一种涡轮自发电智能无线远传水表的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型设计一种可以通涡轮将动能转为电能供给水表，利用存储的电能将水表数据通过无线或GPRS方式传送到服务器。其涉及技术领域包括:涡轮(Turbo)技术，发电机(Generators)技术，通用分组无线服务技术(General Packet Rad1 Service)即GPRS技术等。
【背景技术】
[0002]目前，随着智能水表的发展其目前最大的瓶颈是供电问题，采用有线供电方式施工和改造相当麻烦，采用电池供电则每隔几年则需更换电池。本实用新型智能水表采用涡轮发电彻底解决水表供电难的问题，涡轮+发电机+GPRS则成为本实用新型智能水表技术的核心组成。
[0003]祸轮(Turbo)，是在汽车或飞机的引擎中的风扇，通过利用废气(exhaust gases)把燃料蒸汽(fuel vapour )吹入引擎，以提高引擎的性能。祸轮是一种将流动工质的能量转换为机械功的旋转式动力机械。它是航空发动机、燃气轮机和蒸汽轮机的主要部件之一。目前也被普遍用于水表和流量计。
[0004I发电机(英文名称:Generators)是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。发电机在工农业生产、国防、科技及日常生活中有广泛的用途。发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，其构造的一般原则是:用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。
[0005] GPRS即:通用分组无线服务技术(General Packet Rad1 Service)的简称，它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务。GPRS可说是GSM的延续。GPRS和以往连续在频道传输的方式不同，是以封包(Packet)式来传输，因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算，并非使用其整个频道，理论上较为便宜。GPRS的传输速率可提升至56甚至114Kbps XPRS经常被描述成“2.5G”，也就是说这项技术位于第二代(2G)和第三代(3G)移动通讯技术之间。它通过利用GSM网络中未使用的TDMA信道，提供中速的数据传递。GPRS突破了GSM网只能提供电路交换的思维方式，只通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行部分改造来实现分组交换，这种改造的投入相对来说并不大，但得到的用户数据速率却相当可观。而且，因为不再需要现行无线应用所需要的中介转换器，所以连接及传输都会更方便容易。如此，使用者既可联机上网，参加视讯会议等互动传播，而且在同一个视讯网络上(VRN)的使用者，甚至可以无需通过拨号上网，而持续与网络连接。GPRS分组交换的通信方式在分组交换的通信方式中，数据被分成一定长度的包(分组)，每个包的前面有一个分组头(其中的地址标志指明该分组发往何处)。数据传送之前并不需要预先分配信道，建立连接。而是在每一个数据包到达时，根据数据报头中的信息(如目的地址)，临时寻找一个可用的信道资源将该数据报发送出去。在这种传送方式中，数据的发送和接收方同信道之间没有固定的占用关系，信道资源可以看作是由所有的用户共享使用。由于数据业务在绝大多数情况下都表现出一种突发性的业务特点，对信道带宽的需求变化较大，因此采用分组方式进行数据传送将能够更好地利用信道资源。例如一个进行WffW浏览的用户，大部分时间处于浏览状态，而真正用于数据传送的时间只占很小比例。这种情况下若采用固定占用信道的方式，将会造成较大的资源浪费。
【实用新型内容】
[0006]针对上述问题，本实用新型提供了一种涡轮自发电智能无线远传水表，其目的在于:利用涡轮技术通过表中管道流动的水带动管道中的涡轮从而产生动能，利用发电机技术将旋转的涡轮产生的动能转化为电能，利用GPRS无线通讯技术将水表信息上传至服务器。
[0007]本实用新型的技术解决方案:
[0008]—种涡轮自发电智能无线远传水表，其特征在于:主要包括MCU控制器、涡轮发电机、充电电路、电池、GPRS模块、服务器、水量计量脉冲采集器，所述涡轮发电机内置充电电路，充电电路与电池连接，电池与M⑶控制器连接，为M⑶控制器供电，M⑶控制器与GPRS模块连接，GPRS模块与服务器连接，水量计量脉冲采集器与MCU控制器连接，所述涡轮发电机置于水表内部，在发电机前端连接有涡轮，通过液流驱动涡轮发电，在发电机内部设置充电电路将涡轮发电机发出来的电存储在电池内以便无流动水时持续供电。
[0009]所述水表内置无线组网模块，相邻的水表可以自动组网相互中继功能。
[0010]所述水表内置故障检测报警模块和霍尔强磁检测模块，可以第一时间发现故障并维修，当强磁靠近水表则立即报警。
[0011 ]本实用新型的有益效果:
[0012]1、安装方便，和普通水表一样的安装方式，无需布线。
[0013]2、维护方便，无需更换电池或检修供电电缆。
[0014]3、超低功耗，内置充电电池在无法状态也可工作I年。
[0015]4、涡轮发电，利用管道中水流推动涡轮从而带动发电机产生电能。
[0016]5、涡轮和计量叶轮分离，发电涡轮不共用水量计量叶轮不会相互影响。
