CN210515490U

CN210515490U - 一种带有蓄电功能的智能水表

Info

Publication number: CN210515490U
Application number: CN201921631797.XU
Authority: CN
Inventors: 杨哲; 郑有想; 黄天凤; 陈琳; 郑莹; 杨勇; 周登攀; 刘焰; 甄泽玮
Original assignee: Changjiang Institute Of Technology
Current assignee: Changjiang Institute Of Technology
Priority date: 2019-09-28
Filing date: 2019-09-28
Publication date: 2020-05-12
Anticipated expiration: 2029-09-28

Abstract

本实用新型公开了一种带有蓄电功能的智能水表，属于智能水表领域。包括外壳，所述外壳的内部底端贯穿有水管，所述水管的中部上端通过轴承固定安装有水轮，所述外壳的内部固定安装有托板，且托板的底部固定安装有发电机本体，所述托板的顶部一侧固定安装有通过导线与发电机本体电性连接的蓄电池组，且托板的顶部另一侧固定安装有读卡器，所述托板的顶部中间部位固定安装有控制器，所述外壳的内部顶端固定安装有存储器，且外壳的正面上端镶嵌有LED显示屏，所述外壳的两侧上端和顶部中间部位均镶嵌有散热翅片。该装置可自行发电蓄电，减少能源消耗。

Description

一种带有蓄电功能的智能水表

技术领域

本实用新型属于智能水表技术领域，具体涉及一种带有蓄电功能的智能水表。

背景技术

智能水表是一种利用现代微电子技术、现代传感技术、智能IC 卡技术对用水量进行计量并进行用水数据传递及结算交易的新型水表。与传统水表一般只具有流量采集和机械指针显示用水量的功能相比，是很大的进步。智能水表除了可对用水量进行记录和电子显示外，还可以按照约定对用水量进行控制，并且自动完成阶梯水价的水费计算，同时可以进行用水数据存储的功能。

但是现有的智能水表大多需要安装电池，一方面电池更换麻烦，浪费资源，另一方面可能会出现电池没电停水的烦恼，不利于广泛的推广和普及。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种带有蓄电功能的智能水表，结构设计简单合理，操作方便，可自行发电蓄电，减少能源消耗，安全稳定，功能多样，使用范围广，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种带有蓄电功能的智能水表，包括外壳，所述外壳的内部底端贯穿有水管，且水管的两端分别安装有计量阀和流量传感器，所述水管的中部上端通过轴承固定安装有水轮，所述外壳的内部固定安装有托板，且托板的底部固定安装有发电机本体，所述水轮的一端贯穿水管通过齿轮与发电机本体的齿轮传动组件传动连接，所述托板的顶部一侧固定安装有通过导线与发电机本体电性连接的蓄电池组，且托板的顶部另一侧固定安装有读卡器，所述托板的顶部中间部位固定安装有控制器，所述外壳的内部顶端固定安装有存储器，所述外壳的顶部两侧分别安装有无线通讯器和蜂鸣器，且外壳的正面上端镶嵌有LED显示屏，所述外壳的两侧上端和顶部中间部位均镶嵌有散热翅片。

优选的，所述外壳两侧背面的上下端均焊接有带螺纹孔的安装耳，且外壳和安装耳的背面均粘贴有减震橡胶垫。

优选的，所述外壳的正面底端铰接有粘贴密封垫圈的且带有机械锁的端盖，且外壳的内部底端放置有填充变色硅胶的吸湿盒。

优选的，所述外壳的正面上端位于LED显示屏的两侧分别设有指示灯和与读卡器连通的插卡口。

优选的，所述无线通讯器为4G网络通讯器，且无线通讯器的顶部设有用于连接天线的螺纹槽。

优选的，所述流量传感器、计量阀、蓄电池组、读卡器、存储器、无线通讯器、蜂鸣器和LED显示屏通过导线均与控制器电性连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、通过水管内安装水轮与托板底部的发电机本体传动连接可以在水管内有水流通过的时候使发电机本体产生电能给蓄电池组进行充电，且本实用新型适用于大型水厂或者大流量设备上使用。

