CN214405640U - 一种水量报警仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种水量报警仪，包括流量传感器、控制器、报警指示灯、阀门电机和阀门；流量传感器设置在用水主管内部，将检测的用水量数据传输到控制器，当用水量超过预设的最大初值时，控制阀门电机运转以关闭阀门，从而控制水流流量。本实用新型设置于用户用水入户主管处，实时检测当前用户的累计用水量与水流速度，并在LED屏上进行显示；用户也可手动设定用水量的最大初值并在LED屏上进行显示，当水流在设定时间内超过最大初值，仪器会红灯示警，通过指示灯帮助用户判断内管网是否存在漏水现象，同时也能从而起到提醒用户节约用水的作用。

Description

一种水量报警仪

技术领域

本实用新型涉及水量监控技术领域，特别涉及一种水量报警仪。

背景技术

现在每家基本用上自来水，因此人们对于每月的用水量有了重点关注，可通过水表进行统计查询。但普通的水表智能起到统计的重要，若水管开关未关闭或未完全关闭，水就会一直往外留，就会造成水资源的浪费同时增加用户的用水量。还有些隐秘的地方若出现漏水，用户是不会知道的，就有可能造成水漫延，使室内遭到侵泡或电路损坏，引起安全隐患。

因此对于用户异常水量需要进行排查和监控，同时也及时提示用户节约用水，减少不必要的损失，加强对于不同类型用户用水需求的人性化设置。

发明内容

针对现有技术中水表无法对漏水进行检测的问题，本实用新型提出一种水量报警仪，实时检测用水管网的使用与用户的用水量，当水流在设定时间内超过设定值，仪器会红灯示警，帮助用户判断内管网是否存在漏水现象，同时也能从而起到提醒用户节约用水的作用。

为了实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种水量报警仪，包括报警指示灯，用于当用水量在设定时间内超过预设的最大初值时发出报警提示。

优选的,还包括流量传感器、控制器、阀门电机和阀门；流量传感器设置在用水主管内部，将检测的用水量数据传输到控制器，当用水量超过预设的最大初值时，控制阀门电机运转以关闭阀门，从而控制水流流量。

优选的,还包括复位开关、显示屏和设定键；用户通过设定键和显示屏输入设定时间和预设用水量的最大初值；复位开关用于复位。

优选的,所述流量传感器为超声波传感器HC-SR04；阀门采用电动阀门28BYJ-48；控制器采用STC-89C51单片机。

优选的,所述报警指示灯包括LED灯和压电式蜂鸣器。

优选的,所述水量报警仪拥有唯一对应ID。

优选的,还包括按键电路、振荡电路、通信电路和报警电路；所述按键电路包括U1芯片：

第一按键子电路：U1的key1端分别与第一按键的一端和第一电容的一端连接，第一按键的另一端和第一电容的另一端并联后接地；

第二按键子电路：U1的key2端分别与第二按键的一端和第二电容的一端连接，第二按键的另一端和第二电容的另一端并联后接地；

第三按键子电路：U1的key3端分别与第三按键的一端和第三电容的一端连接，第三按键的另一端和第三电容的另一端并联后接地。

优选的,所述振荡电路包括振荡器X1：U1的OSC_IN端分别和振荡器X1的输出端、第一电阻的一端、第四电容的一端连接，U1的OSC_OUT端分别和振荡器X1的输入端、第一电阻的另一端、第五电容的一端连接，第四电容的另一端和第五电容的另一端并联后接地。

优选的,所述报警电路包括U1：

U1的Led1端与第一二极管的正极连接，第一二极管的负极与第二电阻的一端连接，第二电阻的另一端与vcc3.3连接；U1的Led2端与第二二极管的正极连接，第二二极管的负极与第三电阻的一端连接，第三电阻的另一端与vcc3.3连接；U1的IOP端与第四电阻的一端连接，第四电阻的另一端分别与第五电阻的一端和第一三极管的基极连接，第一三极管的发射极和第五电阻的另一端并联后接地，第一三极管的集电极与蜂鸣器的B端连接，蜂鸣器的A端与vcc3.3连接。

优选的,所述通信电路包括通信芯片U2：

U1的USART_TXD端与U2的RXD端连接，U1的USART_RXD端与U2的TXD端连接；U2的RESET端与第六电阻的一端连接，U2的Vcc端分别与第六电容的一端、第七电容的一端和第六电阻的另一端并联后与vcc3.3连接；第六电容的另一端和第七电容的另一端并联后接地。

