CN205640021U

CN205640021U - 水管智能报警器

Info

Publication number: CN205640021U
Application number: CN201620473925.2U
Authority: CN
Inventors: 贾鹏; 丁攀; 张志超; 夏文祥; 蓝士斌; 周文明; 黄玉华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-05-23
Filing date: 2016-05-23
Publication date: 2016-10-12
Anticipated expiration: 2026-05-23

Abstract

本实用新型涉及一种水管智能报警器，其特征是：包括壳体、控制电路板、阀门、流量传感器、报警装置和电源，所述控制电路板以单片机为核心，通过与供电电路、数字信号采集模块和3G模块构成整体控制电路板；所述控制电路板分别与阀门、流量传感器、报警装置和电源连接构成智能水管控制报警装置，所述阀门及流量传感器与水管连接，所述智能水管控制报警装置固接在壳体上。有益效果：本实用新型通过衡量连续流水的时间或流量来判断是否出现异常，并进行处理。同时，本实用新型属智能家居、物联网的一部分，加装了联网通信模块，能够通过操作面板输入、存储用户及物业管理部门等的手机号码；当出现水流异常时，能够即时向存储的号码发送水流异常信息。

Description

水管智能报警器

技术领域

本实用新型属于自动控制领域，尤其涉及一种水流异常情况能够进行报警与处置的水管智能报警器。

背景技术

传统的机械式水表、智能水表、电磁水表等，功能单一(一般仅仅完成对水流量的计量)。现有的水管阀门，也需人工操作完成对水流的开启与切断控制。当出现因水管破裂、阀门崩开等原因或意外导致的流水不断时，尤其是无人居住的空置房屋或业主长期在外地，若没有及时被有关人员发现并手动关闭水闸，将造成水资源浪费及其他相应严重后果，如地板、家具长时被水泡而损坏。专利文献CN 2597975公开了一种家用自来水管道漏水报警器，其特征在于它包括一个三通管道(1)和一个设在三通管道(1)的上管口处设有一个报警控制箱(4)，在所述的报警控制箱控制箱(4)中设有蜂鸣报警器；在所述的进水管(12)的出水口处设有一个磁控控制阀门(2)，所述的磁控控制阀门(2)通过阀门转轴与可引发蜂鸣报警器的摆动装置(6)连接。该项技术只可以在输水管道发生小流量漏水的时候，及时发出报警信号，只可以杜绝小流量漏水现象。专利文献CN 202646863U公开了一种自来水定时关闭装置，包括自来水管，其特征在于：所述自来水管上安装有水流检测器及电磁阀，所述水流检测器通过控制模块连接所述电磁阀，所述水流检测器检测到水流信号后输出信号到所述控制模块，所述控制模块控制所述电磁阀的开启与关闭。该装置仅对水龙头开启时间长于设定时间的情况进行动作；当水流量较大时，即使水龙头开启的时间不到设定时间，流出的总水量仍然十分巨大，而此时该装置不会切断水流，故仍会造成水资源浪费。并且，文献中没有说明如何对设定的时间进行设置。

专利文献CN 202916625U公开了一种自来水管道防长流水控制装置，其特征在于它由STC单片机处理器(1)、电磁阀(2)、定时计数器、流量开关(3)和蜂鸣报警器组成，电磁阀(2)安装在自来水管道(5)上，STC单片机处理器(1)的信号输出端与电磁阀(2)电连接，流量开关(3)安装在自来水管道(5)上，流量开关(3)的信号输出端与定时计数器的信号输入端电连接，定时计数器的信号输出端与STC单片机处理器(1)的信号输入端电连接，STC单片机处理器(1)的信号输出端与蜂鸣报警器的信号输入端电连接，STC单片机处理器(1)上分别设有复位按钮(1-1)、解控按钮(1-2)和数码管。该装置同样仅对水龙头开启时间长于设定时间的情况进行动作，不能够处理水龙头开启时间短于设定时间却流水量巨大的情况。同时，该装置的控制逻辑不能够完全适应实际应用。比如，在具体实施方式中，当STC单片机处理器1初步判断有可能为长流水时，输出电磁阀2关闭信号，关闭水源，之后约20秒再次打开电磁阀2，如果STC单片机处理器1检测到水量开关依然动作，即认为水龙头依然没有关闭或者有故障流水情况发生，会永久关闭电磁阀2；但是，如果此时刚好有人打开水龙头准备用水，会被错误的判断为长流水而永久关闭电磁阀2。

