CN203049674U - 一种用于远程控制建筑物供水和水压的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于远程控制建筑物供水和水压的系统，包括用于检测在不希望有水的位置有水存在的一个或多个传感器，与建筑物供水入口连接的水流及水压调节单元，能通过多种外部设备向用户提供无线通信的系统控制器。与现有技术相比，本实用新型的系统能使建筑物业主及时掌握建筑物供水系统当中存在的水泄漏和水压等情况，以便及时采取合理有效的防范和补救措施，从而避免或减少水损害带来的损失。

Description

一种用于远程控制建筑物供水和水压的系统

技术领域

本实用新型主要涉及水控制系统，尤其是一种用于远程控制建筑物供水和水压的系统。 

背景技术

每年，全球范围内的建筑物和住宅都经受设施泄漏、管道破裂及其他情况带来的水损害，而等建筑物的业主意识到损害发生时已经来不及了。为修复水损害及其导致的模具/健康危害代价高昂，且经常造成建筑物价值的永久损失。 

随着当前对绿色技术的重视，许多现代设施都具备在大致低于150-200psi（磅/平方英寸）的水压下工作的能力，这种水压为由市政水务供应商提供的典型水压。为此，当低压设备在高压系统中长时间应用时，业主不能完全满意这些设备给予的成本及环境效益。另外，在很多情况下，由于长时间处于高水压下，可导致节水设备的损坏。 

在这些情况中的每个发生时，导致的设备和/或建筑物结构损坏的程度，与业主开始意识到这个问题的时间及由此产生的采取改善行动所需的时间成正比。 

用于控制流入建筑物的水的自动化系统是已知的，专利号为6691724的美国专利、专利号为6532979的美国专利、专利号为6491062的美国专利、专利号为6526807的美国专利和专利号为7306008的美国专利都已公开这种自动化系统。本实用新型，关于一种可远程操作的水控制系统，与上述的现有技术有许多方面不同。在下面的说明书中，特别是在说明书与附图结合进行阅读时，其工作方式将变得更清楚。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于远程控制建筑物供水和水压的系统，以克服现有技术的上述缺陷。 

本实用新型关于一种用于远程控制建筑物供水和水压的系统。所述系统包括:一个或多个传感器，设置为检测水的存在；水调节单元，设置为检测和控制进入建筑物的水流和水压；以及控制单元，设置为与所述水调节单元、外部设备以及与一个或多个所述传感器中的每一个进行操作信息的通信，所述控制单元包括处理器、存储器、发射器及接收器。 

本实用新型的一个实施例可包括一个或多个用于在不希望有水的位置检测水存在的传感器，所述位置例如设施下方、地下室和/或设备室等。该系统也可包括与建筑物供水入口连接的水流和水压调节单元。调节单元可通过系统控制器进行控制，该系统控制器能通过多种外部设备与用户无线通信。 

本实用新型的另一个实施例可包括，在泄漏情况发生时，具有能立即断开进入建筑物的所有水的能力的系统。另外，通过由调节单元调节水流，该系统可用于随时保持建筑物内的特定水压。 

较好地，所述一个或多个泄漏传感器中的每一个进一步包括设置为把泄漏情况向所述控制单元通信的发射器。 

较好地，所述控制单元设置为对泄漏情况进行响应，指示所述水调节单元以终止水流至所述建筑物。 

较好地，所述水调节单元包括：通信器，具有设置为向所述控制单元发送和从所述控制单元接收操作信息的发射器和接收器；阀，具有设置在水源和建筑物主供水管道之间的可变开口；阀促动器，设置为逐渐地打开和关闭所述阀以响应所述通信器接收的操作信息；压力传感器，设置为确定所述建筑物主供水管道内部的水压，并通过所述通信器向所述控制单元报告所述水压。 

较好地，所述控制单元进一步设置为对所述确定的水压响应，指示所述阀促动器逐渐地打开和关闭所述阀。 

较好地，所述控制单元进一步包括设置为向多个插座提供电源的供电单元。 

较好地，所述处理器设置为指定所述多个插座中的每个为打开或关闭的位置。 

较好地，所述控制单元进一步包括设置为与用户交换操作指令的输入/输出装置。 

较好地，所述输入/输出单元包括图形用户界面触摸屏控制台，设置为提供与所述用户双向通信。 

较好地，所述外部设备包括移动电话、个人数据助理、计算机及红外线发射装置中的至少一种。 

较好地，所述控制器和所述外部设备中的每个都设置为通过无线电波、wifi、蓝牙、红外线、移动通信方法中的至少一种方法进行通信。 

较好地，所述控制器进一步包括设置为通过商业移动通信系统与移动电话通信的移动通信天线。 

与现有技术相比，本实用新型的系统能使建筑物业主及时掌握建筑物供水系统当中存在的水泄漏和水压等情况，以便及时采取合理有效的防范和补救措施，从而避免或减少水损害带来的损失。 

