CN207991626U - 水表用无线传感器及水表 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种水表用无线传感器及水表，水表用无线传感器安装在传统机械指针式水表的玻璃面上，其包括一外壳以及设置在外壳内的电池、干簧管模块和无线通信模块；电池和干簧管模块均与无线通信模块连接；干簧管模块与外壳密封连接。水表包括水表用无线传感器、转盘指针和磁铁，磁铁设置在转盘指针上，磁铁随转盘指针旋转，水表用无线传感器根据磁铁的N极或S极产生信号。本实用新型只需要对传统机械指针式水表进行简单改造，安装方便，无需额外布线，就能够实现水表读数的远传。

Description

水表用无线传感器及水表

技术领域

本实用新型属于传感器技术领域，具体涉及一种水表用无线传感器及水表。

背景技术

水表，顾名思义是一种测量水流量的仪表。目前，用户安装的水表主要分为以下三种类型：传统机械式水表、IC卡式水表和远传水表。传统机械式水表具有安装简便、经济耐用等特点，但也存在抄表不便，水费收缴困难等问题。IC卡式水表具有预付费功能，能够最大限度地避免拖欠水费情况的出现。然而，人们对IC卡式水表的运转状况缺乏有效的监督和管理，一旦IC卡式水表出现问题，会给用户的用水造成不便。远传水表具有使用寿命长、使用安全和实时抄收等功能。然而，远传水表的设备采购和安装维护费用高，在现有民用水价不高的条件下，打造如此高精密度产品所付出的代价与市场能够接受的程度本身存在矛盾。因此，综合考虑有必要对传统机械指针式水表进行改造。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的传统机械指针式水表低成本改造困难的问题，本实用新型提供了一种水表用无线传感器及水表。

为实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案为：一种水表用无线传感器安装在传统机械指针式水表的玻璃面上，其包括一外壳以及设置在所述外壳内的电池、干簧管模块和无线通信模块；所述电池和干簧管模块均与所述无线通信模块连接；所述干簧管模块与外壳密封连接。

进一步地，所述干簧管模块包括磁屏蔽罩、干簧管和自保持磁铁，所述干簧管和自保持磁铁均设置在所述磁屏蔽罩中，并采用灌封料对所述干簧管和自保持磁铁进行灌封；所述磁屏蔽罩的外侧壁上开设有一圈凹槽，所述凹槽内设置密封圈，所述密封圈与外壳之间密封连接；所述自保持磁铁设置在所述干簧管上与所述干簧管的感应端相对应的位置；所述磁屏蔽罩的顶部开设有两个第一通孔，所述干簧管的引脚上设置有绝缘套，套设有所述绝缘套的引脚能够从所述第一通孔中引出。

更进一步地，所述绝缘套采用工字型结构或直筒结构。

更进一步地，所述绝缘套采用直筒结构时，所述直筒的长度大于所述磁屏蔽罩上通孔的长度。

更进一步地，所述干簧管与无线通信模块之间采用拔插式连接，所述无线通信模块上设置有插孔，所述干簧管的引脚从所述第一通孔中引出后插入所述插孔中；或者设置一电路板，干簧管的引脚与所述电路板上的插针连接，所述插针与无线通信模块上的所述插孔匹配连接。

进一步地，所述磁屏蔽罩顶部设置有一绝缘层，所述绝缘层上对应所述第一通孔的位置设置有第二通孔。

进一步地，所述磁屏蔽罩的内侧壁上对应设置有缺口。

进一步地，所述外壳的顶部采用透明塑料片，所述透明塑料片下面设置有二维码。

进一步地，所述无线通信模块采用Zigbee协议通讯。

一种水表包括水表用无线传感器、转盘指针和磁铁，所述磁铁设置在转盘指针上，所述磁铁随所述转盘指针旋转，所述水表用无线传感器根据所述磁铁的N极或S极产生信号。

由于采用以上技术方案，本实用新型的有益效果为：本实用新型只需要对传统机械指针式水表进行简单改造，安装方便，无需额外布线，就能够实现水表读数的远传，能够最大限度地利用社会已有产能，利用物联网加和互联网加实现传统产业的升级，不浪费资源，可以迅速推广到千家万户。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1是本实用新型一实施例提供的一种水表用无线传感器的结构示意图。

