专利名称：智能加水机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及智能加水机。
背景技术：
环卫部门使用的洒水车一直沿用从消防栓直接上水。消防栓在无特殊需要的情况下是消防部门专用的供水管道，是无偿使用。而环卫部门的洒水车用水是付费的，由于直接从消防栓上水就无法计量，最终造成结算困难。同样的情况还出现在公共绿地的浇水问题上。
随着城市污水处理系统的完善，处理后对达不到饮用标准的所谓中水可用于环卫和市政园林部门路面洒水和浇绿地，显然对中水的使用是收费的。从另一个方面讲，环卫和市政园林部门对其所属的洒水车和所浇绿地的用水也需控制，以尽量减少无效使用，防止水资源浪费，降低成本。
发明内容
因此，本实用新型的目的在于提供一种适合于上述要求的智能加水机。
本实用新型的智能加水机包括一个与供水系统连接的接口，一个与用水单元(例如，洒水车)连接的供水接口，一个接收用水请求的请求装置，一个检测供水量的检测装置，一个控制计量装置，一个执行装置，以及一个显示报警装置。其中，所述的一个接收用水的请求装置进一步包括一个插卡的插孔，所述的卡是IC卡、磁卡等，和一个启动按钮，所述的一个检测供水量的检测装置是一个流量计，该流量计是一个能输出电检测信号的流量计，所述的控制计量装置是一个装有特定软件的CPU，它能读出和识别所述的卡，并根据启动按钮输入的上水信号和停止按钮输入的停止供水信号对执行装置发出供水和停止供水信号，实现实时计量并写入卡上的装置，所述的执行装置包括一个可逆的电动机和一个由该电动机控制的阀，优选的是一个电动阀门，所述的显示报警装置包括一个显示器和一个视听报警器。
按照本实用新型的一个实施例，智能加水机的与供水系统连接的接口，与用水单元连接的接口，检测供水量的检测装置以及执行装置是在地面下，而接收用水请求装置，控制计量装置以及显示报警装置是在地面上，其间通过信号传输线连接。
按照本实用新型的另一个实施例，智能加水机的与供水系统连接的接口，检测供水量的检测装置以及执行装置是在地面下，而与用水单元连接的接口，检测供水量的检测装置，控制计量装置以及显示报警装置是在地面上，其间通过供水管道和信号传输线连接。
使用时，将智能加水机安装在便于向用水单元上水的场合，如路边、绿地内，然后将与供水系统连接的接口通过管路和接头与供水系统相接。与用水单元连接的接口可以是快速转换接口，也可以是具管螺纹的管路，或者是多级锥形接头，以适合不同用水单元上水接口的要求。
按照本实用新型的智能加水机可分别接受两种不同的卡，即用户卡和查询卡，以适应用水单位和供水部门的需要。其中用户卡是供用水单元使用。当在某台智能加水机上用水，就必须具有该机存储的机器号、用户号或代码、和该用水单元的编号或代码，否则，不予供水。
查询卡是供供水单位使用的卡，例如，自来水公司，查询或抄录任何一台智能加水机的使用记录，例如，机器号、用户号、用水单元编号，用水单元的用水时间、用水量等，以便供水单位汇总，向用户结算，并开列清单。查询卡可适用于一台或多台智能加水机，且适用于同一台智能加水机的所有用户及其隶属的所有用户单元。
下面就用户卡的使用作更详细的说明。
当智能加水机安装完毕，且用水单元的上水接口和智能加水机的供水接口完成连接。此时，用水单元操作人员通过接收用水的请求装置的插卡装置的插孔插入用户卡，该卡至少包括机器号、用户代码、用水单元代码及预购水量的剩余量。所述的卡为IC卡、磁卡等。上述信息由控制计量装置识别，识别的结果通过显示报警装置显示。当识别的结果是有效的，用水单元操作人员接着通过按动启动按钮输入上水信号，控制计量装置在获取上水信号后，向执行装置发出信号，电动机转动并带动阀将阀门打开，水从供水系统经智能用水机的进水接口、阀、流量计、供水接口及其与用水单元的连接管路流入用水单元。其中，流量计对流经该计的水流量进行检测、计量，实时地通过显示报警装置显示已加入用水单元的用水量，并把用水量写入卡内。一旦用水单元的操作人员认为达到所要求的用水量，按动停止供水按钮，控制计量装置按照停止供水按钮提供的信号向执行装置的电动机发出一信号，使其逆转并带动阀将阀门关闭，停止向用水单元供水。此时插入请求装置中的卡被退出，从而完成对用水单元的加水。