[0017]6、带有异常检测，本新型水表内置各种异常检测可以检测出磁干扰等。
[0018]根据上述所示本实用新型智能水表利用涡轮技术通过表中管道流动的水带动管道中的涡轮从而产生动能，利用发电机技术将旋转的涡轮产生的动能转化为电能，利用GPRS无线通讯技术将水表信息上传至服务器。利用这些技术解决了智能水表供电难的问题更是节能环保，并推进了智能水表的发展。
【附图说明】
[0019]图1:本实用新型结构原理示意图。
[0020]图2:本实用新型上涡轮发电机结构示意图。
[0021]其中:1涡轮发电机1-1涡轮1-2发电机2充电电路3电池4 M⑶控制器5水量计量脉冲采集器6 GPRS模块7服务器8水表8_1进水口 8_2出水口。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和实施例来对本实用新型做进一步描述:
[0023]如图1至2所示的涡轮自发电智能无线远传水表，主要包括M⑶控制器4、涡轮发电机1、充电电路2、电池3、GPRS模块6、服务器7、水量计量脉冲采集器5，所述涡轮发电机I内置充电电路2，充电电路2与电池3连接，电池3与M⑶控制器4连接，为MCU控制器4供电，MCU控制器4与GPRS模块6连接，GPRS模块6与服务器7连接，水量计量脉冲采集器5与M⑶控制器4连接，所述涡轮发电机I置于水表8内部，在发电机1-2前端连接有涡轮1-1，通过液流驱动涡轮1-1发电，在发电机1-2内部设置充电电路2将涡轮发电机I发出来的电存储在电池3内以便无流动水时持续供电。
[0024]所述水表8内置无线组网模块，相邻的水表可以自动组网相互中继功能。
[0025]所述水表8内置故障检测报警模块和霍尔强磁检测模块，可以第一时间发现故障并维修，当强磁靠近水表则立即报警。
[0026]1、主芯片M⑶控制器，其主要更能协调各个模块之前的工作和数据统计，定时器等作用。
[0027]2、涡轮发电机，其作用是利用水管中流动的水推动涡轮旋转从而带动发电机旋转产生电能共给水表电路部分。
[0028]3、充电电路，将涡轮发电机发出的电能通过整流、滤波、升压、稳压、滤波、限流并连接至充电电池。
[0029]4、电池供电，将充电电路提供的电压冲入电池内以便涡轮停止转动时实用，该电池容量可以供水表一年使用。
[0030]5、GPRS模块，将水量信息及水表信息通过GPRS无线传入服务器。
[0031 ] 6、服务器，用于处理和统计水量信息和水表信息。
[0032]7、水量计量脉冲采集器，用于统计水表机表转动用水量，其可以为干簧管和霍尔方式，单脉精度可达0.05吨每个脉冲。
[0033]实用新型智能水表主要针对自来水公司大小口径水表远程统计流量和抄表，本实用新型采用涡轮自发电电池永不断电，内置电池充电电路将涡轮发电机发出来的电存储在电池内以便无流动水时持续供电。本实用新型水量计量叶轮和发电涡轮不共用，因此涡轮和发电机不会影响水量计量的精度。水表数据和流量通过GPRS定时上传至服务器，上传间隔可以任意修改和定时预约。本水表还具备故障检测报警更能，可以第一时间发现故障并维修，具有霍尔强磁检测功能，当强磁靠近水表则立即报警。其控制采用高速MCU控制芯片，具有速度快低功耗等特点。本实用新型还内置组网无线模块，相邻的水表可以自动组网相互中继等功能。
[0034]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质，在本实用新型的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。
[0035]综上，本实用新型达到预期目的。
【主权项】
1.一种涡轮自发电智能无线远传水表，其特征在于:主要包括MCU控制器、祸轮发电机、充电电路、电池、GPRS模块、服务器、水量计量脉冲采集器，所述涡轮发电机内置充电电路，充电电路与电池连接，电池与MCU控制器连接，为M⑶控制器供电，M⑶控制器与GPRS模块连接，GPRS模块与服务器连接，水量计量脉冲采集器与MCU控制器连接，所述涡轮发电机置于水表内部，在发电机前端连接有涡轮，通过液流驱动涡轮发电，在发电机内部设置充电电路将涡轮发电机发出来的电存储在电池内以便无流动水时持续供电。2.根据权利要求1所述的涡轮自发电智能无线远传水表，其特征在于:所述水表内置无线组网模块，相邻的水表可以自动组网相互中继功能。3.根据权利要求1所述的涡轮自发电智能无线远传水表，其特征在于:所述水表内置故障检测报警模块和霍尔强磁检测模块，可以第一时间发现故障并维修，当强磁靠近水表则立即报警。
【专利摘要】一种涡轮自发电智能无线远传水表，主要包括MCU控制器、涡轮发电机、充电电路、电池、GPRS模块、服务器、水量计量脉冲采集器，所述涡轮发电机内置充电电路，充电电路与电池连接，电池与MCU控制器连接，为MCU控制器供电，MCU控制器与GPRS模块连接，GPRS模块与服务器连接，水量计量脉冲采集器与MCU控制器连接，本装置解决了智能水表供电难的问题更加节能环保，推进了智能水表的发展。
【IPC分类】G01F15/06, H02J7/14
【公开号】CN205228560
【申请号】CN201520932346
【发明人】霍奎, 刘健, 姚福江, 牧勇, 李兴华
【申请人】江苏中科君达物联网股份有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年11月23日