一种可检测阀门到位的物联网水表及水表监控系统的制作方法

1.本实用新型涉及智能水表技术领域，具体而言，涉及一种可检测阀门到位的物联网水表及水表监控系统。


背景技术：

2.目前，通用的智能水表阀门控制包含开关控制电路、阀门开到位检测机构、阀门关到位检测机构；开、关阀门到位检测分开判断。到位检测一般采用接触式按键开关配合阀门位置动端触发，机电转换后判断是否到位。但是采用接触式按键开关成本相对较高，同时接触式按键开关具有金属接触片，容易受潮氧化而变得接触不良，造成无法检测或者检测不可靠等问题。所以需要提供一种方案以在降低成本的同时提高阀门检测的可靠性。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种可检测阀门到位的物联网水表及水表监控系统，用以实现在降低成本的同时提高阀门检测的可靠性的技术效果。
4.第一方面，本实用新型提供了一种可检测阀门到位的物联网水表，包括单片机；与所述单片机连接的无线通信模块；与所述单片机连接的阀门开关控制电路；与所述阀门开关控制电路连接的阀门；所述阀门开关控制电路包括采样电阻、驱动芯片和滤波电容；所述驱动芯片的第一控制引脚与所述单片机的第一i/o口连接；所述驱动芯片的第二控制引脚与所述单片机的第二i/o口连接；所述驱动芯片的第一输出引脚与所述阀门的正极连接；所述驱动芯片的第二输出引脚与所述阀门的负极连接；所述滤波电容的第一端与所述驱动芯片的电源引脚连接；所述采样电阻的第一端和所述单片机的a/d引脚与所述驱动芯片的接地引脚连接；所述采样电阻的第二端接地。
5.进一步地，所述物联网水表还包括与所述单片机连接的蜂鸣器。
6.进一步地，所述物联网水表还包括与所述单片机连接的指示灯。
7.进一步地，所述物联网水表还包括电源模块；所述电源模块包括电池和与所述电池连接的dc/dc转换器。
8.进一步地，所述电源模块还包括与所述电池连接的微型水管发电机。
9.进一步地，所述单片机为stm32单片机或者51单片机。
10.进一步地，所述无线通信模块至少包括5g通信模块、红外通信模块和nbiot模块。
11.第二方面，本实用新型提供一种水表监控系统，包括后台管理终端和与所述后台管理终端连接的上述物联网水表。
12.本实用新型能够实现的有益效果是：本实用新型提供的物联网水表可以通过检测阀门开关过程中和到位后驱动电流的差异，判断阀门是否到位，无需使用接触式按键开关，成本更低，运行也更加可靠。
附图说明
13.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
14.图1为本实用新型实施例提供的一种可检测阀门到位的物联网水表的原理图；
15.图2为本实用新型实施例提供的一种水表监控系统拓扑结构示意图。
16.图标：10
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水表监控系统；100
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物联网水表；110
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单片机；120
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无线通信模块；130
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阀门开关控制电路；131
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采样电阻；132
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驱动芯片；133
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滤波电容；140
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蜂鸣器；150
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指示灯；160
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电源模块；161
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电池；162
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dc/dc转换器；163
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微型水管发电机；170
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阀门；200
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后台管理终端；300
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nbiot基站；400
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5g基站。
具体实施方式
17.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行描述。
18.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
19.请参看图1，图1为本实用新型实施例提供的一种可检测阀门到位的物联网水表的原理图。
20.在一种实施方式中，本实用新型实施例提供的可检测阀门170到位的物联网水表100包括单片机110；与单片机110连接的无线通信模块120；与单片机110连接的阀门开关控制电路130；与阀门开关控制电路130连接的阀门170；阀门开关控制电路130包括采样电阻131、驱动芯片132和滤波电容133；驱动芯片132的第一控制引脚与单片机110的第一i/o口连接；驱动芯片132的第二控制引脚与单片机110的第二i/o口连接；驱动芯片132的第一输出引脚与阀门170的正极连接；驱动芯片132的第二输出引脚与阀门170的负极连接；滤波电容133的第一端与驱动芯片132的电源引脚连接；采样电阻131的第一端和单片机110的a/d引脚与驱动芯片132的接地引脚连接；采样电阻131的第二端接地。
21.通过上述方式，单片机110通过阀门开关控制电路130控制阀门170时，比如开阀，可以通过第二i/o口f_open控制驱动芯片132执行开阀动作，通过a/d引脚chk_op检测驱动电流iopen的大小；当iopen增大到设定范围时，表明阀门170已经开到位，单片机110则控制驱动芯片132停止开阀动作；同样，关阀时，单片机110可以通过第一i/o口f_close控制驱动芯片132执行关阀动作，通过a/d引脚chk_op检测驱动电流iclose的大小，当iclose增大到设定范围时，表明阀门170已经关到位，单片机110则控制驱动芯片132停止关阀动作。需要说明的是，iclose和iopen的设定范围可以根据仿真实验进行获取。
22.在一种实施方式中，物联网水表100还包括电源模块160，为了满足不同元器件的供电需求，该电源模块160包括电池161和与电池161连接的dc/dc转换器162。电池161的输出电压可以通过dc/dc转换器162转换为各个元器件所需的工作电压。
23.进一步地，为了在增加物联网水表100续航时间的同时节约资源，电源模块160还可以包括与电池161连接的微型水管发电机163。示例性地，微型水管发电机163可以选用微型涡轮式水管发电机，通过该微型涡轮式水管发电机可以在用户使用水时为电池161充电。
24.在一种实施方式中，单片机110还可以连接蜂鸣器140，当单片机110的a/d引脚chk_op检测到的电压一直无法达到设定范围时(即开阀或关阀出现故障)，单片机110可以通过蜂鸣器140进行提醒，以便于维修人员可以及时找到故障水表的位置。进一步地，物联网水表100还可以设置与单片机110连接的指示灯150，用于指示阀门170的开关状态。例如，可以设置两个指示灯150分别用于指示关阀和闭阀。当阀门170关闭时，闭阀指示灯150亮起；当阀门170开启时，开阀指示灯150亮起。
25.在一种实施方式中，单片机110可以选用stm32单片机110或者51单片机110，无线通信模块120至少包括5g通信模块、红外通信模块和nbiot模块。通过设置的无线通信模块120，可以根据信号质量选择信号最好的通信方式，使后台终端可以更好地接收数据。
26.请查看图2，图2为本实用新型实施例提供的一种水表监控系统拓扑结构示意图。
27.在一种实施方式中，本实用新型实施例还提供了一种水表监控系统10，包括后台管理终端200和与后台管理终端200连接的上述物联网水表100。示例性地，后台管理终端200可以根据接收到的信号质量选择使用5g基站400或者nbiot基站300与物联网水表100进行通信。
28.综上所述，本实用新型实施例提供一种可检测阀门到位的物联网水表及水表监控系统，包括单片机；与单片机连接的无线通信模块；与单片机连接的阀门开关控制电路；与阀门开关控制电路连接的阀门；阀门开关控制电路包括采样电阻、驱动芯片和滤波电容；驱动芯片的第一控制引脚与单片机的第一i/o口连接；驱动芯片的第二控制引脚与单片机的第二i/o口连接；驱动芯片的第一输出引脚与阀门的正极连接；驱动芯片的第二输出引脚与阀门的负极连接；滤波电容的第一端与驱动芯片的电源引脚连接；采样电阻的第一端和单片机的a/d引脚与驱动芯片的接地引脚连接；采样电阻的第二端接地；在降低成本的同时提高阀门检测的可靠性。
29.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。