CN202149800U - 一种有线远传阀控水表 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种有线远传阀控水表，包括水表装置和控制装置；所述控制装置可拆装地固定在水表装置上；所述水表装置包括阀门、字轮、光电识别单元、表壳和水表机芯；所述控制装置包括电源单元、微处理器、总线通讯单元、阀门电机和阀状态检测单元；所述光电识别单元读取字轮上的数据；所述电源单元与光电识别单元、微处理器、总线通讯单元和阀门电机电连接；所述微处理器还与总线通讯单元、阀门电机和阀状态检测单元电连接；所述阀门电机控制阀门开闭。本实用新型的分体式结构便于安装和维护，若某一部分损坏，则只需要更换损坏的部分，不需要拆下整个水表，极大地节约了成本。

Description

一种有线远传阀控水表

技术领域

本实用新型涉及一种有线远传阀控水表。

背景技术

目前带阀门控制的水表主要有智能卡水表和远传阀控水表两大类。

智能卡水表具有控制器和控制水阀，通过预付费卡用水，不实行抄表联网。用户必须在持卡购水之后才能正常用水。这种控制方式既避免了供水企业人工抄表难的问题，又解决了收费难的问题。但是，其存在的问题是：

1、智能卡水表的用水方式为“先付费后用水”，不实行抄表，也无联网，无法统计用户当月用水量，造成供水企业一项重要的经济指标——产销差率无法统计，从而引起供水调度和均衡的难以把握。要了解水表运行情况及统计各用户当月用水量，供水企业仍必须每月派人上门检查和抄表。

2、现有智能卡水表阀控部分的减速机齿轮都是平铺式的，该类减速机的结构使得其扭力比较小，故当水表阀门长期处于常开或常闭的状态以及水压和水质的影响，会导致阀门启动扭力和电流的增大，从而导致阀门控制失灵。由此，一是会出现“要关无法关”的现象，使得用水户无需充值缴费而能用水，造成供水企业的直接经济损失，也失去了该水表控制用水量的意义；二是会出现“要开打不开”的现象，使得用水户充值缴费后而不能用水，给用水户带来了不必要的麻烦。

目前远传阀控水表主要有脉冲计数式和光电直读式两大类，水表本身具有数据计量和处理功能，通过远程计算机或手持抄表器与水表进行数据通讯，实现自动抄表和控制阀门的开关。其用水方式既可以是传统的后付费方式，也可以实现“先付费后用水”的预付费方式，克服了智能卡水表的一些弊端。但是，现在市面上所有的远传阀控表，阀控部分的减速机齿轮都是平铺式的，存在着智能卡水表的同样的问题，即容易导致阀门控制失灵。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单，安装方便，能被远程主机控制其阀门开闭或半开半闭的有线远传阀控水表。

为了解决上述技术问题，本实用新型所提供的技术方案是：一种有线远传阀控水表，包括水表装置和控制装置；所述控制装置可拆装地固定在水表装置上；所述水表装置包括阀门、字轮、光电识别单元、表壳和水表机芯；所述控制装置包括电源单元、微处理器、总线通讯单元、阀门电机和阀状态检测单元；所述光电识别单元读取字轮上的数据；所述电源单元与光电识别单元、微处理器、总线通讯单元和阀门电机电连接；所述微处理器还与总线通讯单元、阀门电机和阀状态检测单元电连接；所述阀门电机控制阀门开闭。

