CN209654728U - 一种具有漏水检测功能的自动关阀装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种具有漏水检测功能的自动关阀装置，包括电磁流量计、第二传动齿轮和阀门扳手，电磁流量计上有控制箱，控制箱内有微型电机和控制模块，微型电机的电机轴的轴头上套装有第一传动齿轮，控制模块与微型电机相连；控制箱上有阀门复位按键和警报响应按键；使用时，固接电磁流量计和水阀，拆除水阀手轮，将第二传动齿轮套装在手轮轴上，使两个传动齿轮啮合；阀门扳手套在手轮轴上，通过阀门扳手驱动手轮轴转动。该自动关阀装置用于家庭进水总阀上，通过测量一定时间内自来水的流量，判断用户家庭是否漏水并发出警报，若警报无响应则控制电机转动阀门将水阀关闭，避免日常生活中无人在家造成的水资源大量浪费以及大规模财产损失。

Description

一种具有漏水检测功能的自动关阀装置

技术领域

本实用新型属于管道流量检测与自动控制技术领域，涉及一种进水总阀的防漏水结构，具体涉及一种具有漏水检测功能的自动关阀装置。

背景技术

用于家庭的进水总阀一般采用简易的机械结构，人工控制水阀的开关，通常情况下的水阀总是处于开通状态，只有在维修时才会关闭。但在家庭日常生活中，经过长时间的使用常常会出现抽水马桶密封圈老化、水龙头损坏、水管爆裂以及停水时打开水龙头后忘关等种种问题导致自来水流失，不仅白白浪费水资源，还会造成经济损失。而要解决这类问题，人们除了选用性能更好质量更高的材料，以及加强个人防范意识外，似乎没有更好的办法了。如果选用高质量高性能的材料，无疑又会大大增加家装成本，况且，质量再高性能再好的材料依然会随着时间的增加而导致性能的降低，同样存在不小的隐患，只不过是把隐患暴露的时间延长罢了。漏水也只是一种随机概率事件，加强个人防范意识，如经常关总阀、定期检查用水器具等，这无疑要改变人们的生活方式，增加生活中无用的琐事，无形之中带给人们很大的负担。这些难以防范的漏水问题一方面造成水资源的浪费，另一方面也增加了家庭经济开支，给人们带来困扰。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种具有漏水检测功能的自动关阀装置，在漏水时能自动关闭阀门，避免大量漏水。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种具有漏水检测功能的自动关阀装置，包括电磁流量计、第二传动齿轮和阀门扳手，电磁流量计上安装有控制箱，控制箱内安装有微型电机和控制模块，微型电机的电机轴的轴头上套装有第一传动齿轮，控制模块与微型电机相连接；控制箱上安装有与控制模块相接的阀门复位按键和警报响应按键；使用时，将电磁流量计与水阀的一端固接，水阀的另一端接水阀进水接口螺栓，电磁流量计的另一端接水阀出水接口螺栓；拆除水阀中手轮轴上的手轮，将第二传动齿轮套装在手轮轴上，使第二传动齿轮与第一传动齿轮啮合；再将阀门扳手套在手轮轴上，第二传动齿轮能通过阀门扳手驱动手轮轴转动。

本实用新型自动关阀装置通过在家庭进水总阀的后半部分外套一个电磁流量计，流量计上方为控制模块，二者通过金属支架连接并起到支撑作用，金属支架内部布有连接二者的数据线。控制模块内含电机与控制电路，控制电路附有电机控制模块、无线模块、报警模块、按键模块以及检测模块，电机则与两块机械齿轮连接。本结构安装好后处于常开状态，电磁流量计监测自来水流动并将信号发送给控制电路，当电磁流量计检测到自来水一定时间内持续流动的信号后，控制电路控制报警模块发出警报并通过无线模块将信息传送给用户手机，若用户此时正在用水，则可通过手机或按键消除警报，但如果报警信息在一定时间内未被处理，控制电路通过控制电机驱动齿轮转动，使进水总阀关闭，自动切断家庭自来水供应。而用户可通过手机控制、按键复位以及扳动阀门三种方式重新打开阀门，接通自来水。

本实用新型自动关阀装置可通过一定时间内持续流水后有效关闭进水总阀，防止较长时间无人在家，因抽水马桶密封圈老化、水龙头损坏、水管爆裂、停水时打开水龙头后忘关等问题造成的水资源流失；可通过报警模块一定时间内的报警与响应，防止给用户在大量用水时带来不便；可通过无线模块，为用户提供远程控制与接受信息的便利。