图中：1-外壳；2-电池；3-干簧管模块；30-灌封料；31-磁屏蔽罩；311-凹槽；312-密封圈；313-第一通孔；314-缺口；32-干簧管；33-自保持磁铁；34-绝缘层；341-第二通孔；4-无线通信模块；41-插孔。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供了一种水表用无线传感器，其安装在传统机械指针式水表的玻璃面上，其包括一外壳1以及设置在外壳1内的电池2、干簧管模块3和无线通信模块4。其中，电池2和干簧管模块3均与无线通信模块4连接。干簧管模块3与外壳1密封连接。

在一个具体的实施例中，干簧管模块3包括磁屏蔽罩31、干簧管32和自保持磁铁33。干簧管32和自保持磁铁33均设置在磁屏蔽罩31中，在磁屏蔽罩31中采用灌封料30对干簧管32和自保持磁铁33进行灌封，使得无线通信模块4所在的空间完全与外界隔绝，防止潮气或水分进入损坏无线通信模块4。磁屏蔽罩31的外侧壁上开设有一圈凹槽311，凹槽311内设置密封圈312。密封圈312的设置使得干簧管模块3与外壳1之间能够密封连接。自保持磁铁33设置在干簧管32上与干簧管32的感应端相对应的位置。自保持磁铁33的设置使得干簧管32具有导通或断开的自动保持功能。磁屏蔽罩31的顶部开设有两个第一通孔313，干簧管32的引脚上设置有绝缘套，套设有绝缘套的引脚能够从第一通孔313中引出。

绝缘套可以采用工字型结构，便于干簧管32的引脚与磁屏蔽罩31进行绝缘。绝缘套还可以采用直筒结构，直筒的长度大于磁屏蔽罩31上通孔的长度。

进一步地，干簧管32与无线通信模块4之间采用拔插式连接，无线通信模块4上设置有插孔41，干簧管32的引脚从第一通孔313中引出后插入插孔41中。

在一个具体的实施例中，为保证磁屏蔽罩31与电池2和无线通信模块4的彻底绝缘，磁屏蔽罩31顶部设置有一绝缘层34，绝缘层34上对应第一通孔313的位置设置有第二通孔341，便于套设有绝缘套的引脚能够从第一通孔313和第二通孔341中引出后插入插孔41中。

在一个具体的实施例中，磁屏蔽罩31的内侧壁上对应设置有两个缺口314，便于将辅助工具的两端插入缺口314中，通过拉动辅助工具克服密封圈312的阻力，将干簧管模块3从磁屏蔽罩31中拔出。采用灌封料30对磁屏蔽罩31内的干簧管32和自保持磁铁33进行灌封时，灌封料30形成的底端灌封层位于两缺口314之上，从而便于将辅助工具插入缺口314中。

在一个具体的实施例中，外壳1的顶部采用透明塑料片，透过透明塑料片可以看到外壳1内部的构造。进一步地，透明塑料片下面设置有二维码。二维码包含所在水表用无线传感器的型号、设置位置和ID码等信息。二维码的设置便于扩展本实用新型水表用无线传感器的应用，例如，利用手机APP客户端扫描二维码进行水表读数校正或通过通过图像识别工具进行自动校表。

具体地，无线通信模块4贴着透明塑料片底端进行安装，并用防水胶灌封。无线通信模块4的底端设置有电池盒，电池2安装在电池盒中。

可选地，磁屏蔽罩31中可以设置一塑料支架，塑料支架用于支撑干簧管32和自保持磁铁33。磁屏蔽罩31中还可以设置一电路板，电路板一方面可以支撑干簧管32和自保持磁铁33，另一方面还可以在电路板上焊接插针，干簧管的引脚与插针连接，插针与无线通信模块4上的插孔相匹配。

在一个具体的实施例中，无线通信模块4采用Zigbee模块。Zigbee的响应速度较快，一般从睡眠状态转入工作状态只需15ms，节点连接进入网络只需30ms，能够进一步节省电能。相比较，蓝牙模块需要3～10s、WiFi模块需要3s。在低耗电待机模式下，2节5号干电池2可以支持1个节点工作6～24个月，甚至更长，这是Zigbee模块的突出优势。相比较，蓝牙模块只能工作数周、WiFi模块只能工作数小时。Zigbee模块具有短时延、低功耗的特点。如果每天通信一次，甚至隔几天通信一次，上传增量曲线，不但可以使电池2使用更长时间，还可以掌握用水细节。这对于管网检漏，减少漏损，具有重大意义。

