一体化NB-IOT物联网阀控水表的制作方法

本发明涉及一种一体化nb-iot物联网阀控水表，应用在水表生产领域。

背景技术：

随着物联网技术的深化应用、城市智能化程度的提升以及环保的要求，国家和住建部开始大力推广智能水表，其能满足有区域性要求预付费和iot平台管理的需求，保障水费收取的正常运营。但现有智能水表遇到一些突发情况，如用户爆管、漏水以及有水质污染发生民生灾害时，无法自主或强制及时关断入户水源。因此提供一种能自主控制或被远程控制通过阀控装置控制出水管出水通断的一体化nb-iot物联网阀控水表己成为当务之亟。

技术实现要素：

为了克服现有智能水表遇到一些突发情况，无法自主或强制及时关断入户水源的缺点，本发明提供一种一体化nb-iot物联网阀控水表，不仅能实现远程无线周期抄表，而且其通过阀控装置与电路板组件的配合，能实现自主控制或远程控制出水通断，具有高效、安装维护便捷、安全的优点。

本发明的技术方案如下：

一种一体化nb-iot物联网阀控水表，包括基表、执行器壳体、分体外壳、阀控装置以及电路板组件，

所述基表包括机芯、表壳以及金属罩，表壳内设有用于安装机芯的安装腔体，表壳上分别连接有用于连通安装腔体中部与外部之间的出水管以及用于连通外部与安装腔体底部之间的进水管，金属罩罩设于机芯上方且内周壁与表壳上端部的外周壁螺纹连接，机芯与金属罩之间还依次设有垫圈和基表玻璃；

执行器壳体罩设固定在出水管外周壁上，阀控装置设在执行器壳体内且与出水管相连通以控制出水的通断；

分体外壳罩设固定在表壳上端的外周，电路板组件设在分体外壳内且与阀控装置相连接控制。

所述金属罩顶部开设有用于露出机芯的读数窗口以供读数的第一读数孔，所述分体外壳上端面上在位于第一读数孔的上方设有第二读数孔，电路板组件获取机芯的水流量信息，将其传输给外部平台，且能自主控制或被远程控制通过阀控装置控制出水管出水的通断。

本申请的一体化nb-iot物联网阀控水表增设了阀控装置、电路板组件以及用于安装两者的执行器壳体和分体外壳，通过阀控装置与电路板组件的配合，不仅能实现远程无线周期抄表，而且电路板组件能自主控制或被远程控制对阀控装置进行控制，实现出水管出水的通断。执行器壳体和分体外壳与基表的机电分离，使得安装快速。所述金属罩优选为钢罩，坚固耐用。执行器壳体包括套设在出水管外壁上的执行器底盖2-1以及扣设在执行器底板上的帽状的执行器上盖2-2，方便阀控装置的拆装维护。执行器上盖可与分体外壳以双边燕尾槽衔接。所述第二读数孔处还设有封胶透明盖3-2，实现ip68级防水。分体外壳顶盖上第二读数孔处的旁侧开设有敞口，该敞口边缘内壁上开设有安装台阶，该安装台阶上安装有封胶盖3-3，封胶盖的上方还设有扣设在敞口处的上盖板3-4，该设计不仅方便电路板组件的安装和维护，而且实现ip68级防水。机芯安装部外壁上设有开设有多个凸耳螺丝孔1-2-4-1的凸耳1-2-4，分体外壳上设有多个与凸耳螺丝孔位置相对应的定位螺丝孔3-5，分体外壳通过螺丝固定在凸耳上，每个定位螺丝孔上均安装有防拆塞柱3-6。所述执行器壳体、分体外壳的外壁上均设有用于设置铅封的铅封挂孔7，有效防拆卸。

所述电路板组件包括天线、电源、采样电路板以及控制电路板，所述天线、采样电路板分别与控制电路板相连接，采样电路板与机芯相连接以获取机芯的水流采样信息，电源分别为采样电路板和控制电路板供电；所述阀控装置包括球阀和执行器，所述球阀包括球阀壳体、球芯、阀杆组件以及两个密封球座片，球阀壳体内设有筒状的球阀内腔，该球阀壳体一端与出水管相连接，另一端与外部相连通，球芯设在球阀内腔中，两个密封球座片分设于球芯的上下两侧与球阀内壁之间，阀杆组件一端连接在球芯上以控制球芯的启闭且另一端伸出球阀壳体侧壁与执行器相连接，执行器与控制电路板电连接。

