一种水系统保护装置的制作方法

本发明涉及水系统防漏技术领域，尤其涉及一种智能高效的水系统保护装置。

背景技术：

生活用水管道系统因管道接口安装时连接不牢靠，长时间使用老化，水压力过大或管道受外力冲击后造成漏水，这时如果家里没人就会出现大面积漏水，如果管道埋在地下，也会给楼下邻居的房屋带来破坏性的损失，会造成相当大的经济损失。

现有技术中，通常采用以下几种方式对水管道系统进行防漏检测和预防。

第一种方案，一般采用湿度传感器检测到地面有溢水触发电极，发出警报或发出信号关断阀门的方式来达到预防漏水的装置。这种方式只能监测到水管漏水溢出地面局部的范围，没办法监测到埋在地下管道漏水和没有放置漏水监测器的漏水位置，监测范围比较局限，不能彻底解决家庭漏水水患问题。

第二种方案，一般采用监测流量异常来判断是否漏水进而直接关阀的技术功能。但是这种方案所采用的水流动力推动叶轮转动，传动至霍尔流量计或是干簧管来监测流量的，俗称机械式流量计。

这种方式因为内部转动架构复杂导致压损大、易堵塞、通过一阶段的使用会出现磨损严重，监测流量就会出现较大程度的偏离，导致使用寿命短的问题；因要水流动力推动叶轮才能计量，需要一定动力才能触发叶轮，导致监测始动流量高，所以较小流量渗水不易监测到。

而且这种方案通常采用设定用水量范围，一旦用水量超过设定范围，就会以漏水处理，进行关阀，导致用户使用水都要在设备的设定范围内，这样会给用户生活带来很多不便。例如设备设定了为一次最大用水量为50L，超过50L 判断为漏水进行关阀处理。如果这时是用户在用浴缸泡澡，一次使用水量比较大，一次放水超过50L，这时阀门被关断，用户要跑到阀门处手动开启阀门才能继续供水，可以想象用户有多么不舒服。一次用水量设置少了就会出现上述的麻烦，要是把一次最大流量值设置了放大，又会出现一旦漏水要到最大流量值才会关掉阀门，就会造成比较大的损失。

因此，如何准确、智能高效检测和预防水管道系统的漏水问题，成为本领域亟待解决的技术难题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种水系统保护装置，该水系统保护装置可以准确、智能高效检测和预防水管道系统的漏水问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种水系统保护装置，包括流量检测器、开关阀、控制器及报警器，所述开关阀和所述流量检测器依次设置在水系统的管路上；

所述流量检测器检测到的过水流量在第一预设时间内低于峰值流量预设百分比时，或/和，所述流量检测器检测到的过水流量高于单次最大流量的预设百分比时，所述控制器控制所述开关阀关闭，并控制所述报警器发出警报。

优选的，所述控制器控制所述开关阀关闭，并控制所述报警器发出警报，具体为，所述流量检测器检测水系统的管路中设定时间内是否有停流，若有，则控制所述开关阀处于打开状态，并解除警报，若无，则控制所述开关阀处于关闭状态，继续发出警报。

3、所述的水系统保护装置，其特征在于，所述控制器控制所述开关阀关闭，并控制所述报警器发出警报后，经过第二预设时间，控制所述开关阀打开，所述流量检测器在第三预设时间内检测水系统的管路中是否有停流，若有，则控制所述开关阀处于打开状态，并解除警报，若无，则控制所述开关阀处于关闭状态，继续发出警报。

优选的，还包括控制按键，所述控制按键被压下，所述控制器控制所述开关阀打开，并解除所述警报。

优选的，所述流量检测器为超声波计量器。

优选的，所述超声波计量器包括超声波计量器壳体、超声波换能器、超声波换能器对射柱，所述超声波计量器壳体的上端开有两个圆形通孔，每个圆形通孔内分别封装有一组超声波换能器和超声波换能器对射柱，所述超声波换能器与所述超声波换能器对射柱相互对正。

