CN205608472U - 一种智能仪表及计费监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种智能仪表及计费监控系统，其中，该智能仪表包括：第一外壳、第二外壳、第一主控电路板、第一通信模块、控制阀、计量表、第二主控电路板、第二通信模块、感应电路板、控制按键；第一主控电路板、第一通信模块、控制阀、以及计量表设置于第一外壳内，第一主控电路板分别与控制阀、计量表和第一通信模块相连接；感应电路板、控制按键、第二主控电路板和第二通信模块设置于第二外壳上，第二主控电路板分别与感应电路板、控制按键和第二通信模块相连接；第一通信模块与第二通信模块通过有线或者无线的方式进行信号传输；第一外壳与第二外壳分离设置，从而避免用户通过手动破坏智能仪表的结构而达到免费使用的目的。

Description

一种智能仪表及计费监控系统

技术领域

本实用新型涉及计费设备技术领域，具体而言，涉及一种智能仪表及计费监控系统。

背景技术

目前，针对学校学生、企业员工洗澡，学校或企业为了防止浪费水资源，防止用户用热水洗衣，防止用户走后不关龙头，以及防止单次洗澡用水过量导致热水供应不足等等问题，学校或企业在澡堂、房间沐浴间安装了智能水表，即水表或水控，根据用户使用水量进行收费，进而控制用户浪费水资源的现象；因而，澡堂、公寓沐浴间等洗澡用水计费设备的应用越来越广泛。

当前，相关技术中提供了一种智能仪表，如图1所示，以智能水表为例，该智能水表包括：外壳、主电路板、控水阀、流量计、IC卡感应板、显示屏、以及控制按键，其中，主电路板、控水阀、流量计均设置于该外壳内，IC卡感应板、显示屏、控制按键均设置于该外壳表面的，采用一体成型的设计结构，并将智能水表设置在距地表面距离为1.0至1.7m左右位置处，便于用户刷卡使用，然而，存在一种现象是：用户通过破坏智能水表的结构而达到免费用水的目的，如，在流量计表盘上钻孔，别一个小针，阻止流量计向主电路板发送信号，从而达到主电路板无法正常接收流量计发送的信号，无法进行用户使用水量统计；又如，利用一个大磁铁，靠近表壳，直接吸开电磁阀，无需刷卡即可使水从进水管进入并从出水管流出；或者直接拆除流量计；又或者使用外接电源接通控水阀，还或者拆壳直接导通控制阀，或在控制阀上加一干簧管，合上壳后，用磁铁靠近以使控制阀开启；或在管道上钻孔，不用时，堵住该孔，使用时打开该孔，从而达到直接开启放水的目的。

在实现本实用新型的过程中，申请人发现相关技术中至少存在以下问题：用户可以通过手动破坏智能水表的结构而达到免费用水的目的，导致无法正常对用户的用水情况进行收费。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种智能仪表及计费监控系统，以避免用户通过手动破坏智能仪表的结构而达到免费使用的目的。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种智能仪表，该智能仪表包括：第一外壳、第二外壳、第一主控电路板、第一通信模块、控制阀、计量表、第二主控电路板、第二通信模块、感应电路板、控制按键；其中，第一主控电路板、第一通信模块、控制阀、以及计量表设置于第一外壳内，第一主控电路板分别与控制阀、计量表和第一通信模块相连接；感应电路板、控制按键、第二主控电路板和第二通信模块设置于第二外壳上，第二主控电路板分别与感应电路板、控制按键和第二通信模块相连接；第一通信模块与第二通信模块通过有线或者无线的方式进行信号传输；第一外壳与第二外壳分离设置。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，报警信号生成器、报警器和遮盖物，上述报警信号生成器、上述报警器和上述遮盖物均设置于打开上述第一外壳的方向的前方，上述报警信号生成器与上述报警器相连接；

