CN113739981A - 一种管道水压检测方法及水表 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种管道水压检测方法及水表。该方法包括下述步骤：水表获取实时流速；根据流速与水压对应关系确定实时流速对应的实时水压，流速与水压对应关系为水流流速和管道水压的对应关系。本发明使用管道中已有水表的流速间接检测管道水压，不需要压力传感器，减少安装和维护成本。

Description

一种管道水压检测方法及水表
技术领域
本发明涉及管道水压监测领域，更具体地说，涉及一种管道水压检测方法及水表。
背景技术
管道水压监测对于水管的安全运行至关重要，现有技术使用压力传感器直接检测管道水压，该方式需要在管道上设置压力传感器，增加建设和维护成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种管道水压检测方法及水表。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种管道水压检测方法，管道中安装有水表，所述方法包括下述步骤：
所述水表获取实时流速；
根据流速与水压对应关系确定所述实时流速对应的实时水压，所述流速与水压对应关系为水流流速和管道水压的对应关系。
进一步，在本发明所述的管道水压检测方法中，在所述根据流速与水压对应关系确定所述实时流速对应的实时水压之后还包括：
通过所述水表的通信模块将所述实时水压发送至控制终端。
进一步，在本发明所述的管道水压检测方法中，在所述通过所述水表的通信模块将所述实时水压发送至控制终端之后还包括：
所述控制终端判断所述实时水压是否大于预设安全水压；
若是，则发出报警信息和/或减小所述管道的阀门开度以降低所述管道中的水压。
进一步，在本发明所述的管道水压检测方法中，在所述根据流速与水压对应关系确定所述实时流速对应的实时水压之后还包括：
判断所述实时水压是否大于预设安全水压；
若是，则通过所述水表的通信模块发送报警信息至控制终端。
进一步，在本发明所述的管道水压检测方法中，所述通过所述水表的通信模块发送报警信息至控制终端包括：监测所述实时水压大于预设安全水压的持续时间是否达到预设时间，若是则通过所述水表的通信模块发送报警信息至控制终端。
进一步，在本发明所述的管道水压检测方法中，所述通过所述水表的通信模块发送报警信息至控制终端包括：唤醒处于休眠状态的所述水表的通信模块，唤醒后通过所述通信模块发送报警信息至控制终端。
进一步，在本发明所述的管道水压检测方法中，在所述通过所述水表的通信模块发送报警信息至控制终端之后还包括：
所述控制终端减小所述管道的阀门开度以降低所述管道中的水压。
进一步，在本发明所述的管道水压检测方法中，所述水表为磁阻传感器水表、干簧管计量传感器水表、霍尔元器件计量传感器水表和无磁计量传感器水表中的一种；所述通信模块为NB-Iot通信模块、3G通信模块、4G通信模块、5G通信模块和WiFi模块中的一种。
另外，本发明还提供一种水表，包括处理器、存储器和流速传感器，所述处理器分别连接所述存储器和所述流速传感器；
所述流速传感器将获取的实时流速发送至所述处理器，所述处理器读取所述存储器存储的流速与水压对应关系，根据所述流速与水压对应关系确定所述实时流速对应的实时水压，其中所述流速与水压对应关系为水流流速和管道水压的对应关系。
进一步，本发明所述的水表还包括与所述处理器通信连接的通信模块，所述通信模块用于发送所述实时水压至控制终端。
进一步，本发明所述的水表还包括与所述处理器通信连接的通信模块；所述处理器读取所述存储器存储的预设安全水压，判断所述实时水压是否大于预设安全水压；若是则产生报警信息，所述通信模块用于发送所述报警信息至控制终端。
进一步，本发明所述的水表还包括与所述处理器连接的计时器，所述计时器用于记录所述实时水压大于预设安全水压的持续时间，若持续时间达到预设时间则通过所述通信模块发送报警信息至控制终端。
进一步，在本发明所述的水表中，所述处理器在需要发送报警信息时唤醒所述通信模块，不需要发送报警信息时使所述通信模块进入休眠状态。
进一步，在本发明所述的水表中，所述流速传感器为磁阻传感器、干簧管计量传感器、霍尔元器件计量传感器和无磁计量传感器中的一种；所述通信模块为NB-Iot通信模块、3G通信模块、4G通信模块、5G通信模块和WiFi模块中的一种。