附图说明

目前优选的实施例在附图中示出。然而，应当理解，本实用新型并不限于所示的具体布置和手段。 

图1是水量和水压控制系统的原理图，用于理解本文披露的发明构思。 

图2是根据本实用新型一个实施例的水调节单元的侧视图。 

图3是根据本实用新型一个实施例的系统控制器的示意框图。 

图4是根据本实用新型一个实施例的系统控制器的透视图。 

具体实施方式

说明书及权利要求书确定了被视为具有新颖性的本实用新型的技术特征，相信结合附图阅读说明书，本实用新型将能被更好地理解。按要求，本文披露了本实用新型的详细实施例；然而，可以理解的是，披露的实施例只是本实用新型的示例，其可以各种方式实施。因此，本文描述的特定结构及详细功能不能解释为限制，而只是作为权利要求书的一个基础，及作为指导本领域技术人员以任意适当的详细结构以各种方法实施本实用新型布置的代表性基础。进一步地，本文应用的术语和语句并不是用于限制而是提供本实用新型的可理解的描述。 

图1示出了应用于建筑物1内的水量及控制系统100的一个实施例，这对于理解本文披露的发明构思是有用的。系统100可包括多个泄漏检测传感器11、及水调节单元20和控制单元30，控制单元30可被一个或多个外部设备15远程访问。 

在本文中通篇描述的外部设备15，可包括任意数量的的已知设备，这些设备能提供一种或两种通过已知的通信协议，如移动通信网络(cellular)、Wi-Fi、蓝牙、红外线（IR）、及其他这种通信方法的通信方式。适于在本文内应用的常用外部设备的示例包括，配置了互联网的计算机15a、移动电话（包括具有互联网接入的智能手机）及个人数据助理(PDA)15b、如常规的可编程车库门开启器15c等的单向IR通信器、及与现代车辆15d整合的IR通信器，及其他。如将在下文详细描述的，该一个或多个外部设备15可与控制单元30远程通信，以便远程操控系统100的部件。 

泄漏检测传感器11可包括任意数量能够检测水存在并发送警示信号至集中位置的常规设备。这些设备中每个都可优选地为由电池供电工作且包括能与控制单元30通信的无线通信发射器。在一个实施例中，泄漏检测传感器可包括Zircon? 63931无线泄漏传感器，然而，实际上任意能检测和报告在特定位置水存在的装置都可应用。 

在一个实施例中，泄漏检测传感器11可放置在整个建筑物/家中易受到水泄漏影响的位置，例如地下室、地下设施，水管接头等。检测到水存在后，泄漏检测传感器11可传送信号至控制单元30指示已发生泄漏情况。 

尽管上文描述为包括无线传输，所述设备可通过常规线路系统与控制器连接。 

图2示出了水调节单元20的一个实施例，其包括变量控制水流阀21、阀促动器22、水压传感器23及通信器25。 

如图所示，变量控制水流阀21可安装在主供水管道5和建筑物管道6之间，可优选地包括可以从0至100％的增量、打开和关闭输出阀21b的内室/门21a，进而调节进入建筑物管道6的水量和水压。如本文中所述，主供水管道5可包括供应至建筑物的任意淡水源，建筑物管道可包括建筑物内配置为接收淡水及在并建筑物内分配淡水的元件。在一个优选的实施例中，主供水管道和建筑物管道可包括建筑物的主要水源。 

阀促动器22可用于物理操作变量控制水流阀21，并可包括例如常规电动机和/或电磁机构。这些术语及它们相关的功能在本领域内已是非常熟悉的，因此本文将不再进一步描述。 

压力传感器23可用于提供从阀21流出与存在于建筑物管道6内的水压的即时计算。为此，压力传感器可优选地置于阀21和建筑物管道6之间。如将在下文中所描述的，传感器23报告的压力值可传送至控制器30，然后控制器30可传达指示至阀促动器22以调节水流阀21。因此这种循环反馈通信可使得系统100在建筑物管道6内随时保持特定的水压。 

根据一个实施例，通过发射器25a和接收器25b，通信器25可用于在控制单元30和水调节单元20之间提供双向通信。为此，通信器25可由常规a/c电源25c供电，并可通过一个或多个通信线路24，与阀促动器22及传感器23通信连接。 

如本文所述，发射器25a和接收器25b都可基本与下文所描述的控制单元30的发射器36和接收器37相同。此外，尽管上文描述为包括无线传输，本领域技术人员将意识到可与常规通信线路联合使用，或将常规通信线路作为上述发射器和接收器的替代。 