上述报警信号生成器检测到上述遮盖物的位置改变达到预设值时，生成报警信号，并触发上述报警器工作；

其中，上述报警器包括以下中的一种或多种：烟雾报警器、声音报警器或者振动报警器。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述报警信号生成器包括：高度信号传感器和与上述高度信号传感器连接的报警信号发射元件，上述高度信号传感器检测到上述遮盖物的高度的改变达到预设值时，生成报警信号，并控制上述报警信号发射元件将上述报警信号传输至上述报警器。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述智能仪表还包括；设置于所述控制阀的控制线路上的报警信号传感器，上述报警信号传感器与上述报警信号发射元件相连接，当采集到上述报警信号时，控制上述控制阀自动断开。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述智能仪表还包括：设置于上述第二外壳上的显示屏；

上述显示屏与上述第二主控电路板相连接，用于接收上述第二主控电路板传输的电信号，并将上述电信号转换为数字信号进行显示；

其中，上述显示屏包括以下中的任意一种：液晶显示屏、LED显示屏、LCD显示屏、触控显示屏。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述第一外壳设置的螺丝包括异形螺丝。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述控制阀包括电磁阀、电动阀或者具有开关功能的液体阀。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，上述计量表包括以下传感器中的一种或者多种：干簧管传感器、霍尔传感器、韦根传感器、或者光电传感器。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种计费监控系统，该系统包括：上述智能仪表、与该智能仪表相连接的监控设备，其中，上述监控设备包括：用户终端、PDA、PC、ARM工控机或者云服务器。

在本实用新型实施例提供的智能仪表及计费监控系统中，该智能仪表包括：第一外壳、第二外壳、第一主控电路板、第一通信模块、控制阀、计量表、第二主控电路板、第二通信模块、感应电路板、控制按键；其中，第一主控电路板、第一通信模块、控制阀、以及计量表设置于第一外壳内，第一主控电路板分别与控制阀、计量表和第一通信模块相连接；感应电路板、控制按键、第二主控电路板和第二通信模块设置于第二外壳上，第二主控电路板分别与感应电路板、控制按键和第二通信模块相连接；第一通信模块与第二通信模块通过有线或者无线的方式进行信号传输；第一外壳与第二外壳分离设置。本实用新型实施例通过将智能仪表的控制部分和感应部分采用分离设置的方式，便于将控制部分设置于用户不易接触的位置或者相对比较隐蔽的位置，从而避免用户通过手动破坏智能仪表的结构而达到免费使用的目的；另外，智能仪表的控制部分和感应部分之间利用通信模块以有线或者无线的方式进行信号传输，可以解决采用连接线进行信号传输存在信号传输距离比较短的问题，从而提高了智能仪表的控制部分安装位置的灵活性。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了相关技术中的智能水表的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例所提供的一种智能仪表的结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例所提供的另一种智能仪表的结构示意图；

图4示出了本实用新型实施例所提供的一种计费监控系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

考虑到相关技术中用户可以通过手动破坏智能水表的结构而达到免费用水的目的，导致无法正常对用户的用水情况进行收费。基于此，本实用新型实施例提供了一种智能仪表及计费监控系统，下面通过实施例进行描述。

如图2所示的智能仪表的结构示意图，该智能仪表包括：第一外壳11、第二外壳22、第一主控电路板111、第一通信模块114、控制阀113、计量表112、第二主控电路板223、第二通信模块224、感应电路板221、控制按键222；其中，第一主控电路板111、第一通信模块114、控制阀113、以及计量表112设置于第一外壳11内，第一主控电路板111分别与控制阀113、计量表112和第一通信模块114相连接；感应电路板221、控制按键222、第二主控电路板223和第二通信模块224设置于第二外壳22上，第二主控电路板223分别与感应电路板221、控制按键222和第二通信模块224相连接；第一通信模块114与第二通信模块224通过有线或者无线的方式进行信号传输；第一外壳11与第二外壳22分离设置。

