CN214372721U - 一种智能远传水表 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种智能远传水表,属于测量连续通过仪表的流体流量技术领域。包括中央处理器、流量监测模块、温度检测模块、水压检测模块、数据远传模块、阀控制模块以及按键、显示模块和供电模块。将本申请应用于供水系统,可实现水管冻裂的预警和检测装置等功能。
Description
技术领域
本申请涉及一种智能远传水表,属于测量连续通过仪表的流体流量技术领域。
背景技术
冬天温度普遍较低,水会因发生凝固导致结冰,凝固前后质量不变,但由于冰的密度比水小,故结冰后体积会变大,会把水管冻裂。冻裂的水管造成水管漏水,如果不及时处理,会引起水的大量流失,造成财产损失。
与只具有流量采集和机械指针显示用水量的传统水表相比,智能水表具有很大的进步。其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。智能水表还可以把用水数据传递至后台云监控平台,进行水量记录,并按照约定或设定对用水量进行控制。
基于上述优势,智能水表在供水系统中得到大量应用。而一些利用超声波流量监测原理的智能水表,内部安装了温度传感器,但所监测的温度也仅用于流量检测误差的补偿校正,并没有关于水管冻裂预警和检测功能。
实用新型内容
有鉴于此,本申请提供一种可实现水管破裂预警和检测的智能远传水表。
具体地,本申请是通过以下方案实现的:
一种智能远传水表,水表安装于过水管上,包括中央处理器、流量监测模块、温度检测模块、水压检测模块、数据远传模块、阀控制模块以及按键、显示模块和供电模块,
所述中央处理器采用STM32系列单片机芯片,作为运算与控制核心,对检测到的温度、流量数据运算处理,输出数据及控制信号,具有低功耗、超高性能等优点。
所述流量监测模块包括超声检测探头或叶轮式探头、信号处理电路,超声检测探头或叶轮式探头穿孔安装在过水管内,采用硅胶密封圈密封,探头检测信号经过处理得当流量数据,用于用水量计量和异常状态判断。
所述温度检测模块包括环境温度传感器和水温传感器,环境温度传感器的感温头突出在水表外壳以外,用于感知环境温度,水温传感器贴合于过水管管壁上,用于感知过水管中的水温,更优选的,所述过水管为铜管,铜管具有很好的热传导性,可很好的传导水的温度至水温传感器。所述环境温度传感器和水温传感器采用数字式温度传感器,测温范围为-55℃~+125℃,可以直接输出反应被测温度的数字信号,使用方便。所述环境温度传感器和水温传感器也可以使用热电偶、热电阻温度传感器。
所述水压检测模块包括压力传感器、信号处理电路和A/D转换电路,压力传感器安装于过水管内,信号处理电路和A/D转换电路分别与压力传感器、中央处理器连接,获得水管内压力数据,用于监控过水管中压力波动是否正常。所述压力传感器采用小型化的压力传感器,装在过水管内,压力传感器与过水管之间采用硅胶密封圈结构防止漏水。
所述远传模块由以太网接口、RS232接口、RS485接口、无线通讯模块等部件构成,通过有线接口或无线通讯模块,将数据传送到后台数据管理控制平台。
所述阀控制模块由光电隔离元件、中间继电器等部件构成,在检测到异常情况下控制外接的电磁阀,关断供水管路,避免水管破裂漏水产生的严重后果。
所述按键、显示模块由薄膜键盘、液晶显示屏构成,其作用是对中央处理器进行参数设置,以及工作状态、用水量、温度、压力的显示。
所述供电模块由整流、稳压电路器件构成,其作用是为系统提供稳定的直流工作电源。
本申请在现有智能水表功能的基础上,设计有水温传感器和环境温度传感器,用于水管冻裂的预警和检测。同时附加的压力传感器,测量末端用户管路的水压,可以监控供水是否正常,供水管路是否破裂漏水等情况。
检测到的水的温度和环境温度、水压数据通过智能水表的远传模块传送到后台云监控平台,数据远传模块可以是各种有线、无线网络模块。监控平台通过温度数据分析,可以发出水管冻裂预警信息给用户和供水管网维护人员,进行巡视检查。通过近期温度变化及用水量变化信息,分析判断水管是否冻裂漏水,并控制电磁阀关闭进水阀,避免产生严重后果。对水压数据监控,可以判断供水是否正常,管网是否存在漏水、破裂故障,发出报警及维护维修信息,采取必要的措施。
附图说明
图1为本申请的安装结构示意图;
图2为本申请中智能水表的模块布置图。
图中标号:1.过水管;2.环境温度传感器;3.水温传感器;4.压力传感器;5.外壳;51.中央处理器;52.流量监测模块;53.温度检测模块;54.水压检测模块;55.数据远传模块;56.阀控制模块;57.按键、显示模块;58.供电模块。
具体实施方式
本实施例一种智能远传水表,结合图1,水表安装于过水管1上,包括外壳5和位于外壳5内的中央处理器51、流量监测模块52、温度检测模块53、水压检测模块54、数据远传模块55、阀控制模块56以及按键、显示模块57和供电模块58。
中央处理器51采用STM32系列单片机芯片,作为运算与控制核心,对检测到的温度、流量数据运算处理,输出数据及控制信号,具有低功耗、超高性能等优点。
