一种水控机盗水的实时检测方法、检测系统及检测电路与流程

文档序号:13703618阅读:411来源:国知局
技术领域本发明涉及安全消费领域,尤其涉及一种水控机盗水的实时检测方法、检测系统及检测电路。

背景技术:
目前水控机广泛应用于机关、学校、家庭及浴场等场合,水控机内置有流量计和水控阀,取水时,插入IC卡,则水控阀打开,同时流量计计算水流量,取水完成后根据水流量从IC卡中扣除相应费用。水控机通过刷卡计费的方式可有效防止水资源的浪费,提高人们的节水意识。实际应用中发现有人强行打开水控阀进行盗水,市场上的盗水方法主要是用强磁铁靠近水控阀,使其内部的电磁阀强行打开。由于现有的水控机缺乏盗水监测,所以不具有实时发现盗水,实时报告的功能。

技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种能够及时发现盗水现象的水控机盗水的实时检测方法、检测系统及检测电路。为解决上述技术问题,本发明采用如下所述的技术方案。一种水控机盗水的实时检测方法,包括以下步骤:预先存储流量计和水控阀控制信号之间的对应关系;实时采集流量计的流量数据;将所述流量数据与当前的水控阀控制信号进行比对;若所述流量数据与当前水控阀的控制信号不对应,告知服务器以使服务器发出通知对水控机进行检测处理。优选地,实时查询服务器与微处理器通讯是否正常;若无法进行正常通讯时,发出通知以对微处理器进行检测处理。优选地,还包括周期性的检测传感器的输出电流;根据所述传感器的输出电流判断流量计是否被破坏;若流量计被破坏,告知服务器并以使服务器发出通知对流量计进行检测处理。优选地,所述流量计和水控阀控制信号之间的对应关系为:当水控阀打开时,流量计的流量数据动态变化,当水控阀关闭时,流量计的流量数据无变化。优选地,所述传感器为霍尔传感器,用于检测流量计的工作电流。一种水控机盗水的实时检测系统,包括微处理器和服务器,所述微处理器包括存储单元,用于预先存储流量计和水控阀控制信号之间的对应关系;采集单元,用于实时采集流量计的流量数据;比对单元,用于将所述流量数据与当前的水控阀控制信号进行比对;第一告知单元,若所述流量数据与当前水控阀的控制信号不对应,用于告知服务器以使服务器发出通知对水控机进行检测处理。优选地,所述服务器包括查询单元,用于查询服务器与微处理器通讯是否正常;通知单元,若无法进行正常通讯时,用于发出通知以对微处理器进行检测处理。优选地,所述微处理器还包括检测单元,用于周期性的检测传感器的输出电流;判断单元,用于根据所述传感器的输出电流判断流量计是否被破坏;第二告知单元,若流量计被破坏,用于告知服务器并以使服务器发出通知对流量计进行检测处理。优选地,所述流量计和水控阀控制信号之间的对应关系为:当水控阀打开时,流量计的流量数据动态变化,当水控阀关闭时,流量计的流量数据无变化。一种水控机盗水的实时检测电路,用于水控机中,包括控制单元、第一采集单元、第二采集单元及执行单元,所述第一采集单元和第二采集单元分别对应连接所述控制单元的第一控制端和第二控制端,所述执行单元连接所述控制单元的第三控制端,其中,所述第一采集单元包括用于统计水流数据的流量计以及连接在所述流量计与所述第一控制端之间第一开关单元,所述第一开关单元根据所述流量计的输出进行开关控制;所述第二采集单元包括用于检测所述流量计工作电流的传感器以及连接在所述传感器与所述第二控制端之间的第二开关单元,所述第二开关单元根据所述传感器的输出进行开关控制;所述执行单元包括用于控制水控机开关的水控阀单元以及连接在所述水控阀单元与所述第三控制端之间的第三开关单元,所述第三开关单元根据所述控制单元的输出对所述水控阀单元进行开关控制。本发明的有益技术效果在于:该水控机盗水的实时检测方法通过实时采集流量计的流量数据,并将流量数据与当前的水控阀控制信号进行比对,以判断流量数据与当前水控阀的控制信号是否对应,当出现流量计的流量数据与当前水控阀的控制信号不对应时,就告知服务器并以使服务器发出通知对水控阀进行检测处理,从而实现能够实时检测并发现盗水问题。