CN112345015A - 智能物联网阀控系统与方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了智能物联网阀控系统与方法，其根据采集得到的水流量信息确定水表对应的实际用水状态记录信息，并利用该实际用水状态记录信息判断水表的工作正常与否以及确定水表对应的用水总费用信息，最后通过物联网实现水表与云端控制中心的信息交互，以使该云端控制中心能够适应性地调整水表的工作状态，从而使得水表能够根据用户的实际用水情况调整自身的阀门工作状态或者对用户进行用水预警，这样能够提高供水管路网路的供水智能化和自动化程度和改善水表的阀门控制效率。

Description

智能物联网阀控系统与方法

技术领域

本发明涉及物联网控制的技术领域，特别涉及智能物联网阀控系统与方法。

背景技术

目前，数字智能水表已经取代传统机械式水表来对供水管路网络进行用水计量，该数字智能水表通常采用霍尔元件来进行水流量检测，其通过电气化方式来进行用水计量，其相比于传统的机械传动式用水计量，不仅能够提高水流量检测的灵敏度和准确度，并且还能够有效地抑制外界的干扰和延长水表的工作寿命。虽然，数字智能水表已经广泛应用于供水管路网络中，但是每一个数字智能水表都是单独进行计量工作的，其无法根据其计量得到的用水量信息调整自身的阀门工作状态或者进行相应的用水预警，这严重地制约供水管路网路的供水智能化和自动化程度，并且无法实现数字智能水表的联动工作和改善数字智能水表的工作性能。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供智能物联网阀控系统与方法，其通过获取供水管路网络中水表的水流量信息，并根据该水流量信息，确定该水表对应的实际用水状态记录信息，并根据该实际用水状态记录信息，判断该水表的计量工作正常与否，并在该水表处于计量工作正常的情况下，再根据该实际用水状态记录信息，确定该水表对应的用水总费用信息，最后通过物联网将该用水总费用信息上传至云端控制中心，从而使该云端控制中心根据该用水总费用信息调整所述水表的工作状态；可见，该智能物联网阀控系统与方法能够根据采集得到的水流量信息确定水表对应的实际用水状态记录信息，并利用该实际用水状态记录信息判断水表的工作正常与否以及确定水表对应的用水总费用信息，最后通过物联网实现水表与云端控制中心的信息交互，以使该云端控制中心能够适应性地调整水表的工作状态，从而使得水表能够根据用户的实际用水情况调整自身的阀门工作状态或者对用户进行用水预警，这样能够提高供水管路网路的供水智能化和自动化程度和改善水表的阀门控制效率。

本发明提供智能物联网阀控系统，其特征在于，其包括水表流量采集模块、用水状态确定模块、水表工作状态判断模块、用水总费用信息确定模块和水表工作状态调整模块；其中。

所述水表流量采集模块用于获取供水管路网络中水表的水流量信息；

所述用水状态确定模块用于根据所述水流量信息，确定所述水表对应的实际用水状态记录信息；

所述水表工作状态判断模块用于根据所述实际用水状态记录信息，判断所述水表的计量工作正常与否；

所述用水总费用信息确定模块用于在所述水表处于计量工作正常的情况下，再根据所述实际用水状态记录信息，确定所述水表对应的用水总费用信息；

所述水表工作状态调整模块用于通过物联网将所述用水总费用信息上传至云端控制中心，从而使所述云端控制中心根据所述用水总费用信息调整所述水表的工作状态；

进一步，所述水表流量采集模块获取供水管路网络中水表的水流量信息具体包括：

采集供水管路网络中水表在一天24小时的正向水流量计量信息和反向水流量计量信息；

以及，

所述用水状态确定模块根据所述水流量信息，确定所述水表对应的实际用水状态记录信息具体包括：

根据所述正向水流量计量信息和所述反向水流量计量信息，确定所述水表对应的实际用水量总计量值以及在一天24小时中用水高峰时段的实际用水量与用水非高峰时段的实际用水量，以此作为所述水表对应的实际用水状态记录信息；