附图说明

图1是本实用新型自动关阀装置示意图。

图2是本实用新型自动关阀装置中阀门扳手的示意图。

图3是本实用新型自动关阀装置中第二传动齿轮的示意图。

图4是本实用新型自动关阀装置中控制模块的示意图。

图中：1.电磁流量计，2.控制箱，3.阀门扳手，4.第一传动齿轮，5.第二传动齿轮，6.手轮轴，7.阀门复位按键，8.警报响应按键，9.微型电机，10.电源线，11.支撑架，12.水阀进水接口螺栓，13.水阀出水接口螺栓，14.水阀，15.扳手本体，16.安装孔，17.拨块，18.齿轮本体，19.定位孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详述。

如图1所示，本实用新型自动关阀装置，包括电磁流量计1、第二传动齿轮5和阀门扳手3，电磁流量计1的外壁上设有支撑架11，支撑架11上安装有控制箱2，控制箱2内安装有微型电机9和控制模块，微型电机9的电机轴的轴头伸出控制箱2外，该电机轴的轴头上套装有第一传动齿轮4，控制模块与微型电机9相连接。

控制箱2的侧壁上安装有与控制模块相连接的阀门复位按键7和警报响应按键8。

如图2所示，本实用新型自动关阀装置中的阀门扳手3，包括扳手本体15，扳手本体15上加工有安装孔16，扳手本体15的一端固接有拨块17。

如图3所示，本实用新型自动关阀装置中的第二传动齿轮5，包括齿轮本体18，齿轮本体18的端面上加工有定位孔19。

如图4所示，本实用新型自动关阀装置中的控制模块，包括第一芯片U1和第二芯片U2，第一芯片U1采用单片机（如PIC16F877A单片机）；第二芯片U2采用无线传输芯片（如nRF24L01）。第一芯片U1的RD6端口和RD7端口均接电磁流量计1，第一芯片U1的RD0端口和第二芯片U2的CE端口接第一电阻R1的一端，第一芯片U1的RD1端口和第二芯片U2的CSN端口接第二电阻R2的一端，第一芯片U1的RD2端口和第二芯片U2的SCK端口接第三电阻R3的一端，第一芯片U1的RD3端口和第二芯片U2的MOSI端口接第四电阻R4的一端，第一芯片U1的RD4端口和第二芯片U2的MISO端口接第五电阻R5的一端，第一芯片U1的RD5端口和第二芯片U2的IRQ端口接第六电阻R6的一端；第二芯片U2的VCC端口、第一电阻R1的另一端、第二电阻R2的另一端、第三电阻R3的另一端、第四电阻R4的另一端、第五电阻R5的另一端和第六电阻R6的另一端均接3.3V电源；第一芯片U1的RC0端口接第十二电阻R12的一端，第十二电阻R12的另一端、第一电容C1的一端和第一按键K1的一端均接电源正极VDD，第一电容C1的另一端和第一按键K1的另一端接地；第一芯片U1的RC1端口接第十三电阻R13的一端，第十三电阻R13的另一端、第二按键K2的一端和第二电容C2的一端均接电源正极VDD，第二按键K2的另一端和第二电容C2的另一端接地；第一芯片U1的OSC1/CLKOUT端口接晶振Y的一端和第三电容C3的一端，第一芯片U1的OSC2/CLKOUT端口接晶振Y的另一端和第四电容C4的一端，第三电容C3的另一端和第四电容C4的另一端接地；第一芯片U1的RD8端口接第七电阻R7的一端，第七电阻R7的另一端接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极接地，三极管Q1的发射极接电铃B的一端，电铃B的另一端接电源VCC；第一芯片U1的VSS端口和VDD端口均接第三芯片U3，第三芯片U3采用电压转换模块，第三芯片U3还接24V电压；