实施本发明的一种管道水压检测方法及水表，具有以下有益效果：本发明使用管道中已有水表的流速间接检测管道水压，不需要压力传感器，减少安装和维护成本。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例提供的管道水压检测方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的水表的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的水表的结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
在一优选实施例中，参考图1，本实施例的管道为用于供水的水管，管道中安装有水表，水表用于检测经过管道的水量，即检测用水量。作为选择，水表可选用磁阻传感器水表、干簧管计量传感器水表、霍尔元器件计量传感器水表和无磁计量传感器水表等。具体的，该水表还用于检测管道水压，该管道水压检测方法包括下述步骤：
S1、水表获取实时流速。具体的，水表内部的流速传感器获取经过水表内部管道内水流的实时流速，在水表内部管道与管道(水管)的尺寸(内径面积)相同时，水表内部管道的实时流速等于管道的实时流速；在水表内部管道与管道(水管)的尺寸不同时，水表内部管道的实时流速不同于管道的实时流速，在水表内部管道尺寸大于管道尺寸时，水表内部管道的实时流速小于管道的实时流速；在水表内部管道尺寸小于管道尺寸时，水表内部管道的实时流速大于管道的实时流速。
S2、根据流速与水压对应关系确定实时流速对应的实时水压，流速与水压对应关系为水流流速和管道水压的对应关系。具体的，流速与水压对应关系为水流流速和管道水压的对应关系，其中水流流速是指水表内部管道的水流流速，管道水压是指管道(水管)的水压，所以在确定流速与水压对应关系时需要考虑水表内部管道与管道(水管)的尺寸关系，在水表内部管道与管道(水管)的尺寸相同时，水表内部管道的实时流速等于管道的实时流速，此时可直接使用水表内部的实时流速计算管道的实时水压。在水表内部管道与管道(水管)的尺寸不同时，水表内部管道的实时流速不同于管道的实时流速，此时需要根据水表内部管道和管道尺寸关系计算出管道的实时流速，进而计算出管道的实时水压。流速与水压对应关系确定后，根据流速与水压对应关系确定实时流速对应的实时水压。
本实施例使用管道中已有水表的流速间接检测管道水压，不需要压力传感器，减少安装和维护成本。
在一些实施例的管道水压检测方法中，在根据流速与水压对应关系确定实时流速对应的实时水压之后还包括：通过水表的通信模块将实时水压发送至控制终端。具体的，为方便远程管理和集群管理，本实施例的水表包括通信模块，水表通过通信模块通信连接管理终端，通信模块将实时水压发送至控制终端。本实施例的管理终端可通信连接多个水表，管理终端便可实时获取各个水表的实时水压，实现远程集群监控。作为选择，通信模块包括但不限于NB-Iot通信模块、3G通信模块、4G通信模块、5G通信模块和WiFi模块等。
在一些实施例的管道水压检测方法中，在通过水表的通信模块将实时水压发送至控制终端之后还包括：控制终端判断实时水压是否大于预设安全水压，若实时水压不大于预设安全水压，则说明水压在安全范围内，继续监测即可。若实时水压大于预设安全水压，则发出报警信息发出报警信息以提示工作人员尽快处理，避免危险发生。和/或，减小管道的阀门开度以降低管道中的水压，自动减小管道的阀门开度可降低管道中的水压，及时解除危险，实现智安全能控制。在自动减小管道的阀门开度时，实时监测调整开度后的实时水压是否下降至预设安全水压，当实时水压下降至预设安全水压时停止减小阀门开度。本实施例控制终端实时监测管道水压是否达到预设安全水压，在达到预设安全水压时采取对应措施，防止因水压过大对管道造成损坏。
在一些实施例的管道水压检测方法中，在根据流速与水压对应关系确定实时流速对应的实时水压之后还包括：判断实时水压是否大于预设安全水压，若实时水压大于预设安全水压，则通过水表的通信模块发送报警信息至控制终端。区别于上述实施例，本实施例是由水表判断实时水压是否大于预设安全水压，只有在实时水压大于预设安全水压时才产生报警信息，并将报警信息通过通信模块发送至控制终端。本实施例水表的通信模块并不需要实时将实时水压发送至控制终端，而仅是将报警信息发送至控制终端，从而减小控制终端接收数据量，减小控制终端的数据处理压力，但依然能实现水压预警。