优选球阀无压损，不影响水流量。控制电路板发送控制信息给执行器，执行器控制阀杆组件活动使得球芯启闭，从而实现出水的通断。机芯每升位指针上镶有无磁不锈钢片或有磁磁块，与机芯的计数器同步转动，并输出每升位同步脉冲信号，以便于采样电路板进行信号采集。采样电路板为有磁或无磁采样电路板，其接收机芯输出的每升位同步脉冲信号并进行正反向判断，然后处理成电信号输出给控制电路板。所述电路板组件还包括与控制电路板相连接的电容5-5，电源为该电容供电。分体外壳内部设有安装电容的柱管槽3-7以及安装采样电路板的安装腔3-8。

所述一体化nb-iot物联网阀控水表还包括翻盖组件，所述翻盖组件包括下端竖直转动连接于分体表壳上的转动块以及水平转动连接于转动块上端的翻盖。

优选的翻盖组件使得在狭小的空间里也能顺利打开翻盖。

所述转动块的上端设有u型安装口，所述翻盖上设有水平转轴，所述水平转轴转动卡接于u型安装口内，所述转动块的下端设有两个用于限制转动块拔出的限位块。

优选的翻盖组件安装方便且牢固。

所述基表还包括横向设置在安装腔体内的用于将安装腔体上下分隔为出水腔和进水腔的中档圈，机芯下端部穿过中档圈后位于进水腔内。

优选的基表的立式结构能满足不同管路的安装需求。

所述控制电路板的控制电路包括：

mcu主控模块：用于接收采样电路板获取的机芯的水流采样信息，并进行正反累积计算，获得水流量信息；

nb-iot无线传输模块：用于接收mcu主控模块输出的水流量信息，并将其转换成发射信号通过天线发送给外部平台，以及接收外部平台的控制信号并将其发送给mcu主控模块；

阀门驱动模块：用于接收mcu主控模块的控制信息，通过执行器控制球阀的球芯启闭。

本申请一体化nb-iot物联网阀控水表的控制电路能将处理采样电路板的水流采样信息获得水流量信息，通过无线传输给外部平台，并能接收外部平台的控制信号，实现对自主/远程控制执行器启闭球芯实现对出水通断的控制。

所述控制电路板的控制电路还包括：

sim卡模块：用于分别与外部平台、mcu主控模块通讯以匹配两者的用户帐号id，以及接收外部平台的控制信号并将其发给mcu主控模块。

优选的控制电路能无线同步外部平台、mcu主控模块的用户帐号id，且能接收远程控制。

所述控制电路板的控制电路还包括：

外置存储模块：用于接收并保存mcu主控模块的每月定时抄表数据和运行日志。

优选的控制电路方便控制电路数据的存储。

所述控制电路板的控制电路还包括：

红外电路模块：用于分别与外部专用手持机、mcu主控模块进行通讯连接以近场维护水表加密数据。

优选的控制电路方便巡检维护。分体外壳上开设有用于红外通讯的通讯孔3-4-1。

所述控制电路板的控制电路还包括：

报警模块：用于接收mcu主控模块发出的异常报警信号以进行报警。

优选的控制电路方便监控和维护。所述异常报警信号为强磁报警信号、开盖报警信号、泡水报警信号、持续小流报警信号、持续过流报警信号以及反流报警信号。

与现有技术相比，本发明申请具有以下优点：

1)本申请的一体化nb-iot物联网阀控水表的分体外壳与基表是机电分离的，分工合作，互不影响，基表负责计量，分体外壳内的电路板组件负责无线抄表，即使电路板组件工作异常，基表仍然可以正常计量，水司与用户发生纠纷时可为仲裁提供计量依据；电路板组件部件具有互换性，更换后现场/近场配置用户参数即可；

