CN202120056U - 自备井用卡式智能水表控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种用于自备井开采地下水资源的卡式智能水表控制器。由控制箱、水表、流量传感器构成。流量传感器安装于水表计数器上，并与控制箱电连接，流量传感器能及时将采集到的水流量信号传输至控制箱。控制箱由相互电连接的主控板、液晶显示器、电池、线圈组成。主控板通过导线与流量传感器线圈，液晶显示器，电池、外接电源及水泵开关实现电连接。本实用新型结构简单，使用方便，安全可靠，计量准确。用户持卡交费后即可通过控制箱刷卡输入水量后，开机采水，当所购水量用完后，控制箱自动切断电源而停机。省掉水务人员入户查表或估算收费的繁琐工作、并可实现计算机对水资源的科学给管理和合理分配。有效控制地下水的乱现象。保护了水资源，具有较大的经济、环境和社会效益。
Description
自备井用卡式智能水表控制器
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种记录并控制自备井开采地下水时的计量和控制装置，特别是一种自备井用卡式智能水表控制器。
背景技术
[0002] 由于地下水资源，对我国国计民生关系重大，国家颁布了《水法》，对地下水的开采进行了严格控制和管理。目前我国对开采地下水资源的计量和收费仍存在问题和难度。有的缺乏计量和控制管理，有的收费标准采用估计法，有的对水泵的耗电量进行折算，有的按开泵时间进行折算。即使一部分用户安装了水表，仍不按实际用水量交费。由于计量不严格，收费不好控制，给水资源的管理造成很大漏洞，使水资源盲目流失和浪费。
发明内容
[0003] 本实用新型的目的是提供一种自备井用卡式智能水表控制器，以利于对采取地下水的自备井用水量有效控制，可达到计量准确，收费容易。便于水资源管理部门对采取地下水的用户实行严格科学管理和服务。
[0004] 为实现上述目的，本实用新型提供一种自备井卡式智能水表控制器，该控制器包括有水表、控制箱、流量传感器。所述水表上安装有流量传感器，所述流量传感器与控制箱电连接。所述控制箱内设有相互电连接的主控板、液晶显示器、电池、线圈。所述主控板包括相互电连接的微处理器、流量信号采集电路、存储器和电源电路、控制电路、读卡电路、时钟电路。所述流量传感器将采集用水量处理后的脉冲信号传输控制箱的主控板，主控板的流量信号采集电路将脉冲信号变为高低电平传输至微处理器，微处理器经过数据处理后传输至存储电路并储存，电源电路将市电降压整流后与内部电池分别向微处理器供电，控制电路通过继电器的输入端采集微处理器的电压信号、输出端控制水泵开关，读卡电路通过射频模块和线圈与微处理器进行数据传输和交流，时钟电路通过时钟芯片向微处理器提供实时时钟。所述微处理器为低功耗的MSP430F449芯片。
[0005] 本实用新型的效果是：
[0006] 1、对用户采取地下水的水量实行准确计量。
[0007] 2、用户的用水量可通过IC卡（非接触式射频卡）到管理部门购水后将水量输入到控制箱中，方可打开水泵电源进行工作。
[0008] 3、用户用水过程中，采取的水量通过控制箱，递减所购水的水量
[0009] 4、当购水量为0时，水泵自动停止工作，用户只有购水后并将所购水量输进控制箱中后方可打开水泵电源工作。
[0010] 5、当用户非法操作，脱离控制箱开启水泵时或断开控制箱电源时，控制箱照常靠内部电池计数，并将非法操作时间记录下来。
[0011] 6、可在现行已安装的普通水表上 安装流量传感器和控制箱，很方便地使水表升级改造，安装简单，快捷，即接即通。附图 说明
[0012] 图1为本实用新型结构示意图；
[0013] 图2为本实用新型的流量传感器安装图；
[0014] 图3为本实用新型主控板原理图；
[0015] 图4为本实用新型电路框图。
[0016] 图中：
[0017] 1、水表2、水表计数器3、流量传感器4、流量传感器导线
[0018] 5、外接电源线6、水泵开关导线7、控制箱8、液晶显示器
[0019] 9、主控板10、线圈11、电池12、磁针13、水表表玻璃
[0020] 14、水表中罩15、流量信号采集电路16、存储器17、微处理器
[0021] 18、电源电路19、控制电路20、读卡电路21、时钟电路
具体实施方式
[0022] 结合附图及实施例对本实用新型的自备井用卡式智能水表控制器结构加以说明。
[0023] 本实用新型的自备井用卡式智能水表控制器结构是：该控制器由水表1、流量传感器3、控制箱7组成。所述流量传感器3安装于水表1的水表计数器2上；所述流量传感器3与水表1体外的控制箱7连接，流量传感器3将水流量信号传给控制箱7 ；所述控制箱内设有相互电连接的液晶显示器8、主控板9、线圈10、电池11 ；所述主控板9包括相互电连接的微处理器17、存储器16、流量采集电路15、电源电路18、控制器19、读卡电路20、时钟电路2 ；所述电池11是自备锂电池。