图3和图4示出了控制单元30的一个实施例，设置为控制上文所述的泄漏检测传感器11和水调节单元20。如图所示，控制单元可30包括具有处理器31的外壳30a，处理器31与内部存储器32、扬声器33、电源34、供电单元35、发射器36、接收器37及输入/输出单元38以常规方式连接。 

外壳30a可优选地由塑料注射成形而制成，外壳具有多个连接器（未示出），用于以安全和有利于环保的方式，确保元件31~38中的每个元件的牢固定位。为此，外壳30a可具有任意数量的不同外形且可由任意种已知材料制造。 

处理器31可用于执行储存在存储器32内的程序代码，以使得设备执行本文描述的功能。处理器在本领域内是非常熟悉的，因此不再提供进一步的说明。 

存储器32可用于以程序代码的方式储存使处理器31执行的操作指令。尽管图3中作为单个元件示出，存储器可包括一个或多个物理存储器，示例如，本地存储器和/或一个或多个大容量存储装置。本文所应用的本地存储器可指的是随机存取存储器(RAM)，或在实际执行程序代码期间通常应用的其他非持久性存储器，而大容量存储装置可作为持久性数据存储器来实施。另外，存储器32也可包括一个或多个高速缓冲存储器，提供至少一些程序代码的临时存储，以降低执行过程中程序代码必须从大容量存储装置中提取的次数。这些装置中的每个都是本领域中已经非常熟悉的。 

扬声器33可用于当一个或多个泄漏检测传感器报告泄漏发生时发出声音通知用户。尽管作为扬声器来描述，本领域技术人员可意识到在不偏离本文所述的本发明构思的情况下，几乎任意类型的能进行通知的装置，例如一个或多个发光二极管（LED），可用来替代扬声器33，或与扬声器33一起使用。 

电源34可与建筑物的A/C电力系统连接，目的是以常规方式向控制单元30的每个元件提供电能。 

供电单元35可作为遥控开关，用于控制供应至一个或多个用水设备的电能，用水设备的示例为，如热水器或水软化器。为此，供电单元35可包括设置在电源34和一个或多个插座35b之间的电气开关35a，用水设备可通过插座35b连接。 

在一个实施例中，在发生泄漏的情况下，或响应用户的命令，处理器31可指示供电单元终止一个或多个插座35b（因此停止特定用水设备的工作）。因此，在系统使用期限内，这种特性可使得在能源消耗方面大幅度地节省。 

发射器36可用于以有线或无线信号的方式，从控制器30传输操作信息至外部设备15和/或水调节单元20的接收器25b。在一个优选的实施例中，发射器可包括具有独特射频芯片的可变无线电波发射器，所述射频芯片具有传输多个独立无线电频率的能力，所述无线电频率可预编程在发射器内或储存在存储器32内。 

接收器37可用于以有线或无线信号的方式，从外部设备15和/或水调节单元20的发射器25a接收操作信息。在一个优选的实施例中，接收器可包括具有独特射频芯片的可变无线电波接收器，所述射频芯片具有接收并转换多个独立无线电频率的能力，所述无线电频率可发送至处理器和/或存贮器32。 

尽管作为应有无线电传输和接收频率而描述，其他通信媒介及与其相关的元件也可考虑。例如，在不偏离本文所述的本发明构思的范围和精神的情况下，也可利用红外线（IR）、蓝牙、RFID、微波、以太网、Wi-Fi及其他已知的通信媒介。 

在替代的实施例中，控制器30可进一步包括配置为与诸如移动电话15b等的辅助设备15直接通信的移动通信天线（未示出），例如通过商用移动通信系统。为此，存储器32可包含用于指示处理器31接收移动电话15b传达的指令的程序。此外，存储器32可包含用于指示处理器产生系统“声音”的程序，以传输信息至移动电话的扬声器，或存储器可产生使移动电话（或其他设置为发送和接收文本信息的设备）接收的文本信息。这种特性可使得系统通过移动通信网络发送和接收信息。执行这些任务的方法在本领域内为非常熟悉的，将不再提供进一步的描述。 

输入/输出单元38可作为在用户和控制单元30之间提供和接收操作信息的直接手段。这种特性可在与外部设备15无线通信不需要或不可用的情况下使用。在一个优选的实施例中，输入/输出单元38可包括用于向用户提供双向通信的图形用户界面（GUI）显示屏。为此，GUI显示屏38可优选地包括彩色触摸屏显示器，用于向用户提供可选择的指示系统执行的操作的菜单。当然，本领域技术人员将意识到任意数量的常规输入输出设备都可利用。 

如本文所述，操作信息可包括与系统100的操作有关的任意信息。例如，操作信息可包括用于指示处理器执行自动反应如在存在泄漏的情况下立即关闭阀21的指令，或例如，操作信息可包括指明建筑物管道6目前水压的报告。 

