具有漏水監(jiān)控功能的智能水表的原理及設(shè)計

今天為大家介紹一項國家發(fā)明授權(quán)專利——具有漏水監(jiān)控功能的智能水表。該專利由玉環(huán)縣紅日閥門有限公司申請，并于2016年12月28日獲得授權(quán)公告。

內(nèi)容說明

本實用新型涉及水表領(lǐng)域， 具體涉及一種具有漏水監(jiān)控功能的智能水表。

發(fā)明背景

目前國內(nèi)外的節(jié)水裝置或系統(tǒng)種類繁多，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)生產(chǎn)、家庭用水等，大到農(nóng)業(yè)的灌溉系統(tǒng)，小到家居用的抽水馬桶，無處不體現(xiàn)人們的節(jié)水思想。目前基于家庭節(jié)水的裝置的種類比較多，比如節(jié)水馬桶、節(jié)水水龍頭、節(jié)水洗衣機、節(jié)水控制系統(tǒng)等。但針對水龍未關(guān)緊滴漏水及水龍頭忘記關(guān)水而造成水浪費的問題，沒有專門的解決方案。一個不關(guān)緊的水龍頭，一個月可以流掉1至6立方米水；一個漏水的馬桶，一個月要流掉3至25立方米水；一個城市如果有60萬個水龍頭關(guān)不緊、20萬個馬桶漏水，一年可損失上億立方米的水。因此，在日常生活中節(jié)約用水是很有必要的。

同時，生活中常常由于水管老化、滲漏、破裂、水龍頭沒關(guān)緊或者忘記關(guān)等原因出現(xiàn)漏水，這樣不僅造成水資源浪費、水費增加，而且會危及建筑物導(dǎo)致房屋破壞和財產(chǎn)損失，尤其在住宅密集區(qū)，一處漏水可能會給臨近及下層多單元造成損失，給居民的日常生活帶來不便?；蛘咴诟邫n酒店等地方，可能因為水管爆裂導(dǎo)致水災(zāi)，這樣就或嚴(yán)重順壞酒店內(nèi)的高檔設(shè)施，這樣的情況再現(xiàn)實生活中屢見不鮮。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種準(zhǔn)確性強、監(jiān)控功能全面、成本低且維修頻率小的具有漏水監(jiān)控功能的智能水表及其智能控制方法。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了如下技術(shù)方案：一種具有漏水監(jiān)控功能的智能水表，包括水表主體（100），在水表主體（100）上設(shè)置有控制器（200）、電磁閥（700）、進(jìn)水管道（500）和出水管道（600），所述的進(jìn)水管道（500）內(nèi)設(shè)置有具有額定壓力差的單向閥（400），在單向閥（400）與水表主體（100）之間設(shè)置有輔助葉輪（300），且輔助葉輪（300）每轉(zhuǎn)一圈所經(jīng)過的水流量是固定的已知值，單向閥（400）上開設(shè)有細(xì)孔（4022），經(jīng)過細(xì)孔（4022）上的水能夠噴射到輔助葉輪（300）上并使輔助葉輪（300）旋轉(zhuǎn)，輔助葉輪（300）上設(shè)置有感應(yīng)葉輪轉(zhuǎn)數(shù)和一次性旋轉(zhuǎn)時間的感應(yīng)器，所述的感應(yīng)器和電磁閥（700）分別與控制器（200）連接。

通過輔助葉輪（300）結(jié)合感應(yīng)器和控制器（200）來實現(xiàn)水表對水管的暴漏和微漏監(jiān)控功能，當(dāng)出現(xiàn)漏水情況時可以及時的斷水進(jìn)而達(dá)到了減少水資源浪費的效果。同時，通過單向閥（400）和細(xì)孔（4022）的設(shè)計來實現(xiàn)了微量水流擴(kuò)大效果并具有結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低的效果。

對上述技術(shù)方案做進(jìn)一步的設(shè)計：所述的控制器（200）包括用于對輔助葉輪（300）的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行計數(shù)并在連續(xù)時間內(nèi)具有額定最大轉(zhuǎn)數(shù)的葉輪轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)模塊、用于對輔助葉輪（300）的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行計時并在連續(xù)時間內(nèi)具有第一額定最大時長的第一計時模塊、用于對葉輪轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)模塊的計數(shù)值進(jìn)行清零的葉輪轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)清零模塊、用于對第一計時模塊的計時值進(jìn)行清零的第一計時清零模塊和用于控制電磁閥（700）的電磁閥控制模塊。

通過控制器（200）的葉輪轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)模塊、葉輪轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)清零模塊、第一計時模塊、第一計時清零模塊和電磁閥（700）控制模塊實現(xiàn)了智能監(jiān)控效果，進(jìn)而提高了其控制精度。

