CN207195818U - 一种用水检测装置及出水设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及用水检测技术领域,提供一种用水检测装置及出水设备。用水检测装置包括信号检测模块、与信号检测模块连接的计时控制模块,计时控制模块根据信号检测模块检测到的用水开始或结束的信号,对用水时间段进行精确计时。出水设备包括水龙头和上述用水检测装置,该出水设备可以利用上述用水检测装置对用户通过水龙头用水的时间段进行精确计量。

Description

一种用水检测装置及出水设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及用水检测领域,具体而言,涉及一种用水检测装置及出水设备。
背景技术
[0002]用水检测指通过一定的技术手段,对用户在某一时间段内的用水行为进行测量、 记录和统计,用水检测技术的推广对于节约用水,避免水资源浪费有重要意义。现有的用水 检测装置,一般只能统计用户在某一时间段内的用水总量和产生的用水费用,不涉及用水 时间的统计;还有少数具备用水计时功能的产品,一般只能计量用户当前的用水时间,无法 保存用户的用水时间记录,对分析用户的用水习惯价值十分有限。 实用新型内容
[0003] 本实用新型的第一个目的在于提供一种用水检测装置,该用水检测装置可以精确 计量用户每次用水的时间。
[0004] 本实用新型的第二个目的在于提供一种出水设备,该出水设备可以精确计量用户 每次使用该出水设备的时间。
[0005] 本实用新型的实施例通过以下技术方案实现:
[0006] 一种用水检测装置,包括:信号检测模块、与信号检测模块连接的计时控制模块;
[0007] 信号检测模块,用于在用水装置出水时,将检测到的第一信号发送至计时控制模 块,并在用水装置停止出水时,将检测到的第二信号发送至计时控制模块;
[0008] 计时控制模块,用于根据获取的第一信号和第二信号获得用水装置的用水时间 段。
[0009] 可选地,计时控制模块包括:与信号检测模块连接的控制单元,以及与控制单元连 接的时钟单元;
[0010] 控制单元,用于在获取到第一信号时,根据第一信号从时钟单元获取当前时间,并 开始计时,在获取到第二信号时,根据第二信号停止计时,并获得在计时过程中所得到的用 水时间段。
[0011] 可选地,用水检测装置还包括:与计时控制模块连接的存储模块;
[0012] 存储模块,用于储存计时控制模块基于每次获得的用水时间段所得出的用水统计 数据。
[0013] 可选地,存储模块为可掉电存储器。
[0014] 可选地,用水检测装置还包括:与计时控制模块连接的通信模块;
[0015] 计时控制模块,用于根据用水数据请求指令,获取存储模块中存储的用水统计数 据,并将用水统计数据发送至通信模块;
[0016] 通信模块,用于将所获取的用水统计数据发送至外部终端。
[0017] 可选地,信号检测模块为流量开关单元或光电开关单元。
[0018] 可选地,用水检测装置还包括:盒体;
[0019] 信号检测模块设置于盒体外部并与盒体连接,计时控制模块设置于盒体内部。
[0020] 一种出水设备,包括:水龙头和上述用水检测装置;
[0021] 用水检测装置,用于在水龙头出水时,将检测到的第一信号发送至计时控制模块, 并在水龙头停止出水时,将检测到的第二信号发送至计时控制模块,并根据所获取的第一 信号和第二信号获得水龙头的用水时间段。
[0022] 可选地,出水设备还包括:输水管道,输水管道与水龙头连接,信号检测模块为流 量开关单元,信号检测模块设置在输水管道内。
[0023] 可选地,所述水龙头为感应式水龙头,包括:水龙头本体和设置在所述水龙头本体 上的光电开关单元;
[0024]所述光电开关单元用于控制所述水龙头本体出水或停止出水,并作为所述用水检 测装置的信号检测模块。
[0025]本实用新型的技术方案至少具有以下有益效果:
[0026]本实用新型实施例提供的用水检测装置,能够有效检测用户的用水行为,并获得 用户用水的精确时间段。
[0027]本实用新型实施例提供的出水设备,能够有效检测用户使用该出水设备的行为, 并获得用户使用该出水设备的精确时间段。
附图说明
[0028]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。
[0029]图1是本实用新型第一实施例提供的用水检测装置的结构框图;
[0030]图2是本实用新型第一实施例提供的用水检测装置的盒体结构示意图;
[0031]图3是本实用新型第二实施例提供的出水设备的结构示意图;
[0032]图4是本实用新型第三实施例提供的出水设备的结构示意图。
[0033]图中:1-出水设备;10-用水检测装置;100-盒体;102-USB接口; 104-电源接口; 106-航空插座;110-计时控制模块;112-控制单元;114-时钟单元;120-信号检测模块;122-连接线;13〇-存储模块;140-供电模块;150-通信模块;20-水龙头;200-水龙头本体;30-输 水管道。