优选的，所述开关阀包括依次连接的启闭阀门、阀门调节杆和阀门执行器，所述阀门执行器接收所述控制器的控制信号，并通过所述阀门调节杆打开或关闭所述启闭阀门。

优选的，所述报警器包括扬声器喇叭和/或运行状态灯。

优选的，还包括用于检测水系统水温的温度检测器，当所述水系统的水温低于预设温度时，所述控制器控制所述开关阀关闭，并控制所述报警器发出警报。

优选的，还包括外壳，所述外壳上固定有电路板，所述控制器安装在所述电路板上。

本发明提供的水系统保护装置，通过记录通过流量检测器的峰值流量和/ 或单次最大流量，以峰值流量和/或单次最大流量为正常标准，偏差到较大值为异常使用水的流量参数，判断为疑似漏水的情况，就会执行关闭开关阀停止供水并发出警报，以减少漏水造成的财产损失。

优选的方案中，所述控制器控制所述开关阀关闭，并控制所述报警器发出警报，具体为，所述流量检测器检测水系统的管路中是否有停流，若有，则控制所述开关阀处于打开状态，并解除警报，若无，则控制所述开关阀处于关闭状态，继续发出警报。

该方案以峰值流量和/或单次最大流量为正常标准，偏差到较大值为异常使用水的流量参数，判断为疑似漏水的情况，进而通过变化水流量和警报预警用水用户，是用户在正常使用水系统，感觉到水流量瞬间变化和警报，知道自己目前的用水参数和异常用水参数相似，水系统保护装置处于预警状态，只要通过关阀开阀的动作便可以解除漏水预警，可以正常用水，如果是漏水状态，是没有开阀关阀的流量变化反馈到水系统保护装置，就会执行关闭开关阀停止供水并发出警报，以减少漏水造成的财产损失。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种水系统保护装置的剖面结构示意图；

图2图1中水保护系统的主视结构示意图；

图3为图1中水保护系统的俯视结构示意图；

图4为图1中水保护系统的后视结构示意图：

图5为本发明中无线开关面板的结构示意图；

其中：外壳1、连接水系统接头2、启闭阀门3、阀门调节杆4、阀门执行器5、电路板6、上面板7、状态灯导光板8、下面板9、塑胶外壳10、超声波换能器11、超声波流量计壳体12、扬声器喇叭13、超声波换能器对射柱14、控制按键15、流量显示16、设置状态灯17、运行状态灯18、温度传感器19、无线开关面板20、阀门启闭键21、保护启闭键22、设防启闭键23、状态语音播放键24、超声波换能器固定压板25。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

请参考图1-图4，本发明提供的水系统保护装置，包括流量检测器、开关阀、控制器及报警器，所述开关阀和所述流量检测器依次设置在水系统的管路上；所述流量检测器检测到的过水流量在第一预设时间内低于峰值流量预设百分比时，或/和，所述流量检测器检测到的过水流量高于单次最大流量的预设百分比时，所述控制器控制所述开关阀关闭，并控制所述报警器发出警报。

本发明提供的水系统保护装置，通过记录通过流量检测器的峰值流量和/ 或单次最大流量，以峰值流量和/或单次最大流量为正常标准，偏差到较大值为异常使用水的流量参数，判断为疑似漏水的情况，就会执行关闭开关阀停止供水并发出警报，以减少漏水造成的财产损失。

一种具体的方案中，本发明提供的水系统保护装置包括筒状外壳1，外壳1的两端设有外壳10，外壳1与外壳10之间密封连接，两端外壳10设有用于连接水系统管路的连接水系统接头2，连接水系统接头2与水系统管路可通过螺纹连接，外壳1和外壳10可采用塑胶外壳，本发明对外壳1和外壳1的材料不做限定。

优选的方案中，所述流量检测器为超声波计量器。采用超声波计量器压损小、不易堵塞、使用寿命长。

进一步的方案中，所述超声波计量器包括超声波计量器壳体12、超声波换能器11、超声波换能器对射柱14，超声波计量器壳体12可采用铜壳，所述超声波计量器壳体12的上端开有两个圆形通孔，每个圆形通孔内分别封装有一组超声波换能器11和超声波换能器对射柱14，所述超声波换能器 11与所述超声波换能器对射柱14相互对正，并将其密封，再用超声波换能器固定压板25加强固定住。这种结构可使得水系统保护装置结构更加紧凑，水流量测量更加准确。