使用时一旦出现，如卡内剩余的用水量已用完，或其它故障时，显示报警装置予以显示，并发出报警信号，智能加水机将自动关闭。
显然，本实用新型的智能加水机克服了已有技术中存在的缺陷，且是无人管理，有利于水资源的充分合理便用，和有利于降低成本。
本实用新型的上述目的和其他目的及其优点通过结合附图所示实施例的详细说明将会更加清楚。附图有图1是按照本实用新型的智能加水机的结构示意图；图2是按照本实用新型的智能加水机的原理框图；图3是一个实施例的流程图；图3A是另一个实施例的流程图；图4是电路图。
具体实施方式
首先参照图1和图2说明本实用新型的智能加水机，如图所示，智能加水机包括一个置于地下预制槽内的机架1，机架1上有一进水管道2，管道的一端从机架一侧向外延伸，其终结处是与供水系统连接的接口3。进水管道2的另一端和电动阀门4的一端相接，阀门4的另一端与流量计5的一端相接，所述的流量计是具电输出的流量计，机架1上还有一供水管道6，该管道的一端从机架另一侧向外延伸，其终结处是与用水单元连接的接口7，供水管道6的另一端与流量计5的另一端相接。由此，进水管道2、阀门4、流量计5、供水管道6及两端的接口3、7构成水的流动通道。而接收用水的请求装置8，控制计量装置9及显示报警装置10装在地面上的机壳11内。其中阀门4和流量计5与控制计量装置9之间通过信号传输线12、13连接。接收用水的请求装置8进一步包括一个插卡的插孔14和一个启动/停止供水按钮15。显示报警装置10包括显示器16和蜂音器17。控制计量装置9是一个带特定软件的CPU，它进一步包括一个对插入插孔的卡的识别装置，该装置读出卡的类别、卡内记载的数据，并与存在存储器内的数据比较；一个接收来自启动/停止供水按钮的信号，并由此向执行装置发出打开/关闭信号的装置；一个用水量计量装置，该装置接收来自流量计输出的电信号计量用水量并将用水量存储在存储器内的装置；一个第一写入装置，该装置将用水单元每次的用水量写入用水卡；一个第二写入装置，该装置读出存储在存储器内的各用户及其所属用户单元不同时间的用水量并写入查询卡；一个在接到用水卡的剩余量为零的信号时，向执行装置发出一个关闭信号的装置；一个显示报警信号输出装置，该装置对前述各装置的运行情况向显示报警装置输出显示和/或报警信号。
按照本实用新型的另一个实施例，所述的带特定软件的CPU进一步包括一个对插入插孔的卡的识别装置，该装置读出卡的类别、卡内记载的数据，并与存在存储器内的数据比较；一个接收来自启动/停止供水按钮的信号，并由此向执行装置发出打开/关闭信号的装置，以控制电动阀门工作；一个用水量计量装置，该装置接收来自流量计输出的电信号计量用水量并将用水量存储在存储器内的装置；一个第一写入装置，该装置将用水单元每次的用水量写入用水卡；一个第二写入装置，该装置读出存储在存储器内的各用户及其所属用户单元不同时间的用水量并写入查询卡；一个在接到用水卡的剩余量小于基本用水量的信号时，向执行装置发出关闭信号的装置；一个显示报警信号输出装置，该装置对前述各装置的运行情况向显示报警装置输出显示和/或报警信号。
控制计量装置的电路图将在后面结合图4说明。
现在参照图3来说明本实用新型的流程图。如图所示，流程始于步骤101，在该步骤，用水单元的操作人员将上水用的IC卡，但不限于IC卡，插入智能加水机前端面板上的接受用水请求装置8的插孔14内，如插入卡的方向不对，卡被弹出，表示插卡方向有误。如插入正确，智能加水机进入初始化步骤102，初始化步骤使各项指示归零。结束后进入步骤103，检查供电电压。检查的结果在步骤104判断检测到的电压是否达到运行必需的标称电压，例如是否达到4.4伏，如检测结果是未达到，进入步骤105，其结果在智能加水机前端面板上的显示报警装置10的显示器16上显示，并通过蜂音器17发出音响信号，与此同时，在步骤106，经10秒钟等待掉电。说明该智能加水机不能工作。如果在步骤103检测的电压达到或超过标称电压，经步骤104判定是达到或超过标称电压，表明智能加水机处于正常工作状态。
按照本实用新型的智能加水机可分别接受两种不同的卡，即用户卡和查询卡。现在继续参照图3说明上述两种卡的流程。
