KR100363835B1 - water meter - Google Patents

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Abstract

본 발명은 각 가정으로 공급되는 수돗물이나 온수의 유량을 측정하여 표시하므로써 각 가정 등에서의 물사용량을 알 수 있도록 해주는 수도미터에 관한 것으로, 관체 외부에 설치되어 자석의 회전에 따른 자기변화를 감지하기 위한 자기센서, 감지센서에 감지된 자기변화의 반복회수에 따라 유량을 산출하기 위한 유량검출회로, 유량검출회로에서 산출된 유량 값을 읽어 내부 프로그램에 따라 연산하여 적산한 후 메모리에 저장하고 디스플레이에 표시하며 주변기기의 동작을 제어하기 위한 원칩마이크로컴퓨터, 원칩마이크로컴퓨터 등으로, 필요한 전원을 공급하기 위한 전원공급수단 및 원칩마이크로컴퓨터와 외부 통신용 송수신기 사이에 설치되어 필요한 데이터를 입출력할 수 있도록 해주는 통신용I/O회로를 포함하는 구성으로 이루어져 있으며, 종래 기어열에 의한 부하로 인한 유량측정의 오차가 없고, 원격지에서 고장유무를 체크할 수 있을 뿐만 아니라 원격지에서 자동검침할 수 있어 종래 검침원이 각 가정마다 일일이 방문하여 검침함에 따른 시간과 노력과 비용을 절감할 수 있으며, 자동검침된 유량을 체크하여 수도사용에 따른 요금을 자동으로 부과할 수 있어 요금부과에 따른 과정을 단축할 수 있도록 해준다.The present invention relates to a water meter for measuring the flow rate of tap water or hot water supplied to each home, so as to know the water consumption in each home, etc., which is installed outside the pipe to detect magnetic changes due to the rotation of the magnet. Flow rate detection circuit for calculating the flow rate according to the repetition frequency of the magnetic change detected by the sensing sensor, flow rate value calculated from the flow rate detection circuit, calculated according to the internal program, integrated and stored in the memory and displayed on the display. One-chip microcomputer, one-chip microcomputer, etc. for controlling the operation of peripheral devices, etc., which are installed between the power supply means for supplying the necessary power and between the one-chip microcomputer and the external communication transceiver to enable input / output of necessary data. It consists of a configuration including the / O circuit, There is no error in the flow measurement due to the load due to the conventional gear train, and it is possible to check whether there is a failure at a remote place, and also to automatically read at a remote place. It can reduce the cost and check the automatically metered flow rate to automatically charge the fee according to the use of water.

Description

수도미터{water meter}Water meter

본 발명은 수도 미터에 관한 것으로, 특히 각 가정으로 공급되는 수돗물이나 온수의 유량을 측정하여 표시하므로써 각 가정 등에서의 물사용량을 알 수 있도록 해주는 수도미터에 관한 것이다.The present invention relates to a water meter, and more particularly, to a water meter that allows the user to know the amount of water used in each household by measuring and displaying a flow rate of tap water or hot water supplied to each household.

종래의 수도미터는 미터 내부로 흐르는 물이 임펠러를 회전시키고, 임펠러에 부착된 영구자석의 회전력은 기계식 기어측의 영구자석에 연결되어 기계식 기어를 회전시키게되고, 이 기계식 기어의 회전수를 적산하여 사용량을 지시하는 형태로 되어 있다. 이러한 종래의 기계식 수도미터에서는 수 개의 기어가 서로 맞물려 있기 때문에 일측의 기어가 변형되거나 두 기어 사이에 이물질이 끼이는 경우 기어에 큰 부하가 걸려 실제 사용한 물의 양과 수도미터에 표시된 물의 양 사이에 큰 오차가 생기게 된다. 뿐만 아니라 사용량을 검침하기 위해서는 검침원이 각 가정마다 일일이 방문하여 눈으로 확인하여야만 하는 문제점이 있다.In the conventional water meter, the water flowing into the meter rotates the impeller, and the rotational force of the permanent magnet attached to the impeller is connected to the permanent magnet on the mechanical gear side to rotate the mechanical gear, and the rotational speed of the mechanical gear is accumulated by It is in the form of indicating usage. In the conventional mechanical water meter, because several gears are engaged with each other, when a gear on one side is deformed or a foreign material is caught between the two gears, a large load is placed on the gear, which causes a large error between the amount of water actually used and the amount of water displayed on the water meter. Will be generated. In addition, in order to read the amount of usage, there is a problem that the meter reader should visit each family and check with the eyes.