所述阀门电机包括电机和减速机；所述减速机包括机芯和罩住机芯的外盖，所述机芯包括上夹板、下夹板、第一齿轮轴、第二齿轮轴、第三齿轮轴、双层齿轮和输出轴；所述外盖固定在上夹板上；所述第一齿轮轴、第二齿轮轴和第三齿轮轴呈三角形排列，且均设置在上夹板和下夹板之间；所述双层齿轮设有多个，且均为下层大齿轮、上层小齿轮；所述第一齿轮轴上间隙配合有一个双层齿轮，第二齿轮轴和第三齿轮轴上分别间隙配合有N个双层齿轮；所述第一齿轮轴上的双层齿轮的大齿轮与电机的电机输出轴齿轮啮合；所述第二齿轮轴上从下往上的第一个双层齿轮的大齿轮与第一齿轮轴上的双层齿轮的小齿轮啮合；所述第二齿轮轴上从下往上的第N个双层齿轮的小齿轮与第三齿轮轴上从下往上的第N个双层齿轮的大齿轮啮合，第二齿轮轴上从下往上的第N+1个双层齿轮的大齿轮与第三齿轮轴上从下往上的第N个双层齿轮的小齿轮啮合；所述第三齿轮轴上从下往上的最后一个双层齿轮的小齿轮与输出轴上的输出轴齿轮啮合；所述输出轴与电机的输出轴偏心设置；所述N为正整数。

所述N为三。

所述机芯还包括连接板，所述连接板固定在电机上，下夹板固定在连接板的上端面。

所述机芯还包括固定在上夹板和下夹板之间的边缘的三根支撑柱。

所述电源单元包括电压转换模块；电压转换模块将总线电压转换为适合光电识别单元、微处理器和阀门电机的电压。

所述阀状态检测单元包括两个限位开关，两个限位开关分别安装在阀门完全打开和关闭的位置。

所述阀状态检测单元包括电流检测装置，电流检测装置检测阀门电机的驱动电流。

采用了上述技术方案后，本实用新型具有积极的效果：(1)本实用新型的控制装置可拆装地固定在水表装置上，这种分体式结构便于安装和维护，若某一部分损坏，则只需要更换损坏的部分，不需要拆下整个水表，极大地节约了成本。

(2)本实用新型的微处理器通过总线与主机进行通讯，从而实现了主机对本实用新型的阀门的远程控制，结构简单，在用户拖欠水费时可以远程将阀门关闭，或者将阀门关半，减小水流量，但保证饮用水的正常供应，从而督促用户及时缴纳水费。

(3)本实用新型可以通过设置让阀门在固定的时间进行移位动作，防止阀门因长时间静止而锈死。

(4)本实用新型通过在减速机的第二齿轮轴和第三齿轮轴上分别间隙配合有N个双层齿轮，简化了减速机的结构，降低了成本，在大大节约机芯空间的同时，最大程度地提高了本实用新型的减速比和扭力，不会出现不能控制阀打开或者关闭的情况。

(5)本实用新型的减速机通过第一齿轮轴上的双层齿轮将动力传送到第二齿轮轴的齿轮上，从而有效降低了作用在第二齿轮轴上的力矩，有效防止第二齿轮轴扭曲变形。

(6)本实用新型的减速机在上夹板和下夹板之间设置多根支撑柱，这种结构使得本实用新型的结构更加稳定。

(7)本实用新型的电压转换模块将总线电压转换为适合微处理器和阀门电机的电压，从而使得本实用新型不需要用到电池。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的水表装置和控制装置分开后的结构示意图。

图3为本实用新型的原理框图。

图4为本实用新型的阀门电机的结构示意图。

图5为本实用新型的阀门电机的减速机的机芯的俯视图。

图6为本实用新型的阀门电机去掉外盖后展开机芯的示意图。

附图中的标号为：

水表装置 1、阀门 11、字轮 12、光电识别单元 13、控制装置 2、电源单元 21、微处理器 22、总线通讯单元 23、阀门电机 24、电机 241、减速机 242、机芯 2421、上夹板 24211、下夹板 24212、连接板 24213、支撑柱 24214、第一齿轮轴 24215、第二齿轮轴 24216、第三齿轮轴 24217、双层齿轮 24218、输出轴 24219、输出轴齿轮 242191、外盖 2422、阀状态检测单元 25。

具体实施方式

(实施例1)

