CN202976322U - 一种无线远程ic卡智能供水控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种无线远程IC卡智能供水控制器，包括控制柜以及设置在控制柜内的用于对用水量进行计量的IC卡水表、用于对用电量进行计量的电能表、用于与外界控制设备进行无线通信的无线通信模块、用于连接外部变压器的三相输入端子排和用于连接用户水泵的三相输出端子排，IC卡水表上设置有用于插入IC卡的IC卡插卡口，无线通信模块上连接有天线，无线通信模块和电能表均与所述IC卡水表相接，三相输入端子排和三相输出端子排均与所述电能表相接。本实用新型结构紧凑，设计合理，安装使用方便，工作可靠性高，抗干扰能力强，供水控制精度高，实现了用水的智能化管理，使用效果好，便于推广使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能供水技术领域，尤其是涉及一种无线远程IC卡智能供水控制器。
背景技术
2010年云贵地区大面积发生大旱，严重影响了我国农业经济的发展，国家开始大力投资农业水利建设，其中给农作物区免费打井及配备灌溉设备是投资力度最大的水利建设，以新疆奇台县为例，该县的配备的自备井设施达3000处之多，但新疆海拔及气候等因素制约，地下水资源极其有限，在国家配备自备井设施后，为了防止使用方滥用，造成局地缺水，国家有对新疆地方水资源管理部门提出要合理管理自备井的要求，在这样的背景下，就对水资源智能管理系统就产生了迫切需求。针对西北干旱地区农业灌溉，水质差含沙量大，像一般直接将水表安装在水泵出水管道用来计量出水量的方案存在一定技术缺陷和不足，因为无论是旋翼式或螺翼式叶轮计量方式在水质差含沙量大这样的恶劣环境下长时间运行肯定会出现叶轮卡死或损坏而导致水表不能正常准确计量的故障。另外，住宅农户用水管理中抄表难、收费难的问题普遍存在，将IC卡数据交换、水计量、水泵断水等技术结合的IC卡智能控制器就产生了，但是，现状是西北地区地大物博，有些自备井都设在离城市或水政管理较远地区的农村，农户持卡买水需走较远路程，有时会因买水时间而错过最佳灌溉时间。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种无线远程IC卡智能供水控制器，其结构紧凑，设计合理，安装使用方便，工作可靠性高，抗干扰能力强，供水控制精度高，实现了用水的智能化管理，使用效果好，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种无线远程IC卡智能供水控制器，其特征在于：包括控制柜以及设置在控制柜内的用于对用水量进行计量的IC卡水表、用于对用电量进行计量的电能表、用于与外界控制设备进行无线通信的无线通信模块、用于连接外部变压器的三相输入端子排和用于连接用户水泵的三相输出端子排，所述IC卡水表上设置有用于插入IC卡的IC卡插卡口，所述无线通信模块上连接有天线，所述无线通信模块和电能表均与所述IC卡水表相接，所述三相输入端子排和三相输出端子排均与所述电能表相接。
上述的一种无线远程IC卡智能供水控制器，其特征在于：所述控制柜由柜体以及与柜体转动连接的内盖和外盖构成，所述内盖上设置有观察窗口和IC卡插卡窗口，所述天线从所述柜体的侧面伸出到所述柜体外，所述三相输入端子排和三相输出端子排均从所述柜体的底端伸出到所述柜体外。
上述的一种无线远程IC卡智能供水控制器，其特征在于：所述IC卡水表内集成有用水计量控制电路，所述用水计量控制电路包括水表微控制器模块、与水表微控制器模块相接的数据存储电路模块和为所述IC卡水表内各用电模块供电的水表电源模块，所述水表微控制器模块的输入端接有基表发讯接口电路模块和IC卡接口电路模块，所述水表微控制器模块的输出端接有基表球阀控制接口电路模块和蜂鸣器报警电路模块，所述IC卡接口电路模块的输出端与数据存储电路模块的输入端相接，所述基表发讯接口电路模块的输入端与IC卡水表中用于将机芯中叶轮的转动圈数转换成电信号的发讯装置相接，所述基表球阀控制接口电路模块的输出端与IC卡水表中用于带动基表球阀动作的动力机构相接，所述IC卡接口电路模块中的IC卡接插件对准IC卡插卡口，所述无线通信模块与所述水表微控制器模块相接。
