CN112558538A - 具有阀门维护功能的无线远传阀控水表系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了具有阀门维护功能的无线远传阀控水表系统，无线远传感知模块、无线远传控制模块、供水自组网通信模块和供水后台管理模块；实现供水公司对智能水表的控制，实现了供水公司与智能水表之间的信息交互，增强信息传输过程中的安全性和可靠性；从供水后台管理模块中获取水表阀门的公共信息，后台管理模块通过供水自组网通信模块对系统中水表的信息、水表阀门的信息进行监控，可将水表中获取的信息与用户端共享，用户端可以通过后台管理模块对水表阀门进行自动控制，供水工作人员也可以对水表阀门和阀门维护系统进行实时自行控制。
Description
技术领域
本发明涉及水表设备技术领域，具体涉及一种具有阀门维护功能的无线远传阀控水表系统。
背景技术
远传抄表是利用计量传感器技术、微电子技术、通信技术等，将水表、电表、气表的用量数据自动传送到指定地点，在无需人工干预的情况下，实现计量数据的抄收。由于资源供需矛盾日益突出，水、电、气市场化不断深化以及人们对住宅私密性要求越来越高，使得对远传抄表的需求愈来愈迫切。
目前广泛应用于智能水表的物联网主要由感知层、传输层和应用层的结构组成，在具有远程阀控功能的智能水表信息的流转上，现有物联网智能水表结构的信息流转路径过于单一，局限性大，安全性不足，并且不利于用户对操作智能水表阀门管理及维护，因而有必要针对现有的无线远传阀控水表系统的阀门维护进行研究和改进。
现有的无线远传阀控水表自带阀门开关，供水公司管理系统通过无线远传技术与水表阀门控制单元建立通信连接，实现对智能水表的阀门控制。
水表的阀门产品在初期安装阶段还可以，流通能力大，但在使用一段过程后会有一系列的毛病接踵而来，一是漏水现象，造成水资源的浪费；二是时间一长，水中杂质与水垢堵塞阀门，造成阀门动作失灵、卡死；三是耗电大；四是开关不灵活；五是阀门使用寿命短。而且时间越长，问题越多，都是因为流经的水锈、杂质原因造成的。对于阀门的定期维护工作也需要研究和改进。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供具有阀门维护功能的无线远传阀控水表系统。
本发明通过下述技术方案实现：
本发明提供具有阀门维护功能的无线远传阀控水表系统，包括：无线远传感知模块、无线远传控制模块、供水自组网通信模块和供水后台管理模块；
无线远传感知模块中的水表阀门感知单元用于实时获取阀门状态参数；
水表阀门感知单元将阀门状态参数经供水自组网通信模块传输至供水后台管理模块；
供水后台管理模块包括数据处理模块和数据分析模块；数据处理模块对阀门状态参数进行预处理得到阀门安全系数；数据分析模块基于阀门安全系数匹配对应的阀门维护策略；
数据分析模块对阀门安全系数超过阈值的进行报警提示；
供水后台管理模块将阀门维护策略信息经供水自组网通信模块传输至无线远传控制模块，无线远传控制模块将阀门维护策略信息转换为阀门控制信息并实现无线远传阀控水表的自动阀门维护功能响应。
本方案工作原理：在智能水表使用一段过程后为避免出现漏水、阀门堵塞等造成阀门动作失灵、卡死的问题，本方案提供的具有阀门维护功能的无线远传阀控水表系统通过无线远传感知模块、无线远传控制模块、供水自组网通信模块和供水后台管理模块之间的相互配合完成水表阀门的定期维护工作，无线远传感知模块获取水表阀门运行参数，由供水后台管理模块进行分析决策得到阀门的维护策略，无线远传控制模块进行阀门维护策略的实施，整个维护过程由系统独立完成，依据阀门运行状况制定合理的维护策略，节约时间，提高维修效率，减少工作人员维修任务。
进一步优化方案为，阀门状态参数包括：阀门位置水垢厚度特征参数和流经阀门水的TDS值。流经阀门水的TDS值不仅作为阀门维护的状态参数，同时自来水的TDS值也能够实时共享给用户。在没有安装水质传感装置的表计中，TSD值可由水务公司定期给出更新至供水后台管理模块。
进一步优化方案为，阀门位置水垢厚度特征参数表示为阀门打开和关闭所需时常、动作电流的大小。阀门打开和关闭所需时常、动作电流的大小表征了阀门开关的灵敏程度，从侧面反映了阀门位置水垢厚度。
进一步优化方案为，阀门安全系数包括第一安全系数和第二安全系数，数据处理模块对流经阀门水的TDS值进行预处理得到第一安全系数；数据处理模块对阀门位置水垢厚度进行预处理得到第二安全系数。
进一步优化方案为，所述第一安全系数获取方法为：
S1.将流经阀门水的TDS值与第一阈值比较，若流经阀门水的TDS值大于或等于第一阈值，则进入S2，否则输出第一安全系数为A；