附图说明图1是一种较佳实施方式的水控机盗水的实时检测方法的流程图。图2是一种较佳实施方式的水控机盗水的实时检测系统的结构图。图3是图2中的服务器的结构框图。图4是图2中的微处理器的结构框图。图5是一种较佳实施方式的水控机盗水的实时检测电路的结构图。具体实施方式为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解发明的目的、技术方案和优点,以下结合附图和实施例对发明做进一步的阐述。参照图1所示,一种较佳实施方式的水控机盗水的实时检测方法的流程图。在本实施例中,该水控机盗水的实时检测方法10包括以下步骤:101:预先存储流量计和水控阀控制信号之间的对应关系。具体地,在本实施例中,水控机通电工作时,流量计与水控阀控制信号之间存在的对应关系为:当水控阀打开时,流量计的流量数据动态变化,当水控阀关闭时,流量计的流量数据无变化。由于流量计与水控阀依次串接在水控机的水流方向上,且同时与微处理器进行电连接,以使微处理器采集流量计的流量数据,同时根据刷卡情况控制水控阀的打开或关闭,从而获取流量计与水控阀控制信号之间的对应关系。102:实时采集流量计的流量数据。具体地,在本实施例中,为了实现对水流量的准确检测,微处理器需要实时采集流量计的流量数据,以实现对水流量的精确统计。103:将流量数据与当前的水控阀控制信号进行比对。具体地,在本实施例中,预先获取当前水控阀的控制信号,并将采集的流量计的流量数据与当前的水控阀信号进行比对,从而判断流量计的流量数据与水控阀的当前控制信号是否一致。104:若流量数据与当前水控阀的控制信号不对应,告知服务器以使服务器发出通知对水控机进行检测处理。具体地,在本实施例中,流量计和水控阀控制信号之间的对应关系为:当水控阀打开时,流量计的流量数据动态变化,当水控阀关闭时,流量计的流量数据无变化。若经比对后发现流量数据与当前水控阀的控制信号不对应,如当前的水控阀控制信号为关闭状态,而流量计的流量数据出现动态变化,则说明有人强行打开了水控阀并进行盗水。当流量计与水控阀的控制信号之间出现不对应关系时,微处理器可将该异常情况告知服务器,以使服务器发出通知,从而及时发现异常,通知人员尽快到场,从而防止盗水。具体地,在本实施例中,由于采用微处理器与服务器进行通讯连接,以使异常情形能够及时的上报给服务器进行处理,故在本实施例中,需要实时查询服务器与微处理器通讯是否正常,若无法进行正常通讯时,发出通知以对微处理器进行检测处理。在水控机的盗水情形中,存在因微处理器被破坏,从而导致无法进行流量计的流量数据的采集以及对水控阀的开关控制,且微处理器与服务器无法进行通讯连接。如果此时强行打开水控阀进行盗水,则微处理器无法检测到异常,更不能将该异常上报给服务器,或者即使微处理器检测到盗水现象时,由于无法与服务器建立通讯连接,也不能通知到服务器,从而出现无法及时阻止盗水现象的情形。通过实时查询微处理器与服务器的通讯是否正常,从而避免因微处理器被破坏而导致盗水现象无法及时发现的现象。具体地,在本实施例中,在微处理器和流量计之间还设置有传感器,该传感器为霍尔传感器,用于检测流量计的工作电流。水控机正常工作时,微处理器周期性地检测霍尔传感器的输出。在水控阀关闭,即在无水流的情况下,流经霍尔传感器的电流较小,但不为零。在水控阀打开,即在有水流的情况下,霍尔传感器输出脉冲信号。若检测到霍尔传感器出现无电流或电流显著超出正常范围,则可知流量计有被破坏的可能,从而及时发现异常,及时发现盗水现象。在水控机的盗水情形中,存在因流量计被破坏,从而使得流量计的工作电流出现异常的情形。在本实施例中,微处理器周期性的检测传感器的输出电流,根据传感器的输出电流判断流量计是否被破坏,若流量计被破坏,告知服务器以使服务器发出通知对流量计进行检测处理。