第一按键K1为图1中的阀门复位按键7，第二按键K2为图1中的警报响应按键8。

第一芯片U1的RB1端口、RB2端口、RB3端口、RB4端口、RB5端口、RB6端口和RB7端口分别接第四芯片U4的RB1端口、RB2端口、RB3端口、RB4端口、RB5端口、RB6端口和RB7端口，第四芯片U4采用电机驱动芯片；第四芯片U4的VSS端口和VDD端口之间加载24V电压；第四芯片U4的RC1端口和接线端子J1的第2引脚接第八电阻R8的一端，第四芯片U4的RC2端口和接线端子J1的第3引脚接第九电阻R9的一端，第四芯片U4的RC3端口和接线端子J1的第4引脚接第十电阻R10的一端，第四芯片U4的RC4端口和接线端子J1的第5引脚接第十一电阻R11的一端，第八电阻R8的另一端、第九电阻R9的另一端、第十电阻R10的另一端、第十一电阻R11的另一端和接线端子J1的第1引脚均接第一芯片U1的VDD端口。

接线端子J1接微型电机9。

使用本实用新型自动关阀装置时：将电磁流量计1与水阀14的一端固接，水阀14的另一端接水阀进水接口螺栓12，电磁流量计1的另一端接水阀出水接口螺栓13。拆除水阀14中手轮轴6上的手轮，将第二传动齿轮5套装在手轮轴6上，使第二传动齿轮5与第一传动齿轮4啮合；再将阀门扳手3套在手轮轴6上，使拨块17嵌入定位孔19内，由于安装孔16的形状和尺寸与手轮轴6上手轮安装处的形状和尺寸相适配，所以，阀门扳手3套在手轮轴6上后，阀门扳手3和手轮轴6之间不能产生相对转动。在手轮轴6上安装螺母，并拧紧。通过电源线10接通电源。

无论是正常的大量用水还是漏水产生的大量出水，电磁流量计1都会检测水阀14内自来水的流量。当电磁流量计1检测到一段时间内水阀14内有持续大量的自来水流动，电磁流量计1就会发出报警信号给控制模块，控制模块中的第一芯片U1启动电铃B，电铃B发出报警声，如果是家中有人在正常的大量用水，只需按动警报响应按键8，第一芯片U1接收到警报响应按键8的信号后，关闭电铃B，警报解除，此时，本实用新型自动关阀装置不会启动，水阀14不被关闭，仍能正常用水；若警报发出一段时间后，无人按下警报响应按键8，则第一芯片U1通过第四芯片U4启动微型电机9，微型电机9带动第一传动齿轮4转动，第一传动齿轮4驱动第二传动齿轮5转动，第二传动齿轮5通过嵌入定位孔19内的拨块17带动阀门扳手3转动，阀门扳手3带动手轮轴6转动，使水阀14关闭。

当漏水部位被修复后，按下阀门复位按键7，微型电机9启动，电机轴反向转动，通过第一传动齿轮4、第二传动齿轮5和阀门扳手3带动手轮轴6反向转动，将水阀14打开，恢复正常供水。也可以手动扳动阀门扳手3，将水阀14打开，恢复正常供水。还可以通过手机APP发出打开阀门信号，第二芯片U2接收到该打开阀门信号后，再向第一芯片U1传输该信号，第一芯片U1通过第四芯片U4启动微型电机9，电机轴反向转动，通过第一传动齿轮4、第二传动齿轮5和阀门扳手3带动手轮轴6反向转动，将水阀14打开，恢复正常供水。

Claims (5)

1.一种具有漏水检测功能的自动关阀装置，其特征在于，包括电磁流量计（1）、第二传动齿轮（5）和阀门扳手（3），电磁流量计（1）上安装有控制箱（2），控制箱（2）内安装有微型电机（9）和控制模块，微型电机（9）的电机轴的轴头上套装有第一传动齿轮（4），控制模块与微型电机（9）相连接；控制箱（2）上安装有与控制模块相接的阀门复位按键（7）和警报响应按键（8）；使用时，将电磁流量计（1）与水阀（14）的一端固接，水阀（14）的另一端接水阀进水接口螺栓（12），电磁流量计（1）的另一端接水阀出水接口螺栓（13）；拆除水阀（14）中手轮轴（6）上的手轮，将第二传动齿轮（5）套装在手轮轴（6）上，使第二传动齿轮（5）与第一传动齿轮（4）啮合；再将阀门扳手（3）套在手轮轴（6）上，第二传动齿轮（5）能通过阀门扳手（3）驱动手轮轴（6）转动。

2.根据权利要求1所述的具有漏水检测功能的自动关阀装置，其特征在于，所述的第二传动齿轮（5）包括齿轮本体（18），齿轮本体（18）的端面上加工有定位孔（19），使用时，定位孔（19）与阀门扳手（3）相连接。