S2.直接将流经阀门水的TDS值与第二阈值比较，若流经阀门水的TDS值大于或等于第二阈值，则进入S3，否则输出第一安全系数为B；
S3.将流经阀门水的TDS值与第三阈值比较，若流经阀门水的TDS值大于或等于第三阈值，则进行报警，否则输出第一安全系数为C。
进一步优化方案为，所述第二安全系数获取方法为：将阀门位置水垢厚度与预设阈值比较，当阀门位置水垢厚度在预设阈值范围内，输出第二安全系数为0；当阀门位置水垢厚度超出预设阈值范围，输出第二安全系数为1。
进一步优化方案为，第一安全系数匹配对应的阀门维护策略为：
当第一安全系数为A时，阀门维护策略为：使阀门关断和打开动作至少N次；
当第一安全系数为B时，阀门维护策略为：使阀门关断和打开动作至少N+1次；
当第一安全系数为C时，阀门维护策略为：使阀门关断和打开动作至少N+2次。
进一步优化方案为，第二安全系数匹配对应的阀门维护策略为：
当第二安全系数为0时，第一安全系数匹配对应的阀门维护策略操作一次；
当第二安全系数为1时，第一安全系数匹配对应的阀门维护策略操作两次。
第一安全系数反映水的TDS值，当TDS值超标时，系统会向供水公司报警，同时客户端也可以及时获取到报警信息，第一时间停止用水，同时根据阀门处水质的情况来制定阀门维护策略是很靠谱的，当水中含有较多杂质时，维护动作就多；当水中含有杂质较少时，维护动作就少；第二安全系数决定了阀门维护策略的动作周期，第二安全系数取决于阀门位置水垢厚度。即阀门打开和关闭所需时常、动作电流的大小；第一安全系数与第二安全系数的配合避免了多次动作阀门，使得阀门每次开关都有实际意义。
进一步优化方案为，还包括：用户端，用户端与供水后台管理模块通信连接，供水后台管理模块将各用户的水表运行状态及阀门状态参数和阀门维护策略信息均发送至用户端。用户可以实时监控水表的运行状态和水表阀门的安全情况、维护情况。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1.本发明提供具有阀门维护功能的无线远传阀控水表系统，可以实现供水公司对智能水表的控制，实现供水公司与智能水表之间的信息交互，增强信息传输过程中的安全性和可靠性。
2.本发明提供具有阀门维护功能的无线远传阀控水表系统，从供水后台管理模块中获取水表阀门的公共信息，后台管理模块通过供水自组网通信模块对系统中水表的信息、水表阀门的信息进行监控，可将水表中获取的信息与用户端共享，用户端可以通过后台管理模块对水表阀门进行自动控制，供水工作人员也可以对水表阀门和阀门维护系统进行实时自行控制。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。
在附图中：
图1为具有阀门维护功能的无线远传阀控水表系统结构图。
图2为第一安全系数获取流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1所示，使用具有阀门维护功能的无线远传阀控水表系统，包括：无线远传感知模块、无线远传控制模块、供水自组网通信模块和供水后台管理模块；
无线远传感知模块中的水表阀门感知单元用于实时获取阀门状态参数；
水表阀门感知单元将阀门状态参数经供水自组网通信模块传输至供水后台管理模块；
供水后台管理模块包括数据处理模块和数据分析模块；数据处理模块对阀门状态参数进行预处理得到阀门安全系数；数据分析模块基于阀门安全系数匹配对应的阀门维护策略；
数据分析模块对阀门安全系数超过阈值的进行报警提示；
供水后台管理模块将阀门维护策略信息经供水自组网通信模块传输至无线远传控制模块，无线远传控制模块将阀门维护策略信息转换为阀门控制信息并实现无线远传阀控水表的自动阀门维护功能响应。
具有阀门维护功能的无线远传阀控水表系统还包括：用户端，用户端与供水后台管理模块通信连接，供水后台管理模块将各用户的水表运行状态及阀门状态参数和阀门维护策略信息均发送至用户端。
各个用户都有相应的APP，用户可以实时监控水表的运行状态和水表阀门的安全情况、维护情况，当TSD值超标时，用户端APP会根据供水后台管理模块的指令向用户及时报警，降低用户的安全隐患。
阀门状态参数包括：阀门位置水垢厚度特征参数和流经阀门水的TDS值。流经阀门水的TDS值不仅作为阀门维护的状态参数，同时自来水的TDS值也能够实时共享给用户。在没有安装水质传感装置的表计中，TSD值可由供水公司定期给出更新至供水后台管理模块。
如图2所示，第一安全系数获取方法为：
S1.将流经阀门水的TDS值与第一阈值比较，若流经阀门水的TDS值大于或等于第一阈值，则进入S2，否则输出第一安全系数为A；
S2.直接将流经阀门水的TDS值与第二阈值比较，若流经阀门水的TDS值大于或等于第二阈值，则进入S3，否则输出第一安全系数为B；