본 발명의 목적은 통과하는 유량의 측정에 오차가 적고 수명이 길 뿐만 아니라 원격관리 및 자동검침을 할 수 있도록 하여 관리와 검침에 소요되는 인력과 시간과 비용을 절감할 수 있도록 해주는 수도미터를 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a water meter that can reduce the manpower, time and cost required for management and metering by allowing remote management and automatic meter reading as well as a long error and a long service life in measuring the flow rate. It is.

도 1은 본 발명에 따른 수도미터를 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing a water meter according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 수도미터 110 : 관체100: water meter 110: tube

112 : 임펠러 114 : 영구자석112: impeller 114: permanent magnet

120 : 자기센서 122 : 유량검출회로120: magnetic sensor 122: flow detection circuit

124 : 원칩마이크로컴퓨터 126 : 디스플레이124: one-chip microcomputer 126: display

128 : 전지 130 : 전원전압저하판단회로128: battery 130: power supply voltage deciding circuit

132 : 통신용 전원발생회로 134 : 통신용 I/O회로132: communication power generation circuit 134: communication I / O circuit

136 : 통신용 송수신기 138 : 펄스출력회로136: communication transceiver 138: pulse output circuit

140 : 수신기 및 기타기기140: receiver and other equipment

본 발명의 목적은 두 관 사이에 연결되어 물의 이동로를 제공하는 관체와 관체를 통과하는 물의 흐름정도에 따라 회전되는 임펠러와 임펠러에 설치되어 임펠러와 비례하여 회전되는 자석과 측정된 유량을 표시하기 위한 디스플레이를 구비하여 관체를 통과하는 물의 량을 측정하기 위한 수도미터에 있어서, 관체 외부에 설치되어 자석의 회전에 따른 자기변화를 감지하기 위한 자기센서, 감지센서에 감지된 자기변화의 반복회수에 따라 유량을 산출하기 위한 유량검출회로, 유량검출회로에서 산출된 유량 값을 읽어 내부 프로그램에 따라 연산하여 적산한 후 메모리에 저장하고 디스플레이에 표시하며 주변기기의 동작을 제어하기 위한 원칩마이크로컴퓨터, 원칩마이크로컴퓨터 등으로, 필요한 전원을 공급하기 위한 전원공급수단 및 원칩마이크로컴퓨터와 외부 통신용 송수신기 사이에 설치되어 필요한 데이터를 입출력할 수 있도록 해주는 통신용I/O회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 수도미터에 의해 달성 가능하다.An object of the present invention is installed in the impeller and the impeller rotated according to the flow rate of the water passing through the pipe and the pipe connected between the two pipes to provide a water passage to display the magnet and the measured flow rate rotated in proportion to the impeller A water meter for measuring the amount of water passing through a tube having a display, the magnetic sensor being installed outside the tube to detect a magnetic change due to the rotation of the magnet, and the repetition frequency of the magnetic change detected by the sensor. One-chip microcomputer, one-chip microcomputer to read the flow rate values calculated by the flow rate detection circuit and the flow rate detection circuit, calculate and integrate them according to internal programs, store them in memory, display them on the display, and control the operation of peripheral devices. One-chip microcom and power supply means for supplying necessary power to computer Is provided between the emitter and the external communications transceiver can be achieved by a water meter comprises a communication I / O circuit that allows you to input the required data.