综上所述，由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：

本实用新型设置于用户用水入户主管处，实时检测当前用户的累计用水量与水流速度，并在LED屏上进行显示；用户也可手动设定用水量的最大初值并在LED屏上进行显示，当水流在设定时间内超过最大初值，仪器会红灯示警，通过指示灯帮助用户判断内管网是否存在漏水现象，同时也能从而起到提醒用户节约用水的作用。

附图说明：

图1为根据本实用新型示例性实施例一种水量报警仪使用示意图。

图2为根据本实用新型示例性实施例一种水量报警仪结构示意图。

图3为根据本实用新型示例性实施例一种水量报警仪电路示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本实用新型内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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，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。

如图1所示，本实用新型提供一种水量报警仪，主要安装在用户用水主管上，外部结构包括壳体，壳体可采用圆筒形，并在壳体的一侧(正对用户的一侧)上设置有报警指示灯、复位开关、显示屏和设定键。

本实施例中，用户可通过设定键输入用水量的最大初值并在显示屏上进行显示，当水流在设定时间内超过最大初值，报警指示灯会示警。例如用户可输入15天(15天×24小时＝360小时)的用水量的最大初值为10吨，从设定确定后开始计时，实时自动监控水量显示屏上进行显示，当在15天内用水量超过10吨时，报警指示灯会发出红光和报警声音以提示用户进行查看。

为了初始化单片机内部的某些特殊功能寄存器，必须采用复位的方式，复位后可使CPU及系统各部件处于确定的初始状态，并从初始状态开始正常工作。复位开关按下后，在正常运行情况下，只要RST引脚上出现两个周期时间以上的高电平，即可引起系统复位。该系统采用上电复位方式。

如图2所示，本实用新型提供的水量报警仪系统结构包括流量传感器、控制器、阀门电机和阀门。流量传感器和阀门分别设置在用水主管内部，分别用于检测流量和控制流量。

工作原理：通过放置在用水主管里的流量传感器来监控水流数据，如果水流数据超过了控制器所设定的最大初值，则控制系统自动控制阀门电机，让安装在水管上的阀门进行不同程度的开闭，及时控制水流流量，防止因漏水等异常情况造成的损失。同时在显示屏上显示实时水量和报警指示灯发出报警提示以对用户和工作人员进行示警。自动监控水量，及时提示水量异常情况。充分考虑系统安全性、可靠性、稳定性、数据准确性、实现性，同时减轻相关人员的工作量。

本实施例中，流量传感器可采用超声波传感器HC-SR04；阀门可采用电动阀门28BYJ-48；控制器可采用STC-89C51单片机；报警指示灯可采用LED灯和压电式蜂鸣器，因压电式蜂鸣器需要10mA的驱动电流，只需在其两条引线上加3-15v的直流电压，即可产生3KHz左右的蜂鸣声音，报警声音的长短可用延时程序控制实现；若不需要报警时，可依据控制信号自动解除报警。

STC-89C51单片机自带振荡器，高增益反向放大器，引脚XTALl和XTAL2分别是此放大电器的输入端和输出端，由于采用内部方式时，电路简单，所得的时钟信号比较稳定，实际使用中常采用外接晶体以及电容C2和C3构成并联谐振电路，它们起稳定振荡频率、快速起振的作用，其值均为30PF左右，晶振频率选12MHz。

本实施例中，每个水量报警仪均有唯一ID，当水量报警仪发出报警提示时，控制器将水管ID(可通过ID找到安装位置)和故障数据及时传到自来水公司，为后续的维修工作带来方便。

如图3所示，为水量报警仪的电路原理图，包括U1和U2。U1作为控制芯片，采用STC-89C51芯片；U2作为通信芯片，采用ESP8266芯片。包括按键电路、振荡电路、通信电路和报警电路。

按键电路包括三个并联的相同按键子电路

第一按键子电路为：U1的key1端分别与第一按键S1的一端和第一电容C1的一端连接，第一按键S1的另一端和第一电容C1的另一端并联后接地；

第二按键子电路为：U1的key2端分别与第二按键S2的一端和第二电容C2的一端连接，第二按键S2的另一端和第二电容C2的另一端并联后接地；

第三按键子电路为：U1的key3端分别与第三按键S3的一端和第三电容C3的一端连接，第三按键S3的另一端和第三电容C3的另一端并联后接地。

振荡电路包括振荡器X1：U1的OSC_IN端分别和振荡器X1的输出端、第一电阻R1的一端、第四电容C4的一端连接，U1的OSC_OUT端分别和振荡器X1的输入端、第一电阻R1的另一端、第五电容C5的一端连接，第四电容C4的另一端和第五电容C5的另一端并联后接地。振荡电路起稳定振荡频率、快速起振的作用，其值均为30PF左右，晶振频率为12MHz。