申请号：201310362055.2提供一种家用自来水管爆管报警装置，本实用新型在每个住户自来水总阀进入家中的那段水管之间装上一个电控装置，装置中通过对自来水管道中水流进行检测，然后根据水流的大小来控制装置内电磁阀门的开启和关闭。水流正常或无水流时标明自来水管道供水正常或没有用水，此时电磁阀门开启；当水流量超标时，说明家中水管发生异常，水管爆裂，此时电磁阀阀门关闭，切断管道向家中供水的通道。并让报警器发出报警信息。本实用新型安装方便，成本低，并且能够在家用自来水管爆管进行报警，能够防止水管爆裂给家里带来的损失。该文件公开的技术方案过于简单，没有说明如何设置控制装置内电磁阀门开关的水流大小阈值，没有说明电磁阀阀门关闭后如何进行复位，没有给出装置各部件的连接关系和结构图等。

综上所述，现有水表、水管阀门无法圆满实现水流异常的报警与情况处置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种水管智能报警器，可以通过衡量连续流水的时间或流量来判断是否出现异常，能够自动监测水流量情况，发现异常主动报警并及时关闭阀门。

本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：一种水管智能报警器，其特征是：包括壳体、控制电路板、阀门、流量传感器、报警装置和电源，所述控制电路板以单片机为核心，通过与供电电路、数字信号采集模块和3G模块构成整体控制电路板；所述控制电路板分别与阀门、流量传感器、报警装置和电源连接构成智能水管控制报警装置，所述阀门及流量传感器与水管连接，所述智能水管控制报警装置固接在壳体上。

所述控制电路板以ATmega128－16AU单片机为核心。

所述壳体表面设有显示器，所述显示器与控制电路板连接。

所述显示器采用触屏形式或功能触摸按键形式，智能水管控制报警装置能够通过触屏或功能触摸按键设置数据。

所述壳体采用塑料或尼龙材料制成。

所述的电源采用干电池或锂电池。

所述壳体置于外罩之中。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型能够自动监测水流量情况，发现异常主动报警并及时关闭阀门。本实用新型通过衡量连续流水的时间或流量来判断是否出现异常，并进行处理。同时，本实用新型属智能家居、物联网的一部分，加装了联网通信模块，能够通过操作面板输入、存储用户及物业管理部门等的手机号码；当出现水流异常时，能够即时向存储的号码发送水流异常信息。

附图说明

图1是本实用新型的外观示意图；

图2是本实用新型功能触摸按键形式的外观示意图；

图3是本实用新型按键形式的示意图；

图4是图3的按键布置示意图；

图5是本实用新型的各件连接关系示意图；

图6是本实用新型采用干电池供电的结构示意图；

图7是本实用新型采用锂电池供电的结构示意图；

图8是控制电路程序流程图；

图9是串口通信模块电路原理图；

图10是信号采集模块电路原理图。

图中：1、壳体，2、控制电路板，3、阀门，4、流量传感器，5、报警装置，6、电源，7、水管，8、外罩，9、显示器，10、3G模块，11、功能触摸按键。

具体实施方式

下面结合较佳实施例详细说明本实用新型的具体实施方式。

详见附图1、5、6、7，本实施例提供了一种水管智能报警器，包括壳体1、控制电路板2、阀门3、流量传感器4、报警装置5和电源6，所述控制电路板以单片机为核心，通过与供电电路、数字信号采集模块和3G模块10构成整体控制电路板；所述控制电路板分别与阀门、流量传感器、报警装置和电源连接构成智能水管控制报警装置，所述阀门及流量传感器与水管7连接，所述智能水管控制报警装置固接在壳体上。所述控制电路板以ATmega128－16AU单片机为核心。所述壳体置于外罩8之中。所述壳体采用塑料或尼龙材料制成。所述壳体表面设有显示器9，所述显示器与控制电路板连接。