具体实施方式
[0034]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 型实施例中的附图,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 ,的实施例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。
[0035]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。基于本实用新型中的 实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
[0036] 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。
[0037] 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。
[0038] 此外,术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而 是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构 一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
[0039] 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。
[0040] 本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中 变得显而易见,或者通过实施本实用新型实施例而了解。本实用新型的目的和其他优点可 通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0041] 第一实施例:
[0042]参照图1,用水检测装置10包括盒体100、设置在盒体100外的信号检测模块120以 及设置在盒体100内的计时控制模块110、存储模块130、供电模块140、通信模块150。计时控 制模块110可以进一步划分为相互连接的控制单元112和时钟单元114,同时信号检测模块 120、存储模块130、供电模块140、通信模块150均与控制单元112连接。用水检测装置10—般 配合一用水装置使用,检测、统计用户通过该装置用水的情况。
[0043]信号检测模块120用于检测用水装置的出水和停止出水。信号检测模块120可以 是,但不限于,流量开关单元、光电开关单元,在本实施例中两种开关单元均可采用。流量开 关单元用于设置在水管中,监测水管中水流量的大小。流量开关单元通常预设一阈值,当检 测到水流量超过该阈值时,流量开关单元向控制单元112发送第一信号,通知控制单元112 用户开始用水;当检测到水流量回落到阈值以下时,流量开关单元向控制单元112发送第二 信号,通知控制单元112用户结束用水。光电开关单元利用物体对光束的遮挡或反射,检测 物体的有无,光电开关单元并不直接检测水流,而是检测导致用水开始或结束的主体,该主 体可以是,但不限于用户本身。例如,红外感应水式龙头上装有光电开关单元,当用户接近 该装置时,必然导致装置出水,光电开关单元向控制单元112发送第一信号,通知控制单元 112用户开始用水;当用户远离上述装置时,必然导致装置停止出水,光电开关单元向控制 单元112发送第二信号,通知控制单元112用户结束用水。
[0044]时钟单元114用于根据控制单元112的请求,向控制单元112提供当前时间,时钟单 元114可以是,但不限于实时时钟芯片,在本实施例中采用DS1302实时时钟芯片,该实时时 钟芯片可以提供精确到秒的当前时间。
[0045]控制单元112接收到信号检测模块120发送的第一信号后,向时钟单元114请求当 前时间,作为本次用水的起始时间。控制单元112向时钟单元114发送请求的同时,控制单元 112开始计时过程,该计时过程的计时精度至少可以精确到0.1秒。控制单元112接收到信号 检测模块120发送的第二信号后,计时过程结束,控制单元112计算出本次用水时长,用水开 始时间和用水时长所构成的用水时间段可以完整描述一次用水过程。除了计时之外,用水 检测装置10的运算、控制、处理等工作均由控制单元112完成,控制单元112可以是,但不限 于单片机,在本实施例中采用STC89C52RC单片机。