通过周期性的检测传感器的输出电流,从而判断及时发现流量计是否被破坏,并通知服务器进行检测处理,从而及时发现盗水现象。该水控机盗水的实时检测方法10通过实时采集流量计的流量数据,并将流量数据与当前的水控阀控制信号进行比对,以判断流量数据与当前水控阀的控制信号是否对应,当出现流量计的流量数据与当前水控阀的控制信号不对应时,就告知服务器以使服务器发出通知对水控机进行检测处理,从而实现能够实时检测并发现盗水问题。参照图2至图4所示,在本实施例中,该水控机盗水的实时检测系统20包括微处理器21、服务器22、流量计23、水控阀24及传感器25。其中,水控阀24与微处理器21电连接,且微处理器21输出控制信号以控制水控阀24的开关,微处理器21采集流量计23的流量数据,且在微处理器21和流量计23之间连接有传感器25,传感器25用于检测流量计23的工作电流,同时微处理器21与服务器22进行通讯连接。其中,微处理器21包括存储单元211,用于预先存储流量计23和水控阀24控制信号之间的对应关系;采集单元212,用于实时采集流量计23的流量数据;比对单元213,用于将流量数据与当前的水控阀24控制信号进行比对;第一告知单元214,若流量数据与当前水控阀24的控制信号不对应,用于告知服务器22以使服务器22发出通知对水控机进行检测处理。具体地,存储单元211存储的流量计23和水控阀24控制信号之间的对应关系为:当水控阀24打开时,流量计23的流量数据动态变化,当水控阀24关闭时,流量计23的流量数据无变化。若经比对后发现流量数据与当前水控阀的控制信号不对应,如当前的水控阀24控制信号为关闭状态,而流量计23的流量数据出现动态变化,则说明有人强行打开了水控阀24并进行盗水。当流量计23与水控阀24的控制信号之间出现不对应关系时,微处理器21可将该异常情况告知服务器22,以使服务器22发出通知,从而及时发现异常,通知人员尽快到场,从而防止盗水。具体地,在本实施例中,服务器22包括查询单元221,用于查询服务器22与微处理器21通讯是否正常;通知单元222,若无法进行正常通讯时,用于发出通知以对微处理器21进行检测处理。在水控机的盗水情形中,存在因微处理器21被破坏,从而导致无法进行流量计23的流量数据的采集以及对水控阀24的开关控制,且微处理器21与服务器22无法进行通讯连接。如此时强行打开水控阀24进行盗水,则微处理器21无法检测到异常,更不能将该异常上报给服务器22,或者即使微处理器21检测到盗水现象时,由于无法与服务器22建立通讯连接,也不能通知到服务器22,从而出现无法及时阻止盗水现象的情形。通过实时查询微处理器21与服务器22的通讯是否正常,从而避免因微处理器21被破坏而导致盗水现象无法及时发现的现象。具体地,微处理器21还包括检测单元215,用于周期性的检测传感器25的输出电流;判断单元216,用于根据传感器25的输出电流判断流量计23是否被破坏;第二告知单元217,若流量计23被破坏,用于告知服务器22以使服务器22发出通知对流量计23进行检测处理。在本实施例中,在微处理器21和流量计23之间还设置有传感器25,该传感器25为霍尔传感器,用于检测流量计23的工作电流。水控机正常工作时,微处理器21周期性地检测霍尔传感器的输出。在水控阀24关闭,即在无水流的情况下,流经霍尔传感器的电流较小,但不为零。在水控阀24打开,即在有水流的情况下,霍尔传感器输出脉冲信号。若检测到霍尔传感器出现无电流或电流显著超出正常范围,则可知流量计23有被破坏的可能,从而及时发现异常,及时发现盗水现象。该水控机盗水的实时检测系统20通过实时采集流量计23的流量数据,并将流量数据与当前的水控阀24控制信号进行比对,以判断流量数据与当前水控阀24的控制信号是否对应,当出现流量计23的流量数据与当前水控阀24的控制信号不对应时,就告知服务器22以使服务器22发出通知对水控机进行检测处理,从而实现能够实时检测并发现盗水问题。