其中，上述智能仪表可以是智能水表、智能电表、智能燃气表、智能暖气表、考勤机、门禁机、门锁、消费POS机、饮水机、开水机、售水机、充电站、饮料机、洗衣机等计费装置，上述控制阀113包括电磁阀、电动阀及具有开关功能的液体阀，用户通过在上述感应电路板221上刷卡以使第一主控电路板111控制控制阀113开启并采用计量、计次、或者计时等计费方式进行计费，该感应电路板221可以响应mifare one卡、CPU卡、或者身份证，将智能仪表的感应部分即第一外壳11及第一外壳11内部的各个器件设置于用户容易接触的位置，便于用户进行刷卡，如距地表面1.0m至1.5m，而将智能仪表的控制部分即第二外壳22及第二外壳22内部的各个器件设置于用户不易接触或者相对比较隐藏的位置，如距地表面大于2.5m位置处、或者埋于管道井内，第一外壳与第二外壳之间的最大距离可达1200米。其中，第一通信模块114与第二通信模块224之间采用232、485等有线通信方式，或者采用蓝牙、红外线、声波、光波、433、915、2.4G、3/4G等无线通信方式；另外，第二通信模块224还用于与监控设备进行信号传输，第二通信模块224与监控设备之间采用485、TCP等有线通信方式，或者采用蓝牙、红外线、声波、光波、433、915、2.4G、3/4G等无线通信方式，又或者以图形码(一维码或者二维码)的方式。

另外，考虑到若采用主控电路板与感应电路板221、控制按键222通过连接线进行信号传输的方式，存在由于对信号传输距离有一定限制，在间隔2m以内才能确保信号的传输质量，因而，需要将第一外壳11与第二外壳22的间距控制在2m以内，即智能仪表的控制部分和感应部分之间的间距不能大于2m的问题，而在本实用新型提供的实施例中智能仪表的控制部分和感应部分之间利用通信模块以有线或者无线的方式进行信号传输，可以解决采用连接线进行信号传输存在信号传输距离比较短的问题，且有效信号传输距离最大达到1200米，从而还提高了智能仪表的控制部分安装位置的灵活性；

具体的，感应电路板221传输的感应信号先经第二主控电路板223进行加密处理后，通过第二通信模块224传输至第一通信模块114，然后第一通信模块114再将加密后的感应信号传输至第一主控电路板111，然后第一主控电路板111对感应信号进行解密处理，并根据解密后的感应信号对控制阀113进行控制，对于控制按键222传输的控制信号也采用相同的方式传输至第一主控电路板111；这样无需感应电路板221和控制按键222通过连接线分别与第一主控电路板111相连接，而是直接通过第一通信模块114与第二通信模块224进行统一传输，即第一外壳11与第二外壳22间无需设置多根连接线，且在信号传输过程中的信号均为进行加密处理后的信号，防止传输的信号被仿制，进一步保证了数据传输过程中的安全性。

在本实用新型提供的实施例中，通过将智能仪表的控制部分和感应部分采用分离设置的方式，便于将控制部分设置于用户不易接触的位置或者相对比较隐蔽的位置，从而避免用户通过手动破坏智能仪表的结构而达到免费使用的目的；另外，智能仪表的控制部分和感应部分之间利用通信模块以有线或者无线的方式进行信号传输，可以解决采用连接线进行信号传输存在信号传输距离比较短的问题，从而提高了智能仪表的控制部分安装位置的灵活性。

进一步的，考虑到用户可能通过爬梯等外界物到达第二外壳22设置的位置，然后对智能仪表的结构进行改变，基于此，如图3所示，上述智能仪表还包括：报警信号生成器332、报警器333和遮盖物331，上述报警信号生成器332、上述报警器333和上述遮盖物331均设置于打开上述第一外壳11的方向的前方，上述报警信号生成器332与上述报警器333相连接；

上述报警信号生成器332检测到上述遮盖物331的位置改变达到预设值时，生成报警信号，并触发上述报警器333工作；

其中，上述报警器333包括以下中的一种或多种：烟雾报警器333、声音报警器333或者振动报警器333。

其中，上述报警信号生成器332包括：高度信号传感器和与该高度信号传感器连接的报警信号发射元件，上述高度信号传感器检测到上述遮盖物331的高度的改变达到预设值时，生成报警信号，并控制上述报警信号发射元件将上述报警信号传输至上述报警器333。

需要说明的是，上述报警信号还可以是剪线信号(即当报警信号生成器332检测出线路信号中断时生成的报警信号)、流量信号(即当报警信号生成器332检测出计量表112传输的计量信号中断时生成的报警信号)、控制阀故障信号(即当报警信号生成器332检测出控制阀113控制异常时生成的报警信号)、拆壳信号等等。

