水现象);还具有发射端监测机构3和接收端机构4,发射端监测机构3具有相同的四套、分别安装在四个分水表本体1处,接收端机构4安装在总水表本体2处;所述每套发射端监测机构2包括水流发电机31、探测电路32、触发电路33和发射电路34,水流发电机31的进水端、出水端经管道及管道接头分别串联安装在总水表本体2出水管和分水表本体1的进水管之间;所述探测电路32和发射电路34、触发电路33安装在元件盒35内电路板上,元件盒35安装在分水表本体1附近;所述接收端机构4包括水流发电机A41、信号电路42、无线接收电路43和短信电路44;所述水流发电机A41的进水端、出水端经管道及管道接头分别串联安装在总水表本体2进水管和市政管道或二次供水管道出水管之间;所述信号电路42、无线接收电路43和短信电路44安装在元件盒A45内电路板上,元件盒A45安装在总水表本体2附近。
图3所示,本发明中,四套发射端监测机构结合一套接收端机构工作原理一致,以下内容主要以其中一套发射端监测机构和一套接收端机构的结构及工作原理做代表性说明。每套发射端监测机构的水流发电机G1是型号DB-268小型叶轮式6V直流水流发电机,工作时其进水端进水、出水端出水后,流动的自来水流会使其内部的叶轮转动,转动的叶轮带动其内部的转子转动从而发出电能。每套发射端监测机构的探测电路包括型号6V/10Ah的锂蓄电池G2、二极管VD、电源开关S1、电阻R1及R2、NPN三极管Q1及Q2和继电器K1,其间经电路板布线连接,二极管VD负极和蓄电池G2正极、电源开关S1一端连接,电源开关S1另一端和第一只电阻R2一端、继电器K1正极及控制电源输入端连接,第一只电阻R2另一端和第一只NPN三极管Q1集电极、第二只NPN三极管Q2基极连接,第二只NPN三极管Q2集电极和继电器K1负极电源输入端连接,第二只电阻R1一端和第一只NPN三极管Q1基极连接,两只NPN三极管Q1及Q2发射极和蓄电池G2负极连接,第二只电阻R1另一端和二极管VD正极连接。每套发射端监测机构的触发电路包括时间控制器模块A1及A、继电器K及K2,其间经电路板布线连接,两路时间控制器模块A1及A的负极电源输入端2脚及负极触发信号输入端4脚、两只继电器K及K2负极电源输入端连接,两路时间控制器模块A1及A的正极电源输入端1脚及控制电源输入端6脚分别连接,两路时间控制器模块A1及A的电源输出端7脚和两只继电器K及K2正极电源输入端分别连接;时间控制器模块A1及A是型号YYC-2S的时间继电器模块电路成品,其具有两个电源输入端1及2脚,两个触发信号输入端3及4脚,一个常闭触点端5脚,一个常开触点端7脚,一个控制电源输入端6脚(6脚和1脚连接),一个四位液晶显示屏,一个设置按键、一个时间加按键、一个时间减按键、一个打开及关闭数显按键,通电后操作者分别按下调节四只设置按键能设定在需要的时间段6脚和7脚连通输出一定时间的电源。每套发射端监测机构的发射电路A2是型号SF2000、无线信号发射距离2000米的无线发射电路模块成品(内部具有编码电路,通过编码电路不同编码、能防止同型号无线发射电路模块发送无线信号相互干扰),其具有四只无线发射按键,分别按下后,无线发射电路模块A2能发射出不同的四路无线控制信号(每只按键第一次按下,无线发射电路模块A2发射出无线闭合信号,下一次按下时发射出无线开路信号,依次循环,分别按下其中一只按键后,无线发射电路模块A2会循环发射出无线闭合信号及无线开路信号)。