원칩마이크로컴퓨터에는 수신기로 필요한 신호를 보내어 유량을 알려주기 위한 펄스출력회로가 더 설치되어 있는 구성으로 하는 것이 좋다.One-chip microcomputers are better equipped with a pulse output circuit to send the required signal to the receiver to inform the flow rate.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에는 본 발명에 따른 수도미터를 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing a water meter according to the present invention.

도 1에는 관체(110)가 도시되어 있다. 이 관체(110)는 두 관 사이에 설치되어 두 관을 연결하는 것으로, 그 내부로는 물의 통과될 수 있는 이동로가 형성되어 있어야함은 물론이다. 도시된 바와 같이 관체(110) 내부에는 임펠러(112)가 제자리회동 가능케 설치되어 있다. 이 임펠러(112)는 관체(110)를 통과하는 물의 흐름정도에 따라 회전되는 것으로, 그 회전수는 유량에 비례하여야 한다.1 shows a tube 110. The tubular body 110 is installed between the two pipes to connect the two pipes, and the inside of the water passage through which the passage can be made, of course. As shown in the tube 110, the impeller 112 is installed to be able to rotate in place. The impeller 112 is rotated according to the flow rate of the water passing through the tube body 110, the number of revolutions should be proportional to the flow rate.

임펠러(112)의 상단에는 영구자석(114)이 설치되어 있다. 이 영구자석(114)은 임펠러(112)의 상단에 원판형태로 설치되어 임펠러(112)가 유체에 의해 회전되면 같이 회전된다.Permanent magnets 114 are installed at the upper end of the impeller 112. The permanent magnet 114 is installed in the shape of a disk on the upper end of the impeller 112 is rotated together when the impeller 112 is rotated by the fluid.

도시된 바와 같이 관체(110) 외부로는 자기센서(120)가 설치되어 있다. 이 자기센서(120)는 영구자석(114)과 인접한 위치에 설치되어 있으며, 영구자석(114)의 회전에 따른 자기변화의 감지하기 위한 것이다.As shown, the magnetic sensor 120 is installed outside the tubular body 110. The magnetic sensor 120 is installed at a position adjacent to the permanent magnet 114, for detecting the magnetic change according to the rotation of the permanent magnet 114.

도시된 바와 같이 자기센서(120)에는 유량검출회로(122)가 연결되어 있다. 이 유량검출회로(122)는 자기센서(120)에 감지되는 자기변화의 반복회수에 따라 유량을 산출하기 위한 것이다.As shown, the flow rate detection circuit 122 is connected to the magnetic sensor 120. The flow rate detection circuit 122 is for calculating the flow rate according to the repetition number of magnetic changes detected by the magnetic sensor 120.

유량검출회로(122)에는 원칩마이크로컴퓨터(124)가 연결되어 있다. 이 원칩마이크로컴퓨터(124)는 유량검출회로(122)에서 산출된 유량을 읽어들여 연산 및 적산하여 메모리에 저장하고, 또 필요한 곳, 예를 들어 원칩마이크로컴퓨터(124)에 연결된 디스플레이(126) 등으로 데이터를 인가하여 적산된 유량을 표시하도록 하며, 기타 필요한 기기의 동작을 제어하고, 또 요청이 있는 경우 데이터를 송수신하는 역할도 한다. 또, 원칩마이크로컴퓨터(124)는 연산, 적산기능 외에 기억, 순간유량검출, 누수판단, 최대유량검출 및 데이터 송수신기능을 가지고 있다. 디스플레이(126)는 누적된 적산유량, 순간유량, 전압저하경고, 기타 경고 등을 표시하여 사용자 등이 쉽게 알아볼 수 있도록 해주기 위한 것이다. 이 디스플레이(126)로는 LCD(액정표시장치)가 적당하다.The one-chip microcomputer 124 is connected to the flow rate detection circuit 122. The one-chip microcomputer 124 reads, calculates and integrates the flow rate calculated by the flow rate detection circuit 122, stores it in a memory, and places it as necessary, for example, a display 126 connected to the one-chip microcomputer 124. It displays the accumulated flow rate by applying the data, controls the operation of other necessary equipment, and also sends and receives data when requested. In addition to the calculation and integration functions, the one-chip microcomputer 124 has functions of memory, instantaneous flow rate detection, leakage determination, maximum flow rate detection, and data transmission / reception. The display 126 displays accumulated accumulated flow rate, instantaneous flow rate, voltage drop warning, and other warnings so that the user can easily recognize the display. An LCD (liquid crystal display device) is suitable for this display 126.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 수도미터(100)는 전지(128) 등으로 이루어진 전원공급수단을 구비하고 있다. 전원공급수단은 필요한 부분으로 전원을 공급하기 위한 것으로, 리튬 전지(128), 전원전압저하판단회로(130), 통신용전원발생회로(132) 등이 여기에 해당된다.As shown, the water meter 100 according to the present invention is provided with a power supply means consisting of a battery 128 and the like. The power supply means is for supplying power to the necessary portion, and this includes a lithium battery 128, a power voltage lower determination circuit 130, a communication power generation circuit 132, and the like.