本实用新型水表用无线传感器使用时，将水表用无线传感器安装在传统机械指针式水表的玻璃面上。传统机械指针式水表的转盘指针上设置有一个具有N极和S极的磁铁。

水表通水时，转盘指针就会转动。当转盘指针上磁铁的S极转到干簧管32的感应端时，由于干簧管32的感应端预先设置了N极，异性相吸，干簧管32的触点闭合，干簧管32导通。水表指针继续转动，虽然S极转走了，但由于自保持磁铁33的吸引，干簧管32一直保持导通状态，直到转盘指针上磁铁的N极转到干簧管32的感应端。此时，同性相斥，干簧管32的触点断开，干簧管32断路。水表指针继续转动，N极转走了，干簧管32一直保持断开状态，直到转盘指针上磁铁的S极再转回到干簧管32的感应端，这样如此循环往复。无线通信模块4对干簧管32导通或断开的信号进行处理后，采用脉冲计数的方式将水表读数远传至外部控制中心。

采用本实用新型水表用无线传感器，只需要对传统机械指针式水表进行简单改造，就能够实现水表读数的远传，本实用新型能够最大限度地利用社会已有产能，利用物联网加和互联网加实现传统产业的升级，不浪费资源，可以迅速推广到千家万户。本实用新型水表用无线传感器中的核心部件干簧管32和Zigbee模块都是非常耐用的，电池2是可更换的。本实用新型安装方便，无需额外布线，因此在远程抄表领域，到目前为止，无论是初期的投资成本还是后期的维护成本，本实用新型都是最低的。

采用水表用传感器改造后的水表还能够与物联网关以及控制中心构成远程抄表系统。水表读数传输至物联网关，再由物联网关将水表读数上传至控制中心。可以通过手机APP客户端扫描水表用传感器上的二维码，进入校准菜单，填写人工读数。手机APP客户端将人工读数上传到控制中心。控制中心将接收到的远程抄表结果与人工读数进行对比，对远程抄表结果进行校正。每次校正后给出误差。对于误差较大的结果给出提示和报警。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，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，可轻易想到变化或替换，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以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种水表用无线传感器，其特征在于，安装在传统机械指针式水表的玻璃面上，其包括一外壳以及设置在所述外壳内的电池、干簧管模块和无线通信模块；所述电池和干簧管模块均与所述无线通信模块连接；所述干簧管模块与外壳密封连接。

2.如权利要求1所述的水表用无线传感器，其特征在于，所述干簧管模块包括磁屏蔽罩、干簧管和自保持磁铁，所述干簧管和自保持磁铁均设置在所述磁屏蔽罩中，并采用灌封料对所述干簧管和自保持磁铁进行灌封；所述磁屏蔽罩的外侧壁上开设有一圈凹槽，所述凹槽内设置密封圈，所述密封圈与外壳之间密封连接；所述自保持磁铁设置在所述干簧管上与所述干簧管的感应端相对应的位置；所述磁屏蔽罩的顶部开设有两个第一通孔，所述干簧管的引脚上设置有绝缘套，套设有所述绝缘套的引脚能够从所述第一通孔中引出。

3.如权利要求2所述的水表用无线传感器，其特征在于，所述绝缘套采用工字型结构或直筒结构。

4.如权利要求3所述的水表用无线传感器，其特征在于，所述绝缘套采用直筒结构时，所述直筒的长度大于所述磁屏蔽罩上通孔的长度。

5.如权利要求2所述的水表用无线传感器，其特征在于，所述干簧管与无线通信模块之间采用拔插式连接，所述无线通信模块上设置有插孔，所述干簧管的引脚从所述第一通孔中引出后插入所述插孔中；或者设置一电路板，干簧管的引脚与所述电路板上的插针连接，所述插针与无线通信模块上的所述插孔匹配连接。

6.如权利要求2或3或4或5所述的水表用无线传感器，其特征在于，所述磁屏蔽罩顶部设置有一绝缘层，所述绝缘层上对应所述第一通孔的位置设置有第二通孔。

7.如权利要求2或3或4或5所述的水表用无线传感器，其特征在于，所述磁屏蔽罩的内侧壁上对应设置有缺口。

8.如权利要求1或2或3或4或5所述的水表用无线传感器，其特征在于，所述外壳的顶部采用透明塑料片，所述透明塑料片下面设置有二维码。

9.如权利要求1或2或3或4或5所述的水表用无线传感器，其特征在于，所述无线通信模块采用Zigbee协议通讯。

10.一种水表，其特征在于，包括权利要求1～9任一项所述的水表用无线传感器、转盘指针和磁铁，所述磁铁设置在转盘指针上，所述磁铁随所述转盘指针旋转，所述水表用无线传感器根据所述磁铁的N极或S极产生信号。