参照图5所示,在本实施例中,该水控机盗水的实时检测电路30用于水控机中,其包括控制单元40、第一采集单元50、第二采集单元60及执行单元70,第一采集单元50和第二采集单元60分别对应连接控制单元40的第一控制端41和第二控制端42,执行单元70连接控制单元40的第三控制端43,其中,第一采集单元50包括用于统计水流数据的流量计单元51以及连接在流量计单元51与第一控制端41之间第一开关单元52,第一开关单元52根据流量计单元51的输出进行开关控制;第二采集单元60包括用于检测流量计单元51工作电流的传感器单元61以及连接在传感器单元61与第二控制端42之间的第二开关单元62,第二开关单元62根据传感器单元61的输出进行开关控制;执行单元70包括用于控制水控机开关的水控阀单元41以及连接在水控阀单元41与第三控制端43之间的第三开关单元42,第三开关单元42根据控制单元40的输出对水控阀单元41进行开关控制。在本实施例中,控制单元40可以为单片机等控制器,且控制单元40设置有第四控制端44和第五控制端45,该第四控制端44和第五控制端45用来实现控制单元40和服务器的通讯连接。通过该水控机盗水的实时检测电路30中的第一采集单元50和第二采集单元60分别进行流量数据的采集和流量计单元51工作电流的采集,控制单元40通过比较流量数据和水控阀单元41的控制信号以判断二者是否出现异常,当流量计单元51的流量数据与水控阀单元41的控制信号不对应时,控制单元40向服务器发出异常通知,从而实现能够实时检测并发现盗水问题。优选地,流量计单元51以脉冲形式进行输出。流量计单元51输出脉冲信号,该脉冲信号经过第一开关单元52后转变成控制单元40可以接收的电压信号,进而控制单元40根据接收的脉冲信号进行水流量的计算。在本实施例中,水流的速率越大,流量计单元51的输出脉冲频率就越快。为了使流量计单元51输出的脉冲信号能够满足控制单元40的电压要求,在流量计单元51与第一控制端41之间设置第一开关单元52,该第一开关单元52包括第一电阻R1、第一三极管Q1、第二电阻R2及第三电阻R3,第一三极管Q1的集电极同时连接第一控制端41和第一电阻R1的一端,第一电阻R1的另一端连接第一电源端VCC,第一三极管Q1的发射极接地,第一三极管Q1的基极连接第二电阻R2的一端,第二电阻R2的另一端同时连接流量计单元51的输出端和第三电阻R3的一端,第三电阻R3的另一端接地。在本实施例中,第一电源端VCC为3.3V。通过第一开关单元52的设置使得由流量计单元51输出的脉冲信号进行取反,并输入至第一控制端41,控制单元40根据该输入信号进行流量数据统计。在本实施例中,传感器单元61用于检测流量计单元51的工作电流,且该传感器单元61选用霍尔传感器,型号为CT0.1-P。由于霍尔传感器检测工作电流的原理不是本发明的改进点,且为本技术领域内技术人员的公知常识,此处不再赘述。为了使传感器单元61的输出能够满足控制单元40的电压要求,在传感器单元61和第二控制端42之间设置第二开关单元62,该第二开关单元62包括运算放大器U1和第七电阻R7,运算放大器U1的第二引脚2连接第一引脚1,第一引脚1连接第二控制端42,运算放大器U1的第三引脚3连接第七电阻R7的一端,第七电阻R7的另一端接地,运算放大器U1的第四引脚4接地,第八引脚8连接第一电源端VCC。传感器单元61的第一引脚1连接第二引脚2,第二引脚2同时连接第七电阻R7的一端和接地,传感器单元61的第三引脚3同时连接第七电阻R7的一端和运算放大器U1的第三引脚3,传感器单元61的第四引脚4连接第三电源端DC,第三电源端DC为5V。在本实施例中,运算放大器U1选用TL062。