2)电路板组件能自主预警控制或接收平台指令控制驱动阀控装置控制球阀开关，能在用户欠费或有水质污染民生灾害预案时，通过远程平台下达关阀指令，关闭球阀，并能根据预计防水垢堵死阀门，定期测试球阀开关功能；

3)本申请的一体化nb-iot物联网阀控水表的电路板组件可以与外部平台进行无线连接，实现无线抄表、漏损治理等；

4)本申请的一体化nb-iot物联网阀控水表结构简单、装配使用性能好、阀门控制水流方便可靠、防拆防盗效果好，易于推广应用，特别适用于立式水管安装使用。

附图说明

图1是本发明所述的一体化nb-iot物联网阀控水表的立体图1；

图2是本发明所述的一体化nb-iot物联网阀控水表的立体图2；

图3是本发明所述的一体化nb-iot物联网阀控水表的纵剖图；

图4是本发明所述的一体化nb-iot物联网阀控水表的a-a剖视图；

图5是本发明所述的一体化nb-iot物联网阀控水表的部件拆分图；

图6是本发明所述的一体化nb-iot物联网阀控水表的转动块的结构图；

图7是本发明所述的一体化nb-iot物联网阀控水表的电路结构图；

图8是本发明所述的一体化nb-iot物联网阀控水表的mcu主控模块电路图；

图9是本发明所述的一体化nb-iot物联网阀控水表的nb-iot无线传输模块电路图；

图10是本发明所述的一体化nb-iot物联网阀控水表的天线的电路图；

图11是本发明所述的一体化nb-iot物联网阀控水表的采样电路板的电路图；

图12是本发明所述的一体化nb-iot物联网阀控水表的红外电路模块电路图；

图13是本发明所述的一体化nb-iot物联网阀控水表的电源的电路图；

图14是本发明所述的一体化nb-iot物联网阀控水表的sim卡模块电路图；

图15是本发明所述的一体化nb-iot物联网阀控水表的外置存储模块电路图；

图16是本发明所述的一体化nb-iot物联网阀控水表的阀门驱动模块电路图。

标号说明：

基表1、执行器壳体2、分体外壳3、阀控装置4、电路板组件5、翻盖组件6、铅封挂孔7、机芯1-1、表壳1-2、金属罩1-3、垫圈1-4、基表玻璃1-5、中档圈1-6、进水腔1-7、出水腔1-8、执行器底盖2-1、执行器上盖2-2、第二读数孔3-1、封胶透明盖3-2、封胶盖3-3、上盖板3-4、定位螺丝孔3-5、防拆塞柱3-6、柱管槽3-7、安装腔3-8、球阀4-1、执行器4-2、天线5-1、电源5-2、采样电路板5-3、控制电路板5-4、电容5-5、转动块6-1、翻盖6-2、出水管1-2-1、进水管1-2-2、机芯安装部1-2-3、凸耳1-2-4、凸耳螺丝孔1-2-4-1、第一读数孔1-3-1、通讯孔3-4-1、球阀壳体4-1-1、球芯4-1-2、阀杆组件4-1-3、密封球座片4-1-4、mcu主控模块5-4-1、nb-iot无线传输模块5-4-2、阀门驱动模块5-4-3、sim卡模块5-4-4、外置存储模块5-4-5、红外电路模块5-4-6、报警模块5-4-7、u型安装口6-1-1、限位块6-1-2。

具体实施方式

下面结合说明书附图1-16对本发明的技术方案进行详细说明。

如图1-16所示，本发明所述的一种一体化nb-iot物联网阀控水表，包括基表1、执行器壳体2、分体外壳3、阀控装置4以及电路板组件5，

所述基表1包括机芯1-1、表壳1-2以及金属罩1-3，表壳1-2内设有用于安装机芯1-1的安装腔体，表壳1-2上分别连接有用于连通安装腔体中部与外部之间的出水管1-2-1以及用于连通外部与安装腔体底部之间的进水管1-2-2，金属罩1-3罩设于机芯1-1上方且内周壁与表壳1-2上端部的外周壁螺纹连接，机芯1-1与金属罩1-3之间还依次设有垫圈1-4和基表玻璃1-5；