上述的一种无线远程IC卡智能供水控制器，其特征在于：所述水表微控制器模块的输出端接有水表液晶显示电路模块。
上述的一种无线远程IC卡智能供水控制器，其特征在于：所述水表微控制器模块为单片机MSP430F413。
上述的一种无线远程IC卡智能供水控制器，其特征在于：所述电能表内集成有用电计量控制电路，所述用电计量控制电路包括电能表微控制器模块、与电能表微控制器模块相接的I2C通信电路模块和为电能表内各用电模块供电的电能表电源模块，所述电能表微控制器模块的输入端接有用于对所述用户水泵的用电电压进行采样的电压采样电路模块和用于对所述用户水泵的用电电流进行采样的电流采样电路模块，所述电能表微控制器模块的输出端接有电能计量电路模块、电能表液晶显示电路模块和继电器，所述电能计量电路模块由依次相接的脉冲产生电路模块和脉冲计量电路模块构成，所述继电器的输出端接有串联在所述三相输入端子排和三相输出端子排之间的三相接触器，所述电能表通过I2C通信电路模块与所述IC卡水表相接。
上述的一种无线远程IC卡智能供水控制器，其特征在于：所述电能表微控制器模块为单片机PIC16F689。
上述的一种无线远程IC卡智能供水控制器，其特征在于：所述无线通信模块为GSM模块、GPRS模块、CDMA模块或3G模块。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型结构紧凑，设计合理，安装使用方便。
2、本实用新型控制柜由柜体以及与柜体转动连接的内盖和外盖构成，采用了双层全密封的野外方案设计，安全可靠，能够适用户外恶劣环境。
3、本实用新型设置有IC卡插卡口和无线通信模块，具有IC卡控制和远程控制两种控制方式，能够满足不同用于的需求，购水方便，操作简单。
4、本实用新型的工作可靠性高，抗干扰能力强，供水控制精度高，避免了因换季用户水泵出水量的不同而产生的计量不准确问题。
5、本实用新型的实用性强，实现了用水的智能化管理，使用效果好，便于推广使用。
综上所述，本实用新型结构紧凑，设计合理，安装使用方便，工作可靠性高，抗干扰能力强，供水控制精度高，实现了用水的智能化管理，使用效果好，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的电路原理框图。
附图标记说明:
1-1—柜体； 1-2—内盖； 1-3—外盖；
1-4—观察窗口； 1-5—IC卡插卡窗口； 2—电能表；
2-1—电能表微控制器模块； 2-2—I2C通信电路模块；
2-3—电能表电源模块； 2-4—电压采样电路模块；
2-5—电流采样电路模块； 2-6—脉冲产生电路模块；
2-7—脉冲计量电路模块； 2-8—电能表液晶显示电路模块；
2-9—继电器； 2-10—三相接触器； 3—IC卡水表；
3-1—水表微控制器模块； 3-2—数据存储电路模块；
3-3—水表电源模块； 3-4—基表发讯接口电路模块；
3-5—IC卡接口电路模块； 3-6—蜂鸣器报警电路模块；
3-7—基表球阀控制接口电路模块； 3-8—水表液晶显示电路模块；
4—无线通信模块； 5—天线； 6—三相输入端子排；
7-三相输出端子排； 8-IC卡插卡口； 9-变压器；
10—用户水泵。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型包括控制柜以及设置在控制柜内的用于对用水量进行计量的IC卡水表3、用于对用电量进行计量的电能表2、用于与外界控制设备进行无线通信的无线通信模块4、用于连接外部变压器9的三相输入端子排6和用于连接用户水泵10的三相输出端子排7，所述IC卡水表3上设置有用于插入IC卡的IC卡插卡口8，所述无线通信模块4上连接有天线5，所述无线通信模块4和电能表2均与所述IC卡水表3相接，所述三相输入端子排6和三相输出端子排7均与所述电能表2相接。