图3所示,所述四套发射端监测机构中,第一套发射端监测机构的触发电路信号输出端继电器K、K2控制触点端及常开触点端和第一套发射端监测机构的发射电路信号输入端无线发射电路模块A2的第一只无线发射按键S1下两个触点分别经导线连接;第二套发射端监测机构的触发电路信号输出端继电器K、K2控制触点端及常开触点端和第二套发射端监测机构的发射电路信号输入端无线发射电路模块A2的第二只无线发射按键S2下两个触点分别经导线连接;第三套发射端监测机构的触发电路信号输出端继电器K、K2控制触点端及常开触点端和第三套发射端监测机构的发射电路信号输入端无线发射电路模块A2的第三只无线发射按键S3下两个触点分别经导线连接;第四套发射端监测机构的触发电路信号输出端继电器K、K2控制触点端及常开触点端和第四套发射端监测机构的发射电路信号输入端无线发射电路模块A2的第四只无线发射按键S4下两个触点分别经导线连接。水流发电机G1的电源两极和探测电路电源输入两端二极管VD正极及NPN三极管Q1发射极、触发电路电源输入两端时间控制器模块A1及A的1及2脚、发射电路电源输入两端无线发射电路模块A2的1及2脚分别经导线连接;所述探测电路的两路信号输出端继电器K1常开触点端、常闭触点端和触发电路的两路信号输入端时间控制器模块A1及A的3脚分别经导线连接。
图4所示,接收端机构的水流发电机A(G3)是型号DB-268小型叶轮式6V直流水流发电机。接收端机构的信号电路包括型号6V/10Ah的锂蓄电池G4、二极管VD2、电源开关S2、电阻R3、NPN三极管Q3和继电器K4,其间经电路板布线连接,二极管VD2负极和蓄电池G4正极、电源开关S2一端连接,电源开关S2另一端和继电器K4正极及控制电源输入端连接,电阻R3一端和NPN三极管Q3基极连接,NPN三极管Q3集电极和继电器K4负极电源输入端连接, NPN三极管Q3发射极和蓄电池G4负极连接,电阻R3另一端和二极管VD1正极连接。接收端机构的无线接收电路包括型号SF2000的无线接收电路模块成品A3(内部具有编码电路,通过编码电路不同编码能防止同型号无线接收电路模块接收无线信号相互干扰),电阻R4、R5、R6、R7,NPN三极管Q4、Q5、Q6、Q7和继电器K5、K6、K7、K8,其间经电路板布线连接;四只继电器K5、K6、K7、K8正极电源输入端和第一只继电器K5控制电源输入端连接,第一只继电器K5常开触点端和第二只继电器K6控制电源输入端连接,第二只继电器K常开触点端和第三只继电器K7控制电源输入端连接,第三只继电器K7常开触点端和第四只继电器K8控制电源输入端连接,四只NPN三极管Q4、Q5、Q6、Q7发射极和无线接收电路模块A3的负极电源输入端3脚连接,四只NPN三极管Q4、Q5、Q6、Q7集电极和四只继电器K5、K6、K7、K8负极电源输入端分别连接,无线接收电路模块A3的四个输出端4、5、6、7脚和四只电阻R4、R5、R6、R7一端分别连接,四只电阻R4、R5、R6、R7另一端分别和四只NPN三极管Q4、Q5、Q6、Q7基极连接。接收端机构的短信电路A4是型号GSM DTU SIM800C的短信报警模块成品,短信报警模块成品A4具有两个电源输入端1及2脚,八路信号输入端口3-10脚,每路信号输入端口输入低电平信号后,短信报警模块成品A4会经无线移动网络发送一条短信,短信报警模块成品A4内可储存不同内容短信(本实施例管理人员通过短信报警模块成品自身功能预先编辑一条短信,内容是“管道有漏水”等,信号输入端口3脚被触发后,短信报警模块成品可自动为内部预先存入的管理人员电话号码发送短信;短信报警模块成品A4的2及3脚连接。所述水流发电机AG3的电源两极和信号电路电源输入两端二极管VD2正极及NPN三极管Q3发射极、无线接收电路电源输入两端无线接收电路模块A3电源输入两端1及3脚分别经导线连接,信号电路的信号输出端继电器K4常开触点端和无线接收电路的控制信号端继电器K5控制电源输入端经导线连接,无线接收电路的电源输出端继电器K8常开触点端及NPN三极管Q4发射极和短信电路A4的电源输入两端1及2脚分别经导线连接。