在一些实施例的管道水压检测方法中，通过水表的通信模块发送报警信息至控制终端包括：在实时水压大于预设安全水压时开始计时，监测实时水压大于预设安全水压的持续时间是否达到预设时间，若实时水压大于预设安全水压的持续时间达到预设时间，则通过水表的通信模块发送报警信息至控制终端。本实施例监测实时水压大于预设安全水压的持续时间，避免因水压正常波动而频繁报警，使报警信息更加准确。
在一些实施例的管道水压检测方法中，通过水表的通信模块发送报警信息至控制终端包括：唤醒处于休眠状态的水表的通信模块，唤醒后通过通信模块发送报警信息至控制终端。可以理解，管道水压在大部分时间都在正常水压范围内，偶尔才会出现水压过大的情况，如果通信模块长时间处于待通信状态，不仅浪费水表的电能，还会降低通信模块的使用寿命。为解决该问题，本实施例的通信模块在实时水压不大于预设安全水压时处于休眠状态，在实时水压大于预设安全水压时才唤醒通信模块，唤醒后由通信模块发送报警信息至控制终端，发送完成后通信模块再次进入休眠状态，等待下一次被唤醒。本实施例的通信模块仅在发送报警信息时唤醒，不仅节约水表的电能，还能延长通信模块的使用寿命。
在一些实施例的管道水压检测方法中，在通过水表的通信模块发送报警信息至控制终端之后还包括：控制终端减小管道的阀门开度以降低管道中的水压，在实时水压降低至预设安全水压时停止报警，此时控制终端停止减小阀门开度。本实施例的控制终端能在报警后自动远程控制阀门开度，能及时消除隐患，避免出现爆管危险。
在一优选实施例中，参考图2，本实施例的水表包括处理器、存储器和流速传感器，处理器分别连接存储器和流速传感器。流速传感器用于获取水表内的实时流速，并将获取的实时流速发送至处理器。作为选择，流速传感器可选用磁阻传感器、干簧管计量传感器、霍尔元器件计量传感器和无磁计量传感器等。
存储器中存储有流速与水压对应关系，处理器读取存储器存储的流速与水压对应关系，根据流速与水压对应关系确定实时流速对应的实时水压。流速与水压对应关系为水流流速和管道水压的对应关系，其中水流流速是指水表内部管道的水流流速，管道水压是指管道(水管)的水压，所以在确定流速与水压对应关系时需要考虑水表内部管道与管道(水管)的尺寸关系，在水表内部管道与管道(水管)的尺寸相同时，水表内部管道的实时流速等于管道的实时流速，此时可直接使用水表内部的实时流速计算管道的实时水压。在水表内部管道与管道(水管)的尺寸不同时，水表内部管道的实时流速不同于管道的实时流速，此时需要根据水表内部管道和管道尺寸关系计算出管道的实时流速，进而计算出管道的实时水压。流速与水压对应关系后，根据流速与水压对应关系确定实时流速对应的实时水压。
可以理解，本实施例的水表还包括进水口和出水口，进水口和出水口分别连接管道，水表能够计量用水量和计费等，该部分技术特征可参考现有技术，在此不再赘述。
本实施例使用管道中已有水表的流速间接检测管道水压，不需要压力传感器，减少安装和维护成本。
参考图3，一些实施例的水表还包括与处理器通信连接的通信模块，通信模块用于发送实时水压至控制终端。具体的，为方便远程管理和集群管理，本实施例的水表包括通信模块，水表通过通信模块通信连接管理终端，将实时水压发送至控制终端。管理终端可通信连接多个水表，管理终端便实时获取各个水表的实时水压，实现远程集群监控。作为选择，通信模块包括但不限于NB-Iot通信模块、3G通信模块、4G通信模块、5G通信模块和WiFi模块等。
一些实施例的水表还包括与处理器通信连接的通信模块；处理器读取存储器存储的预设安全水压，判断实时水压是否大于预设安全水压，若实时水压大于预设安全水压，则产生报警信息，通信模块用于发送报警信息至控制终端。本实施例是由水表判断实时水压是否大于预设安全水压，若实时水压不大于预设安全水压，则说明水压在安全范围内，继续监测即可。若实时水压大于预设安全水压则产生报警信息，并将报警信息通过通信模块发送至控制终端。本实施例水表的通信模块并不需要实时将实时水压发送至控制终端，而仅是将报警信息发送至控制终端，从而减小控制终端接收数据量，减小控制终端的数据处理压力，但依然能实现水压预警。
一些实施例的水表还包括与处理器连接的计时器，计时器用于记录实时水压大于预设安全水压的持续时间，计时器在实时水压大于预设安全水压时开始计时，监测实时水压大于预设安全水压的持续时间是否达到预设时间，若持续时间达到预设时间则通过通信模块发送报警信息至控制终端。本实施例监测实时水压大于预设安全水压的持续时间，避免因水压正常波动而频繁报警，使报警信息更加准确。
