一种基于物联网的安全可靠的智能仪表的制作方法

本发明涉及电表领域，特别涉及一种基于物联网的安全可靠的智能仪表。

背景技术：

智能电表是一种集多功能、远程传输、数据分析为一体的电能表，具有智能扣费、电价查询、电量记忆、抄表时间冻结、余额报警、信息远程传输等高度科技化的功能特性。智能电表通过将充值后的购电卡电量信息输入电表后，立即开始向用户供电，并进行实时结算。

为了方便观察智能电表的运行状况，智能电表上通常设有显示屏，但是显示屏通常直接暴露在外部，容易遭受到外部各种破坏，从而使电表损坏，致使智能电表的安全系数较低，不仅如此，智能电表大都外形一致，外部结构简单单一，在安装智能电表时，由于缺乏相应的固定机构，使得电表难以实现固定安装。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的安全可靠的智能仪表。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的安全可靠的智能仪表，包括主体、保护机构和两个固定单元，两个所述固定单元分别设置在主体的两侧，所述主体上设有显示屏和若干控制按键；

所述保护机构包括支撑杆、第一驱动电机、第一连杆、滑动块、滑动杆、防护板、两个第二连杆和两个支撑板，所述支撑杆的底端固定在主体上，所述第一驱动电机固定在支撑杆的顶端，所述第一驱动电机与第一连杆传动连接，所述第一连杆与滑动块铰接，所述滑动块套设在滑动杆上，两个所述第二连杆分别设置在滑动块的两侧，所述滑动杆通过第二连杆与防护板固定连接，两个所述支撑板分别设置在防护板的两侧且与主体固定连接；

所述固定单元包括滑动杆、第三连杆和两个固定组件，两个所述固定组件分别设置在滑动杆的两侧，所述滑动杆的一端设置在主体上，所述滑动杆的另一端与第三连杆的中端固定连接，所述固定组件包括固定杆、第四连杆、第五连杆、固定轴、第六连杆、连接块和夹板，所述固定杆与主体固定连接，所述第四连杆的一端与第三连杆铰接，所述第四连杆的另一端通过第五连杆与连接块铰接，所述第五连杆的中端与固定杆远离主体的一端铰接，所述固定轴与固定杆固定连接，所述固定轴通过第六连杆与连接块铰接，所述夹板固定在连接块上，所述夹板上设有压力传感器；

所述主体内设有信号处理模块，所述信号处理模块包括信号处理电路，所述信号处理电路包括集成电路、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一电容、第二电容和第三电容，所述集成电路的型号为1b31，所述集成电路的传感器电源端通过电桥电路接地，所述集成电路的输入端与电桥电路连接，所述集成电路的负电源端外接-15v直流电压电源，所述集成电路的负电源端分别通过第一电容和第二电容接地，所述集成电路的公共端接地，所述集成电路的电源端外接15v直流电压电源，所述集成电路的基准端通过第三电容接地，所述集成电路的阀值端通过第五电阻与集成电路的333.3倍阀值端连接，所述集成电路的桥激励输出调节端通过第六电阻和第七电阻组成的串联电路与集成电路的可调端连接；

所述电桥电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述集成电路的传感器电源端分别通过第一电阻和第二电阻组成的串联电路、第三电阻和第四电阻组成的串联电路接地，所述集成电路的正输入端分别与第一电阻和第二电阻连接，所述集成电路的负输入端分别与第三电阻和第四电阻连接。

作为优选，为了能够带动滑动杆的移动以实现固定效果，所述主体内设有两个驱动单元，所述驱动单元的数量与固定单元的数量相等且一一对应，所述驱动单元包括固定板、驱动杆和两个驱动组件，两个所述驱动组件分别设置在驱动杆的两侧，所述驱动组件包括第二驱动电机和齿轮，所述第二驱动电机固定在固定板上且与齿轮传动连接，所述齿轮上设有若干主动齿，所述主动齿周向均匀分布在齿轮的半圆周面上，所述驱动杆的两侧均设有若干从动齿，所述驱动杆上的从动齿与齿轮上的主动齿啮合，所述主体上设有通孔，所述驱动杆通过通孔与滑动杆固定连接。