[0046] 存储模块130用于存储控制单元112所获得的用水统计数据,用水统计数据包括但 不限于,用水时间段、用水次数、从用水检测装置10首次工作开始到目前为止的天数。用水 时间段根据上述计时过程得出,其他数据例可以根据用水时间段统计得出,例如用水次数 可以在每获得一个用水时间段后累加上1。存储模块130可以是,但不限于,电可擦可编程读 写存储器(Electrically Erasable Programmable Read and-Write Memory,简称 EEPROM)、SD卡、铁电存储器,本实施例中采用EEPR0M3EPR0M的擦写次数有限,采用分区存 储的方式,比如可以将不同检测周期内的数据存储于不同的地址区块,分别对其进行读写 访问,减少擦除覆盖操作的次数,以延长EEPR0M的使用寿命。上述检测周期是指预先设定的 一段有意义时间,例如一天、一周、一个月等。存储模块130为可掉电存储器,以保证所存储 的用水统计数据在用水检测装置10断电后不会消失,从而实现对用户长期用水行为的统 计。
[0047]供电模块140用于向用水检测装置10中的各模块供电,供电模块140可以使用外接 电源也可以使用电池供电。某些特殊模块,例如时钟单元114,可以使用单独的纽扣电池进 行供电。
[0048] 通信模块150用于和外部终端(图未示出)进行数据交换。外部终端希望获取用水 统计数据时,首先和通信模块150连接,在本实施例中连接方式是串口,但也可以采用其他 的有线或无线的连接方式。连接完成后外部终端向通信模块150发送用水数据请求指令,通 信模块150将该指令转发给控制单元112,控制单元112根据指令内容从存储模块130中读取 相应的数据,并将所读取的数据发送给通信模块150,通信模块150进而将收到的数据发送 给外部终端,外部终端获取到用水统计数据后,可以进一步分析统计用户的用水行为、习惯 等。上述通信模块150和外部终端的通信过程通过在外部终端设置密码进行保护,确保用水 统计数据的安全。
[0049] 用水检测装置10还包括盒体100,盒体100表面设置有航空插座106、USB接口 102、 电源接口 104,盒体100可以保护用水检测装置10中的各模块同时方便用水检测装置10的安 装。信号检测模块120通过带航空插头的连接线122和盒体100连接,航空插座106通过内部 电路连接至控制单元112。航空插座106有4个插孔,其中电源正负极插孔用于给信号检测模 块120供电,剩下的两个插孔分别用于信号检测模块120是流量开关单元和光电开关单元时 的检测信号传输。USB接口 102与通信模块150连接,本实施例中的通信模块150采用串口通 信,将串口转换为USB接口 102主要是为了方便其连接外部终端。电源接口 104与供电模块 140连接,用于外接电源给水检测装置供电,当用水检测装置10内置供电电池时,该电源接 口 104可以不使用。
[0050]综上所述,用水检测装置10的控制单元112根据信号检测模块120检测出的第一信 号和第二信号,获得一次用水时间段,并将包括本次用水时间段在内的用水统计数据保存 至存储模块130。在用户的多次用水过程中,控制单元112所获得的用水统计数据在存储模 块130中按检测周期分区存储,以延长存储模块130的使用寿命。外部终端可以通过通信模 块150读取存储模块130中的用水统计数据,进一步统计分析用户的用水情况。
[0051] 相比于现有用水检测装置10,用水检测装置10采用计时控制模块110实现了对用 户用水时间的精确统计,同时通过设置独立的可掉电的存储模块130,存储较长时期内的用 户用水统计数据,为分析用户在某一时期内用水习惯提供了必要的数据基础。用水检测装 置10还设置有通信模块150,可与外部终端连接,方便外部终端随时查询用水统计数据。考 虑到生产成本等因素,存储模块130的容量有限,其中所存储的数据必须及时导出,避免数 据被覆盖掉。用水检测装置10还设置有通信模块150,可与外部终端连接,以及时将用水统 计数据发送至外部终端保存。该用水检测装置10体积较小,可以较为方便地安装于现有的 各种用水装置上,从而使传统的用水装置也能够对用户的用水情况进行统计。
[0052] 第二实施例:
[0053]参照图3,本实施例提供的出水设备1包括水龙头20、输水管道30、第一实施例提供 的用水检测装置10。水龙头2〇和输水管道30连接,用水检测装置10的盒体100安装在输水管 道30上。在本实施例中,信号检测模块120是流量开关单元,为检测水流情况,流量开关单元 设置在输水管道30内,通过连接线122与盒体100连接。
[0054]当用水检测装置10处于工作状态时,用户拧开水龙头20,输水管道30内的水流量 逐渐增大,直至超过流量开关单元预先设定的阈值,此时流量开关单元向控制单元112发送 第一信号,控制单元112开始计时;用户用水完毕后,拧回水龙头20,输水管道30内的水流量 逐渐减小,直至低于流量开关单元预先设定的阈值,此时流量开关单元向控制单元112发送 第二信号,控制单元112结束计时。采用流量开关单元作为信号检测模块120的用水检测装 置10主要适用于水龙头20为机械式水龙头情况。
[0055] 本实施例提供的出水设备1采用了第一实施例提供的用水检测装置10,可在不影 响正常用水的情况下实现对用水时间的精确检测和统计。
[0056] 第三实施例:
[0057]参照图4,本实施例提供的出水设备1包括水龙头20、输水管道30、第一实施例提供 的用水检测装置10。在本实施例中,水龙头20是红外感应式水龙头,水龙头20采用红外光电 传感器检测用户将手伸到水龙头2〇下方或者将手从水龙头20下方拿开的行为,并相应地控 制水龙头本体200出水或停止出水。上述红外光电传感器属于光电开关单元的一种实现方 式,因此该红外光电传感器也可以作为用水检测装置10的信号检测模块120。即水龙头20和 用水检测装置10共用一个红外光电传感器,红外光电传感器既作为水龙头20出水或停止出 水的信号源,又作为用水检测装置10的信号源。从水龙头20的红外光电传感器上引出连接 线122与盒体100连接。
[0058]当用水检测装置10处于工作状态时,用户将手伸到水龙头20下部,红外光电传感 器检测到用户的手接近,控制水龙头本体200出水,同时向控制单元112发送第一信号,控制 单元II2开始计时;用户用水完毕后,将手从水龙头20下部拿开,红外光电传感器检测到用 户的手离开,控制水龙头本体2〇〇停止出水,同时向控制单元112发送第二信号,控制单元 112结束计时。采用光电开关单元作为信号检测模块120的用水检测装置10适用于水龙头20 是感应式水龙头,并且该感应式水龙头也采用光电开关单元作为其信号源的情况,此时二 者共用光电开关单元,有效避免了资源浪费。
[0059]本实施例提供的出水设备1采用了第一实施例提供的用水检测装置10,可在不影 响正常用水的情况下实现对用水时间的精确检测和统计。
[0060]显然,本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例,而 并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明 的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以 穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在 本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用水检测装置,其特征在于,包括:信号检测模块、与所述信号检测模块连接的 计时控制t吴块; 所述信号检测模块,用于在用水装置出水时,将检测到的第一信号发送至所述计时控 制模块,并在所述用水装置停止出水时,将检测到的第二信号发送至所述计时控制模块; 所述计时控制模块,用于根据获取的所述第一信号和所述第二信号获得所述用水装置 的用水时间段。
2. 根据权利要求1所述的用水检测装置,其特征在于,所述计时控制模块包括:与所述 信号检测模块连接的控制单元,以及与所述控制单元连接的时钟单元; 所述控制单元,用于在获取到所述第一信号时,根据所述第一信号从所述时钟单元获 取当前时间,并开始计时,在获取到所述第二信号时,根据所述第二信号停止计时,并获得 在计时过程中所得到的所述用水时间段。
3. 根据权利要求1所述的用水检测装置,其特征在于,所述用水检测装置还包括:与所 述计时控制模块连接的存储模块; 所述存储模块,用于储存所述计时控制模块基于每次获得的所述用水时间段所得出的 用水统计数据。
4. 根据权利要求3所述的用水检测装置,其特征在于,所述存储模块为可掉电存储器。
5. 根据权利要求3所述的用水检测装置,其特征在于,所述用水检测装置还包括:与计 时控制模块连接的通信模块; 所述计时控制模块,用于根据用水数据请求指令,获取所述存储模块中存储的所述用 水统计数据,并将所述用水统计数据发送至所述通信模块; 所述通信模块,用于将所获取的所述用水统计数据发送至外部终端。
6. 根据权利要求1所述的用水检测装置,其特征在于,所述信号检测模块为流量开关单 元或光电开关单元。
7. 根据权利要求1所述的用水检测装置,其特征在于,所述用水检测装置还包括:盒体; 所述信号检测模块设置于所述盒体外部并与所述盒体连接,所述计时控制模块设置于 所述盒体内部。
8. —种出水设备,其特征在于,包括:水龙头和权利要求1 一 7中任意一项所述的用水检 测装置; 所述用水检测装置,用于在水龙头出水时,将检测到的第一信号发送至所述计时控制 模块,并在所述水龙头停止出水时,将检测到的第二信号发送至所述计时控制模块,并根据 所获取的所述第一信号和所述第二信号获得所述水龙头的用水时间段。
9. 根据权利要求8所述的出水设备,其特征在于,所述出水设备还包括:输水管道,所述 输水管道与所述水龙头连接,所述信号检测模块为流量开关单元,所述信号检测模块设置 在所述输水管道内。
10. 根据权利要求8所述的出水设备,其特征在于,所述水龙头为感应式水龙头,包括: 水龙头本体和设置在所述水龙头本体上的光电开关单元; 所述光电开关单元用于控制所述水龙头本体出水或停止出水,并作为所述用水检测装 置的信号检测模块。
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