使用用户卡和查询卡这两种卡的任何一种插入智能加水机的接收用水请求装置8的插孔14后的流程与前述的步骤101至步骤106是相同的。当步骤104确定机器的电压达到或超过标称电压的情况下，从确认何种卡开始，然后进入相应卡的流程。分别下面如下使用用户卡步骤201确认是否使用的是用户卡，如果不是，进入下面将说明的步骤301。如果是用户卡，进入步骤202，读智能加水机的控制计量装置9的存储器，如24C1024，并与写入用户卡中的机器号、用户号、用户单元编号核对，如果核对的结果是该用户卡不是用于该智能加水机的，进入步骤203，由显示器16显示卡不对，并由蜂音器17发出报警，之后进入步骤106，等待10秒钟后掉电。如果用户卡内存储的智能加水机的机器号、用户号、用水单元编号与存储器的记载相同，进入步骤204，在该步骤检查用户卡上可用水的剩余量并在显示报警装置10的显示器16上显示。之后进入步骤205，在该步骤将剩余量是否为零，如为零，则进入步骤206，在步骤显示器16显示用户卡上的剩余量为零，蜂音器17报警，然后进入步骤106，等待10秒钟掉电。如果剩余量大于零，则进入步骤207，用水单元的操作人员在该步骤通过按动面板上的启动按钮15。如果未按动启动按钮15，则进入步骤208由显示器16显示未启动，并由蜂音器17报警，然后进入步骤106，等待10钟后掉电。如按动启动按钮15，则进入步骤209，此时控制计量装置9向电动阀门4发出打开阀门信号，阀门4打开，水从智能加水机的进水接口3、进水管道2、经阀4、流量计5、供水管道6以及与用水单元连接的接口7流入用水单元，如洒水车。当水流经流量计5，它将对流入用水单元的水进行计量，并以电信号输入控制计量装置9，该装置将输入的电信号转换成实际加水量，在步骤210写入卡内，并在步骤211由显示器16滚动显示递增的加水量。在步骤312判断卡内的剩余量是否为零，如果为零，进入步骤213，显示器16显示剩余量为零，并由蜂音器17报警，然后直接进入步骤215关闭电动阀门4，不再对用水单元供水。之后在步骤216由显示器16显示用水卡上的用水量已用完，最后进入步骤106，等待10秒钟后掉电。如果用户卡内的剩余量大于零，则继续加水，直至用水单元操作人员认为已加足水时，在步骤214按动停止供水按钮15，进入步骤215关闭阀门4，并在步骤216在显示器16上显示加水后的剩余量，之后进入步骤106，等待10秒钟后掉电。如果用水单元操作人员在应结束加水而未按停止供水按钮15，将会出现卡内的剩余量用完，被迫从步骤211进入步骤213，关闭阀门4，停止供水，之后在步骤214由显示器16显示用水卡上的可用水量已为零，最后进入步骤106，等待10秒钟掉电。
按照本实用新型的智能加水机使用用户卡的一个变换实施例如图3A所示，在该实施例中，上水量是以台阶式递进的，例如，100升或1吨为一台阶，因此，尽管在图3A的流程图中步骤201′-204′与图3中的步骤201-204相同，但从步骤205′开始与图3就不再相同。现说明如下在步骤205′设置了一个基本用水量，如前所述100升或1吨，用户卡上的的剩余量与之相比，如低于基本用水量，进入步骤206′，显示器16显示剩余量不足，蜂音器17报警，然后进入步骤106，等待10秒钟掉电。如果剩余量大于基本用水量，进入步骤207′，用水单元操作员按动启动按钮15，如果未按动启动按钮15，进入步骤208′，显示器16显示未按启动按钮，蜂音器17报警，然后进入步骤106，等待10秒钟掉电。如按动启动按钮15，进入步骤209′，在按动按钮15时，它将向控制计量装置9发送一信号，控制计量装置9对电动阀门4发出打开电动阀门4的信号，阀门打开，水经与供水系统连接的接头3、进水管2、电动阀门4、流量计5、供水管6和与用水单元连接的接头7流入用水单元，与此同时，计量器5工作，把检测到的流量以电信经传输线13送入控制计量装置9计算供水量。然后进入步骤210′，控制计量装置9发出扣除一个基本用水量的信号，在步骤211′将该信号写入用户卡内，这就是说当向用水单元开始供水时就扣除一个基本用水量。在步骤212′显示器16显示扣除一个基本用水量后的剩余量。