报警电路，用于发出报警声音和光以提示用户注意：

U1的Led1端与第一二极管D1的正极连接，第一二极管D1的负极与第二电阻R2的一端连接，第二电阻R2的另一端与vcc3.3连接，第一二极管D1为发光二极管，可发出绿色光，表示正常；

U1的Led2端与第二二极管D2的正极连接，第二二极管D2的负极与第三电阻R3的一端连接，第三电阻R3的另一端与vcc3.3连接，第二二极管D2为发光二极管，可发出红色光，表示报警；

U1的IOP端与第四电阻R4的一端连接，第四电阻R4的另一端分别与第五电阻R5的一端和第一三极管Q1的基极连接，第一三极管Q1的发射极和第五电阻R5的另一端并联后接地，第一三极管Q1的集电极与蜂鸣器的B端连接，蜂鸣器的A端与vcc3.3连接；用于发出蜂鸣报警声音。

通信电路，用于将水管ID(可通过ID找到安装位置)和故障数据及时传到自来水公司，为后续的维修工作带来方便，包括：

U1的USART_TXD端与U2的RXD端连接，U1的USART_RXD端与U2的TXD端连接；U2的RESET端与第六电阻R6的一端连接，U2的Vcc端分别与第六电容C6的一端、第七电容C7的一端和第六电阻R6的另一端并联后与vcc3.3连接；第六电容C6的另一端和第七电容C7的另一端并联后接地。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (8)

1.一种水量报警仪，其特征在于,包括报警指示灯，用于当用水量在设定时间内超过预设的最大初值时发出报警提示；

还包括复位开关、显示屏和设定键；用户通过设定键和显示屏输入设定时间和预设用水量的最大初值；复位开关用于复位；

还包括设定键对应的按键电路：

第一按键子电路：U1的key1端分别与第一按键的一端和第一电容的一端连接，第一按键的另一端和第一电容的另一端并联后接地；

第二按键子电路：U1的key2端分别与第二按键的一端和第二电容的一端连接，第二按键的另一端和第二电容的另一端并联后接地；

第三按键子电路：U1的key3端分别与第三按键的一端和第三电容的一端连接，第三按键的另一端和第三电容的另一端并联后接地。

2.如权利要求1所述的一种水量报警仪，其特征在于,还包括流量传感器、控制器、阀门电机和阀门；流量传感器设置在用水主管内部，将检测的用水量数据传输到控制器，当用水量超过预设的最大初值时，控制阀门电机运转以关闭阀门，从而控制水流流量。

3.如权利要求2所述的一种水量报警仪，其特征在于,所述流量传感器为超声波传感器HC-SR04；阀门采用电动阀门28BYJ-48；控制器采用STC-89C51单片机。

4.如权利要求1所述的一种水量报警仪，其特征在于,所述报警指示灯包括LED灯和压电式蜂鸣器。

5.如权利要求1所述的一种水量报警仪，其特征在于,所述水量报警仪拥有唯一对应ID。

6.如权利要求1所述的一种水量报警仪，其特征在于,还包括振荡电路，所述振荡电路包括振荡器X1：U1的OSC_IN端分别和振荡器X1的输出端、第一电阻的一端、第四电容的一端连接，U1的OSC_OUT端分别和振荡器X1的输入端、第一电阻的另一端、第五电容的一端连接，第四电容的另一端和第五电容的另一端并联后接地。

7.如权利要求1所述的一种水量报警仪，其特征在于,还包括报警电路，所述报警电路包括U1：

U1的Led1端与第一二极管的正极连接，第一二极管的负极与第二电阻的一端连接，第二电阻的另一端与vcc3.3连接；U1的Led2端与第二二极管的正极连接，第二二极管的负极与第三电阻的一端连接，第三电阻的另一端与vcc3.3连接；U1的IOP端与第四电阻的一端连接，第四电阻的另一端分别与第五电阻的一端和第一三极管的基极连接，第一三极管的发射极和第五电阻的另一端并联后接地，第一三极管的集电极与蜂鸣器的B端连接，蜂鸣器的A端与vcc3.3连接。

8.如权利要求1所述的一种水量报警仪，其特征在于,还包括通信电路，所述通信电路包括通信芯片U2：

U1的USART_TXD端与U2的RXD端连接，U1的USART_RXD端与U2的TXD端连接；U2的RESET端与第六电阻的一端连接，U2的Vcc端分别与第六电容的一端、第七电容的一端和第六电阻的另一端并联后与vcc3.3连接；第六电容的另一端和第七电容的另一端并联后接地。

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