见图1和图2，本实施例包括水表装置1和控制装置2。控制装置1可拆装地固定在水表装置1上。

见图3，水表装置1包括阀门11、字轮12、光电识别单元13、表壳和水表机芯。控制装置包括电源单元21、微处理器22、总线通讯单元23、阀门电机24和阀状态检测单元25。电源单元21与光电识别单元13、微处理器22、总线通讯单元23和阀门电机24电连接。微处理器22还与总线通讯单元23、阀门电机24和阀状态检测单元25电连接。阀门电机24控制阀门11开闭。电源单元21包括电压转换模块；电压转换模块将总线电压转换为适合光电识别单元13、微处理器22和阀门电机24的电压。

光电识别单元13读取字轮12上的数据。光电识别单元13包括设置在平行于字轮12位置的若干对红外发射管和红外接收管，以及设置在字轮12上的若干信号识别标志。

见图4至图6，阀门电机24包括电机241和减速机242。减速机242包括机芯2421和罩住机芯2421的外盖2422，机芯2421包括上夹板24211、下夹板24212、连接板24213、支撑柱24214、第一齿轮轴24215、第二齿轮轴24216、第三齿轮轴24217、双层齿轮24218和输出轴24219。外盖2422固定在上夹板24211上。第一齿轮轴24215、第二齿轮轴24216和第三齿轮轴24217呈三角形排列，且均设置在上夹板24211和下夹板24212之间。双层齿轮24218设有七个，且均为下层大齿轮、上层小齿轮。第一齿轮轴24215上间隙配合有一个双层齿轮24218，第二齿轮轴24216和第三齿轮轴24217上分别间隙配合有三个双层齿轮24218。第一齿轮轴24215上的双层齿轮24218的大齿轮与电机111的电机输出轴齿轮1111啮合。第二齿轮轴24216上从下往上的第一个双层齿轮24218的大齿轮与第一齿轮轴24215上的双层齿轮24218的小齿轮啮合。第二齿轮轴24216上从下往上的第一、第二、第三个双层齿轮24218的小齿轮与第三齿轮轴24217上从下往上的第一、第二、第三个双层齿轮24218的大齿轮啮合，第二齿轮轴24216上从下往上的第二、第三个双层齿轮24218的大齿轮与第三齿轮轴24217上从下往上的第一、第二个双层齿轮24218的小齿轮啮合。第三齿轮轴24217上从下往上的第三个双层齿轮24218的小齿轮与输出轴24219上的输出轴齿轮242191啮合。输出轴24219与电机241的输出轴偏心设置。连接板24213固定在电机241上，下夹板24212固定在连接板24213的上端面。支撑柱24214设有三根，且均固定在上夹板24211和下夹板24212之间的边缘。

阀状态检测单元25包括两个限位开关和电流检测装置。两个限位开关分别安装在阀门11完全打开和关闭的位置。当阀在完全打开或关闭的时候触动限位开关，从而单片机可以检测出阀所处状态。电流检测装置检测阀门电机24的驱动电流。由于阀门电机24在堵转时较正常旋转时的电流大很多，阀门11在完全开启或完全关闭时，由于机械结构的限制使阀门11无法继续转动，此时阀门电机24堵转，因此通过电流检测装置检测阀门电机24的驱动电流，可以使微处理器22判断出阀门11所处的位置。由于使用限位开关比使用电流检测装置要省电很多，因此，优先使用两个限位开关，当两个限位开关失效或损坏时，才使用电流检测装置。

总线通讯单元23将总线的电压信号转换为适合微处理器22电平的信号传输给微处理器22，并将微处理器22发出的信号转换为总线的电流信号传输给主机，从而使微处理器22和主机进行通讯。微处理器22按照协议根据主机发出的信号控制光电识别单元13读出字轮12当前读数或控制阀门电机24开关阀门11。