3.根据权利要求2所述的具有漏水检测功能的自动关阀装置，其特征在于，所述的阀门扳手（3）包括扳手本体（15），扳手本体（15）上加工有安装孔（16），扳手本体（15）的一端固接有拨块（17），安装孔（16）的形状和尺寸与手轮轴（6）上手轮安装处的形状和尺寸相适配，使用时，拨块（17）嵌入定位孔（19）内。

4.根据权利要求1所述的具有漏水检测功能的自动关阀装置，其特征在于，所述的控制模块包括第一芯片（U1），第一芯片（U1）采用单片机；第一芯片（U1）的RD6端口和RD7端口均接电磁流量计（1），第一芯片（U1）的RC0端口接第十二电阻（R12）的一端，第十二电阻（R12）的另一端、第一电容（C1）的一端和第一按键（K1）的一端均接电源正极VDD，第一电容（C1）的另一端和第一按键（K1）的另一端接地；第一芯片（U1）的RC1端口接第十三电阻（R13）的一端，第十三电阻（R13）的另一端、第二按键（K2）的一端和第二电容（C2）的一端均接电源正极VDD，第二按键（K2）的另一端和第二电容（C2）的另一端接地；第一芯片（U1）的OSC1/CLKOUT端口接晶振（Y）的一端和第三电容（C3）的一端，第一芯片（U1）的OSC2/CLKOUT端口接晶振（Y）的另一端和第四电容（C4）的一端，第三电容（C3）的另一端和第四电容（C4）的另一端接地；第一芯片（U1）的RD8端口接第七电阻（R7）的一端，第七电阻（R7）的另一端接三极管（Q1）的基极，三极管（Q1）的集电极接地，三极管（Q1）的发射极接电铃（B）的一端，电铃（B）的另一端接电源VCC；第一芯片（U1）的VSS端口和VDD端口均接第三芯片U3），第三芯片（U3）采用电压转换模块；

第一按键（K1）为阀门复位按键（7），第二按键（K2）为警报响应按键（8）；

第一芯片（U1）的RB1端口、RB2端口、RB3端口、RB4端口、RB5端口、RB6端口和RB7端口分别接第四芯片（U4）的RB1端口、RB2端口、RB3端口、RB4端口、RB5端口、RB6端口和RB7端口，第四芯片（U4）采用电机驱动芯片；第四芯片（U4）的VSS端口和VDD端口之间加载24V电压；第四芯片（U4）的RC1端口和接线端子（J1）的第2引脚接第八电阻（R8）的一端，第四芯片（U4）的RC2端口和接线端子（J1）的第3引脚接第九电阻（R9）的一端，第四芯片（U4）的RC3端口和接线端子（J1）的第4引脚接第十电阻（R10）的一端，第四芯片（U4）的RC4端口和接线端子（J1）的第5引脚接第十一电阻（R11）的一端，第八电阻（R8）的另一端、第九电阻（R9）的另一端、第十电阻（R10）的另一端、第十一电阻（R11）的另一端和接线端子（J1）的第1引脚均接第一芯片（U1）的VDD端口；接线端子（J1）接微型电机（9）。

5.根据权利要求4所述的具有漏水检测功能的自动关阀装置，其特征在于，所述的控制模块还包括第二芯片（U2），第二芯片（U2）采用无线传输芯片；第二芯片（U2）的CE端口和第一芯片（U1）的RD0端口接第一电阻（R1）的一端，第二芯片（U2）的CSN端口和第一芯片（U1）的RD1端口接第二电阻（R2）的一端，第二芯片（U2）的SCK端口和第一芯片（U1）的RD2端口接第三电阻（R3）的一端，第二芯片（U2）的MOSI端口和第一芯片（U1）的RD3端口接第四电阻（R4）的一端，第二芯片（U2）的MISO端口和第一芯片（U1）的RD4端口接第五电阻（R5）的一端，第二芯片（U2）的IRQ端口和第一芯片（U1）的RD5端口接第六电阻（R6）的一端；第二芯片（U2）的VCC端口、第一电阻（R1）的另一端、第二电阻（R2）的另一端、第三电阻（R3）的另一端、第四电阻（R4）的另一端、第五电阻（R5）的另一端和第六电阻（R6）的另一端均接3.3V电源。