专利名称：射频卡遥控智能水表的制作方法
技术领域：
本实用新型属于流体计量装置技术领域，具体涉及一种非接触存储器远距离遥控使用进行数据交换并自动控制开关的一种射频卡遥控智能水表传统使用的旋翼式水表，收费时需由查表人员逐户上门抄表，由于居住户各种原因家中无人，是目前供水行业中普通存在的一大难题；这种先用水后交费的模式，在自来水耗损的分摊的过程中，很容易出现扯皮，导致拖欠水费的情况，较难处理。随着电子技术的发展，科技人员巳经开始发明了IC卡式智能水表，这种水表的使用方法是用户持卡交费买水，将卡插入水表中，即能实现自动计量自动开关，节约了抄表时间。但目前使用的几种智能水表存在以下不足，导致推广缓慢(1)IC卡智能水表，机械强度差，不能解决读写口的防潮、防水问题。(2)TM卡智能表，存在卡片易磨损，电磁阀可靠性低。(3)红外线，智能水表存在安全性低，抗干扰力差，易受外界光线和各种光波干扰，面产生误动作控制距离短20mm，摇控器需用电源，水表长期处于耗电状态不能保证水表的低功耗性能，使电池寿命大大降低，如果提高使用寿命，就只能缩短通讯距离。(4)现在投放市场的各种智能水表使用的闸阀基本上有两大类，一种是电机阀电机阀是使用微型电动机，经齿轮减速驱动闸阀执行开关任务，这种阀所需驱动大，耗电量高，导致智能表使用寿命短，并且只能适用小口径的智能水表，对大口径的智能水表无法满足。另一种是电磁阀；电磁阀是使用电磁铁控制先导阀以小流量控制大流量，但由于电磁阀控制的先导阀，很容易受外界干扰，可靠性能低，抗振动性低，由于电磁力有限，先导阀阻尼孔只能开得很小，水中的沉淀物在短时间内就把闸阀阻尼孔堵塞，致使电磁阀失效，不能工作，由此限制了智能水表的推广使用。
本实用新型的目的在于针对现有技术存在上述不足，提供一种采用射频卡作为信息交换传递载体，读写信息安全可靠性高，先导阀采用微型电机驱动球阀或陶瓷阀为先导阀；就能将阻尼孔增大，有效的克服水中沉淀物的堵塞，彻底的避免了电磁阀抗震动性，抗干扰力差的缺点，结构紧凑，计量精确，是新一代实用可靠的智能水表。
本实用新型是这样实施的，射频卡遥控智能水表，主要包括有壳体(16)、电池盒(9)及机械水表等，其特征在于主肆设有信息接收器(11)、遥控器(14)、液晶显示器(7)及电动先导隔膜阀(2)，其装配为遥控器、壳体(16)内装有单片机为核心的控制电路板(10)分别连接，液晶显示器(7)、信息接收器(11)、电池盒(9)，且叠装于密封舱中，并以绝缘胶密封，向下分别连接电动先导隔膜阀(2)，机械水表(17)，数据传感器(15)，它的进水端(19)，连接供水管道上游，它的出水端连接供水管道下游；整块表组装完成后固装于低板(18)壳体(16)中。
本实用新型还可以这样实施的，电动先导隔膜阀(2)包括有隔膜阀片(4)、弹簧(5)、球阀或陶瓷阀(3)及微电机(6)；球阀或陶瓷阀阀芯直接装在隔膜阀(2)的阻尼孔中，在隔膜阀的上端横置或竖置固装微电机(6)，连接球阀或陶瓷阀阀芯(3)。以单片机控制电路板(10)为核心，分别连接液晶显示电路，信息读写电路，低电压识别电路，电动先导隔膜阀电路，水量数据变化传感器电路，信息处理存储电路。
本实用新型所述的射频卡遥控智能水表为非接触存储器射频卡遥控智能水表，包括外壳、射频卡、壳内的计量机构，集成电路信息处理器，电动先导隔膜阀，以及进出水道等组合而成，它集控制机械和计量机构为一体，表内设有射频接收器，微功率电动先导隔膜阀；以单片机为核心的控制电路板及电池盒；水表计数器内装有传感器；控制电路板的输出连接电机先导隔膜控制阀；电源输入端连接电池盒的正负电极；水量交化信息处理端连接旋翼水表计数器的传感器。
微功耗电机先导隔膜阀进水道接旋翼水表的出水口，微功耗电动先导隔膜阀的出水道连接出水口。微功耗电动先导隔膜阀，包括阀体、进出水道，阀芯(球芯或陶瓷芯)密封垫、弹簧、导向销和微电机。由微电机驱动，微型球阀由电机驱动微型球阀或陶瓷阀，控制先导流液体，减少隔膜阀背压面进出水两端压力相等时，在弹簧作用下，隔膜阀膜片的上升和下降，从而完成开启或关阀的任务。
本实用新型的优点是(1)本表采用射频卡作为水量信息载体，射频卡具有优良的安全性能，保密性能，防潮性能，抗干扰性能，不需电源，是其它几种卡式的智能水表无法达到的。
(2)采用微功耗电动先导隔膜阀它具有电磁阀和电机阀的所有优点，而性能可靠，抗干扰力强，更能实用开发大口径的水表，耗电小，并且无泄漏，结构紧凑，符合现行机械水表的标准安装尺寸。
(3)采用射频卡摇控器作信息传输，遥控距远，抗干扰力强，更安全可靠，除可供单表遥控制操作外，更为远距离监控，群控等现代化管理水平提供有效的支持。
以下结合附图和实施例进一步说明。