进一步，所述水表工作状态判断模块根据所述实际用水状态记录信息，判断所述水表的计量工作正常与否具体包括：

将所述实际用水量总计量值与预设用水量阈值进行比对，若所述实际用水量总计量值大于所述预设用水量阈值，或者所述用水非高峰时段的实际用水量大于或者等于所述用水高峰时段的实际用水量，则确定所述水表当前处于计量工作异常状态，否则，确定所述水表当前处于计量工作正常状态；

以及，

所述用水总费用信息确定模块在所述水表处于计量工作正常的情况下，再根据所述实际用水状态记录信息，确定所述水表对应的用水总费用信息具体包括：

在所述水表当前处于计量工作正常状态的情况下，根据所述用水高峰时段的实际用水量及用水高峰时段的用水计费单价，以及所述用水非高峰时段的实际用水量及用水非高峰时段的用水计费单价，确定所述水表对应的一天用水总费用信息；

进一步，所述水表工作状态调整模块通过物联网将所述用水总费用信息上传至云端控制中心，从而使所述云端控制中心根据所述用水总费用信息调整所述水表的工作状态具体包括：

通过物联网将所述一天用水总费用信息上传至云端控制中心，以使运算控制中心确定所述水表的累计用水总费用值；

并将所述累计用水总费用值与所述水表对应的预存水费金额值进行比对，若所述累计用水总费用值超过所述预存水费金额值，则通过所述物联网向所述水表发送阀门控制指令和/或用水量超额指令；

再指示所述水表根据所述阀门控制指令减小所述水表的阀门通过水流量，和/或指示所述水表根据所述用水量超额指令发出预警信号。

本发明提供智能物联网阀控方法，其特征在于，其包括如下步骤：

步骤S1，获取供水管路网络中水表的水流量信息，并根据所述水流量信息，确定所述水表对应的实际用水状态记录信息；

步骤S2，根据所述实际用水状态记录信息，判断所述水表的计量工作正常与否，并在所述水表处于计量工作正常的情况下，再根据所述实际用水状态记录信息，确定所述水表对应的用水总费用信息；

步骤S3，通过物联网将所述用水总费用信息上传至云端控制中心，从而使所述云端控制中心根据所述用水总费用信息调整所述水表的工作状态；

进一步，在所述步骤S1中，获取供水管路网络中水表的水流量信息，并根据所述水流量信息，确定所述水表对应的实际用水状态记录信息具体包括：

步骤S101，采集供水管路网络中水表在一天24小时的正向水流量计量信息和反向水流量计量信息；

步骤S102，根据所述正向水流量计量信息和所述反向水流量计量信息，确定所述水表对应的实际用水量总计量值以及在一天24小时中用水高峰时段的实际用水量与用水非高峰时段的实际用水量，以此作为所述水表对应的实际用水状态记录信息；

进一步，在所述步骤S2中，根据所述实际用水状态记录信息，判断所述水表的计量工作正常与否，并在所述水表处于计量工作正常的情况下，再根据所述实际用水状态记录信息，确定所述水表对应的用水总费用信息具体包括：

步骤S201，将所述实际用水量总计量值与预设用水量阈值进行比对，若所述实际用水量总计量值大于所述预设用水量阈值，或者所述用水非高峰时段的实际用水量大于或者等于所述用水高峰时段的实际用水量，则确定所述水表当前处于计量工作异常状态，否则，确定所述水表当前处于计量工作正常状态；

步骤S202，在所述水表当前处于计量工作正常状态的情况下，根据所述用水高峰时段的实际用水量及用水高峰时段的用水计费单价，以及所述用水非高峰时段的实际用水量及用水非高峰时段的用水计费单价，确定所述水表对应的一天用水总费用信息；

进一步，在所述步骤S3中，通过物联网将所述用水总费用信息上传至云端控制中心，从而使所述云端控制中心根据所述用水总费用信息调整所述水表的工作状态具体包括：

步骤S301，通过物联网将所述一天用水总费用信息上传至云端控制中心，以使运算控制中心确定所述水表的累计用水总费用值；

步骤S302，将所述累计用水总费用值与所述水表对应的预存水费金额值进行比对，若所述累计用水总费用值超过所述预存水费金额值，则通过所述物联网向所述水表发送阀门控制指令和/或用水量超额指令；