具体的方案中，所述开关阀包括依次连接的启闭阀门3、阀门调节杆4 和阀门执行器5，所述阀门执行器5接收所述控制器的控制信号，并通过所述阀门调节杆4打开或关闭所述启闭阀门3。

优选的方案中，外壳1上端内侧可以固定有电路板6，所述控制器可以安装在所述电路板6上，进一步的方案中，电路板6的上层可以是上面板7，上面板7上可以设有控制按键15、流量显示16和设置状态灯17。

所述控制按键15被压下，所述控制器控制所述开关阀打开，并解除所述警报。

优选的方案中，所述警报可以为声音警报或者光警报，进而，所述报警器包括扬声器喇叭13和/或运行状态灯18。

具体的方案中，上面板7和下面板9中间夹有一个运行状态灯18，外壳1的中部设有扬声器喇叭13，分别实现光声报警功能。

优选的方案中，还包括用于检测水系统水温的温度传感器19，当所述水系统的水温低于预设温度时，所述控制器控制所述开关阀关闭，并控制所述报警器发出警报。

优选的方案中，如图5所示，本发明提供的水系统保护装置还包括无线控制面板20，无线控制面板20通过无线与所述控制器建立连接，无线控制面板20上可以设有阀门启闭键21、保护启闭键22、设防启闭键23、状态语音播放键24。无线控制面板20可以安装在墙壁上，由电池供电。

一种具体的实施例中，本发明提供的水系统保护装置中，峰值流量是指通过水系统保护装置的过水最大流量，单次最大用水量是指用户单次连续用水累计流量。

上述峰值流量可通过以下方式获得，本发明的水系统保护装置安装在水系统管路后，在预先设定的一定时间段内，流量检测器检测过水流量值，将所检测到的最大过水流量值发送给控制器，控制器内记录为峰值流量，优选的，峰值流量可以为一个动态值，当有过水流量值比原有记录峰值流量大的时候会自动更新峰值流量，已最后最大的通过流量为最终峰值流量。

上述的单次最大用水量可以通过以下方式获得，在预先设定的一定时间段内，流量检测器检测一次连续通过流量检测器的累计过水流量，并将该累计过水流量发送给控制器，控制器记录为单次最大流量，如果没有超过之前记录单次最大流量值自动归零视为用户正常使用水系统，当有单次连续通过流量比原有记录单次最大流量值大的时候会自动更新单次最大流量，已最后最大的通过单次累计流量为最终单次最大流量。

一种具体的实施例中，所述流量检测器检测到的过水流量在第一预设时间内低于峰值流量预设百分比时，所述控制器控制所述开关阀关闭，并控制所述报警器发出警报后，经过第二预设时间，控制所述开关阀打开，所述流量检测器在第三预设时间内检测水系统的管路中是否有停流，若有，则控制所述开关阀处于打开状态，并解除警报，若无，则控制所述开关阀处于关闭状态，继续发出警报。

该方案以峰值流量和/或单次最大流量为正常标准，偏差到较大值为异常使用水的流量参数，判断为疑似漏水的情况，进而通过变化水流量和警报预警用水用户，是用户在正常使用水系统，感觉到水流量瞬间变化和警报，知道自己目前的用水参数和异常用水参数相似，水系统保护装置处于预警状态，只要通过关阀开阀的动作便可以解除漏水预警，可以正常用水，如果是漏水状态，是没有开阀关阀的流量变化反馈到水系统保护装置，就会执行关闭开关阀停止供水并发出警报，以减少漏水造成的财产损失。这种方案可以用于小流量渗水状态判断和保护。

例如，当流量检测器检测到通过流量检测器的过水流量，低于峰值流量20％的流量时，持续流量1分钟的情况视为用水异常，启动系统预警，通过控制器发出命令给阀门执行器5带动阀门调节杆4关断启闭阀门3关断5秒再打开1 分钟同时通过扬声器喇叭13发出警报声音和运行状态灯18急促闪烁发出声光警报，用户在使用，可以采取全关用水阀门2秒再打开，流量检测器监测到通过流量检测器的过水流量有停流参数，传输到控制器，控制器发出命令给阀门执行器5带动阀门调节杆4开启启闭阀门3，并解除声光预警，水系统正常使用。如果是出现漏水情况，流量检测器未监测到通过流量检测器的过水流量有停流参数，过了1分钟后，控制器发出命令给阀门执行器5带动阀门调节杆4 关断启闭阀门3停止供水，继续声光报警，直到用户手动按下15控制按键或保护启闭键22才能解除报警，正常供水。

