CN215767222U - 智能水表 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种能够实现开盖检的智能水表。本实用新型的技术方案：一种智能水表，包括底壳，安装于底壳内的电子模块，以及与底壳相连的上盖，所述电子模块包括检测电路，该检测电路具有用于检测光线强度变化的光感元件；所述上盖设有与所述光感元件相匹配的遮光件，所述上盖闭合时，所述遮光件将所述光感元件遮蔽。本实用新型主要用于智能水表技术领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能水表技术领域，尤其是一种能够实现开盖检的智能水表。
背景技术
海外地区，尤其是非洲地区的智能水表需要防窃水，防破坏，当有人蓄意拆开智能水表外壳，裸露电子模块时，需要水表检测并报警。
为了实现开盖报警的功能，在智能水表的电子模块上安装一个行程大的按键，外壳结构凸起顶着按键，使按键处于按下状态，当拆开水表外壳后，按键松开，智能水表的电子模块检测到信号，判断水表被拆盖后告警，便于用户处置。其缺陷在于：智能水表安装环境恶劣，水表通常做IP68的防水处理，电子模块需要灌胶，开盖检测的按键在胶水凝固后无法使用。如仍然使用大行程按键作为表壳开盖检测的方法，则水表内电子模块无法灌胶，只能涂抹三防漆或者蜡，长时间使用，水表无法保证防水防潮，最终导致智能水表损坏。
发明内容
本实用新型的目的是针对上述存在的问题，提供一种能够实现开盖检测的智能水表。
为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现：
一种智能水表，包括底壳，安装于底壳内的电子模块，以及与底壳相连的上盖，所述电子模块包括检测电路，该检测电路具有用于检测光线强度变化的光感元件；所述上盖设有与所述光感元件相匹配的遮光件，所述上盖闭合时，所述遮光件将所述光感元件遮蔽。
本实用新型在智能水表的电子模块上增加光感元件，同时上盖设有与所述光感元件相匹配的遮光件，上盖闭合时，所述遮光件将光感元件遮蔽，上盖被开启时，光感元件检测到光强发生变化，电子模块的MCU根据采样值与设定的阀值，来判断上盖开启。
优选的，所述电子模块表面包裹有防水层，其中光感元件的感光部位伸至防水层外部，能够进一步保证智能水表的防水防潮性能。
优选的，所述检测电路还包括：
运放电路，其输入端与所述光感元件的输出端相连，输出端与所述电子模块的MCU相连，用于将光感元件输出的信号进行等比缩小后传输至电子模块的MCU。
优选的，所述检测电路还包括：
控制电路，其输出端与所述光感元件的输入端相连，用于输出高电平或低电平供光感元件工作。光感元件是可通过施加的电压调节接收灵敏度，施加电压越大，灵敏度越高。当控制电路输出为高电平时，光感元件工作于高灵敏接收状态，当输出为低电平时，光感元件工作于低灵敏接收状态。
优选的，所述检测电路还包括：
开关电路，其两端分别与控制电路的输出端和所述光感元件的输入端相连，用于控制所述光感元件与控制电路的通断，实现光感元件的工作与关断，从而降低功耗。
优选的，所述运放电路包括型号为LM358的运算放大器U2A，其引脚3一方面经电阻R9连接至光感元件的输出端，另一方面经电阻R8后接地；其引脚2一方面经电阻R11后接地，另一方面经电阻R12连接至运算放大器U2A的引脚1；其引脚8接3.3V电源；其引脚1接所述电子模块的MCU。
优选的，所述控制电路包括型号为AO3401的MOS管Q1，以及型号为S8050的三极管S1；所述MOS管Q1的漏极连接至所述电子模块的MCU，所述MOS管Q1的源极一方面接3.3V电源，另一方面经电阻R1连接至栅极，所述MOS管Q1的栅极经电阻R2连接至三极管S1的集电极；所述三极管S1的发射极一方面接地，另一方面经电阻R5连接至三极管S1的基极，三极管S1的基极经电阻R3连接至所述光感元件的输入端。
优选的，所述开关电路包括光耦U1和整流电路；所述光耦U1的输入引脚A连接至所述整流电路的输出端，所述光耦U1的引脚K接地，所述光耦U1的引脚C连接至控制电路的输出端，所述光耦U1的引脚E连接至所述光感元件的输入端。