图1、3所示,四套发射端监测机构中,用水时自来水分别从分水表本体进水端流入、出水端流出,这样流动的水流会分别带动水流发电机G1的叶轮转动,进而水流发电机G1发出6V左右直流电源(空载高于6V、以便为6V蓄电池G2充电)为蓄电池G2充电,四套发射端监测机构的蓄电池G2为四套发射端监测机构所有电路供电,并保证没有水流动时的所有电路用电。四套发射端监测机构中,打开电源开关S1后,蓄电池G2输出的电源会进入探测电路、触发电路、发射电路的电源输入两端,于是上述电路处于得电工作状态。当分水表本体1处于用户用水状态、水流发电机G1发电时,6V左右电源正极会经电阻R1降压限流进入NPN三极管Q1的基极(由于二极管VD单向导通作用,水流发电机G1输出的电源会进入蓄电池G2、蓄电池G2输出的电源不会进入电阻R1,防止了蓄电池G2电源进入NPN三极管Q1基极对电路带来的影响),于是,NPN三极管Q1导通集电极输出低电平进入NPN三极管Q2的基极,NPN三极管Q2基极无合适偏压处于截止状态(只要有水流动,即使水流小,但是发电机G1发出的电压经电阻R1降压限流进入NPN三极管Q1基极后都会高于0.7V,于是NPN三极管Q1导通),那么继电器K1也就不会得电吸合。当分水表本体1没有处于用户用水状态(比如深夜时间段没有住户用水)、水流发电机G1没有发电时, NPN三极管Q1的基极由于无高电平输入截止,于是,NPN三极管Q2基极经由电阻R2降压限流从蓄电池G2正极获得合适正向偏压导通、其集电极输出低电平进入继电器K1负极电源输入端,于是,继电器K1得电吸合其控制电源输入端和常开触点端闭合、常闭触点端和控制触点端开路。由于,两路时间控制器模块A1及A的正极触发信号输入端3脚分别和继电器K1的常开触点端及常闭触点端连接,所以分水表本体1没有人用水时、第一路时间控制器模块A1会被输入正极触发信号,分水表本体1有人用水时、第二路时间控制器模块A会被输入正极触发信号。时间控制器模块A1的3脚被输入触发信号后,在其内部电路及技术人员设定的7脚输出电源时间作用下,会输出3秒钟电源进入继电器K的正极电源输入端,于是继电器K得电吸合其控制触点端和常开触点端闭合3秒钟;时间控制器模块A的3脚被输入触发信号后,在其内部电路及技术人员设定的7脚输出电源时间作用下,会输出3秒钟电源进入继电器K2的正极电源输入端,于是,继电器K2得电吸合其控制触点端和常开触点端闭合3秒钟。
图1、3所示,由于,第一个分水表本体处、第一套发射端监测机构的继电器K及K2控制触点端及常开触点端和第一套发射端监测机构的无线发射电路模块A2的第一只无线发射按键S1下两个触点分别经导线连接;所以第一个分水表本体处没有人用水(经分水表本体计量供水的用户用水)、继电器K得电吸合其控制触点端和常开触点端闭合3秒钟时,第一套发射端监测机构的无线发射电路模块A2会发射出第一路无线闭合信号(发射按键S1键下两个触点第一次闭合3秒钟),有人用水,继电器K2得电吸合其控制触点端和常开触点端闭合3秒钟时,第一套发射端监测机构的无线发射电路模块A2会发射出第一路无线开路信号(发射按键S1键下两个触点第二次闭合3秒钟)。由于,第二个分水表本体处、第二套发射端监测机构的继电器K及K2控制触点端及常开触点端和第二套发射端监测机构的无线发射电路模块A2的第二只无线发射按键S2下两个触点分别经导线连接;所以第二个分水表本体处没有人用水(经分水表本体计量供水的用户用水)、继电器K得电吸合其控制触点端和常开触点端闭合3秒钟时,第二套发射端监测机构的无线发射电路模块A2会发射出第二路无线闭合信号(发射按键S2键下两个触点第一次闭合3秒钟),有人用水,继电器K2得电吸合其控制触点端和常开触点端闭合3秒钟时,第二套发射端监测机构的无线发射电路模块A2会发射出第二路无线开路信号(发射按键S2键下两个触点第二次闭合3秒钟)。