步骤213′检查剩余量是否大于基本用水量，如果小于基本用水量，则进入步骤214′，显示器16显示剩余量不足，并由蜂音器17报警，之后直接进入步骤217′关阀，然后由步骤218′由显示器16剩余量，最终在步骤219′等待10秒钟掉电。如果在步骤213′检查结果是大于基本用水量，进入步骤215′确定是否继续用水，如确定继续用水，程序返回至步骤210′，重复前述步骤；如确定不继续用水，进入步骤216′，在该步骤用水单元操作人员按动停止按钮15，按动后该按钮向控制计量装置9发送一个信号，控制计量装置9在接到该号后向电动阀门4一个关闭阀门的信号，在步骤217′将阀门关闭，停上向用水单元供水。在步骤218′由显示器16显示用水卡上的剩余量，然后进入步骤219′，等待10秒钟掉电。
使用查询卡步骤201或201′在确认插入的卡不是用户卡时进入步骤301，确定插入插孔14内的卡是否是查询卡。如前所述，该卡是给供水单位，例如，自来水公司，用于查询任何一台智能加水机的现行使用记录，并可以下载存储在智能加水机内的数据，如用水单位、用水单元、何时的用水量，供电脑管理系统统计各用水单位的用水量，便于结算费用，并可提供清单。
如果步骤301确认插入的卡不是查询卡，说明插入的卡不是用于该智能加水机的卡，则进入步骤106，等待10秒钟掉电。如果是查询卡，进入步骤4 02，读控制计量装置9内的存储器，并与查询卡内记载的机器号是否一致，其结果在显示器16上显示，如不一致，在步骤303通过蜂音器17发出报警，说明该卡患虽然是查询卡，但不是用于该台智能加水机，然后进入步骤106，等待10秒钟后掉电。如果查询卡内记载的数据与存储器记载的相符，在步骤304将记载在软件内有关该台智能加水机所有有关该机运行情况写入查询卡内，并在步骤305显示写入查询卡的数据。然后进入步骤106，等待10秒钟掉电。
现参照图4说明控制计量装置的电路图。如图所示，智能加水机具有两组电源，其一是经J2引入的主电源，该电源供加水机各个用电部份使用。其二是经稳压器V3向由T2、T3组成的电源管理器供给稳压电源。
当用水卡或查询卡插入接收用水请求装置8的插孔14，接通J5上的接点K1、K2，由此使由T2、T3组成的电源管理器由闭合状态转为导通状态，使CPU工作。在此需说明的，T2、T3组成的电源管理器的作用在于在闭合状态，亦即在没有卡插入的情况下，CPU是处于关机状态，而非处于待机状态，这将有利于延长CPU的寿命和节电。按照本实施例，CPU是一单片机U1，其时钟信号是由集成电路IC1和晶振XT2产生；单片机U1的主振频率由晶振XT1产生；集成电路IC2为单片机U1的存储器。V1、V2分别为单片机U1的复位电路和低电压检测电路，后者是保证单片机U1能在正常的电压下(例如 4.4伏)，正常工作。
当用水单元的使用者向用水单元供水时，按动按钮J6，单片机U1向由T4、T5和T6、T8分别组成的电机正向和反向转动的电机导向电路发出打开阀门4的信号，经T4、T5或T6、T8和J1将阀门4打开，向用水单元供水。当水流经过流量计5时，该流量计以脉冲计数的方式对供水量计量，计数脉冲经J4送入单片机U1，然后通过LED滚动地显示实时的供水量。
当用水单元的使用者需要停止向用水单元供水时，按动按钮J6，向单片机U1给出一信号，单片机U1向导向电路发出关闭阀门4的信号，经T6、T8或T4、T5和J1将阀门4关闭，停止向用水单元供水。与此同时，流量计5不再计数，LED显示的为最终供水量，单片机U1经T9向蜂音器SPEAKER发出信号，蜂音器发出报警信号。
按照本实用新型的一个实施例，当智能加水机的进水不是通过公用的自来水管道供水时，该机可通过T1、T10、JD3、和J8以及泵抽水，从而对用水单元供水。
申请人已将本实用新型的构思及其实施例作出了详细说明，本专业的技术人员可在此基础上作出各种改进和变换，但这些改进和变换都没有脱离本实用新型的精神，都在权利要求书确定的保护范围之内。