图1为射频卡遥控智能水表的结构图图2、图3为水表单片机及控制电路框图图中1、出水道 2、电机先导隔膜阀 3、先导阀(球阀、陶瓷阀) 4、隔膜阀阀片 5、弹簧 6、微电机 7、液晶显示器 8、电池盒 9、按键 10、单片机 11、接收器 12、发射器 13、发射按键 14、遥控器 、15传感器 16、壳体 17、机械水表 18、导板 19、进水道。
实施例如图1所示，本射频卡遥控智能水表采用计量控制、机电一体化设计，其外部为阶梯状外壳16，外壳上有唤醒按键9，正面上设有遥控发射器14和液晶显示器7，整块智能水表密封装在外壳16，底板18之中，外壳内进水端19，安装机械水表17，出水端1安装电动先导隔膜阀2向上分别安装；电池盒8，单片机10，液晶显示器7，并用绝缘硅胶密封。水表的进水道19接机械水表17，出水道1接电动先导隔膜阀2，水表内部各组成部分之间有机械连接和电路连接两种关系。机械连接部分有机械水表17的出水道与电动先导隔膜阀的进水道相连，在单片机10的驱动下，微电机正向转动时，关闭先导阀3(球阀，陶瓷阀)，阻尼孔关闭，隔膜阀阀片4背压差减少，橡胶阀片4在弹簧力作用下向下移动，阀门关，微电机6反向转时，开启先导阀3，液体通过先导阀3，流过阻尼孔向水表出水口1泻出，隔膜阀片4，背压差增大；在水流压力作用下克服弹簧5的弹力向上移动，隔膜阀开启通水。电路连接部分如图2所示；单片机10的接口分别连接液晶显示器7、机械水表传感器15、电动先导隔膜阀2、电池盒8、射频接收器11、遥控器14，获得系统售水信息后，将发射器12对准智能表的接收器11，轻按遥控器14上的发射按纽13，完成信息通讯和处理。
本射频卡遥控智能水表的工作过程1、用户持卡到供水管理部门购水后，将射频卡的发射器对准水表的接收器，按下摇控器上的发射按键，即完成。对射频卡的身份、水量数据，密码识别和信息读入，通过单片机处理器，将水量交化数据保存在表内，并清除射频卡上的数据。
2、智能水表在进行发射卡上的信息时，要先按下表壳上的唤醒按键，使单片机数据处理电路苏醒，驱动液晶开始显示，才能进行发射和接收，当处理完后，在规定时间内显示器当自动进入休眠状态，再次输入或查看余水量时需再次唤醒，大大提高使用寿命和遥控距离。
3、一旦表内存有水量数据，单片机电路自动检测电动先导隔膜是否开启，若没有开，单片机将驱动阀门开启。
4、水表在使用过程中每使用一吨水，计数传感器向单片机电路发送一个水量使用脉冲，单片机电路自动将表内存储器中的余水数减1，当水的余量数据为1时单片机控制电路将驱动阀门关闭，提醒用户购水，此时用户可用没有数据的遥控器对智能表进行空卡输入一次，单片机将驱动闸阀开启供水，至直将表中所剩余量1吨用完为0时，单片机将驱动闸阀关闭，停止供水，此时用户必须持购有水量数据的射频卡，向表中输入数据才能恢复供水。
5、本水表采用2节5号高能电池，当电池低于一设定值时，识别电路将会提出警告，并关闭闸阀，断电自动保存所有数据，由于采用唤醒电路设计，使用寿命大于8年以上。
权利要求1.射频卡遥控智能水表，主要包括有壳体(16)、电池盒(9)及机械水表等，其特征在于主要设有信息接收器(11)、遥控器(14)、液晶显示器(7)及电动先导隔膜阀(2)，其装配为遥控器、壳体(16)内装有单片机为核心的控制电路板(10)分别连接，液晶显示器(7)、信息接收器(11)、电池盒(9)，且叠装于密封舱中，并以绝缘胶密封，向下分别连接电动先导隔膜阀(2)，机械水表(17)，数据传感器(15)，它的进水端(19)，连接供水管道上游，它的出水端连接供水管道下游；整块表组装完成后固装于低板(18)壳体(16)中。
2.根据权利要求所述1的射频卡遥控智能水表，其特征在于，电动先导隔膜阀(2)包括有隔膜阀片(4)、弹簧(5)、球阀或陶瓷阀(3)及微电机(6)；球阀或陶瓷阀阀芯直接装在隔膜阀(2)的阻尼孔中，在隔膜阀的上端横置或竖置固装微电机(6)，连接球阀或陶瓷阀阀芯(3)。
3.根据权利要求1或2所述的射频卡遥控智能水表，其特征在于以单片机控制电路板(10)为核心，分别连接液晶显示电路，信息读写电路，低电压识别电路，电动先导隔膜阀电路，水量数据交化传感器电路，信息处理存储电路。
专利摘要射频卡遥控智能水表,主要包括有壳体、电池盒及机械水表等,其特征在于主要设有信息接收器、遥控器、液晶显示器及电动先导隔膜阀等,是采用射频卡作为信息交换传递载体的智能水表,读写信息安全可靠性高,射频卡具有优良的安全性能、防潮性能及抗干扰性能,不需电源,结构紧凑,计量精确,符合现行机械水表的标准安装尺寸;遥控距远,除可供单表遥控制操作外,更为远距离监控,群控等现代化管理水平提供有效的支持。是新一代实用可靠的智能水表。
文档编号G01F15/06GK2490556SQ0120684
公开日2002年5月8日 申请日期2001年7月12日 优先权日2001年7月12日
发明者刘贤斌, 高联鄂 申请人:刘贤斌, 高联鄂