도시된 바와 같이 원칩마이크로컴퓨터(124)에는 통신용I/O회로(134)가 연결되어 있다. 이는 원칩마이크로컴퓨터(124)가 외부 통신용 송수신기(136)와 데이터를 주고, 받을 수 있도록 하기 위한 것이다. 통신용 송수신기(136)에는 통신용 전원발생회로(132)가 연결되어 있다. 통신용 송수신기(136)는 인터넷 등의 네트워크를 통해 각 수도미터를 종합적으로 관리하기 위한 관리서버와 접속할 수 있도록 하기 위한 것이다. 전원전압 저하판단회로(130)는 전지(128)의 전압이 기준치 이상으로 떨어지는 것을 감지하여 이를 원칩마이크로컴퓨터(124)로 인가하여 디스플레이(126)에 전압저하경고를 표시할 수 있도록 하기 위한 것이다.As shown, a communication I / O circuit 134 is connected to the one chip microcomputer 124. This is to allow the one-chip microcomputer 124 to exchange data with the transceiver 136 for external communication. The communication power generation circuit 132 is connected to the communication transceiver 136. The communication transceiver 136 is intended to be connected to a management server for comprehensively managing each water meter through a network such as the Internet. The power supply voltage deciding circuit 130 detects that the voltage of the battery 128 falls below a reference value and applies the same to the one-chip microcomputer 124 so as to display a voltage drop warning on the display 126.

그 외에 원칩마이크로컴퓨터(124)에는 펄스출력회로(138)가 연결되어 있다. 이 펄스출력회로(138)는 수도미터(100)에 멀리 떨어진 위치에 설치된 수신기나 기타기기(140)로 펄스신호를 보내 원격지에서 유량 등을 알 수 있도록 하기 위한 것으로, 반드시 필요한 것은 아니나, 설치해두는 것이 바람직하다.In addition, the pulse output circuit 138 is connected to the one-chip microcomputer 124. The pulse output circuit 138 is to transmit a pulse signal to a receiver or other device 140 installed at a position far away from the water meter 100 so that the flow rate can be known at a remote location, but is not necessarily necessary. It is preferable.