权利要求1.一种智能加水机，其特征在于包括一个与供水系统连接的接口，一个与用水单元连接的接口，一个接收用水请求的请求装置，一个检测供水量的检测装置，一个控制计量装置，一个执行装置，和一个显示报警装置，其中所述的接收用水请求装置进一步包括一个插卡的插孔和一个启动/停止供水的按钮；所述的检测供水量的检测装置是一个具有电信号输出的流量计；所述的控制计量装置是一个带有软件的CPU，所述的带有软件的CPU进一步包括一个对插入插孔的卡的识别装置，该装置读出卡的类别、卡内记载的数据，并与存在存储器内的数据比较；一个接收来自启动/停止供水按钮的信号，并由此向执行装置发出打开/关闭信号的装置；一个用水量计量装置，该装置接收来自流量计输出的电信号计量用水量并将用水量存储在存储器内的装置，一个第一写入装置，该装置将用水单元每次的用水量写入用水卡；一个第二写入装置，该装置读出存储在存储器内的各用户及其所属用户单元不同时间的用水量并写入查询卡，一个自动关阀装置，该装置在接到用水卡的剩余量为零的信号时，发出一个关闭电动阀门的信号，使电动阀门关闭，一个显示报警信号输出装置，该装置对前述各装置的运行情况向显示报警装置输出显示和/或报警信号；所述的执行装置是电动阀门；所述的显示报警装置包括一个显示器和一个蜂音器。
2.一种智能加水机，其特征在于包括一个与供水系统连接的接口，一个与用水单元连接的接口，一个接收用水请求的请求装置，一个检测供水量的检测装置，一个控制计量装置，一个执行装置，和一个显示报警装置，其中所述的接收用水请求装置进一步包括一个插卡的插孔和一个启动/停止供水的按钮；所述的检测供水量的检测装置是一个具有电信号输出的流量计；所述的控制计量装置是一个带有软件的CPU，所述的带有软件的CPU进一步包括一个对插入插孔的卡的识别装置，该装置读出卡的类别、卡内记载的数据，并与存在存储器内的数据比较，一个接收来自启动/停止供水按钮的信多，并由此向执行装置发出打开/关闭信号的装置；一个用水量计量装置，该装置接收来自流量计输出的电信号计量用水量并将用水量存储在存储器内的装置，一个第一写入装置，该装置将用水单元每次的用水量写入用水卡；一个第二写入装置，该装置读出存储在存储器内的各用户及其所属用户单元不同时间的用水量并写入查询卡，一个在接到用水卡的剩余量小于基本用水量的信号时，向执行装置发出关闭信号的装置；一个显示报警信号输出装置，该装置对前述各装置的运行情况向显示报警装置输出显示和/或报警信号；所述的执行装置是电动阀门；所述的显示报警装置进一步包括一个显示器和一个蜂音器。
3.按照权利要求1或2所述的智能加水机，其特征在于所述的与供水系统连接的接口，与用水单元连接的接口，检测供水量的检测装置及执行装置是在地面下；接收用水请求的请求装置，控制计量装置和显示报警装置位于地面上；其中检测供水量的检测装置和执行装置与控制计量装置间通过传输线连接。
4.按照权利要求1或2所述的智能加水机，其特征在于所述的与供水系统连接的接口，检测供水量的检测装置及执行装置是在地面下；与用水单元连接的接口，接收用水请求的请求装置，控制计量装置和显示报警装置是在地面上；其中检测供水量的检测装置和执行装置与控制计量装置间通过传输线连接，与用水单元连接的接口和检测供水量的检测装置间用管道连接。
5.按照权利要求1或2所述的智能加水机，其特征在于所述的接收用水请求的请求装置插卡的插孔接收的是用水卡和查询卡。
6.按照权利要求5所述的智能加水机，其特征在于所述的用水卡和查询卡是IC卡或磁卡。
专利摘要本实用新型公开了一种智能加水机，包括一个与供水系统连接的接口，一个与用水单位连接的供水接口，一个接收用水请求的请求装置，一个检测供水量的检测装置，一个控制计量装置，一个执行装置和一个显示报警装置。当用水卡插入请求装置的插孔内并启动执行装置就可对用水单元供水，检测装置和控制计量装置对用水量进行检测、计量并写入用水卡，显字报警装置显示运行情况并视需发出报警信号。该机还接收供水单位的查询卡，以统计各用水单元及其用水单元的用水量。本实用新型的智能用水机具无人管理，充分利用水资源，节水的优点。
文档编号G01D4/00GK2699238SQ0324656
公开日2005年5月11日 申请日期2003年5月8日 优先权日2003年5月8日
发明者杜伟, 邢小深, 曹世来, 赵立梅 申请人:北京城市排水集团有限责任公司中水分公司, 北京北大三金科技发展有限公司