基于物联网ESP8266芯片的漏水报警自动断水装置的制作方法

本实用新型涉及断水报警装置领域，尤其涉及基于物联网esp8266芯片的漏水报警自动断水装置。

背景技术：

在很多公共场所，洗漱龙头或者马桶会出现漏水的情况，一天就会漏掉14升至2.6吨的水，公共厕所的延时冲水阀门如果漏水，一天会流掉13.6吨的水，浪费惊人。现有的漏水报警装置存在以下缺点：1、无法通过水力发电提供电源；2、不能自动断水；3、不能通过移动终端远程监控。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决现有技术中的上述问题，提供基于物联网esp8266芯片的漏水报警自动断水装置，结构设计合理，电源不间断，可自动断水，适用范围广。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

基于物联网esp8266芯片的漏水报警自动断水装置，包括进水管、出水管、水力发电机、水流传感器、电磁阀、充放电模块、充电电池、第一继电器、第二继电器、arduino模块、esp8266芯片、服务器端和用户端；水力发电机安装于进水管上，且水力发电机的内部管道比进水管的管道窄，电磁阀安装于出水管上，水流传感器通过管道分别安装于水力发电机和电磁阀之间；水力发电机与充电电池通过充放电模块连接；水流传感器分别与充电电池和arduino模块连接；第一继电器分别与充电电池和arduino模块连接，第二继电器分别与电磁阀和arduino模块连接；esp8266芯片与arduino模块连接，服务器端分别与esp8266芯片和用户端无线连接。

本实用新型还包括复位开关、测试开关、充放电口和蜂鸣器；所述复位开关与arduino模块连接；所述测试开关分别与充电电池和arduino模块连接；所述充放电口与充放电模块连接；所述蜂鸣器与esp8266芯片连接。

本实用新型还包括盒体，盒体内设有隔板，复位开关、测试开关、充放电口和蜂鸣器装设于盒体的盒盖上；水力发电机和水流传感器设于隔板的下层，充放电模块、充电电池、第一继电器、第二继电器、arduino模块和esp8266芯片设于隔板的上层。

本实用新型适用于设定时间内供水的设备，如马桶水箱补水一般1min，公共厕所延时冲水阀门冲水时间一般30秒，超过设定时间继续冲水就判断漏水，此外，农业自动灌溉也是设定时间的，超过时间也可以判定漏水，因此本实用新型也可以用于农业自动灌溉的漏水判定。同时，用户端可通过自主设定报警时长便于在更多的场所进行使用。

相对于现有技术，本实用新型技术方案取得的有益效果是：

1、本实用新型无需外接电源，确保用电安全，水流通过水力发电机产生水压进行发电，从而驱动整个电路，带动元器件以及电磁阀进行运转，并设有报警和自动断水的功能；本实用新型采用水电分离的三线交流发电机，独有的管道增压、水电分离技术、低水压启动，灵敏度高，可以顺利驱动arduino模块、esp8266芯片和电磁阀工作。

2、本实用新型利用水流传感器辅助驱动电路，考虑到在有些漏水情况下漏水的水压较小，无法正常驱动水力发电机，因而通过水流传感器进行辅助驱动，水流传感器本也是水流开关，比如当水流量达到1min/l水时就能启动电路。

3、为了提高水的节约程度，利用电磁阀进行断水，从而达到节水的目的：当水流传感器运行超过规定的时间后，arduino模块通过第二继电器控制电磁阀闭合从而切断水源。

4、本实用新型适用于在设定时间内供水的设备，如马桶、公共厕所延时冲水阀门、农业自动灌溉等，超过时间即判定漏水并具有自动断水功能，结构设计合理、安装简便，安装不受环境的限制，特别适用于马桶、延时冲水阀门的改造使用，因此有利于推广。

5、水力发电机、水流传感器、电磁阀通过管道连接成为一体，空间小，并通过盒体将各部件集成在一起，有效节约空间。

6、盒体内设有隔板，能够将电机、水流传感器与控制元器件分隔开来，保证电路安全，隔板下层较小处，进行电机和水流传感器的放置，隔板上层放置一系列控制元器件，通过连接线将上下两部分电路连接，达到元器件分离但电路连通的目的。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的连接结构示意图；

图3为盒体内隔板上层的结构示意图；

图4为本实用新型的整体外观结构示意图。

附图标记：1蜂鸣器，2复位开关，3测试开关，41第一继电器，42第二继电器，5电磁阀，6出水管，7水流传感器，8充放电模块，9充电电池，10arduino模块，11esp8266芯片，12充放电口，13水力发电机，14进水管，15盒体，16服务器端，17用户端。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型做进一步详细说明。

