創(chuàng)意無極限，儀表大發(fā)明。今天為大家介紹一項(xiàng)國家發(fā)明授權(quán)專利——GPRS智能水表。該專利由遼陽億寶軟件開發(fā)有限公司申請，并于2018年4月20日獲得授權(quán)公告。

　　內(nèi)容說明

　　本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于自來水及地下水資源管理的智能水表，尤其適用于一種具有自動(dòng)計(jì)量、人機(jī)互助、遠(yuǎn)程抄控管理的GPRS智能水表。

　　發(fā)明背景

　　現(xiàn)有大口徑智能水表大多采用無線遙控的通訊方式，即井下智能水表與井上手持接收裝置間有限距離的無線通訊，再通過手持接收裝置內(nèi)的遠(yuǎn)程通訊模塊實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控中心通訊，并未達(dá)到真正意義上的智能水表與監(jiān)控中心的直接數(shù)據(jù)對接;而且用戶查詢水量必須到達(dá)手持接收裝置與智能水表通訊有效范圍內(nèi)方可查詢用水量，給用戶查詢帶來不便;現(xiàn)有閥體平衡道水流的控制大多靠單穩(wěn)態(tài)閥或電磁閥控制阻水孔開閉從而控制水流向，阻水孔過于細(xì)小，遇泥沙等雜物容易造成堵塞，導(dǎo)致錯(cuò)誤的關(guān)閥現(xiàn)象;主控閥門的止水裝置大多為尼龍或橡膠材質(zhì)，易老化、變形，特別是遇熱水或堿性水質(zhì)時(shí)更加速其破損速度，短時(shí)間內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)閥門關(guān)閉不嚴(yán)的現(xiàn)象;現(xiàn)有智能水表的供電方式多為單節(jié)鋰電池供電，容量有限，可持續(xù)性差;閥體采用一體式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，拆卸時(shí)破壞整個(gè)閥體防水結(jié)構(gòu)，很難恢復(fù)如初。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明針對上述技術(shù)中存在的問題，提供一種GPRS智能水表，通過內(nèi)置的GPRS通訊模塊與監(jiān)控中心平臺(tái)直接數(shù)據(jù)對接，真正意義上實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表;監(jiān)控中心設(shè)有手機(jī)短信平臺(tái)，用戶可通過收發(fā)短信方式查詢用水信息，方便快捷;采用先導(dǎo)閥電動(dòng)球形止水裝置控制平衡水道水流，增加了過水截面積，使流經(jīng)平衡道水流更加順暢，不易堵塞;止水墊和密封環(huán)均采用聚四氟材質(zhì)，使其具有耐腐蝕、抗高溫、無毒環(huán)保的特點(diǎn)，解決了以往止水墊受腐蝕或老化造成關(guān)閉不嚴(yán)的現(xiàn)象，閥門落下后滴水不漏;采用新型補(bǔ)給式電源供電方式，補(bǔ)給式電源由主供電池和副電池組組成，位于獨(dú)立的電池倉內(nèi)，主供電池為可充電鋰電池，副電池組由3組大容量鋰電池組成，作為主供電池充電電源，為主供電池充電提供能源;控制閥體采用分體式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，各組成部件均可獨(dú)立拆解。

圖為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖

　　為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下：基表為發(fā)訊水表，通過內(nèi)部的磁鋼和干簧管配合，將用水量以脈沖形式傳遞給單片機(jī)處理器，單片機(jī)處理器接收信號(hào)后進(jìn)行處理后存儲(chǔ)，當(dāng)監(jiān)控中心通過GPRS網(wǎng)絡(luò)調(diào)取用水戶水量信息時(shí)，單片機(jī)處理器通過GPRS通訊模塊將數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控中心數(shù)據(jù)平臺(tái)，并響應(yīng)監(jiān)控中心下發(fā)的動(dòng)作指令，控制閥門起落;監(jiān)控中心設(shè)有手機(jī)短信平臺(tái)，用水戶將固定手機(jī)號(hào)綁定到短信平臺(tái)，就可以通過該手機(jī)以收發(fā)短信方式查詢用水信息，方便快捷;開閉管道閥門通過控制閥體完成，控制閥體由活塞閥、先導(dǎo)閥和智能控制系統(tǒng)組成，活塞閥包括活塞缸、活塞、密封環(huán)、止水墊和活塞上蓋，在活塞上蓋內(nèi)部設(shè)有平衡水道和導(dǎo)水孔，先導(dǎo)閥的電動(dòng)球形止水裝置嵌入活塞閥上蓋的平衡水道中，控制平衡水路：控制閥體的智能控制部分由微功耗單片機(jī)處理器、GPRS通訊模塊和補(bǔ)給式電源組成，補(bǔ)給式電源處于獨(dú)立的電池倉中，由主供電池和副電池組組成，主供電池與單片機(jī)處理器通過USB口連接，提供單片機(jī)及GPRS通訊模塊電源，副電池組為主供電池充電提供能源;控制閥體采用分體式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，各部件間通過螺絲連接，方便拆卸，且均經(jīng)過獨(dú)立防水處理。