步骤S303，指示所述水表根据所述阀门控制指令减小所述水表的阀门通过水流量，和/或指示所述水表根据所述用水量超额指令发出预警信号；

进一步，在所述步骤S101中，采集供水管路网络中水表在一天24小时的正向水流量计量信息和反向水流量计量信息具体为通过在所述水表中设置霍尔传感器，当水流通过所述霍尔传感器时，该水流会带动所述霍尔传感器中的霍尔元件和感应磁铁之间围绕预设转轴发生相对转动，从而使得所述霍尔传感器被导通以检测得到所述水流的流速，再根据检测得到的所述流速得到经过所述水表的水流量，其中，所述正向水流量计量信息和所述反向水流量计量信息都是通过上述霍尔传感器的检测模式来得到，两者的区别只在于水流方向相反，其具体包括：

步骤S1011，利用下面公式(1)，确定当所述霍尔传感器被导通时经过所述水表的水流流速V：

在上述公式(1)中，L表示所述霍尔元件与所述预设转轴之间的距离，n表示所述霍尔传感器的导通次数，T_i表示所述霍尔传感器第i次导通时对应的时间，T_i-1表示所述霍尔传感器第i-1次导通时对应的时间，π表示圆周率；

步骤S1012，利用下面公式(2)，确定所述水表的阀门相对于水流的遮挡面积S：

在上述公式(2)中，R表示所述供水管路网络中供水管道的内径，表示，θ表示所述阀门的闭合角度，π表示圆周率；

步骤S1013，利用下面公式(3)，确定经过所述水表的水流量Q：

Q＝V×(πR²-S) (3)。

相比于现有技术，该智能物联网阀控系统与方法通过获取供水管路网络中水表的水流量信息，并根据该水流量信息，确定该水表对应的实际用水状态记录信息，并根据该实际用水状态记录信息，判断该水表的计量工作正常与否，并在该水表处于计量工作正常的情况下，再根据该实际用水状态记录信息，确定该水表对应的用水总费用信息，最后通过物联网将该用水总费用信息上传至云端控制中心，从而使该云端控制中心根据该用水总费用信息调整所述水表的工作状态；可见，该智能物联网阀控系统与方法能够根据采集得到的水流量信息确定水表对应的实际用水状态记录信息，并利用该实际用水状态记录信息判断水表的工作正常与否以及确定水表对应的用水总费用信息，最后通过物联网实现水表与云端控制中心的信息交互，以使该云端控制中心能够适应性地调整水表的工作状态，从而使得水表能够根据用户的实际用水情况调整自身的阀门工作状态或者对用户进行用水预警，这样能够提高供水管路网路的供水智能化和自动化程度和改善水表的阀门控制效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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他的附图。

图1为本发明提供的智能物联网阀控系统的结构示意图。

图2为本发明提供的智能物联网阀控方法的流程示意图。

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，所描述的实施例仅仅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作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。

参阅图1，为本发明实施例提供的智能物联网阀控系统的结构示意图。该智能物联网阀控系统包括水表流量采集模块、用水状态确定模块、水表工作状态判断模块、用水总费用信息确定模块和水表工作状态调整模块；其中。

该水表流量采集模块用于获取供水管路网络中水表的水流量信息；

该用水状态确定模块用于根据该水流量信息，确定该水表对应的实际用水状态记录信息；

该水表工作状态判断模块用于根据该实际用水状态记录信息，判断该水表的计量工作正常与否；

该用水总费用信息确定模块用于在该水表处于计量工作正常的情况下，再根据该实际用水状态记录信息，确定该水表对应的用水总费用信息；

该水表工作状态调整模块用于通过物联网将该用水总费用信息上传至云端控制中心，从而使该云端控制中心根据该用水总费用信息调整该水表的工作状态。

上述技术方案的有益效果为：该智能物联网阀控系统能够根据采集得到的水流量信息确定水表对应的实际用水状态记录信息，并利用该实际用水状态记录信息判断水表的工作正常与否以及确定水表对应的用水总费用信息，最后通过物联网实现水表与云端控制中心的信息交互，以使该云端控制中心能够适应性地调整水表的工作状态，从而使得水表能够根据用户的实际用水情况调整自身的阀门工作状态或者对用户进行用水预警，这样能够提高供水管路网路的供水智能化和自动化程度和改善水表的阀门控制效率。