由于,第三个分水表本体处、第三套发射端监测机构的继电器K及K2控制触点端及常开触点端和第三套发射端监测机构的无线发射电路模块A2的第三只无线发射按键S3下两个触点分别经导线连接;所以第三个分水表本体处没有人用水(经分水表本体计量供水的用户用水)、继电器K得电吸合其控制触点端和常开触点端闭合3秒钟时,第三套发射端监测机构的无线发射电路模块A2会发射出第三路无线闭合信号(发射按键S3键下两个触点第一次闭合3秒钟),有人用水,继电器K2得电吸合其控制触点端和常开触点端闭合3秒钟时,第三套发射端监测机构的无线发射路模块A2会发射出第三路无线开路信号(发射按键S3键下两个触点第二次闭合3秒钟)。由于,第四个分水表本体处、第四套发射端监测机构的继电器K及K2控制触点端及常开触点端和第四套发射端监测机构的无线发射电路模块A2的第四只无线发射按键S4下两个触点分别经导线连接;所以第四个分水表本体处没有人用水(经分水表本体计量供水的用户用水)、继电器K得电吸合其控制触点端和常开触点端闭合3秒钟时,第四套发射端监测机构的无线发射电路模块A2会发射出第四路无线闭合信号(发射按键S4键下两个触点第一次闭合3秒钟),有人用水,继电器K2得电吸合其控制触点端和常开触点端闭合3秒钟时,第四套发射端监测机构的无线发射电路模块A2会发射出第四路无线开路信号(发射按键S4键下两个触点第二次闭合3秒钟)。需要说明的是,每套发射端监测机构中,本发明初始安装及关闭电源开关S1、打开电源开关S1前,需要关闭分水表本体和用户用水管道之间的总闸,然后依次再打开电源开关S1及总闸,保证初始状态下继电器K得电吸合一次,无线发射电路模块成品A2先发射一次无线闭合信号(如果先打开水闸再打开电源开关S1,有用户用水,那么继电器K1由于失电,无线发射电路模块A2就会第一次发射出无线闭合信号,没有人用水时,那么继电器K1由于得电,无线发射电路模块A2就会第一次发射出无线开路信号,造成整体电路无法正常工作)。
图2、4所示,用水时,自来水分别从总水表本体2进水端及出水端流入、流出,这样流动的水流会带动水流发电机G3的叶轮转动,水流发电机G3发出6V左右直流电源(空载高于6V、以便为6V蓄电池G4充电)为蓄电池G4充电,蓄电池G4为接收端机构供电,并保证没有水流动时的所有电路用电。接收端机构中,打开电源开关S2后,蓄电池G4输出的电源进入信号电路和短信电路、无线接收电路的电源输入两端,于是上述电路处于得电工作状态。当总水表本体2处于用户用水状态、水流发电机G3发电时(此种用水状态不一定是多个分水表处有人用水,比如半夜时间住宅楼没有人用水,有可能是总水表本体和多个分水表本体之间有管道漏水),6V左右电源正极会经电阻R3降压限流进入NPN三极管Q3的基极(由于二极管VD2单向导通作用,水流发电机G3输出的电源会进入蓄电池G3、蓄电池G4输出的电源不会进入电阻R3,防止了蓄电池G4电源进入NPN三极管Q3基极对电路带来的影响),于是,NPN三极管Q4导通集电极输出低电平进入继电器K4负极电源输入端(只要有水流动,即使水流小,但是发电机G3发出的电压经电阻R3降压限流进入NPN三极管Q3基极后都会高于0.7V,于是NPN三极管Q3导通),于是,继电器K4得电吸合其控制电源输入端和常开触点端闭合。由于,继电器K4常开触点端和无线接收电路的控制信号端继电器K5控制及正极电源输入端连接,所以四个分水表本体处任意一处在用水,或者任意一个分水表本体和总水表本体之间的地下管道有漏水时,继电器K5控制及正极电源输入端会处于得电状态。当总水表本体处于用户没有用水(比如半夜时间住宅楼没有人用水,总水表本体和多个分水表本体之间也没有管道漏水),水流发电机G3没有发电时,NPN三极管Q3的基极由于无高电平输入截止,于是,继电器K4失电不再吸合其控制电源输入端和常开触点端开路,这样继电器K5控制及正极电源输入端也会处于失电状态。