优选的，所述光耦U1的型号为TLP185GB。
本实用新型的有益效果在于：
1、本实用新型在智能水表的电子模块上增加光感元件，同时上盖设有与所述光感元件相匹配的遮光件，上盖闭合时，所述遮光件将光感元件遮蔽，上盖被开启时，光感元件检测到光强发生变化，电子模块的MCU根据采样值与设定的阀值，来判断上盖开启；相对于现有技术采用大行程按键的方式，采用更为简单的结构实现开盖检测，并且不会因为开盖检结构影响灌胶防水。
2、电子模块表面包裹有防水层，其中光感元件的感光部位伸至防水层外部，能够进一步保证智能水表的防水防潮性能。即，智能水表内的电子模块浸没在透明的胶水中，水表整体可达到IP68防护等级，水表使用寿命大大增加。
附图说明
图1为本实用新型的剖面图。
图2为本实用新型检测电路原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
如图1所示，本实施例一种智能水表，包括底壳1，安装于底壳1内的电子模块2，以及与底壳1相连的上盖3，所述电子模块2包括检测电路，该检测电路具有用于检测光线强度变化的光感元件；所述上盖3设有与所述光感元件相匹配的遮光件4，所述上盖3闭合时，所述遮光件4将所述光感元件遮蔽，上盖3被开启时，光感元件检测到光强发生变化，电子模块2的MCU根据采样值与设定的阀值，来判断上盖3开启，防止人为恶意破坏和窃水；相对于现有技术采用大行程按键的方式，采用更为简单的结构实现开盖检测，并且不会因为开盖检结构影响灌胶防水。
作为本实施例的一种优选实施方案，所述电子模块2表面包裹有防水层，其中光感元件的感光部位伸至防水层外部(光感元件与电子模块的电连接部分仍然位于包裹层内)；本实施例通过灌胶方式实现防水层的包裹，灌胶完成后，智能水表内的电子模块浸没在透明的胶水中，水表整体可达到IP68防护等级，水表使用寿命大大增加。
如图2所示，所述检测电路还包括：
控制电路6，其输出端与所述光感元件的输入端相连，用于输出高电平或低电平供光感元件工作。本例中，所述光感原件采用光敏传感器LED1，可通过施加的电压调节接收灵敏度，施加电压越大，灵敏度越高。当控制电路6输出为高电平时，光感元件工作于高灵敏接收状态，当控制电路6输出为低电平时，光感元件工作于低灵敏接收状态。
具体的，所述控制电路6包括型号为AO3401的MOS管Q1，以及型号为S8050的三极管S1；所述MOS管Q1的漏极(LIGHT_VIN)连接至所述电子模块2的MCU，所述MOS管Q1的源极一方面接3.3V直流电源，另一方面经电阻R1连接至栅极，所述MOS管Q1的栅极经电阻R2连接至三极管S1的集电极；所述三极管S1的发射极一方面接地，另一方面经电阻R5连接至三极管S1的基极，三极管S1的基极经电阻R3连接至所述光感元件的输入端(LIGHT)。所述LIGHT_VIN为所述电子模块2的MCU控制引脚，当MCU(单片机)时钟判断当前为白天时段，LIGHT_VIN关断，MOS管Q1和三极管S1共同控制LIGHT输出低电平，光感元件工作于低灵敏接收状态。当MCU(单片机)时钟判断当前为黑夜时段，LIGHT_VIN打开，MOS管Q1和三极管S1共同控制LIGHT输出高电平，使光敏传感器调节到高灵敏接收状态。
开关电路7，其两端分别与控制电路6的输出端和所述光感元件的输入端相连，用于控制所述光感元件与控制电路6的通断，实现光感元件的工作与关断，从而降低功耗。例如，可以通过开关电路7控制白天时段，每间隔1小时使得光感元件工作一段时间，晚间时段，每间隔半小时使得光感元件工作一段时间。
具体的，所述开关电路7包括光耦U1和整流电路；所述光耦U1的型号为TLP185GB，所述光耦U1的输入引脚A连接至所述整流电路的输出端，所述光耦U1的引脚K接地，所述光耦U1的引脚C连接至控制电路6的输出端，所述光耦U1的引脚E连接至所述光感元件的输入端；所述整流电路为四个二极管D1、D2、D3、D4组成的桥式整流电路。MBUS+和MBUS-两个电压通过D1-D4二极管桥式电流整流电路后，经电阻R6、R7输入到光耦U1的引脚A，当电压为正时，光耦U1的AK端光耦工作，光耦U1的CE导通，当电压为负时，光耦U1的AK端不导通，光耦U1的CE不导通。当CE导通时，VCC电压经过R4到光敏传感器，光敏传感器工作；当CE不导通时，光敏传感器不工作。