流量监测模块52包括信号处理电路和流量探头,流量探头采用超声检测探头或叶轮式探头,流量探头穿孔安装在过水管1内,采用硅胶密封圈密封,流量探头检测信号经过处理得当流量数据,用于用水量计量和异常状态判断。
温度检测模块53包括环境温度传感器2和水温传感器3,环境温度传感器2的感温头突出在水表外壳5以外,用于感知环境温度,水温传感器3贴合于过水管1管壁上,用于感知过水管1中的水温。
优选的,过水管1为铜管,铜管具有很好的热传导性,可很好的传导水的温度至水温传感器3。
环境温度传感器2和水温传感器3采用数字式温度传感器,测温范围为-55℃~+125℃,可以直接输出反应被测温度的数字信号,使用方便。
上述环境温度传感器2和水温传感器3也可以使用热电偶、热电阻温度传感器替代。
水压检测模块54包括压力传感器4、信号处理电路和A/D转换电路,压力传感器4安装于过水管1内,信号处理电路和A/D转换电路分别与压力传感器4、中央处理器51连接,获得过水管1内压力数据,用于监控过水管1中的压力波动是否正常。
数据远传模块55由以太网接口、RS232接口、RS485接口、无线通讯模块等部件构成,通过有线接口或无线通讯模块,将上述流量、温度、水压波动等数据传送到后台数据管理控制平台。
阀控制模块56由光电隔离元件、中间继电器等部件构成,在检测到异常情况下控制外接的电磁阀,关断供水管路,避免水管破裂漏水时产生的严重后果。
按键、显示模块57由薄膜键盘、液晶显示屏构成,其作用是对中央处理器51进行参数设置,以及工作状态、用水量、温度、压力的显示。
供电模块58由整流、稳压电路器件构成,其作用是为系统提供稳定的直流工作电源。
上述智能远传水表在现有智能水表功能的基础上,设计有水温和环境温度传感器,用于过水管1冻裂的预警和检测。同时附加的压力传感器4,测量末端用户管路的水压,可以监控供水是否正常,供水管路是否破裂漏水等情况。
检测到的水的温度和环境温度、水压数据通过本实施例智能远传水表的数据远传模块55传送到后台云监控平台,数据远传模块55可以是各种有线、无线网络模块。监控平台通过温度数据分析,可以发出水管冻裂预警信息给用户和供水管网维护人员,进行巡视检查。通过近期温度变化及用水量变化信息,分析判断水管是否冻裂漏水,并控制电磁阀关闭进水阀,避免产生严重后果。对水压数据监控,可以判断供水是否正常,管网是否存在漏水、破裂故障,发出报警及维护维修信息,采取必要的措施。
Claims (9)
1.一种智能远传水表,安装于过水管上,其特征在于:包括中央处理器、流量监测模块、温度检测模块、水压检测模块、数据远传模块、阀控制模块以及按键、显示模块和供电模块,
所述中央处理器作为运算与控制核心,对检测到的温度、流量数据运算处理,输出数据及控制信号,
所述流量监测模块包括信号处理电路和流量探头,流量探头穿孔安装在过水管内,检测得到的流量信号经信号处理电路后送至中央处理器,
所述温度检测模块包括环境温度传感器和水温传感器,环境温度传感器的感温头突出在水表外壳以外,水温传感器贴合于过水管管壁上,环境温度传感器和水温传感器均与中央处理器连接,
所述水压检测模块包括压力传感器、信号处理电路和A/D转换电路,压力传感器安装于过水管内,信号处理电路和A/D转换电路分别与压力传感器、中央处理器连接,
水压检测模块包含压力传感器、信号处理电路、A/D转换电路,压力传感器装在过水管内,经信号处理电路和A/D转换电路连接至中央处理器,
所述远传模块通过有线接口或无线通讯模块,将数据传送中央处理器,
所述阀控制模块控制外接的电磁阀,
所述按键、显示模块为中央处理器的参数设置与显示单元,
所述供电模块由整流、稳压电路器件构成,为系统提供稳定直流工作电源。
2.根据权利要求1所述的一种智能远传水表,其特征在于:所述中央处理器采用STM32系列单片机芯片。
3.根据权利要求1所述的一种智能远传水表,其特征在于:所述流量探头采用超声检测探头或叶轮式探头。
4.根据权利要求1所述的一种智能远传水表,其特征在于:所述流量探头与过水管之间采用硅胶密封圈密封。
5.根据权利要求1所述的一种智能远传水表,其特征在于:所述过水管为铜管。
6.根据权利要求1所述的一种智能远传水表,其特征在于:所述环境温度传感器采用数字式温度传感器、热电偶、热电阻温度传感器中的任一种,水温传感器采用数字式温度传感器、热电偶、热电阻温度传感器中的任一种。
7.根据权利要求1所述的一种智能远传水表,其特征在于:所述压力传感器与过水管之间采用硅胶密封圈密封。
8.根据权利要求1所述的一种智能远传水表,其特征在于:所述数据远传模块由以太网接口、RS232接口、RS485接口、无线通讯模块构成。
9.根据权利要求1所述的一种智能远传水表,其特征在于:所述按键、显示模块由薄膜键盘、液晶显示屏构成。
Priority Applications (1)
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- 2021-02-04 CN CN202120340896.3U patent/CN214372721U/zh active Active
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