2、利用散热翅片可以对外壳内电子元器件工作时产生的高温散到外壳外侧，而吸湿盒可以吸除外壳内的湿气，保证外壳内的干燥。

3、利用端盖可以便于对外壳内的元件进行更换和维修，而蜂鸣器可以在外壳内的电子元器件发生故障或者水费欠费的时候给人们提醒。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的剖视图；

图3为本实用新型的发电机本体和水轮连接的简单原理示意图；

图4为本实用新型的电路原理模块示意图；

图5为单片机以及外围电路原理图；

图6为LED显示屏的电路图。

图中：1外壳、2水管、3流量传感器、4计量阀、5水轮、501 齿轮、6托板、7发电机本体、701齿轮传动组件、8蓄电池组、9读卡器、10控制器、11存储器、12无线通讯器、13蜂鸣器、14LED 显示屏、15散热翅片、16安装耳、17端盖、18吸湿盒。

具体实施方式

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。

本实用新型提供了如图1-3所示的一种带有蓄电功能的智能水表，包括外壳1，所述外壳1的内部底端贯穿有水管2，且水管2的两端分别安装有计量阀4和流量传感器3，所述水管2的中部上端通过轴承固定安装有水轮5，所述外壳1的内部固定安装有托板6，且托板6的底部固定安装有发电机本体7，所述水轮5的一端贯穿水管 2通过齿轮501与发电机本体7的齿轮传动组件701传动连接，所述托板6的顶部一侧固定安装有通过导线与发电机本体7电性连接的蓄电池组8，且托板6的顶部另一侧固定安装有读卡器9，所述托板6 的顶部中间部位固定安装有控制器10，所述外壳1的内部顶端固定安装有存储器11，所述外壳1的顶部两侧分别安装有无线通讯器12 和蜂鸣器13，且外壳1的正面上端镶嵌有LED显示屏14，所述外壳 1的两侧上端和顶部中间部位均镶嵌有散热翅片15。

具体的，所述外壳1两侧背面的上下端均焊接有带螺纹孔的安装耳16，且外壳1和安装耳16的背面均粘贴有减震橡胶垫。通过带螺纹孔的安装耳16可以便于外壳1的安装固定，拆装方便，而减震橡胶垫可以提高外壳1安装的稳定性和减震能力。

具体的，所述外壳1的正面底端铰接有粘贴密封垫圈的且带有机械锁的端盖17，且外壳1的内部底端放置有填充变色硅胶的吸湿盒 18。通过带有机械锁的端盖17可以便于对外壳1内的水管2和发电机本体7进行维修更换，而吸湿盒18可以吸除外壳1内的湿气。

具体的，所述外壳1的正面上端位于LED显示屏14的两侧分别设有指示灯和与读卡器9连通的插卡口。通过指示灯可以显示当先智能水表内电子元器件的工作状态，而插卡口可以便于IC卡的插拔。

具体的，所述无线通讯器12为4G网络通讯器，且无线通讯器 12的顶部设有用于连接天线的螺纹槽。通过4G网络通讯器和用于连接天线的螺纹槽可以提高该智能水表数据传输的稳定性和快速性，安全稳定。

如图4所示，本实用新型同时公开了控制原理，流量传感器3、计量阀4、蓄电池组8、读卡器9、存储器11、无线通讯器12、蜂鸣器13和LED显示屏14通过导线均与控制器10电性连接，蓄电池组 8通过导线和发电机本体7电性连接。

其中，如图5所示，控制器10内置有基于STM32F103C8T6单片机的电路板，STM32F103C8T6是基于ARMv7构架C ortex-M3内核高性能处理器。

STM32F 103 C8 T6具有以下特点:

(1)主频率最高达到72MHZ，高速处理能力；

(2)64k的SRAM，支持闪存读写；

(3)低功耗，支持睡眠、待机、停机操作；

(4)多通道高速12位A/D，D/A，A/D采样时间最短1微妙；

(5)12通道DMA，可搭配多种外设同时使用。

STM32支持内部时钟以及外部时钟，为了提高系统时钟精确度，系统采用芯片外部晶振，晶振固定震动频率大小为8MHz，并可在 STM32单片机内部设置倍频与分频。系统采用st-link下载方式，并配合BOOTO与BOOT1硬件电路设置，下载至用户内存单元。