　　發(fā)訊基表通過干簧管連接的脈沖信號(hào)線將水量信息傳遞給單片機(jī)處理器，脈沖信號(hào)線外有防磁保護(hù)套，起到隔離電磁信號(hào)干擾的作用，兩端有防水接頭做防水處理?；钊y的活塞缸、活塞均采用不銹鋼材質(zhì)制成，并在接觸面采取防腐潤滑處理，保證活塞在活塞缸內(nèi)上下滑動(dòng)自如，活塞設(shè)有兩道密封環(huán)，確保密封性，活塞閥中活塞的起落決定控制閥體的開關(guān)。先導(dǎo)閥電動(dòng)球形止水裝置嵌入平衡水道中，與活塞閥上蓋緊密連接，控制平衡水道中水流方向，對活塞的起落起決定性作用。智能控制部分單片機(jī)采用微功耗處理器，完成對發(fā)訊基表的信號(hào)采集工作，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行計(jì)算、存儲(chǔ)，并根據(jù)監(jiān)控中心指令發(fā)送開關(guān)閥門指令。

　　智能控制系統(tǒng)部分內(nèi)置GPRS通訊模塊，GPRS智能水表通過GPRS通訊模塊實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)對接。智能控制系統(tǒng)部分內(nèi)設(shè)獨(dú)立的電池倉，電池倉內(nèi)為補(bǔ)給式電源，補(bǔ)給式電源由主供電電池和副電池組組成，主供電池為可充電鋰，與單片機(jī)處理器通過USB口連接，提供單片機(jī)處理器和GPRS通訊模塊電源，副電池組為三組大容量鋰電池，為主供電池提供條件性充電電源。當(dāng)單片機(jī)處理器檢測到主供電池電量低于設(shè)定值時(shí)接通副電池組向主供電池充電，主供電池充電完畢后切斷副電池組對主供電池的供電?？刂崎y體采用分體式設(shè)計(jì)，活塞閥、先導(dǎo)閥、智能控制系統(tǒng)部分均可獨(dú)立拆卸。用戶查詢水量信息時(shí)，通過綁定手機(jī)向監(jiān)控中心短信平臺(tái)發(fā)送特定查詢短信后自動(dòng)接收該用戶的用水信息詳情。

　　本發(fā)明的有益效果為：1、GPRS智能水表通過內(nèi)置的GPRS通訊模塊，直接利用GPRS網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控中心數(shù)據(jù)對接，省去以往手持接收裝置中繼的環(huán)節(jié)，只要GPRS網(wǎng)絡(luò)覆蓋的區(qū)域都可以正常通訊，保障了通訊的可靠性，真正意義上實(shí)現(xiàn)了無線抄表、遠(yuǎn)程監(jiān)控的目的;2、用戶與監(jiān)控中心通過監(jiān)控中心短信平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了人機(jī)互助的查詢方式，是水利部門智能管控的發(fā)展方向。3、活塞閥密封環(huán)和與活塞閥緊密連接的止水墊采用新型聚四氟材質(zhì)，具有極強(qiáng)的抗腐蝕性，耐高溫，無毒環(huán)保，可用于熱水水源，較以往的橡膠、尼龍材質(zhì)受水溫、水質(zhì)等條件制約有明顯改進(jìn)。4、先導(dǎo)閥的電動(dòng)球形止水裝置設(shè)計(jì)大大增加了流經(jīng)先導(dǎo)閥的水流截面面積，不易造成以往異物堵塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)導(dǎo)致錯(cuò)誤關(guān)閥情況的產(chǎn)生，球形止水裝置采用全銅材質(zhì)，不易腐蝕結(jié)垢。5、閥體分體式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和密封防水結(jié)構(gòu)為維修提供便利。6、微功耗單片機(jī)處理器的應(yīng)用大大降低了能源消耗。7、新穎的補(bǔ)給式電源供電方式，為GPRS智能水表大大提高了續(xù)航能力，較以往供電方式是一次創(chuàng)新性改革。8、監(jiān)控中心通過對GPRS智能表上傳數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，可直觀了解用戶日、月、年用水情況，還可以通過用水量變化側(cè)面體現(xiàn)用戶管線是否有跑冒滴漏的現(xiàn)象，及時(shí)發(fā)現(xiàn)減少損失。