如图1所示，本实施例中，所述控制柜由柜体1-1以及与柜体1-1转动连接的内盖1-2和外盖1-3构成，所述内盖1-2上设置有观察窗口1-4和IC卡插卡窗口1-5，所述天线5从所述柜体1-1的侧面伸出到所述柜体1-1外，所述三相输入端子排6和三相输出端子排7均从所述柜体1-1的底端伸出到所述柜体1-1外。
如图2所示，本实施例中，所述IC卡水表3内集成有用水计量控制电路，所述用水计量控制电路包括水表微控制器模块3-1、与水表微控制器模块3-1相接的数据存储电路模块3-2和为所述IC卡水表3内各用电模块供电的水表电源模块3-3，所述水表微控制器模块3-1的输入端接有基表发讯接口电路模块3-4和IC卡接口电路模块3-5，所述水表微控制器模块3-1的输出端接有基表球阀控制接口电路模块3-7和蜂鸣器报警电路模块3-6，所述IC卡接口电路模块3-5的输出端与数据存储电路模块3-2的输入端相接，所述基表发讯接口电路模块3-4的输入端与IC卡水表3中用于将机芯中叶轮的转动圈数转换成电信号的发讯装置相接，所述基表球阀控制接口电路模块3-7的输出端与IC卡水表3中用于带动基表球阀动作的动力机构相接，所述IC卡接口电路模块3-5中的IC卡接插件对准IC卡插卡口8，所述无线通信模块4与所述水表微控制器模块3-1相接。所述水表微控制器模块3-1的输出端接有水表液晶显示电路模块3-8。所述水表微控制器模块3-1为单片机MSP430F413。
如图2所示，本实施例中，所述电能表2内集成有用电计量控制电路，所述用电计量控制电路包括电能表微控制器模块2-1、与电能表微控制器模块2-1相接的I2C通信电路模块2-2和为电能表2内各用电模块供电的电能表电源模块2-3，所述电能表微控制器模块2-1的输入端接有用于对所述用户水泵10的用电电压进行采样的电压采样电路模块2-4和用于对所述用户水泵10的用电电流进行采样的电流采样电路模块2-5，所述电能表微控制器模块2-1的输出端接有电能计量电路模块、电能表液晶显示电路模块2-8和继电器2-9，所述电能计量电路模块由依次相接的脉冲产生电路模块2-6和脉冲计量电路模块2-7构成，所述继电器2-9的输出端接有串联在所述三相输入端子排6和三相输出端子排7之间的三相接触器2-10，所述电能表2通过I2C通信电路模块2-2与所述IC卡水表3相接。所述电能表微控制器模块2-1为单片机PIC16F689。
本实施例中，所述无线通信模块4为GSM模块、GPRS模块、CDMA模块或3G模块。
本实用新型的工作原理及工作过程是：变压器9对输电线的电压进行转换后通过三相输入端子排6引入三相交流电到电能表2，电能表2开始工作，用户通过将购买了水的IC卡通过IC卡插卡口8插入IC卡接插件，存储在IC卡中的预购水量数据通过IC卡接口电路模块3-5传输到水表微控制器模块3-1和数据存储电路模块3-2中，水表微控制器模块3-1依据用户水泵10的功率参数计算出用户水泵10每KWH的用水量（m3），然后将预购水量转换成购电量，并通过I2C通信电路模块2-2将购电量输出给电能表微控制器模块2-1，电能表微控制器模块2-1实时采集电压采样电路模块2-4和电流采样电路模块2-5采样到的信号，并通过电能计量电路模块进行用户水泵10的用电计量，电能表微控制器模块2-1控制电能表液晶显示电路模块2-8对购电量、用电量和剩余电量进行显示，当用电量没有超过购电量时，三相接触器2-10接通三相输入端子排6和三相输出端子排7，用户水泵10正常工作，当用电量达到购电量时，电能表微控制器模块2-1通过继电器2-9断开三相接触器2-10，用户水泵10停止工作。用户再次持IC卡购买水，输入IC卡水表3，以此循环。
另外，由于所述水表微控制器模块3-1上连接有无线通信模块4，因此可以通过外界控制设备输入控制信号，控制信号能够通过无线通信网络、天线5和无线通信模块4传输给水表微控制器模块3-1，能够实现供水的远程操控。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (8)