在操作中，根据特定用户的偏好，系统100可用于自动控制供应至建筑物的水量和水压。 

该过程可通过用户选择适当的输入而开始，所述输入可以在输入/输出单元38或如上文所述的具有操作系统或设置为与处理器31通信的特定程序的外部设备15上进行。在检测到特定指令已要求的情况下，处理器31可指示水调节单元20和/或供电单元35，执行与用户提供的指令相对应的特定动作。 

例如，如果压力传感器23报告水压为150psi，而用户需要水压降至100psi，处理器31可指示阀促动器22去调节水的流入，直到传感器23报告水压为100psi为止。在此时，传感器23可继续报告管道6内的水压，且处理器可在这些报告的基础上给水调节单元发送其他指令。 

至于本实用新型方式和应用的进一步说明，从上述描述中本实用新型方式和应用应是清楚的。因此，不再提供与使用和操作相关的进一步详述。 

本文应用的术语只是为了描述特定实施例的目的，并不意图对本实用新型进行限制。在本文中应用的单数形式也包括复数形式，除非上下文已明确地指示为单数。进一步可理解的是，应用在本说明书的术语“包括”，明确了所述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或元器件的存在，但不排除其他一个或多个特征、整体、步骤、操作、元件、元器件，和/或群组的存在或加入。 

权利要求书中相对应的结构、材料、动作，及所有方式或步骤加功能元件的对等物，意图包括用于执行与有特定要求的其他要求元件相结合的功能的任何结构、材料或动作。本实用新型说明书的存在是为了解释和描述的目的，但不意图排除和限制本实用新型为披露的方式。对本领域普通技术人员来说，在不偏离本实用新型范围和精神的情况下，许多修改和变化是明显的。所选择和描述的实施例是为了最好的解释本实用新型的原理及实际应用，使其他本领域普通技术人员理解，本实用新型具有适用于特定使用预期的各种修改的各种实施例。 

Claims (12)

1.一种用于远程控制建筑物供水和水压的系统，其特征在于，所述系统包括：

一个或多个传感器，设置为检测水的存在；

水调节单元，设置为检测和控制进入建筑物的水流和水压；及

控制单元，设置为与所述水调节单元、外部设备以及与一个或多个所述传感器中的每一个进行操作信息的通信，所述控制单元包括处理器、存储器、发射器及接收器。

2.根据权利要求1所述用于远程控制建筑物供水和水压的系统，其特征在于，所述一个或多个泄漏传感器中的每一个进一步包括设置为把泄漏情况向所述控制单元通信的发射器。

3.根据权利要求2所述用于远程控制建筑物供水和水压的系统，其特征在于，所述控制单元设置为对泄漏情况进行响应，指示所述水调节单元以终止水流至所述建筑物。

4.根据权利要求1所述用于远程控制建筑物供水和水压的系统，其特征在于，所述水调节单元包括：

通信器，具有设置为向所述控制单元发送和从所述控制单元接收操作信息的发射器和接收器；

阀，具有设置在水源和建筑物主供水管道之间的可变开口；

阀促动器，设置为逐渐地打开和关闭所述阀以响应所述通信器接收的操作信息；

压力传感器，设置为确定所述建筑物主供水管道内部的水压，并通过所述通信器向所述控制单元报告所述水压。

5.根据权利要求4所述用于远程控制建筑物供水和水压的系统，其特征在于，所述控制单元进一步设置为对所述确定的水压响应，指示所述阀促动器逐渐地打开和关闭所述阀。

6.根据权利要求1所述用于远程控制建筑物供水和水压的系统，其特征在于，所述控制单元进一步包括设置为向多个插座提供电源的供电单元。

7.根据权利要求6所述用于远程控制建筑物供水和水压的系统，其特征在于，所述处理器设置为指定所述多个插座中的每个为打开或关闭的位置。

8.根据权利要求1所述用于远程控制建筑物供水和水压的系统，其特征在于，所述控制单元进一步包括设置为与用户交换操作指令的输入/输出装置。

9.根据权利要求8所述用于远程控制建筑物供水和水压的系统，其特征在于，所述输入/输出单元包括：

图形用户界面触摸屏控制台，设置为提供与所述用户双向通信。

10.根据权利要求1所述用于远程控制建筑物供水和水压的系统，其特征在于，所述外部设备包括移动电话、个人数据助理、计算机及红外线发射装置中的至少一种。

11.根据权利要求10所述用于远程控制建筑物供水和水压的系统，其特征在于，所述控制器和所述外部设备中的每个都设置为通过无线电波、wifi、蓝牙、红外线、移动通信方法中的至少一种方法进行通信。

12.根据权利要求1所述用于远程控制建筑物供水和水压的系统，其特征在于，所述控制器进一步包括设置为通过商业移动通信系统与移动电话通信的移动通信天线。

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