图1、2、3、4所示,当第一个分水表本体处没有人用水,无线发射电路模块A2发射出第一路无线闭合信号,总水表本体处有水流输出(代表其他分水表本体在用水,或者分水表本体和总水表本体之间的地下管道有漏水情况),无线接收电路模块A3接收到第一路无线闭合信号后其4脚会输出高电平经电阻R4降压限流进入NPN三极管Q4的基极,进而NPN三极管Q4导通集电极输出低电平进入继电器K5负极电源输入端,继电器K5得电吸合其控制电源输入端和常开触点端闭合;由于,继电器K6控制电源输入端和继电器K5常开触点端连接,所以,为6V电源正极经继电器K5控制电源输入端及常开触点端、继电器K6控制电源输入端及常开触点端、继电器K7控制电源输入端及常开触点端、继电器K8控制电源输入端及常开触点端进入短信模块A4正极提供了条件,为短信模块A4得电工作做好了准备。当第二个分水表本体处没有人用水,无线发射电路模块A2发射出第二路无线闭合信号,总水表本体处有水流输出,无线接收电路模块A3接收到第二路无线闭合信号后其5脚会输出高电平经电阻R5降压限流进入NPN三极管Q5的基极,进而NPN三极管Q5导通集电极输出低电平进入继电器K6负极电源输入端,继电器K6得电吸合其控制电源输入端和常开触点端闭合;由于,继电器K7控制电源输入端和继电器K6常开触点端连接,所以,为6V电源正极经继电器K5控制电源输入端及常开触点端、继电器K6控制电源输入端及常开触点端、继电器K7控制电源输入端及常开触点端、继电器K8控制电源输入端及常开触点端进入短信模块A4正极提供了条件,为短信模块A4得电工作做好了准备。当第三个分水表本体处没有人用水,无线发射电路模块A2发射出第三路无线闭合信号,总水表本体处有水流输出,无线接收电路模块A3接收到第三路无线闭合信号后其6脚会输出高电平经电阻R5降压限流进入NPN三极管Q6的基极,进而NPN三极管Q6导通集电极输出低电平进入继电器K7负极电源输入端,继电器K7得电吸合其控制电源输入端和常开触点端闭合;由于,继电器K8控制电源输入端和继电器K7开触点端连接,所以,为6V电源正极经继电器K5控制电源输入端及常开触点端、继电器K6控制电源输入端及常开触点端、继电器K7控制电源输入端及常开触点端、继电器K8控制电源输入端及常开触点端进入短信模块A4正极提供了条件,为短信模块A4得电工作做好了准备。当第四个分水表本体处没有人用水,无线发射电路模块A2发射出第四路无线闭合信号,总水表本体处有水流输出,无线接收电路模块A3接收到第四路无线闭合信号后其7脚会输出高电平经电阻R6降压限流进入NPN三极管Q7的基极,进而NPN三极管Q7导通集电极输出低电平进入继电器K8负极电源输入端,继电器K8得电吸合其控制电源输入端和常开触点端闭合,为6V电源正极经继电器K5控制电源输入端及常开触点端、继电器K6控制电源输入端及常开触点端、继电器K7控制电源输入端及常开触点端、继电器K8控制电源输入端及常开触点端进入短信模块A4正极提供了条件,为短信模块A4得电工作做好了准备。通过上述电路作用,总水表处有水流流动,全部分水表本体处没有用水情况时,短信模块A4会得电工作。短信模块A4得电工作后在其内部电路作用下,会将预先储存在其内部的短信发送出去,和短信模块A4建立连接的管理人员手机接收到短信后,就能第一时间了解到现场总水表本体和多个分水表本体之间的管道有漏水情况了(提示管理人员地下管道存在漏水、及时进行查漏检修,),就能尽可能短的时间内查询漏水点进行维护,不但减少了水源浪费,并减少了出现较大次生灾害(比如地面塌陷)的机率。