[0024] 如图1所示，本实用新型包括水表1、水表计数器2、流量传感器3、流量传感器导线 4、外接电源线5、水泵开关导线6、控制箱7、液晶显示器8、主控板9、线圈10、电池11。其中，流量传感器3安装于水表计数器2上，流量传感器3通过流量传感器导线4与控制箱7 内的主控板9相连。液晶显示器8、线圈10、电池11、装于控制箱7中，并与主控板9相连。 外接电源通过外接电源线5与控制箱7内的主控板9连接。水泵开关通过水泵开关导线6 与控制箱7内的主控板9连接。外接电源供电时，电池11不供电，外接电源断开时，电池11 供电电。水表1的用水量通过流量传感器3将信号由流量传感器导线4传至主控板7，经过处理后，由液晶显示器8显示出来，用户通过非接触式IC卡购水后，在线圈10附近刷卡后， 线圈将购水信息传至主控板7，经过处理后由液晶显示器8同时显示出购水量，累计使用量和剩余量。
[0025] 如图2所示，磁针12安装于水表计数器的X0. 1指针位置上，流量传感器3装于水表表玻璃13和水表中罩14之间，并通过水表中罩14压紧。由于磁针12装于X0. 1指针位置上，当水量流过IM3时，磁针12转一圈，由于磁针12的磁性感应，使流量传感器3中干簧管吸和一次，并产生一个脉冲信号，由流量传感器导线4传出。
[0026] 如图3、图4所示，主控板7由微处理器17、存储器16、流量采集器电路15、电源电路18、控制电路19、读卡电路20、时钟电路21组成。
[0027] 如图3图、4所示，流量传感器3产生的脉冲信号经过流量采集电路15在微处理器17对应的管脚上发生一个高低电平的变化，微处理器17将采集到的流量传感器的脉冲信号，经过滤波处理计算出水的累计用量。存储器16与微处理器17相连，存储需要保存的购水量、累计购水量、剩余水量、时钟及其有关参数。微处理器17是选用低功耗芯片 MSP430F449。
[0028] 如图3、图4所示，液晶显示器8与微处理器17相连，显示购水量，累计购水量，剩余水量及故障信息。
[0029] 如图3、图4所示，时钟电路21与微处理器17相连，提供主控板所需的实时时钟。 时钟芯片为PFC8563，当有故障和违章操作时，如强制接通水泵开关，微处理器检测到有关管脚的非正常高低电平状态，即将当时时钟存储起来，并可用专用IC卡调出来故障种类和发生时间，由液晶显示器8显示出来。
[0030] 如图3、图4所示，电源电路18由外接电源220V交流供电和控制箱内自备锂电池 3. 6V直流供电。外接电源220V交流通过开关电源变为12V直流电，再通过SPX3819M5稳压模块变为3. 7V直流电，并通过二级管Dl给主控板供电，由于供电电压高于电池电压，所以 220V交流电工作。当220V交流电断电时，电池3. 6V电压通过D2给主控板供电。
[0031] 如图3、图4所示，选用的U2270B芯片构成射频模块，它与微处理器17和线圈10 连接，当信号传输到微处理器17，通过存储器16存储并由液晶显示器8显示出来。
[0032] 如图3、图4所示，控制电路19，由BL8023继电器驱动芯片和BST-902继电器组成。 BST-902继电器的开关端与水泵开关导线6相连，线圈端与BL8023芯片输出端连接，BL8023 芯片的输入端与微处理器17相连，当剩余水量为0时，微处理器给BL8023芯片输入端OUTA 一个高电平信号，则BL8023输出端INTA产生高电位，INTB产生低电位，则继电器发生断开动作，使水泵停止工作；当用户输入购水量，使剩余水量大于0时，微处理器给BL8023输入端OUTB —个高电平信号，则BL8023输出端INTA产生低电位，而INTB产生高电位，继电器发生接通动作，使水泵恢复工作。
Claims (3)
1. 一种自备井卡式智能水表控制器，其特征是：该控制器包括有水表、控制箱、流量传感器，所述水表上安装有流量传感器，所述流量传感器与控制箱电连接，所述控制箱内设有相互电连接的主控板、液晶显示器、电池、线圈。
2.根据权利要求1所述的自备井卡式智能水表控制器，其特征是：所述主控板包括相互电连接的微处理器、流量信号采集电路、存储电路和电源电路、控制电路、读卡电路；所述流量传感器将采集用水量处理后的脉冲信号传输控制箱的主控板，主控板的流量信号采集电路将脉冲信号变为高低电平传输至微处理器，微处理器经过数据处理后传输至存储电路并储存，电源电路将外接电源降压整流后与内部电池分别向微处理器供电，控制电路通过继电器的输入端采集微处理器的电压信号，继电器的输出端控制水泵开关，读卡电路通过射频模块和线圈与微处理器进行数据传输和交流，时钟电路通过时钟芯片向微处理器提供实时时钟。
3.根据权利要求1所述的自备井卡式智能水表控制器，其特征是：所述微处理器为低功耗的MSP430F449芯片。
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