优选地，该水表流量采集模块获取供水管路网络中水表的水流量信息具体包括：

采集供水管路网络中水表在一天24小时的正向水流量计量信息和反向水流量计量信息；

以及，

该用水状态确定模块根据该水流量信息，确定该水表对应的实际用水状态记录信息具体包括：

根据该正向水流量计量信息和该反向水流量计量信息，确定该水表对应的实际用水量总计量值以及在一天24小时中用水高峰时段的实际用水量与用水非高峰时段的实际用水量，以此作为该水表对应的实际用水状态记录信息。

上述技术方案的有益效果为：由于供水管路网络中会存在水流扰动，该水流扰动会影响水表的正常工作，具体为当用户正常用水时，相应的水表会产生相应的正向水流量计量信息，而该正向水流量计量信息真实反映用户的实际用水量，当用户停止用水时，该水流扰动会对该水表产生干扰从而使该水表形成相应的反向水流量计量信息，通过采集供水管路网络中水表在一天24小时的正向水流量计量信息和反向水流量计量信息，能够对水流扰动形成计量干扰进行有效的修正，从而提高该水表检测得到的实际用水总计量值的准确性，并且还能够对用户一天24小时的用水情况进行区分检测，以获得在做饭时段或者晚上时间等用水高峰时段的实际用水量，以及在下午时段等用水非高峰时段的实际用水量，从而最大限度地提高该实际用水状态记录信息的可靠性和精细性。

优选地，该水表工作状态判断模块根据该实际用水状态记录信息，判断该水表的计量工作正常与否具体包括：

将该实际用水量总计量值与预设用水量阈值进行比对，若该实际用水量总计量值大于该预设用水量阈值，或者该用水非高峰时段的实际用水量大于或者等于该用水高峰时段的实际用水量，则确定该水表当前处于计量工作异常状态，否则，确定该水表当前处于计量工作正常状态；

以及，

该用水总费用信息确定模块在该水表处于计量工作正常的情况下，再根据该实际用水状态记录信息，确定该水表对应的用水总费用信息具体包括：

在该水表当前处于计量工作正常状态的情况下，根据该用水高峰时段的实际用水量及用水高峰时段的用水计费单价，以及该用水非高峰时段的实际用水量及用水非高峰时段的用水计费单价，确定该水表对应的一天用水总费用信息。

上述技术方案的有益效果为：由于对于特定用户而言，其在一天中的实际用水量总计量值通常是相对稳定的，其并不会发生较大的起伏变化，并且用户在用水高峰时段的实际用水量也是会大于其在用水非高峰时段的实际用水量，根据上述用户用水的历史经验规律，能够确定当该实际用水量总计量值大于该预设用水量阈值，或者该用水非高峰时段的实际用水量大于或者等于该用水高峰时段的实际用水量，该水表大概率会处于计量工作异常的状态中，从而提高水表工作状态的判断准确性和判断效率；此外，通过对该用水高峰时段的实际用水量和该用水非高峰时段的实际用水量进行区别计费或者阶梯模式的计费，能够提高确定该水表对应的一天用水总费用信息的精准性和客观性。

优选地，该水表工作状态调整模块通过物联网将该用水总费用信息上传至云端控制中心，从而使该云端控制中心根据该用水总费用信息调整该水表的工作状态具体包括：

通过物联网将该一天用水总费用信息上传至云端控制中心，以使运算控制中心确定该水表的累计用水总费用值；

并将该累计用水总费用值与该水表对应的预存水费金额值进行比对，若该累计用水总费用值超过该预存水费金额值，则通过该物联网向该水表发送阀门控制指令和/或用水量超额指令；

再指示该水表根据该阀门控制指令减小该水表的阀门通过水流量，和/或指示该水表根据该用水量超额指令发出预警信号。

上述技术方案的有益效果为：通过物联网将该一天用水总费用信息上传至云端控制中心，能够便于对所有水表进行集中统一管理，并且还能够针对不同水表实际的累计用水总费用值，进行有针对性的和个性化的控制调整，而将该累计用水总费用值与该水表对应的预存水费金额值进行比对，能够快速地判断该水表对应的用户是否已经超额用水，并在确定出现超额用水的情况下，通过向水表发生相应的指令，来减小该水表的阀门通过水流量和/或指示该水表发出预警信号，从而提醒用户当前处于超额用水的状态以及提高供水管道网络的供水智能化程度。