如图6所示，LED显示屏段选控制I/O口输出相应字符段选码，位选控制I/O口在该显示位送入选通电平(共阴极送低电平，共阳极送高电平)以保证该位显示相应字符。如此轮流，使每位显示该位应显示字符，并保持延时一段时间，以造成视觉暂留效果，因此显示电路采用4位共阳七段数码管的动态显示方式，显示驱动器采用双电源的电平移位器74LVC4245。74LVC4245的电平移位在其内部进行。双电源能保证两边端口的输出摆幅都能达到满电源幅值，并且有很好的噪声抑制性能。因此该器件用来驱动LED是很理想的。

蜂鸣器当出现故障时，ALO为低电平，此时三极管导通，继电器得电,继电器常开触点闭合，蜂鸣器报警。此时，按下消音键,通过发出相应的高电平指令，蜂鸣结束。

工作原理：使用时，水流从水管2内通过后带动水轮5转动，从而使发电机本体7工作产生电能给蓄电池组8充电，而水管2两端的流量传感器3和计量阀4可以实时监测通过外壳1的水量和达到一定水量的时候自动关闭阀门停止供水，控制器10收到流量传感器3监测的数据后自动分析处理，与接收读卡器9读出IC水卡的数据进行比对计算后在LED显示屏14上显示当前通过该水表的水量和当前剩余的水费，再把分析得出的数据通过无线通讯器12传递给水务局，并在存储器11内存储，当水费欠费或者外壳1内的电子元器件发生故障的时候蜂鸣器13会发出报警，利用散热翅片15可以对外壳1内电子元器件工作时产生的高温散到外壳1外侧，而吸湿盒18可以吸除外壳1内的湿气，保证外壳1内的干燥，该装置结构设计简单合理，操作方便，可自行发电蓄电，减少能源消耗，安全稳定，功能多样，使用范围广，有利于推广和普及。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种带有蓄电功能的智能水表，包括外壳（1），其特征在于：所述外壳（1）的内部底端贯穿有水管（2），且水管（2）的两端分别安装有计量阀（4）和流量传感器（3），所述水管（2）的中部上端通过轴承固定安装有水轮（5），所述外壳（1）的内部固定安装有托板（6），且托板（6）的底部固定安装有发电机本体（7），所述水轮（5）的一端贯穿水管（2）通过齿轮与发电机本体（7）的齿轮传动组件传动连接，所述托板（6）的顶部一侧固定安装有通过导线与发电机本体（7）电性连接的蓄电池组（8），且托板（6）的顶部另一侧固定安装有读卡器（9），所述托板（6）的顶部中间部位固定安装有控制器（10），所述外壳（1）的内部顶端固定安装有存储器（11），所述外壳（1）的顶部两侧分别安装有无线通讯器（12）和蜂鸣器（13），且外壳（1）的正面上端镶嵌有LED显示屏（14），所述外壳（1）的两侧上端和顶部中间部位均镶嵌有散热翅片（15）。

2.根据权利要求1所述的一种带有蓄电功能的智能水表，其特征在于：所述外壳（1）两侧背面的上下端均焊接有带螺纹孔的安装耳（16），且外壳（1）和安装耳（16）的背面均粘贴有减震橡胶垫。

3.根据权利要求1所述的一种带有蓄电功能的智能水表，其特征在于：所述外壳（1）的正面底端铰接有粘贴密封垫圈的且带有机械锁的端盖（17），且外壳（1）的内部底端放置有填充变色硅胶的吸湿盒（18）。

4.根据权利要求1所述的一种带有蓄电功能的智能水表，其特征在于：所述外壳（1）的正面上端位于LED显示屏（14）的两侧分别设有指示灯和与读卡器（9）连通的插卡口。

5.根据权利要求1所述的一种带有蓄电功能的智能水表，其特征在于：所述无线通讯器（12）为4G网络通讯器，且无线通讯器（12）的顶部设有用于连接天线的螺纹槽。

6.根据权利要求1所述的一种带有蓄电功能的智能水表，其特征在于：所述流量传感器（3）、计量阀（4）、蓄电池组（8）、读卡器（9）、存储器（11）、无线通讯器（12）、蜂鸣器（13）和LED显示屏（14）通过导线均与控制器（10）电性连接。