在用户拖欠水费时可以通过远程将阀门11关闭，或者将阀门11关半，减小水流量，但保证饮用水的正常供应，从而督促用户及时缴纳水费。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、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，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种有线远传阀控水表，其特征在于：包括水表装置(1)和控制装置(2)；所述控制装置(2)可拆装地固定在水表装置(1)上；所述水表装置(1)包括阀门(11)、字轮(12)、光电识别单元(13)、表壳和水表机芯；所述控制装置包括电源单元(21)、微处理器(22)、总线通讯单元(23)、阀门电机(24)和阀状态检测单元(25)；所述光电识别单元(13)读取字轮(12)上的数据；所述电源单元(21)与光电识别单元(13)、微处理器(22)、总线通讯单元(23)和阀门电机(24)电连接；所述微处理器(22)还与总线通讯单元(23)、阀门电机(24)和阀状态检测单元(25)电连接；所述阀门电机(24)控制阀门(11)开闭。

2.根据权利要求1所述的一种有线远传阀控水表，其特征在于：所述阀门电机(24)包括电机(241)和减速机(242)；所述减速机(242)包括机芯(2421)和罩住机芯(2421)的外盖(2422)，所述机芯(2421)包括上夹板(24211)、下夹板(24212)、第一齿轮轴(24215)、第二齿轮轴(24216)、第三齿轮轴(24217)、双层齿轮(24218)和输出轴(24219)；所述外盖(2422)固定在上夹板(24211)上；所述第一齿轮轴(24215)、第二齿轮轴(24216)和第三齿轮轴(24217)呈三角形排列，且均设置在上夹板(24211)和下夹板(24212)之间；所述双层齿轮(24218)设有多个，且均为下层大齿轮、上层小齿轮；所述第一齿轮轴(24215)上间隙配合有一个双层齿轮(24218)，第二齿轮轴(24216)和第三齿轮轴(24217)上分别间隙配合有N个双层齿轮(24218)；所述第一齿轮轴(24215)上的双层齿轮(24218)的大齿轮与电机(241)的电机输出轴齿轮(2411)啮合；所述第二齿轮轴(24216)上从下往上的第一个双层齿轮(24218)的大齿轮与第一齿轮轴(24215)上的双层齿轮(24218)的小齿轮啮合；所述第二齿轮轴(24216)上从下往上的第N个双层齿轮(24218)的小齿轮与第三齿轮轴(24217)上从下往上的第N个双层齿轮(24218)的大齿轮啮合，第二齿轮轴(24216)上从下往上的第N+1个双层齿轮(24218)的大齿轮与第三齿轮轴(24217)上从下往上的第N个双层齿轮(24218)的小齿轮啮合；所述第三齿轮轴(24217)上从下往上的最后一个双层齿轮(24218)的小齿轮与输出轴(24219)上的输出轴齿轮(242191)啮合；所述输出轴(24219)与电机(241)的输出轴偏心设置；所述N为正整数。

3.根据权利要求2所述的一种有线远传阀控水表，其特征在于：所述N为三。

4.根据权利要求2或3所述的一种有线远传阀控水表，其特征在于：所述机芯(2421)还包括连接板(24213)，所述连接板(24213)固定在电机(241)上，下夹板(24212)固定在连接板(24213)的上端面。

5.根据权利要求2或3所述的一种有线远传阀控水表，其特征在于：所述机芯(2421)还包括固定在上夹板(24211)和下夹板(24212)之间的边缘的三根支撑柱(24214)。

6.根据权利要求1所述的一种有线远传阀控水表，其特征在于：所述电源单元(21)包括电压转换模块；电压转换模块将总线电压转换为适合光电识别单元(13)、微处理器(22)和阀门电机(24)的电压。

7.根据权利要求1所述的一种有线远传阀控水表，其特征在于：所述阀状态检测单元(25)包括两个限位开关，两个限位开关分别安装在阀门(11)完全打开和关闭的位置。

8.根据权利要求1或7所述的一种有线远传阀控水表，其特征在于：所述阀状态检测单元(25)包括电流检测装置，电流检测装置检测阀门电机(24)的驱动电流。

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