参阅图2，为本发明实施例提供的智能物联网阀控方法的流程示意图。该智能物联网阀控方法包括如下步骤：

步骤S1，获取供水管路网络中水表的水流量信息，并根据该水流量信息，确定该水表对应的实际用水状态记录信息；

步骤S2，根据该实际用水状态记录信息，判断该水表的计量工作正常与否，并在该水表处于计量工作正常的情况下，再根据该实际用水状态记录信息，确定该水表对应的用水总费用信息；

步骤S3，通过物联网将该用水总费用信息上传至云端控制中心，从而使该云端控制中心根据该用水总费用信息调整该水表的工作状态。

上述技术方案的有益效果为：该智能物联网阀控方法能够根据采集得到的水流量信息确定水表对应的实际用水状态记录信息，并利用该实际用水状态记录信息判断水表的工作正常与否以及确定水表对应的用水总费用信息，最后通过物联网实现水表与云端控制中心的信息交互，以使该云端控制中心能够适应性地调整水表的工作状态，从而使得水表能够根据用户的实际用水情况调整自身的阀门工作状态或者对用户进行用水预警，这样能够提高供水管路网路的供水智能化和自动化程度和改善水表的阀门控制效率。

优选地，在该步骤S1中，获取供水管路网络中水表的水流量信息，并根据该水流量信息，确定该水表对应的实际用水状态记录信息具体包括：

步骤S101，采集供水管路网络中水表在一天24小时的正向水流量计量信息和反向水流量计量信息；

步骤S102，根据该正向水流量计量信息和该反向水流量计量信息，确定该水表对应的实际用水量总计量值以及在一天24小时中用水高峰时段的实际用水量与用水非高峰时段的实际用水量，以此作为该水表对应的实际用水状态记录信息。

上述技术方案的有益效果为：由于供水管路网络中会存在水流扰动，该水流扰动会影响水表的正常工作，具体为当用户正常用水时，相应的水表会产生相应的正向水流量计量信息，而该正向水流量计量信息真实反映用户的实际用水量，当用户停止用水时，该水流扰动会对该水表产生干扰从而使该水表形成相应的反向水流量计量信息，通过采集供水管路网络中水表在一天24小时的正向水流量计量信息和反向水流量计量信息，能够对水流扰动形成计量干扰进行有效的修正，从而提高该水表检测得到的实际用水总计量值的准确性，并且还能够对用户一天24小时的用水情况进行区分检测，以获得在做饭时段或者晚上时间等用水高峰时段的实际用水量，以及在下午时段等用水非高峰时段的实际用水量，从而最大限度地提高该实际用水状态记录信息的可靠性和精细性。

优选地，在该步骤S2中，根据该实际用水状态记录信息，判断该水表的计量工作正常与否，并在该水表处于计量工作正常的情况下，再根据该实际用水状态记录信息，确定该水表对应的用水总费用信息具体包括：

步骤S201，将该实际用水量总计量值与预设用水量阈值进行比对，若该实际用水量总计量值大于该预设用水量阈值，或者该用水非高峰时段的实际用水量大于或者等于该用水高峰时段的实际用水量，则确定该水表当前处于计量工作异常状态，否则，确定该水表当前处于计量工作正常状态；

步骤S202，在该水表当前处于计量工作正常状态的情况下，根据该用水高峰时段的实际用水量及用水高峰时段的用水计费单价，以及该用水非高峰时段的实际用水量及用水非高峰时段的用水计费单价，确定该水表对应的一天用水总费用信息。