上述接收到短信后就可判断出现场有漏水现象,是由于四个分水表本体处后端用户没有用水情况,但是总水表本体却显示总水表本体和分水表本体之间有水流动,那么毫无疑问,此刻就是现场总水表本体和多个分水表之间的管道等(阀门)有漏水情况了,因此远端管理人员就能直观掌握到现场发生了漏水现象。实际情况下,当四个分水表本体处显示没有用水现象,四路无线发射电路模块A2分别发射了无线闭合信号,但是当总水表本体和多个分水表之间的管道由于没有漏水情况,继电器K4没有得电吸合,那么继电器K5的正极及控制电源输入端由于没有电源输入,继电器K5、K6、K7、K8不会得电吸合,短信模块A4也就不会得电工作发送短信。也就是说,在上述电路共同作用下,只有四个分水表本体处都没有人用水(比如半夜)且总水表本体和多个分水表本体之间的管道有漏水情况,短信模块A4才会发送短信,满足了实际需要。
图1、2、3、4所示,当第一个分水表本体1处有人用水,无线发射电路模块A2发射出第一路无线开路信号,总水表本体处有水流输出,无线接收电路模块A3接收到第一路无线开路信号后其4脚会停止输出高电平进入NPN三极管Q4的基极,进而继电器K5失电其控制电源输入端和常开触点端开路,由于,继电器K6控制电源输入端和继电器K5常开触点端连接,所以,此刻不再为继电器K6控制电源输入端得电提供条件。当第二个分水表本体处有人用水,无线发射电路模块A2发射出第二路无线开路信号,总水表本体处有水流输出,无线接收电路模块A3接收到第二路无线开路信号后其5脚会停止输出高电平进入NPN三极管Q5的基极,进而继电器K6失电其控制电源输入端和常开触点端开路,由于,继电器K7控制电源输入端和继电器K6常开触点端连接,所以,此刻不再为继电器K7控制电源输入端得电提供条件。当第三个分水表本体处没有人用水,无线发射电路模块A2发射出第三路无线开路信号,总水表本体处有水流输出,无线接收电路模块A3接收到第三路无线开路信号后其6脚会停止输出高电平进入NPN三极管Q6的基极,进而继电器K7失电其控制电源输入端和常开触点端开路,由于,继电器K8控制电源输入端和继电器K7常开触点端连接,所以,此刻不再为继电器K8控制电源输入端得电提供条件。当第四个分水表本体处有人用水,无线发射电路模块A2发射出第四路无线开路信号,总水表本体处有水流输出,无线接收电路模块A3接收到第四路无线开路信号后其7脚会停止输出高电平进入NPN三极管Q7的基极,进而继电器K8失电其控制电源输入端和常开触点端开路,由于,短信模块A4正极电源输入端和继电器K8常开触点端连接,所以此刻短信模块A4不会得电工作。上述可见,只要一个分水表本体处用水,短信模块A4就不会得电工作,由于分水表本体后端的用户在用水,所以本发明此刻如果判断总水表本体及分水表本体地下之间是否漏水显然无法达到工作目的,因此本申请防止了误发出信号。
图1、2、3、4所示,需要说明的是,本发明不限于使用四个分水表本体,还可采用更多分水表本体,比如说八个分水表本体,那么其他四个分水表本体处的无线发射电路模块A2和原有四个无线发射电路模块A2的编码电路采用不同编码,再采用一套接收端机构(另一套接收端机构的无线接收电路模块和原有无线接收电路模块的编码电路编码不一致,并和另一套无线发射电路模块的编码电路编码一致),另一套接收端机构的第一只继电器控制电源输入端和原来一套接收端机构的第四只继电器常开触点端连接,另一套接收端机构的第四只继电器常开触点端和短信模块A4的1脚连接。通过上述,本申请就能达到监控八个分水表本体和总水表本体管道之间是否漏水的作用,只有八个分水表本体处没有用水现象且总水表本体没有流动水时(代表无漏水现象),短信模块A4才不发送短信,任意一个分水表本体和总水表本体之间的管道有漏水时,短信模块A4会发送短信,充分满足使用需要(本发明采用N套发射端监测机构和接收端机构配套使用)。电阻R1、R3阻值是100K;电阻R2阻值是47K;NPN三极管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7型号是9013;继电器K、K1、K2、K4、K5、K6、K7、K8是DC6V继电器。二极管VD、VD2型号是1N4001。