S3.将流经阀门水的TDS值与第三阈值比较，若流经阀门水的TDS值大于或等于第三阈值，则进行报警，否则输出第一安全系数为C。
第二安全系数获取方法为：将阀门位置水垢厚度与预设阈值比较，当阀门位置水垢厚度在预设阈值范围内，输出第二安全系数为0；当阀门位置水垢厚度超出预设阈值范围，输出第二安全系数为1。
第一安全系数匹配对应的阀门维护策略为：
当第一安全系数为A时，阀门维护策略为：使阀门关断和打开动作至少N次；
当第一安全系数为B时，阀门维护策略为：使阀门关断和打开动作至少N+1次；
当第一安全系数为C时，阀门维护策略为：使阀门关断和打开动作至少N+2次。
第二安全系数匹配对应的阀门维护策略为：
当第二安全系数为0时，第一安全系数匹配对应的阀门维护策略操作一次；
当第二安全系数为1时，第一安全系数匹配对应的阀门维护策略操作两次。
某供水公司，使用上述无线远传阀控水表系统向各个用户进行供水，对水表阀门的定期检修次数由原来半年的周期增长至以一年为周期进行检修，且每次检修过程中，水表阀门坏损坏大大降低。
减少工作人员进行定期检修的次数，提高检修效率。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.具有阀门维护功能的无线远传阀控水表系统，其特征在于，包括：无线远传感知模块、无线远传控制模块、供水自组网通信模块和供水后台管理模块；
无线远传感知模块中的水表阀门感知单元用于实时获取阀门状态参数；
水表阀门感知单元将阀门状态参数经供水自组网通信模块传输至供水后台管理模块；
供水后台管理模块包括数据处理模块和数据分析模块；数据处理模块对阀门状态参数进行预处理得到阀门安全系数；数据分析模块基于阀门安全系数匹配对应的阀门维护策略；
数据分析模块对阀门安全系数超过阈值的进行报警提示；
供水后台管理模块将阀门维护策略信息经供水自组网通信模块传输至无线远传控制模块，无线远传控制模块将阀门维护策略信息转换为阀门控制信息并实现无线远传阀控水表的自动阀门维护功能响应。
2.根据权利要求1所述的具有阀门维护功能的无线远传阀控水表系统，其特征在于，阀门状态参数包括：阀门位置水垢厚度特征参数和流经阀门水的TDS值。
3.根据权利要求2所述的具有阀门维护功能的无线远传阀控水表系统，其特征在于，阀门位置水垢厚度特征参数表示为阀门打开和关闭所需时常、动作电流的大小。
4.根据权利要求2所述的具有阀门维护功能的无线远传阀控水表系统，其特征在于，阀门安全系数包括第一安全系数和第二安全系数，数据处理模块对流经阀门水的TDS值进行预处理得到第一安全系数；数据处理模块对阀门位置水垢厚度进行预处理得到第二安全系数。
5.根据权利要求4所述的具有阀门维护功能的无线远传阀控水表系统，其特征在于，所述第一安全系数获取方法为：
S1.将流经阀门水的TDS值与第一阈值比较，若流经阀门水的TDS值大于或等于第一阈值，则进入S2，否则输出第一安全系数为A；
S2.直接将流经阀门水的TDS值与第二阈值比较，若流经阀门水的TDS值大于或等于第二阈值，则进入S3，否则输出第一安全系数为B；
S3.将流经阀门水的TDS值与第三阈值比较，若流经阀门水的TDS值大于或等于第三阈值，则进行报警，否则输出第一安全系数为C。
6.根据权利要求4所述的具有阀门维护功能的无线远传阀控水表系统，其特征在于，所述第二安全系数获取方法为：将阀门位置水垢厚度与预设阈值比较，当阀门位置水垢厚度在预设阈值范围内，输出第二安全系数为0；当阀门位置水垢厚度超出预设阈值范围，输出第二安全系数为1。
7.根据权利要求5所述的具有阀门维护功能的无线远传阀控水表系统，其特征在于，第一安全系数匹配对应的阀门维护策略为：
当第一安全系数为A时，阀门维护策略为：使阀门关断和打开动作至少N次；
当第一安全系数为B时，阀门维护策略为：使阀门关断和打开动作至少N+1次；
当第一安全系数为C时，阀门维护策略为：使阀门关断和打开动作至少N+2次。
8.根据权利要求6所述的具有阀门维护功能的无线远传阀控水表系统，其特征在于，第二安全系数匹配对应的阀门维护策略为：
当第二安全系数为0时，第一安全系数匹配对应的阀门维护策略操作一次；
当第二安全系数为1时，第一安全系数匹配对应的阀门维护策略操作两次。
9.根据权利要求1所述的具有阀门维护功能的无线远传阀控水表系统，其特征在于，还包括：用户端，用户端与供水后台管理模块通信连接，供水后台管理模块将各用户的水表运行状态及阀门状态参数和阀门维护策略信息均发送至用户端。
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