上述技术方案的有益效果为：由于对于特定用户而言，其在一天中的实际用水量总计量值通常是相对稳定的，其并不会发生较大的起伏变化，并且用户在用水高峰时段的实际用水量也是会大于其在用水非高峰时段的实际用水量，根据上述用户用水的历史经验规律，能够确定当该实际用水量总计量值大于该预设用水量阈值，或者该用水非高峰时段的实际用水量大于或者等于该用水高峰时段的实际用水量，该水表大概率会处于计量工作异常的状态中，从而提高水表工作状态的判断准确性和判断效率；此外，通过对该用水高峰时段的实际用水量和该用水非高峰时段的实际用水量进行区别计费或者阶梯模式的计费，能够提高确定该水表对应的一天用水总费用信息的精准性和客观性。

优选地，在该步骤S3中，通过物联网将该用水总费用信息上传至云端控制中心，从而使该云端控制中心根据该用水总费用信息调整该水表的工作状态具体包括：

步骤S301，通过物联网将该一天用水总费用信息上传至云端控制中心，以使运算控制中心确定该水表的累计用水总费用值；

步骤S302，将该累计用水总费用值与该水表对应的预存水费金额值进行比对，若该累计用水总费用值超过该预存水费金额值，则通过该物联网向该水表发送阀门控制指令和/或用水量超额指令；

步骤S303，指示该水表根据该阀门控制指令减小该水表的阀门通过水流量，和/或指示该水表根据该用水量超额指令发出预警信号。

上述技术方案的有益效果为：通过物联网将该一天用水总费用信息上传至云端控制中心，能够便于对所有水表进行集中统一管理，并且还能够针对不同水表实际的累计用水总费用值，进行有针对性的和个性化的控制调整，而将该累计用水总费用值与该水表对应的预存水费金额值进行比对，能够快速地判断该水表对应的用户是否已经超额用水，并在确定出现超额用水的情况下，通过向水表发生相应的指令，来减小该水表的阀门通过水流量和/或指示该水表发出预警信号，从而提醒用户当前处于超额用水的状态以及提高供水管道网络的供水智能化程度。

优选地，在该步骤S101中，采集供水管路网络中水表在一天24小时的正向水流量计量信息和反向水流量计量信息具体为通过在该水表中设置霍尔传感器，当水流通过该霍尔传感器时，该水流会带动该霍尔传感器中的霍尔元件和感应磁铁之间围绕预设转轴发生相对转动，从而使得该霍尔传感器被导通以检测得到该水流的流速，再根据检测得到的该流速得到经过该水表的水流量，其中，该正向水流量计量信息和该反向水流量计量信息都是通过上述霍尔传感器的检测模式来得到，两者的区别只在于水流方向相反，其具体包括：

步骤S1011，利用下面公式(1)，确定当该霍尔传感器被导通时经过该水表的水流流速V：

在上述公式(1)中，L表示该霍尔元件与该预设转轴之间的距离，n表示该霍尔传感器的导通次数，T_i表示该霍尔传感器第i次导通时对应的时间，T_i-1表示该霍尔传感器第i-1次导通时对应的时间，π表示圆周率；

步骤S1012，利用下面公式(2)，确定该水表的阀门相对于水流的遮挡面积S：

在上述公式(2)中，R表示该供水管路网络中供水管道的内径，表示，θ表示该阀门的闭合角度，π表示圆周率；

步骤S1013，利用下面公式(3)，确定经过该水表的水流量Q：

Q＝V×(πR²-S) (3)。

上述技术方案的有益效果为：利用上述公式(1)能够得到经过水表的水流流速，从而通过该霍尔传感器计算出相应的水流流速，为后续求取水流量提供条件，然后利用上述公式(2)得到当前阀门对水流的遮挡面积，目的是通过阀门的关闭角度得到对水流的遮挡面积，从而反映出当前水流流动时的横截面积的大小，最后利用上述公式(3)得到供水管路网络中的水流量，从而保证水流量计算的可靠性。