즉, 관체(110) 내부로 물이 흐르면 임펠러(112)가 회전되고, 그에 따라 그 상단에 설치된 영구자석(114)도 함께 회전하게 된다. 그러면 관체(110) 바깥쪽에 설치된 자기센서(120)가 영구자석(114)의 회전에 따른 자기변화를 감지하여 이를 유량검출회로(122)로 인가한다. 유량검출회로(122)는 자기센서(120)에서의 자기변화의 반복정도와 실험에 의해 측정된 임펠러(112)의 1회전당 유량 등을 기초로 관체(110)를 통과하는 유량을 산출하여 원칩마이크로컴퓨터(124)로 인가한다. 그러면 원칩마이크로컴퓨터(124)는 자체 저장된 프로그램에 의해 기존의 누적된 유량에 새로이 관체(110)를 통과한 유량을 연산하여 적산하고, 이를 자체의 기억수단에 저장하고 또, 디스플레이(126)에 적산된 유량을 표시한다. 이와 아울러 순간유량검출, 누수판단, 최대유량검출을 수행하며 외부에서 요청이 있을 경우에는 데이터를송, 수신한다. 또, 펄스출력회로(138)를 통해 관체를 통과하는 물이나 온수의 단위 리터당 펄스를 발생하여 수신기(140) 등으로 송출하여 원격지에서 유량을 체크할 수 있도록 한다.That is, when water flows into the tube 110, the impeller 112 is rotated, and thus the permanent magnet 114 installed at the top thereof is also rotated. Then, the magnetic sensor 120 installed outside the tubular body 110 detects the magnetic change caused by the rotation of the permanent magnet 114 and applies it to the flow rate detection circuit 122. The flow rate detection circuit 122 calculates the flow rate passing through the tube 110 based on the repetition degree of the magnetic change in the magnetic sensor 120 and the flow rate per rotation of the impeller 112 measured by the experiment. To the microcomputer 124. Then, the one-chip microcomputer 124 calculates and integrates the flow rate newly passed through the tube 110 to the existing accumulated flow rate by the self-stored program, stores it in its own storage means, and integrates it on the display 126. Display the flow rate. In addition, instantaneous flow rate detection, leak detection, and maximum flow rate detection are performed, and when requested from outside, data is sent and received. In addition, the pulse output circuit 138 generates a pulse per unit liter of water or hot water passing through the tube to be sent to the receiver 140 to check the flow rate from a remote location.

한편으로, 원격지에 떨어져 있는 원격관리서버 등 외부에서 데이터전송을 요청을 하는 경우 통신용I/O회로(134)와 통신용 송수신기(136)를 거쳐 요청된 데이터를 전송한다. 이와 같은 방식으로 하면 원격지에 떨어져 있는 수도미터 관리서버에서는 수백∼수천 가구의 수도미터를 원격지에서 자동검침, 고장유무를 판단할 수 있게된다. 물론, 통신용 전원발생회로(132)에서는 통신에 적합한 전압의 전원을 발생하여 제공한다.On the other hand, when a request for data transmission from the outside, such as a remote management server that is remote from the remote place to transmit the requested data via the communication I / O circuit 134 and the communication transceiver 136. In this way, the water meter management server in the remote place can be automatically metered to determine the presence or failure of water meters in hundreds to thousands of households. Of course, the communication power generation circuit 132 generates and provides a power supply suitable for communication.

또, 한편으로 현재 수도미터의 검정유효기간이 온수용인 경우 6년이고, 그렇지 않은 경우에는 8년이므로 전지(128)는 수명이 그 이상 되는 것을 사용하여야 한다. 이러한 전지(128)는 지속적으로 원칩마이크로컴퓨터(124) 등으로 필요한 전원을 공급하고, 이에 연결되어 있는 전원전압 저하판단회로(130)에서는 전원전압이 기준치 아래로 떨어지는지를 감시하고, 그런 상황이 발생되면, 원칩마이크로컴퓨터(124)로 이상신호를 인가한다. 그러면 원칩마이크로컴퓨터(124)는 통신용 I/O회로(134)와 통신용 송수신기(136)를 통해 외부로 경보신호를 발생하거나, 외부의 관리서버 등에서 데이터 요청이 있는 경우 전원전압의 저하를 보고한다. 이에 따라 관리자는 신속히 해당 수도미터(100)를 교체하여준다.On the other hand, the current validity of the water meter is 6 years for hot water, otherwise 8 years, so the battery 128 should be used longer than its life. The battery 128 continuously supplies the necessary power to the one-chip microcomputer 124 and the like, and the power voltage deciding circuit 130 connected thereto monitors whether the power voltage falls below the reference value, and such a situation occurs. If so, an abnormal signal is applied to the one-chip microcomputer 124. Then, the one-chip microcomputer 124 generates an alarm signal to the outside through the communication I / O circuit 134 and the communication transceiver 136, or reports a drop in power voltage when there is a data request from an external management server. Accordingly, the manager promptly replaces the water meter 100.