1.一种无线远程IC卡智能供水控制器，其特征在于：包括控制柜以及设置在控制柜内的用于对用水量进行计量的IC卡水表（3）、用于对用电量进行计量的电能表（2）、用于与外界控制设备进行无线通信的无线通信模块（4）、用于连接外部变压器（9）的三相输入端子排（6）和用于连接用户水泵（10）的三相输出端子排（7），所述IC卡水表（3）上设置有用于插入IC卡的IC卡插卡口（8），所述无线通信模块（4）上连接有天线（5），所述无线通信模块（4）和电能表（2）均与所述IC卡水表（3）相接，所述三相输入端子排（6）和三相输出端子排（7）均与所述电能表（2）相接。
2.按照权利要求1所述的一种无线远程IC卡智能供水控制器，其特征在于：所述控制柜由柜体（1-1）以及与柜体（1-1）转动连接的内盖（1-2）和外盖（1-3）构成，所述内盖（1-2）上设置有观察窗口（1-4）和IC卡插卡窗口（1-5），所述天线（5）从所述柜体（1-1）的侧面伸出到所述柜体（1-1）外，所述三相输入端子排（6）和三相输出端子排（7）均从所述柜体（1-1）的底端伸出到所述柜体（1-1）外。
3.按照权利要求1或2所述的一种无线远程IC卡智能供水控制器，其特征在于：所述IC卡水表（3）内集成有用水计量控制电路，所述用水计量控制电路包括水表微控制器模块（3-1）、与水表微控制器模块（3-1）相接的数据存储电路模块（3-2）和为所述IC卡水表（3）内各用电模块供电的水表电源模块（3-3），所述水表微控制器模块（3-1）的输入端接有基表发讯接口电路模块（3-4）和IC卡接口电路模块（3-5），所述水表微控制器模块（3-1）的输出端接有基表球阀控制接口电路模块（3-7）和蜂鸣器报警电路模块（3-6），所述IC卡接口电路模块（3-5）的输出端与数据存储电路模块（3-2）的输入端相接，所述基表发讯接口电路模块（3-4）的输入端与IC卡水表（3）中用于将机芯中叶轮的转动圈数转换成电信号的发讯装置相接，所述基表球阀控制接口电路模块（3-7）的输出端与IC卡水表（3）中用于带动基表球阀 动作的动力机构相接，所述IC卡接口电路模块（3-5）中的IC卡接插件对准IC卡插卡口（8），所述无线通信模块（4）与所述水表微控制器模块（3-1）相接。
4.按照权利要求3所述的一种无线远程IC卡智能供水控制器，其特征在于：所述水表微控制器模块（3-1）的输出端接有水表液晶显示电路模块（3-8）。
5.按照权利要求3所述的一种无线远程IC卡智能供水控制器，其特征在于：所述水表微控制器模块（3-1）为单片机MSP430F413。
6.按照权利要求1或2所述的一种无线远程IC卡智能供水控制器，其特征在于：所述电能表（2）内集成有用电计量控制电路，所述用电计量控制电路包括电能表微控制器模块（2-1）、与电能表微控制器模块（2-1）相接的I2C通信电路模块（2-2）和为电能表（2）内各用电模块供电的电能表电源模块（2-3），所述电能表微控制器模块（2-1）的输入端接有用于对所述用户水泵（10）的用电电压进行采样的电压采样电路模块（2-4）和用于对所述用户水泵（10）的用电电流进行采样的电流采样电路模块（2-5），所述电能表微控制器模块（2-1）的输出端接有电能计量电路模块、电能表液晶显示电路模块（2-8）和继电器（2-9），所述电能计量电路模块由依次相接的脉冲产生电路模块（2-6）和脉冲计量电路模块（2-7）构成，所述继电器（2-9）的输出端接有串联在所述三相输入端子排（6）和三相输出端子排（7）之间的三相接触器（2-10），所述电能表（2）通过I2C通信电路模块（2-2）与所述IC卡水表（3）相接。
7.按照权利要求6所述的一种无线远程IC卡智能供水控制器，其特征在于：所述电能表微控制器模块（2-1）为单片机PIC16F689。
8.按照权利要求1或2所述的一种无线远程IC卡智能供水控制器，其特征在于：所述无线通信模块（4）为GSM模块、GPRS模块、CDMA模块或3G模块。
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