如图1～4所示，本实用新型包括进水管14、出水管6、水力发电机13、水流传感器7、电磁阀5、充放电模块8、充电电池9、第一继电器41、第二继电器42、arduino模块10、esp8266芯片11、服务器端16、用户端17、复位开关2、测试开关3、充放电口12、蜂鸣器1和盒体15。

所述水力发电机13通过其内部管道的螺纹接头与进水管14连接，本实施例采用水电分离的三线交流水力发电机，水力发电机13内部的管道比进水管14的管道窄，水流通过水力发电机13产生水压进行发电，从而驱动整个电路。

电磁阀5安装于出水管6上，出水管6与马桶水箱等用水设备相连接。

水流传感器7通过管道分别安装于水力发电机13和电磁阀5之间，水流传感器7本身也是水流开关，当有水的时候电路自动打开，尤其是在漏水水压小的情况下，水力发电机13无法启动，此时水流传感器7可闭合通电。

如图2所示，水力发电机13和充放电模块8连接，充放电模块8和充电电池9连接，共同完成水力供电、充电电池9储存电量以及驱动装置运行；充放电模块8与充电电池9相连，可控制充电电池9的充放电；充放电口12与充放电模块8连接，可在紧急情况时，通过充放电口12对充电电池9进行电量补充。

水流传感器7分别与充电电池9和arduino模块10连接；第一继电器41分别与充电电池9和arduino模块10连接，第二继电器42分别与电磁阀5和arduino模块10连接；

esp8266芯片11与arduino模块10连接，服务器端16分别与esp8266芯片11和用户端17无线连接；esp8266芯片11通过arduino模块10接收水流传感器7信号并负责传送漏水信息给服务器端16，服务器端16收到并记录漏水信息，当受到漏水时间超过用户指定时间后，发送指令，arduino模块10通过第二继电器42关闭电磁阀5。

所述复位开关2与arduino模块10连接；arduino模块10可控制第二继电器42，第二继电器42连接电磁阀5，当电磁阀5处于闭合状态时，按下复位开关2后，电磁阀5复位打开。

所述测试开关3分别与充电电池9和arduino模块10连接；当测试开关3按下后，电路闭合形成回路，整个电路处于通电状态，可模拟水流流过状态，用于检测装置是否能够正常运作。

所述蜂鸣器1与esp8266芯片11连接。

如图1和3所示，盒体15内设有隔板，复位开关2、测试开关3、充放电口12和蜂鸣器1装设于盒体15的盒盖上；水力发电机13和水流传感器7设于隔板的下层，充放电模块8、充电电池9、第一继电器41、第二继电器42、arduino模块10和esp8266芯片11设于隔板的上层。本实用新型通过盒体15将各部件集成一体，在实际安装时只需要将进水管14和出水管6分别与自来水管道连接即可，安装方便。

本实用新型的工作原理如下：

1、水力发电机13供电及断水的原理：水力发电机13的内部管道比进水管14的管道窄，自来水进入后水流压力变大，冲击水力发电机13产生交流电，并经过整流变成直流电，给充电电池9充电，驱动第一继电器41开启，充电电池9给arduino模块10供电，水力发电机13多余的电给充电电池9充电，同时arduino模块10输出3.3v电压开启esp8266芯片11，esp8266芯片11开启后，无线连接与服务器端16进行通信，esp8266芯片11通过arduino模块10接收水流传感器7信号，运行超过一定时间(时间长度可以根据实际情况通过用户端17进行设定)后判定为漏水，并通过蜂鸣器1、用户端17的app或短信三种途径发送报警信息；如果用户没有及时处理漏水问题，蜂鸣器1报警并且继续发送短信，并给arduino模块10发送指令，arduino模块10通过第二继电器42控制电磁阀5闭合切断水源。

2、水流传感器7驱动原理：如果漏水水流较小的时候，水力发电机13的叶片不会转动，无法发电，水流传感器7和arduino模块10连接，水流经过水流传感器7，使得水流传感器7闭合通电，arduino模块10通电运行，以实现在水流较小时装置启动的目的。

3、断水情况下充电电池9对arduino模块10的供电原理：当电磁阀5关闭断水，水流不流动，水力发电机13不进行发电，充电电池9和arduino模块10之间连接的第一继电器41工作，充电电池9中储存的电量通过第一继电器41给arduino模块10供电，继续维持电磁阀5的闭合。