运放电路5，其输入端与所述光感元件的输出端相连，输出端与所述电子模块2的MCU相连，用于将光感元件输出的信号进行等比缩小后传输至电子模块2的MCU。
具体的，所述运放电路5包括型号为LM358的运算放大器U2A，其引脚3一方面经电阻R9连接至光感元件的输出端，另一方面经电阻R8后接地；其引脚2一方面经电阻R11后接地，另一方面经电阻R12连接至运算放大器U2A的引脚1；其引脚8接3.3V电源；其引脚1接所述电子模块2的MCU。光感元件输出的电压经电阻R9、R10进入运算放大器U2A，该运算放大器U2A输出的电压经过电子模块MCU的AD采样与预设阈值进行对比，从而判断当前是否为开盖状态。例如，假设设定阈值为X，当AD采样得到的值大于阈值X，则说明当前为开盖状态，否则，为未开盖状态。
Claims (9)
1.一种智能水表，包括底壳(1)，安装于底壳(1)内的电子模块(2)，以及与底壳(1)相连的上盖(3)，其特征在于：所述电子模块(2)包括检测电路，该检测电路具有用于检测光线强度变化的光感元件；所述上盖(3)设有与所述光感元件相匹配的遮光件(4)，所述上盖(3)闭合时，所述遮光件(4)将所述光感元件遮蔽。
2.根据权利要求1所述的智能水表，其特征在于：所述电子模块(2)表面包裹有防水层，其中光感元件的感光部位伸至防水层外部。
3.根据权利要求1所述的智能水表，其特征在于，所述检测电路还包括：
运放电路(5)，其输入端与所述光感元件的输出端相连，输出端与所述电子模块(2)的MCU相连，用于将光感元件输出的信号进行等比缩小后传输至电子模块(2)的MCU。
4.根据权利要求3所述的智能水表，其特征在于，所述检测电路还包括：
控制电路(6)，其输出端与所述光感元件的输入端相连，用于输出高电平或低电平供光感元件工作。
5.根据权利要求4所述的智能水表，其特征在于，所述检测电路还包括：
开关电路(7)，其两端分别与控制电路(6)的输出端和所述光感元件的输入端相连，用于控制所述光感元件与控制电路(6)的通断，实现光感元件的工作与关断。
6.根据权利要求3所述的智能水表，其特征在于：所述运放电路(5)包括型号为LM358的运算放大器U2A，其引脚3一方面经电阻R9连接至光感元件的输出端，另一方面经电阻R8后接地；其引脚2一方面经电阻R11后接地，另一方面经电阻R12连接至运算放大器U2A的引脚1；其引脚8接3.3V电源；其引脚1接所述电子模块(2)的MCU。
7.根据权利要求4所述的智能水表，其特征在于：所述控制电路(6)包括型号为AO3401的MOS管Q1，以及型号为S8050的三极管S1；所述MOS管Q1的漏极连接至所述电子模块(2)的MCU，所述MOS管Q1的源极一方面接3.3V电源，另一方面经电阻R1连接至栅极，所述MOS管Q1的栅极经电阻R2连接至三极管S1的集电极；所述三极管S1的发射极一方面接地，另一方面经电阻R5连接至三极管S1的基极，三极管S1的基极经电阻R3连接至所述光感元件的输入端。
8.根据权利要求5所述的智能水表，其特征在于：所述开关电路(7)包括光耦U1和整流电路；所述光耦U1的输入引脚A连接至所述整流电路的输出端，所述光耦U1的引脚K接地，所述光耦U1的引脚C连接至控制电路(6)的输出端，所述光耦U1的引脚E连接至所述光感元件的输入端。
9.根据权利要求8所述的智能水表，其特征在于：所述光耦U1的型号为TLP185GB。
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| CN202122070940.6U CN215767222U (zh) | 2021-08-30 | 2021-08-30 | 智能水表 |
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2021
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