从上述实施例的内容可知，该智能物联网阀控系统与方法通过获取供水管路网络中水表的水流量信息，并根据该水流量信息，确定该水表对应的实际用水状态记录信息，并根据该实际用水状态记录信息，判断该水表的计量工作正常与否，并在该水表处于计量工作正常的情况下，再根据该实际用水状态记录信息，确定该水表对应的用水总费用信息，最后通过物联网将该用水总费用信息上传至云端控制中心，从而使该云端控制中心根据该用水总费用信息调整该水表的工作状态；可见，该智能物联网阀控系统与方法能够根据采集得到的水流量信息确定水表对应的实际用水状态记录信息，并利用该实际用水状态记录信息判断水表的工作正常与否以及确定水表对应的用水总费用信息，最后通过物联网实现水表与云端控制中心的信息交互，以使该云端控制中心能够适应性地调整水表的工作状态，从而使得水表能够根据用户的实际用水情况调整自身的阀门工作状态或者对用户进行用水预警，这样能够提高供水管路网路的供水智能化和自动化程度和改善水表的阀门控制效率。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.智能物联网阀控系统，其特征在于，其包括水表流量采集模块、用水状态确定模块、水表工作状态判断模块、用水总费用信息确定模块和水表工作状态调整模块；其中:

所述水表流量采集模块用于获取供水管路网络中水表的水流量信息；

所述用水状态确定模块用于根据所述水流量信息，确定所述水表对应的实际用水状态记录信息；

所述水表工作状态判断模块用于根据所述实际用水状态记录信息，判断所述水表的计量工作正常与否；

所述用水总费用信息确定模块用于在所述水表处于计量工作正常的情况下，再根据所述实际用水状态记录信息，确定所述水表对应的用水总费用信息；

所述水表工作状态调整模块用于通过物联网将所述用水总费用信息上传至云端控制中心，从而使所述云端控制中心根据所述用水总费用信息调整所述水表的工作状态。

2.如权利要求1所述的智能物联网阀控系统，其特征在于：

所述水表流量采集模块获取供水管路网络中水表的水流量信息具体包括：

采集供水管路网络中水表在一天24小时的正向水流量计量信息和反向水流量计量信息；

以及，

所述用水状态确定模块根据所述水流量信息，确定所述水表对应的实际用水状态记录信息具体包括：

根据所述正向水流量计量信息和所述反向水流量计量信息，确定所述水表对应的实际用水量总计量值以及在一天24小时中用水高峰时段的实际用水量与用水非高峰时段的实际用水量，以此作为所述水表对应的实际用水状态记录信息。

3.如权利要求2所述的智能物联网阀控系统，其特征在于：

所述水表工作状态判断模块根据所述实际用水状态记录信息，判断所述水表的计量工作正常与否具体包括：

将所述实际用水量总计量值与预设用水量阈值进行比对，若所述实际用水量总计量值大于所述预设用水量阈值，或者所述用水非高峰时段的实际用水量大于或者等于所述用水高峰时段的实际用水量，则确定所述水表当前处于计量工作异常状态，否则，确定所述水表当前处于计量工作正常状态；

以及，

所述用水总费用信息确定模块在所述水表处于计量工作正常的情况下，再根据所述实际用水状态记录信息，确定所述水表对应的用水总费用信息具体包括：

在所述水表当前处于计量工作正常状态的情况下，根据所述用水高峰时段的实际用水量及用水高峰时段的用水计费单价，以及所述用水非高峰时段的实际用水量及用水非高峰时段的用水计费单价，确定所述水表对应的一天用水总费用信息。

4.如权利要求3所述的智能物联网阀控系统，其特征在于：

所述水表工作状态调整模块通过物联网将所述用水总费用信息上传至云端控制中心，从而使所述云端控制中心根据所述用水总费用信息调整所述水表的工作状态具体包括：

通过物联网将所述一天用水总费用信息上传至云端控制中心，以使运算控制中心确定所述水表的累计用水总费用值；

并将所述累计用水总费用值与所述水表对应的预存水费金额值进行比对，若所述累计用水总费用值超过所述预存水费金额值，则通过所述物联网向所述水表发送阀门控制指令和/或用水量超额指令；

再指示所述水表根据所述阀门控制指令减小所述水表的阀门通过水流量，和/或指示所述水表根据所述用水量超额指令发出预警信号。

5.智能物联网阀控方法，其特征在于，其包括如下步骤：

步骤S1，获取供水管路网络中水表的水流量信息，并根据所述水流量信息，确定所述水表对应的实际用水状态记录信息；

步骤S2，根据所述实际用水状态记录信息，判断所述水表的计量工作正常与否，并在所述水表处于计量工作正常的情况下，再根据所述实际用水状态记录信息，确定所述水表对应的用水总费用信息；