另外，上述报警信号生成器332还与第一主控电路板111相连接，将报警信号传输至第一主控电路板111，以使第一主控电路板111将报警信号存储至存储器中；报警信号生成器332还通过有线或者无线的方式将报警信号上报至监控设备，以使工作人员接收到报警信号后，立即采取相应的处理措施。

具体的，当用户想要打开第一外壳11对控制部分电路进行破坏时，需要先卸下遮盖物331，遮盖物331卸下时其高度就会发生改变，此时报警信号生成器332将生成报警信号，可以通过将报警信号生成器332设置在遮盖物331的表面，当用户卸下遮盖物331时，高度信号传感器将检测到一个高度信号，根据该高度信号生成报警信号。

在本实用新型提供的实施例中，通过在打开上述第一外壳11的方向的前方设置遮盖物331，并通过报警信号生成器332根据检测到的遮盖物331移动的距离来生成报警信号，进而触发报警器333进行报警，从而进一步对控制用户对智能仪表进行破坏的行为。

进一步的，为了达到当检测出用户对智能仪表进行破坏时自动关闭控制阀113的目的，基于此，上述智能仪表还包括；设置于控制阀113的控制线路上的报警信号传感器，上述报警信号传感器与上述报警信号发射元件相连接，当采集到上述报警信号时，控制上述控制阀113自动断开。

进一步的，上述智能仪表还包括：设置于上述第二外壳22上的显示屏；

上述显示屏与上述第二主控电路板223相连接，用于接收上述第二主控电路板223传输的电信号，并将上述电信号转换为数字信号进行显示；

其中，上述显示屏包括以下中的任意一种：液晶显示屏、LED显示屏、LCD显示屏、触控显示屏。

具体的，第一主控电路板111先将生成的消费记录反馈信号进行加密处理后，通过第一通信模块114传输至第二通信模块224，然后第二通信模块224再将加密后的消费记录反馈信号传输至第二主控电路板223，然后第二主控电路板223对消费记录反馈信号进行解密处理，并根据解密后的消费记录反馈信号控制显示屏进行显示，这样也无需显示屏通过连接线与第一主控电路板111相连接，而是直接通过第一通信模块114与第二通信模块224进行统一传输，且在信号传输过程中的信号均为进行加密处理后的信号，防止传输的信号被仿制，进一步保证了数据传输过程中的安全性。

进一步的，为了增加用户拆卸第一外壳11的难度，使用异形螺丝对第一外壳11进行固定，即上述第一外壳11设置的螺丝包括异形螺丝。

具体的，上述计量表112可以包括以下传感器中的一种或者多种：干簧管传感器、霍尔传感器、韦根传感器、或者光电传感器，可以根据智能仪表的类型选择相应的传感器。

基于上述分析可知，与相关技术中的智能仪表相比，本实用新型实施例提供的智能仪表中，通过将智能仪表的控制部分和感应部分采用分离设置的方式，便于将控制部分设置于用户不易接触的位置或者相对比较隐蔽的位置，从而避免用户通过手动破坏智能仪表的结构而达到免费使用的目的；另外，智能仪表的控制部分和感应部分之间利用通信模块以有线或者无线的方式进行信号传输，可以解决采用连接线进行信号传输存在信号传输距离比较短的问题，从而提高了智能仪表的控制部分安装位置的灵活性；进一步的，通过在打开上述第一外壳11的方向的前方设置遮盖物331，并通过报警信号生成器332根据检测到的遮盖物331移动的距离来生成报警信号，进而触发报警器333进行报警，从而进一步对控制用户对智能仪表进行破坏的行为。

本实用新型实施例还提供一种计费监控系统，如图4所示，该系统包括：上述智能仪表1、与该智能仪表1相连接的监控设备2，其中，上述监控设备2包括：用户终端、PDA、PC、ARM工控机或者云服务器。

其中，上述用户终端可以是手机、平板电脑ipad、或其它便携式电子设备等移动终端，上述云服务器可以是设置在远端的台式计算机、台式服务器等设备，上述监控设备2还可以是PDA(Personal Digital Assistant，掌上电脑)、PC(personal computer，个人电脑)、ARM工控机等设备，智能仪表1与监控设备2可以以蓝牙、声波、光波、433、915、2.4G、3G/4G、二维码等通信方式相连接，监控设备2用来向智能仪表1发送消费记录获取信号，接收并存储智能仪表1上传的消费记录等相关数据，另外，上述监控设备2还用于接收智能仪表1发送的报警信号，以使工作人员接收到报警信号后，立即采取相应的处理措施。