즉, 원격지에서 수도미터를 관리할 수 있도록 해준다.This allows you to manage the water meter remotely.

이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 수도미터를 이용하는 경우 종래 기어열에 의한 부하로 인한 유량측정의 오차가 없고, 원격지에서 고장유무를 체크할 수 있을 뿐만 아니라 원격지에서 자동검침할 수 있어 종래 검침원이 각 가정마다 일일이 방문하여 검침함에 따른 시간과 노력과 비용을 절감할 수 있다.As can be seen from the above description, when using the water meter according to the present invention, there is no error in the flow rate measurement due to the load due to the conventional gear train, and it is possible to check whether there is a failure at a remote place and also to automatically read a remote place. Meter homeowners visit each household individually, saving time, effort and money from meter reading.

뿐만 아니라, 자동검침된 유량을 체크하여 수도사용에 따른 요금을 자동으로 부과할 수 있어 요금부과에 따른 과정을 단축할 수 있도록 해준다.In addition, by checking the automatically metered flow rate, you can automatically charge for the use of water, which shortens the process of charging.

Claims (2)

두 관 사이에 연결되어 물의 이동로를 제공하는 관체와 상기 관체를 통과하는 물의 흐름정도에 따라 회전되는 임펠러(112)와 상기 임펠러(112)의 상단에 설치되어, 상기 임펠러(112)가 유체와 함께 회전될 때 같이 회전되도록 된 영구자석(114)의 자기변화를 감지하기 위한 자기센서(120)와, 상기 자기센서(120)에서 감지된 자기변화의 반복회수에 따라 유량을 산출하는 유량검출회로(122)를 통해 검출된 유량을 표시하기 위한 디스플레이(126)를 구비하여 상기 관체를 통과하는 물의 량을 측정하기 위한 수도미터에 있어서,The impeller 112 and the impeller 112 which is connected between the two pipes to provide a flow path of the water and rotates according to the flow rate of the water passing through the pipe is installed on the impeller 112, the impeller 112 and the fluid Magnetic sensor 120 for detecting the magnetic change of the permanent magnet 114 to be rotated together when rotated together, and a flow rate detection circuit for calculating the flow rate in accordance with the repeated number of times the magnetic change detected by the magnetic sensor 120 In the water meter for measuring the amount of water passing through the tube having a display (126) for displaying the flow rate detected through the 122, 상기 유량검출회로(122) 등 장치에서 필요로 하는 전원을 공급하는 전원공급수단(128)과;Power supply means 128 for supplying power required by the apparatus such as the flow rate detection circuit 122; 상기 전원공급수단(128)의 저전압을 판단하는 전원전압저하판단회로(130)와;A power voltage drop determination circuit 130 for determining a low voltage of the power supply means 128; 상기 전원공급수단(128)의 전압이 일정전원 이하로 저하되면 외부로 경고신호를 출력함과 아울러 유량검출회로(122)에서 산출된 유량 값을 읽어 내부 프로그램에 따라 연산하여 적산 후 메모리에 저장하고, 외부로부터 유량 값을 요청하는 경우 상기 유량 값을 출력하는 원칩마이크로컴퓨터(124)와;When the voltage of the power supply means 128 falls below a predetermined power, a warning signal is output to the outside, the flow rate value calculated by the flow rate detection circuit 122 is read, calculated according to an internal program, and stored in the memory after integration. A one-chip microcomputer 124 for outputting the flow rate value when requesting a flow rate value from the outside; 통신용 전원발생회로(132)로부터 전원을 공급받아 작동되며, 상기 원칩마이크로컴퓨터(124)에서 출력되는 신호를 외부 통신용 송수신기(136)로 필요한 데이터를 입출력하는 통신용I/O회로(134)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수도미터.It is operated by receiving power from the communication power generation circuit 132, and includes a communication I / O circuit 134 for inputting and outputting the data output from the one-chip microcomputer 124 to the external communication transceiver 136. Water meter, characterized in that. 삭제delete
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