另一种方案中，所述流量检测器检测到的过水流量高于单次最大流量的预设百分比时，所述控制器控制所述开关阀关闭，并控制所述报警器发出警报后，经过第二预设时间，控制所述开关阀打开，所述流量检测器在第三预设时间内检测水系统的管路中是否有停流，若有，则控制所述开关阀处于打开状态，并解除警报，若无，则控制所述开关阀处于关闭状态，继续发出警报。这种方案可以用大流量漏水状态判断和保护。

例如，流量检测器检测到通过流量检测器的单次连续过水流量超过之前记录单次最大流量10％，视为用水异常，启动系统预警，通过控制器发出命令给阀门执行器5带动阀门调节杆4关断启闭阀门3关小70％流量30 秒，再关断5秒再打开1分钟，同时通过扬声器喇叭13发出警报声音和运行状态灯18急促闪烁发出声光警报，用户在使用，可以采取全关用水阀门 2秒再打开，流量检测器监测到通过流量检测器的过水流量有停流参数，传输到控制器，发出命令给阀门执行器5带动阀门调节杆4开启启闭阀门 3，并解除声光预警，水系统正常使用。如果是出现漏水情况，流量检测器未监测到通过流量检测器的过水流量有停流参数，过了1分钟后控制器发出命令给阀门执行器5带动阀门调节杆4关断启闭阀门3停止供水，继续声光报警，直到用户手动按下控制按键15或保护启闭键22才能解除报警，恢复供水。

上述方案还可以用于非正常时间内水系统漏水的检测与防护，在预设时期内预先检测用户的用水时间段，该用水时间段为正常用水时间，其余时间为非正常用水时间。非正常用水时间内，流量检测器检测到由过水流量，所述流量检测器检测到的过水流量高于单次最大流量的预设百分比时，所述控制器控制所述开关阀关闭，并控制所述报警器发出警报后，经过第二预设时间，控制所述开关阀打开，所述流量检测器在第三预设时间内检测水系统的管路中是否有停流，若有，则控制所述开关阀处于打开状态，并解除警报，若无，则控制所述开关阀处于关闭状态，继续发出警报。

例如，以2周为一个周期，在2周周期内以小时为单位，没有使用过水系统，视为非正常用水时间，当在非用水时间期间流量检测器监测到通过流量检测器有过水流量参数，传输给控制器，启动系统预警，通过控制器发出命令给阀门执行器5带动阀门调节杆4关断启闭阀门3关小70％流量30秒，再关断5秒再打开1分钟，同时通过扬声器喇叭13发出警报声音和运行状态灯18急促闪烁发出声光警报，用户在使用，可以采取全关用水阀门2秒再打开，流量检测器监测到通过流量检测器的过水流量有停流参数，传输到控制器，发出命令给阀门执行器5带动阀门调节杆4开启启闭阀门3，并解除声光预警，水系统正常使用。如果是出现漏水情况，流量检测器未监测到通过流量检测器的过水流量有停流参数，过了1分钟后控制器发出命令给阀门执行器5带动阀门调节杆4关断启闭阀门3停止供水，继续声光报警，直到用户手动按下控制按键15或保护启闭键22才能解除报警，恢复供水。

更优的方案中，本发明提供的水系统保护装置，还可以设置设防漏水状态，用户在出门前启动设防漏水状态，用户回家后取消设防漏水状态，解除系统保护，再此期间，若流量检测器检测到经过流量检测器的连续过水量超过预设时间长度，控制器则判断用水异常，控制器控制开关阀处于关闭状态，并发出警报。

例如，用户在出门时按下无线开关面板20的设防启闭键23，启动系统设防状态，设置状态灯17亮起，用户回家再按下无线开关面板20的设防启闭键23进行撤防，解除系统保护。在这个过程中，流量检测器监测到通过流量检测器的连续过水流量超过10秒，控制器判断为用水异常，发出命令给阀门执行器5带动阀门调节杆5关断启闭阀门3停止供水，继续声光报警，直到用户手动按下控制按键15或保护启闭键22才能解除报警，恢复供水。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。