在本实用新型实施例提供的计费监控系统中，通过将智能仪表1的控制部分和感应部分采用分离设置的方式，便于将控制部分设置于用户不易接触的位置或者相对比较隐蔽的位置，从而避免用户通过手动破坏智能仪表1的结构而达到免费使用的目的，另外，智能仪表1的控制部分和感应部分之间利用通信模块以有线或者无线的方式进行信号传输，可以解决采用连接线进行信号传输存在信号传输距离比较短的问题，从而提高了智能仪表的控制部分安装位置的灵活性；进一步的，通过在打开上述第一外壳11的方向的前方设置遮盖物331，并通过报警信号生成器332根据检测到的遮盖物331移动的距离来生成报警信号，进而触发报警器333进行报警，从而进一步对控制用户对智能仪表1进行破坏的行为。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种智能仪表，其特征在于，所述智能仪表包括：第一外壳、第二外壳、第一主控电路板、第一通信模块、控制阀、计量表、第二主控电路板、第二通信模块、感应电路板、控制按键；

其中，所述第一主控电路板、所述第一通信模块、所述控制阀、以及所述计量表设置于所述第一外壳内，所述第一主控电路板分别与所述控制阀、所述计量表和所述第一通信模块相连接；

所述感应电路板、所述控制按键、所述第二主控电路板和所述第二通信模块设置于所述第二外壳上，所述第二主控电路板分别与所述感应电路板、所述控制按键和所述第二通信模块相连接；

所述第一通信模块与所述第二通信模块通过有线或者无线的方式进行信号传输；所述第一外壳与所述第二外壳分离设置。

2.根据权利要求1所述的智能仪表，其特征在于，所述智能仪表还包括：报警信号生成器、报警器和遮盖物，所述报警信号生成器、所述报警器和所述遮盖物均设置于打开所述第一外壳的方向的前方，所述报警信号生成器与所述报警器相连接；

所述报警信号生成器检测到所述遮盖物的位置改变达到预设值时，生成报警信号，并触发所述报警器工作；

其中，所述报警器包括以下中的一种或多种：烟雾报警器、声音报警器或者振动报警器。

3.根据权利要求2所述的智能仪表，其特征在于，所述报警信号生成器包括：高度信号传感器和与所述高度信号传感器连接的报警信号发射元件，所述高度信号传感器检测到所述遮盖物的高度的改变达到预设值时，生成报警信号，并控制所述报警信号发射元件将所述报警信号传输至所述报警器。

4.根据权利要求3所述的智能仪表，其特征在于，所述智能仪表还包括；设置于所述控制阀的控制线路上的报警信号传感器，所述报警信号传感器与所述报警信号发射元件相连接，当采集到所述报警信号时，控制所述控制阀自动断开。

5.根据权利要求1所述的智能仪表，其特征在于，所述智能仪表还包括：设置于所述第二外壳上的显示屏；

所述显示屏与所述第二主控电路板相连接，用于接收所述第二主控电路板传输的电信号，并将所述电信号转换为数字信号进行显示；

其中，所述显示屏包括以下中的任意一种：液晶显示屏、LED显示屏、LCD显示屏、触控显示屏。

6.根据权利要求1所述的智能仪表，其特征在于，所述第一外壳与所述第二外壳之间的最大距离为1200米。

7.根据权利要求1所述的智能仪表，其特征在于，所述第一外壳设置的螺丝包括异形螺丝。

8.根据权利要求1所述的智能仪表，其特征在于，所述控制阀包括电磁阀、电动阀或者具有开关功能的液体阀。

9.根据权利要求1所述的智能仪表，其特征在于，所述计量表包括以下传感器中的一种或者多种：干簧管传感器、霍尔传感器、韦根传感器、或者光电传感器。

10.一种计费监控系统，其特征在于，所述系统包括：如权利要求1至9任一项所述的智能仪表、与所述智能仪表相连接的监控设备，其中，所述监控设备包括：用户终端、PDA、PC、ARM工控机或者云服务器。