步骤S3，通过物联网将所述用水总费用信息上传至云端控制中心，从而使所述云端控制中心根据所述用水总费用信息调整所述水表的工作状态。

6.如权利要求5所述的智能物联网阀控方法，其特征在于：

在所述步骤S1中，获取供水管路网络中水表的水流量信息，并根据所述水流量信息，确定所述水表对应的实际用水状态记录信息具体包括：

步骤S101，采集供水管路网络中水表在一天24小时的正向水流量计量信息和反向水流量计量信息；

步骤S102，根据所述正向水流量计量信息和所述反向水流量计量信息，确定所述水表对应的实际用水量总计量值以及在一天24小时中用水高峰时段的实际用水量与用水非高峰时段的实际用水量，以此作为所述水表对应的实际用水状态记录信息。

7.如权利要求6所述的智能物联网阀控方法，其特征在于：

在所述步骤S2中，根据所述实际用水状态记录信息，判断所述水表的计量工作正常与否，并在所述水表处于计量工作正常的情况下，再根据所述实际用水状态记录信息，确定所述水表对应的用水总费用信息具体包括：

步骤S201，将所述实际用水量总计量值与预设用水量阈值进行比对，若所述实际用水量总计量值大于所述预设用水量阈值，或者所述用水非高峰时段的实际用水量大于或者等于所述用水高峰时段的实际用水量，则确定所述水表当前处于计量工作异常状态，否则，确定所述水表当前处于计量工作正常状态；

步骤S202，在所述水表当前处于计量工作正常状态的情况下，根据所述用水高峰时段的实际用水量及用水高峰时段的用水计费单价，以及所述用水非高峰时段的实际用水量及用水非高峰时段的用水计费单价，确定所述水表对应的一天用水总费用信息。

8.如权利要求7所述的智能物联网阀控方法，其特征在于：

在所述步骤S3中，通过物联网将所述用水总费用信息上传至云端控制中心，从而使所述云端控制中心根据所述用水总费用信息调整所述水表的工作状态具体包括：

步骤S301，通过物联网将所述一天用水总费用信息上传至云端控制中心，以使运算控制中心确定所述水表的累计用水总费用值；

步骤S302，将所述累计用水总费用值与所述水表对应的预存水费金额值进行比对，若所述累计用水总费用值超过所述预存水费金额值，则通过所述物联网向所述水表发送阀门控制指令和/或用水量超额指令；

步骤S303，指示所述水表根据所述阀门控制指令减小所述水表的阀门通过水流量，和/或指示所述水表根据所述用水量超额指令发出预警信号。

9.如权利要求5所述的智能物联网阀控方法，其特征在于：

在所述步骤S101中，采集供水管路网络中水表在一天24小时的正向水流量计量信息和反向水流量计量信息具体为通过在所述水表中设置霍尔传感器，当水流通过所述霍尔传感器时，该水流会带动所述霍尔传感器中的霍尔元件和感应磁铁之间围绕预设转轴发生相对转动，从而使得所述霍尔传感器被导通以检测得到所述水流的流速，再根据检测得到的所述流速得到经过所述水表的水流量，其中，所述正向水流量计量信息和所述反向水流量计量信息都是通过上述霍尔传感器的检测模式来得到，两者的区别只在于水流方向相反，其具体包括：

步骤S1011，利用下面公式(1)，确定当所述霍尔传感器被导通时经过所述水表的水流流速V：

在上述公式(1)中，L表示所述霍尔元件与所述预设转轴之间的距离，n表示所述霍尔传感器的导通次数，T_i表示所述霍尔传感器第i次导通时对应的时间，T_i-1表示所述霍尔传感器第i-1次导通时对应的时间，π表示圆周率；

步骤S1012，利用下面公式(2)，确定所述水表的阀门相对于水流的遮挡面积S：

在上述公式(2)中，R表示所述供水管路网络中供水管道的内径，表示，θ表示所述阀门的闭合角度，π表示圆周率；

步骤S1013，利用下面公式(3)，确定经过所述水表的水流量Q：

Q＝V×(πR²-S) (3)。

Images