详见附图2、3、4，所述显示器采用触屏形式或功能触摸按键11形式，智能水管控制报警装置能够通过触屏或功能触摸按键设置数据。

详见附图6、7，所述的电源采用干电池或锂电池。

详见附图8-10，所述控制电路板以ATmega128－16AU单片机为核心，通过与供电电路、数字信号采集模块和控制电路构成整体控制电路板。控制电路板具有存储设定的水流量、报警时间，可以对阀门发出指令、对报警装置发出指令。ATmega128是ATMEL公司的8位系列单片机中最高配置的一款单片机，稳定性极高，集成了串行接口、内部RAM和FLASH程序存储器(用于存储设定的水流量、报警时间)等，极大地减小了信息采集仪的电路尺寸，同时降低了功耗。通过设计相关供电电路、数字信号采集模块和控制电路实现底层硬件平台的搭建。所述流量传感器将数字信号通过数字信号采集模块发送至单片机；单片机计算连续流水量并进行阈值分析，通过串口通信模块将流水信息发送至显示器显示，单片机与显示器采用串口通信。单片机通过向控制电路发送开关量指令，对阀门进行开启与关闭控制。

水管智能报警器的组成部件包括：水量计量部件、判断逻辑部件、阀门控制部件。其中，水量计量部件，采用纳安级磁阻传感器，灵敏度高、尺寸小、成本低；判断逻辑部件，当不间断水流量达到上限值(此上限值能够由人工设置)时，向阀门控制部件发出关闭阀门的指令。

安装方法：可安装在进水管的任何部位，可根据需要相隔一定距离安装多个水管智能报警器。

安装在进水管的任意位置，事先可根据实际需要在显示屏上设定连续流水量或者连续流水时间阈值，当连续流水量或者连续流水时间达到阈值时，芯片对报警装置发出指令使报警装置发出报警声，并通过3G4G模块向使用者或管理者手机发送水流异常警示信息，提醒使用者水管流量出现异常。报警声会持续一定的时间。该时间可根据需要由用户自行设定，在设定的时间内能够人工手动对水管智能报警器发出指令。即，允许继续用水或者切断用水；如果在设定的时间内没有人工干预水管智能报警器，当报警声鸣响超过设定时间后，芯片对阀门发出指令关闭阀门，切断水流。在水管智能报警器自动切断水流后，需要人工对水管智能报警器进行重启，取消其对水管的关闭功能，水管得以正常工作。

详见附图10的电路原理图，流量传感器将数字信号通过数字信号采集模块发送至单片机，单片机计算连续流水量并进行阈值分析。

详见附图9，通过串口通信模块将流水信息发送至显示器显示，单片机与显示器采用串口通信。

单片机通过向控制电路发送开关量指令，对阀门进行开启与关闭控制。

详见附图4，报警器表面的控制按钮设置：取消警报按钮，手动切断水流按钮(“关”按钮)，手动重启按钮(“开”按钮)，设置连续流水量或者连续流水时间阈值，设置报警声持续时间。

家用的暖气管、自来水管，一般都是4分管，与之相配套，本实用新型采用与4分水管连接。

较佳实施例

本实施例中，设置报警器的连续流水量阈值f_t为0.25吨，连续流水时间阈值T_t为20分钟，报警声持续时间阈值t_t为3分钟。

控制电路板中的3G模块采用华为串口3G4G带协议X09_MU509：联通3G/工业级/有UART/有TCP协议/有SIM卡座/支持域名/支持透明模式/模拟语音。

上述参照实施例对该一种水管智能报警器进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本实用新型总体构思下的变化和修改，应属本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种水管智能报警器，其特征是：包括壳体、控制电路板、阀门、流量传感器、报警装置和电源，所述控制电路板以单片机为核心，通过与供电电路、数字信号采集模块和3G模块构成整体控制电路板；所述控制电路板分别与阀门、流量传感器、报警装置和电源连接构成智能水管控制报警装置，所述阀门及流量传感器与水管连接，所述智能水管控制报警装置固接在壳体上。

2.根据权利要求1所述的水管智能报警器，其特征是：所述控制电路板以ATmega128－16AU单片机为核心。

3.根据权利要求1所述的水管智能报警器，其特征是：所述壳体表面设有显示器，所述显示器与控制电路板连接。

4.根据权利要求3所述的水管智能报警器，其特征是：所述显示器采用触屏形式或功能触摸按键形式，智能水管控制报警装置能够通过触屏或功能触摸按键设置数据。

5.根据权利要求3所述的水管智能报警器，其特征是：所述壳体采用塑料或尼龙材料制成。

6.根据权利要求1所述的水管智能报警器，其特征是：所述电源采用干电池或锂电池。

7.根据权利要求5所述的水管智能报警器，其特征是：所述壳体置于外罩之中。