以上显示和描述了本发明的主要特征及本发明的优点,对于本领域技术人员而言,显然本发明限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (1)
1.一种基于物联网的智能监控水表,包括一个总水表本体及多个分水表本体;其特征在于还具有发射端监测机构和接收端机构,发射端监测机构具有相同的多套分别安装在多个分水表本体处,接收端机构安装在总水表本体处;所述每套发射端监测机构包括水流发电机、探测电路、触发电路和发射电路,水流发电机的进水端、出水端串联安装在总水表本体出水管和分水表本体的进水端之间;所述探测电路和发射电路、触发电路安装在元件盒内;所述水流发电机的电源两极和探测电路、触发电路、发射电路的电源输入两端分别电性连接;所述探测电路的两路信号输出端和触发电路的两路信号输入端分别电性连接,触发电路的信号输出端和发射电路的信号输入端电性连接;所述接收端机构包括水流发电机A、信号电路、无线接收电路和短信电路;所述水流发电机A的进水端、出水端串联安装在总水表本体进水管和自来水供水管之间;所述信号电路、无线接收电路和短信电路安装在元件盒A内;所述水流发电机A的电源两极和信号电路、无线接收电路的电源输入两端分别电性连接,信号电路的信号输出端和无线接收电路的控制信号端电性连接,无线接收电路的电源输出端和短信电路的电源输入端电性连接;每套发射端监测机构的探测电路包括蓄电池、二极管、电源开关、电阻、NPN三极管和继电器,其间电性接,二极管负极和蓄电池正极、电源开关一端连接,电源开关另一端和第一只电阻一端、继电器正极及控制电源输入端连接,第一只电阻另一端和第一只NPN三极管集电极、第二只NPN三极管基极连接,第二只NPN三极管集电极和继电器负极电源输入端连接,第二只电阻一端和第一只NPN三极管基极连接,两只NPN三极管发射极和蓄电池负极连接,第二只电阻另一端和二极管正极连接;每套发射端监测机构的触发电路包括时间控制器模块、继电器,其间电性连接,两路时间控制器模块的负极电源输入端及负极触发信号输入端、两只继电器负极电源输入端连接,两路时间控制器模块的正极电源输入端及控制电源输入端分别连接,两路时间控制器模块的电源输出端和两只继电器正极电源输入端分别连接;每套发射端监测机构的发射电路是无线发射电路模块;接收端机构的信号电路包括蓄电池、二极管、电源开关、电阻、NPN三极管和继电器,其间电性连接,二极管负极和蓄电池正极、电源开关一端连接,电源开关另一端和继电器正极及控制电源输入端连接,电阻一端和NPN三极管基极连接,NPN三极管集电极和继电器负极电源输入端连接, NPN三极管发射极和蓄电池负极连接,电阻另一端和二极管正极连接;接收端机构的无线接收电路包括无线接收电路模块、电阻、NPN三极管和继电器,其间电性连接,四只继电器正极电源输入端和第一只继电器控制电源输入端连接,第一只继电器常开触点端和第二只继电器控制电源输入端连接,第二只继电器常开触点端和第三只继电器控制电源输入端连接,第三只继电器常开触点端和第四只继电器控制电源输入端连接,四只NPN三极管发射极和无线接收电路模块的负极电源输入端连接,四只NPN三极管集电极和四只继电器负极电源输入端连接,无线接收电路模块的四个输出端和四只电阻一端分别连接,四只电阻另一端分别和四只NPN三极管基极连接;接收端机构的短信电路是短信报警模块。
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