执行器壳体2罩设固定在出水管1-2-1外周壁上，阀控装置4设在执行器壳体2内且与出水管1-2-1相连通以控制出水的通断；

分体外壳3罩设固定在表壳1-2上端的外周，电路板组件5设在分体外壳3内且与阀控装置4相连接控制。

所述金属罩1-3顶部开设有用于露出机芯1-1的读数窗口以供读数的第一读数孔1-3-1，所述分体外壳3上端面上在位于第一读数孔1-3-1的上方设有第二读数孔3-1，电路板组件5获取机芯1-1的水流量信息，将其传输给外部平台，且能自主控制或被远程控制通过阀控装置4控制出水管1-2-1出水的通断。

所述电路板组件5包括天线5-1、电源5-2、采样电路板5-3以及控制电路板5-4，所述天线5-1、采样电路板5-3分别与控制电路板5-4相连接，采样电路板5-3与机芯1-1相连接以获取机芯1-1的水流采样信息，电源5-2分别为采样电路板5-3和控制电路板5-4供电；所述阀控装置4包括球阀4-1和执行器4-2，所述球阀4-1包括球阀壳体4-1-1、球芯4-1-2、阀杆组件4-1-3以及两个密封球座片4-1-4，球阀壳体4-1-1内设有筒状的球阀内腔，该球阀壳体4-1-1一端与出水管1-2-1相连接，另一端与外部相连通，球芯4-1-2设在球阀内腔中，两个密封球座片4-1-4分设于球芯4-1-2的上下两侧与球阀4-1内壁之间，阀杆组件4-1-3一端连接在球芯4-1-2上以控制球芯4-1-2的启闭且另一端伸出球阀壳体4-1-1侧壁与执行器4-2相连接，执行器4-2与控制电路板5-4电连接。

所述一体化nb-iot物联网阀控水表还包括翻盖组件6，所述翻盖组件6包括下端竖直转动连接于分体表壳1-2上的转动块6-1以及水平转动连接于转动块6-1上端的翻盖6-2。

所述转动块6-1的上端设有u型安装口6-1-1，所述翻盖6-2上设有水平转轴，所述水平转轴转动卡接于u型安装口6-1-1内，所述转动块6-1的下端设有两个用于限制转动块6-1拔出的限位块6-1-2。

所述基表1还包括横向设置在安装腔体内的用于将安装腔体上下分隔为出水腔1-8和进水腔1-7的中档圈1-6，机芯1-1下端部穿过中档圈1-6后位于进水腔1-7内。

所述控制电路板5-4的控制电路包括：

mcu主控模块5-4-1：用于接收采样电路板5-3获取的机芯1-1的水流采样信息，并进行正反累积计算，获得水流量信息；

nb-iot无线传输模块5-4-2：用于接收mcu主控模块5-4-1输出的水流量信息，并将其转换成发射信号通过天线5-1发送给外部平台，以及接收外部平台的控制信号并将其发送给mcu主控模块5-4-1；

阀门驱动模块5-4-3：用于接收mcu主控模块5-4-1的控制信息，通过执行器4-2控制球阀4-1的球芯4-1-2启闭。

所述控制电路板5-4的控制电路还包括：

sim卡模块5-4-4：用于分别与外部平台、mcu主控模块5-4-1通讯以匹配两者的用户帐号id，以及接收外部平台的控制信号并将其发给mcu主控模块5-4-1。

所述控制电路板5-4的控制电路还包括：

外置存储模块5-4-5：用于接收并保存mcu主控模块5-4-1的每月定时抄表数据和运行日志。

所述控制电路板5-4的控制电路还包括：

红外电路模块5-4-6：用于分别与外部专用手持机、mcu主控模块5-4-1进行通讯连接以近场维护水表加密数据。

所述控制电路板5-4的控制电路还包括：

报警模块5-4-7：用于接收mcu主控模块5-4-1发出的异常报警信号以进行报警。

本发明所述的一体化nb-iot物联网阀控水表并不只仅仅局限于上述实施例，凡是依据本发明原理的任何改进或替换，均应在本发明的保护范围之内。