同時，所述的控制器（200）設(shè)置有對葉輪轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)模塊的額定最大轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行輸入的額定轉(zhuǎn)數(shù)輸入模塊和對第一計時模塊的第一額定最大時長進(jìn)行輸入的第一額定計時輸入模塊。這使得通過額定轉(zhuǎn)數(shù)輸入模塊和第一額定計時輸入模塊的設(shè)置可以方便并靈活的對額定數(shù)值進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而提高了該水表的適用性能和實用性能。

所述的控制器（200）上設(shè)置有無線控制模塊，通過無線控制模塊，可以通過無線終端比如手機來實現(xiàn)對該水表的控制，其控制范圍包括對水表讀數(shù)的顯示、對額定轉(zhuǎn)數(shù)輸入模塊的數(shù)值調(diào)整，對電磁閥（700）的開與關(guān)進(jìn)行的控制。進(jìn)而達(dá)到了高端無線智能化操作的效果。

本發(fā)明所述的水表主體（100）內(nèi)置有水表葉輪，且所述的水表葉輪上設(shè)置有監(jiān)測水表葉輪的傳感器。通過傳感器監(jiān)測水表葉輪，當(dāng)傳感器感應(yīng)水表葉輪不工作時，而感應(yīng)器感應(yīng)輔助葉輪在工作，那么在輔助葉輪持續(xù)相對較短的時間后，則判斷水管微漏，此時就可以關(guān)閉電磁閥。進(jìn)而縮短微漏的時間，降低浪費量。

所述的控制器上還設(shè)置有當(dāng)水表葉輪停止而輔助葉輪工作時對輔助葉輪旋轉(zhuǎn)進(jìn)行計時的第二計時模塊，所述的第二計時模塊設(shè)有一次性持續(xù)旋轉(zhuǎn)的第二額定最大時長，當(dāng)計時超過第二額定最大時長時，則通過控制器（200）關(guān)閉電磁閥，控制器還包括對第二額定最大時長進(jìn)行輸入的第二額定時長輸入模塊和對第二計時模塊的計時進(jìn)行清零的第二計時清零模塊，所述的第二額定最大時長小于第一額定最大時長。通過監(jiān)控水表的葉輪情況來判斷微漏的情況，進(jìn)而縮短了微漏的判斷時間，進(jìn)而減少了水資源的浪費。

一種智能水表的智能控制方法，包括微漏監(jiān)控方法和爆漏監(jiān)控方法。

所述的微漏控制方法為：當(dāng)傳感器感應(yīng)到水表葉輪在旋轉(zhuǎn)，且單向閥（400）兩側(cè)存在壓力差但小于額定壓力差，此時單向閥（400）處于關(guān)閉狀態(tài)，由于其在微漏存在壓力差，水流在壓力差的帶動下通過細(xì)孔（4022）噴射至葉輪上并使輔助葉輪（300）快速旋轉(zhuǎn)，而感應(yīng)器在感應(yīng)輔助葉輪（300）旋轉(zhuǎn)時，通過控制器（200）的第一計時模塊進(jìn)行計時，當(dāng)一次性達(dá)到第一額定最大時長時判定為漏水，此時，通過電磁閥控制模塊控制電磁閥（700）關(guān)閉，反之，則通過第一計時清零模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行清零，并進(jìn)入等待期，當(dāng)傳感器感應(yīng)到水表葉輪停止旋轉(zhuǎn)時，且單向閥（400）兩側(cè)存在壓力差但小于額定壓力差，此時單向閥（400）處于關(guān)閉狀態(tài)，由于其在微漏存在壓力差，水流在壓力差的帶動下通過細(xì)孔（4022）噴射至葉輪上并使輔助葉輪（300）快速旋轉(zhuǎn)，而感應(yīng)器在感應(yīng)輔助葉輪（300）旋轉(zhuǎn)時，通過控制器（200）的第二計時模塊進(jìn)行計時，當(dāng)一次性達(dá)到第二額定最大時長時判定為漏水，此時，通過電磁閥控制模塊控制電磁閥（700）關(guān)閉，反之，則通過第二計時清零模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行清零，并進(jìn)入等待期。

所述的爆漏控制方法為：當(dāng)單向閥（400）兩側(cè)存在壓力差但大于額定壓力差，此時單向閥（400）打開輔助葉輪（300）旋轉(zhuǎn)，通過控制器（200）的葉輪轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)模塊進(jìn)行計數(shù)，當(dāng)一次性達(dá)到額定最大轉(zhuǎn)數(shù)時判定為漏水，此時，通過電磁閥（700）進(jìn)行關(guān)閉，反之，則通過葉輪轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)清零模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行清理，并進(jìn)入等待期。

上述等待期為輔助葉輪停止旋轉(zhuǎn)至下次開始旋轉(zhuǎn)的等待時間，通過其監(jiān)控方法，可以實現(xiàn)水表對水管的漏水進(jìn)行監(jiān)控，且其具有監(jiān)控邏輯方法簡單，監(jiān)控精度高的效果。