通过第二开关单元62的设置,传感器单元61的输出控制第二开关单元62导通,第二开关单元62的第一引脚1和第八引脚8导通,以使电压信号输入至第二控制端42,控制单元40根据该输入信号进行流量计工作电流检测。优选地,第三开关单元42包括第四电阻R4、第二三极管Q2、第五电阻R5、第六电阻R6、开关管U2和第一电容C1,第四电阻R4的一端连接第二三极管Q2的基极,另一端连接第三控制端43,第二三极管Q2的发射极接地,第二三极管Q2的集电极同时连接第五电阻R5的一端及第六电阻R6的一端,第五电阻R5的另一端同时连接第二电源端DCIN和开关管U2的第一引脚1,第六电阻R6的另一端连接开关管U2的第二引脚2,开关管U2的第七引脚7连接第八引脚8,第八引脚8同时连接第一电容C1的一端和水控阀单元41的输入端,第一电容C1的另一端接地。其中,第二电源端DCIN为42V。优选地,在本实施例中,开关管U2型号为SP8J66。当控制单元40有控制信号输出至第三控制端43时,由于第二三极管Q2为NPN型三极管,且第二三极管Q2导通,从而使得第二三极管Q2的发射极和集电极连通,进而使得开关管U2的第二引脚2为低电平,根据开关管U2的工作原理,此时第一引脚1和第八引脚8导通,使得第二电源端DCIN的42V输入至水控阀单元41的输入端。优选地,水控阀单元41包括水控阀T和第一二极管D1,水控阀T的第一端1连接第八引脚8,水控阀T的第二端2接地,第一二极管D1的正极接地,第一二极管D1的负极连接水控阀T的第一端。由于水控阀T的第二端2接地,第一端1连接接入第二电源端的42V电压,从而使得水控阀T导通。此外,由于水控阀T在打开或关闭瞬间产生较大的反向电压,第一二极管D1可用来释放该反向电压。在实际应用时,该水控机盗水的实时检测电路30可以实现三种盗水情形的及时发现。由于流量计单元51和水控阀T的控制信号之间的对应关系为当水控阀T打开时,流量计单元51的流量数据动态变化,当水控阀T关闭时,流量计单元51的流量数据无变化。当用户插入IC卡时,控制单元40根据第一采集单元50获取流量数据,并将该流量数据与执行单元70中的水控阀T的控制信号进行比对,若当以判断流量数据与控制信号是否对应,当出现流量计单元51的流量数据与水控阀T的控制信号不对应时,如当前的水控阀T的控制信号为关闭状态,而流量计单元51的流量数据出现动态变化,则说明有人强行打开了水控阀T并进行盗水。当流量计单元51与水控阀T的控制信号之间出现不对应关系时,控制单元40可将该异常情况告知服务器,以使服务器发出通知,从而及时发现异常,通知人员尽快到场,从而防止盗水。水控机正常工作时,控制单元40周期性地检测传感器单元61的输出。在水控阀T关闭,即在无水流的情况下,流经传感器单元61的电流较小,但不为零。在水控阀T打开,即在有水流的情况下,传感器单元61输出脉冲信号。若检测到传感器单元61出现无电流或电流显著超出正常范围,则可知流量计单元51有被破坏的可能,从而及时发现异常,及时发现盗水现象。在水控机的盗水情形中,存在因控制单元40被破坏,从而导致无法进行流量计单元51的流量数据的采集以及对水控阀T的开关控制,且控制单元40与服务器无法进行通讯连接。如果此时强行打开水控阀T进行盗水,则控制单元40无法检测到异常,更不能将该异常情形上报给服务器,或者即使控制单元40检测到盗水现象时,由于无法与服务器建立通讯连接,也不能通知到服务器,从而出现无法及时阻止盗水现象的情形。通过实时查询控制单元40与服务器的通讯是否正常,从而避免因控制单元40被破坏而导致盗水现象无法及时发现的现象。以上仅为发明的优选实施例,而非对发明做任何形式上的限制。本领域的技术人员可在上述实施例的基础上施以各种等同的更改和改进,凡在权利要求范围内所做的等同变化或修饰,均应落入发明的保护范围之内。
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