一些实施例的水表中，处理器在需要发送报警信息时唤醒通信模块，不需要发送报警信息时使通信模块进入休眠状态。可以理解，管道水压在大部分时间都在正常水压范围内，偶尔才会出现水压过大的情况，如果通信模块长时间处于待通信状态，不仅浪费水表的电能，还会降低通信模块的使用寿命。为解决该问题，本实施例的通信模块在实时水压不大于预设安全水压时处于休眠状态，在实时水压大于预设安全水压时才唤醒通信模块，唤醒后由通信模块发送报警信息至控制终端，发送完成后通信模块再次进入休眠状态，等待下一次被唤醒。本实施例的通信模块仅在发送报警信息时唤醒，不仅节约水表的电能，还能延长通信模块的使用寿命。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (14)

1.一种管道水压检测方法，其特征在于，管道中安装有水表，所述方法包括下述步骤：
所述水表获取实时流速；
根据流速与水压对应关系确定所述实时流速对应的实时水压，所述流速与水压对应关系为水流流速和管道水压的对应关系。
2.根据权利要求1所述的管道水压检测方法，其特征在于，在所述根据流速与水压对应关系确定所述实时流速对应的实时水压之后还包括：
通过所述水表的通信模块将所述实时水压发送至控制终端。
3.根据权利要求2所述的管道水压检测方法，其特征在于，在所述通过所述水表的通信模块将所述实时水压发送至控制终端之后还包括：
所述控制终端判断所述实时水压是否大于预设安全水压；
若是，则发出报警信息和/或减小所述管道的阀门开度以降低所述管道中的水压。
4.根据权利要求1所述的管道水压检测方法，其特征在于，在所述根据流速与水压对应关系确定所述实时流速对应的实时水压之后还包括：
判断所述实时水压是否大于预设安全水压；
若是，则通过所述水表的通信模块发送报警信息至控制终端。
5.根据权利要求4所述的管道水压检测方法，其特征在于，所述通过所述水表的通信模块发送报警信息至控制终端包括：监测所述实时水压大于预设安全水压的持续时间是否达到预设时间，若是则通过所述水表的通信模块发送报警信息至控制终端。
6.根据权利要求4或5所述的管道水压检测方法，其特征在于，所述通过所述水表的通信模块发送报警信息至控制终端包括：唤醒处于休眠状态的所述水表的通信模块，唤醒后通过所述通信模块发送报警信息至控制终端。
7.根据权利要求4所述的管道水压检测方法，其特征在于，在所述通过所述水表的通信模块发送报警信息至控制终端之后还包括：
所述控制终端减小所述管道的阀门开度以降低所述管道中的水压。
8.根据权利要求2或4所述的管道水压检测方法，其特征在于，所述水表为磁阻传感器水表、干簧管计量传感器水表、霍尔元器件计量传感器水表和无磁计量传感器水表中的一种；所述通信模块为NB-Iot通信模块、3G通信模块、4G通信模块、5G通信模块和WiFi模块中的一种。
9.一种水表，其特征在于，包括处理器、存储器和流速传感器，所述处理器分别连接所述存储器和所述流速传感器；
所述流速传感器将获取的实时流速发送至所述处理器，所述处理器读取所述存储器存储的流速与水压对应关系，根据所述流速与水压对应关系确定所述实时流速对应的实时水压，其中所述流速与水压对应关系为水流流速和管道水压的对应关系。
10.根据权利要求9所述的水表，其特征在于，还包括与所述处理器通信连接的通信模块，所述通信模块用于发送所述实时水压至控制终端。
11.根据权利要求9所述的水表，其特征在于，还包括与所述处理器通信连接的通信模块；所述处理器读取所述存储器存储的预设安全水压，判断所述实时水压是否大于预设安全水压；若是则产生报警信息，所述通信模块用于发送所述报警信息至控制终端。
12.根据权利要求11所述的水表，其特征在于，还包括与所述处理器连接的计时器，所述计时器用于记录所述实时水压大于预设安全水压的持续时间，若持续时间达到预设时间则通过所述通信模块发送报警信息至控制终端。
13.根据权利要求11或12所述的水表，其特征在于，所述处理器在需要发送报警信息时唤醒所述通信模块，不需要发送报警信息时使所述通信模块进入休眠状态。
14.根据权利要求9所述的水表，其特征在于，所述流速传感器为磁阻传感器、干簧管计量传感器、霍尔元器件计量传感器和无磁计量传感器中的一种；所述通信模块为NB-Iot通信模块、3G通信模块、4G通信模块、5G通信模块和WiFi模块中的一种。
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