作为优选，为了固定驱动杆的移动轨迹，所述驱动单元还包括两个限位块，所述驱动杆内设有开口，两个所述限位块均固定在固定板上且设置在开口内。

作为优选，为了固定滑动杆的移动轨迹，所述固定单元还包括限位环和两个限位杆，两个所述限位杆分别设置在限位环的两端，所述限位环通过限位杆与固定杆固定连接，所述限位环套设在滑动杆上。

作为优选，为了提高电表的智能化程度，所述主体内设有中央控制装置，所述中央控制装置包括中央控制模块、与中央控制模块连接的压力检测模块、操作显示模块、操作控制模块和电机控制模块，所述压力传感器与压力检测模块电连接，所述显示屏与操作显示模块电连接，所述控制按键与操作控制模块电连接，所述第一驱动电机和第二驱动电机均与电机控制模块电连接。

作为优选，为了减少防护板在两个支撑板间移动时产生的摩擦力，所述防护板的两侧均涂油润滑油。

作为优选，利用塑料具有弹性的功能，为了防止防护板在两个支撑板间卡住，所述防护板为塑料板。

作为优选，为了方便操作，所述控制按键为轻触按钮。

作为优选，为了提供良好的人机显示界面，所述显示屏为液晶显示屏。

作为优选，为了方便遥控操作电表，所述主体内还设有蓝牙。

本发明的有益效果是，该基于物联网的安全可靠的智能仪表通过驱动单元运行带动滑动杆移动，使两个夹板相互靠近并夹住外部设施，进而实现了电表的安装固定，不仅如此，通过保护机构控制防护板的升降，使电表在闲置时防护板位于显示屏同一高度并将其与外部隔离，防止被破坏，从而提高了电表的安全系数，同时信号处理电路具有增益可调的作用，能够满足不同等级的输入信号的采集，提高了信号处理电路的可靠性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的基于物联网的安全可靠的智能仪表的结构示意图；

图2是本发明的基于物联网的安全可靠的智能仪表的保护机构的俯视图；

图3是本发明的基于物联网的安全可靠的智能仪表的固定单元的结构示意图；

图4是本发明的基于物联网的安全可靠的智能仪表的驱动单元的结构示意图；

图5是本发明的基于物联网的安全可靠的智能仪表的系统原理图；

图6是本发明的基于物联网的安全可靠的智能仪表的信号处理电路的电路原理图；

图中：1.主体，2.固定单元，3.保护机构，4.显示屏，5.控制按键，6.支撑杆，7.第一电机，8.第一连杆，9.滑动块，10.滑动杆，11.第二连杆，12.防护板，13.支撑板，14.滑动杆，15.限位环，16.限位杆，17.第三连杆，18.固定杆，19.第四连杆，20.第五连杆，21.固定轴，22.第六连杆，23.连接块，24.夹板，25.压力传感器，26.固定板，27.第二电机，28.齿轮，29.主动齿，30.从动齿，31.驱动杆，32.开口，33.限位块，34.中央控制模块，35.压力检测模块，36.操作显示模块，37.操作控制模块，38.电机控制模块，u1.集成电路，c1.第一电容，c2.第二电容，c3.第三电容，r1.第一电阻，r2.第二电阻，r3.第三电阻，r4.第四电阻，r5.第五电阻，r6.第六电阻，r7.第七电阻。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图6所示，一种基于物联网的安全可靠的智能仪表，包括主体1、保护机构3和两个固定单元2，两个所述固定单元2分别设置在主体1的两侧，所述主体1上设有显示屏4和若干控制按键5；

所述保护机构3包括支撑杆6、第一电机7、第一连杆8、滑动块9、滑动杆10、防护板12、两个第二连杆11和两个支撑板13，所述支撑杆6的底端固定在主体1上，所述第一电机7固定在支撑杆6的顶端，所述第一电机7与第一连杆8传动连接，所述第一连杆8与滑动块9铰接，所述滑动块9套设在滑动杆10上，两个所述第二连杆11分别设置在滑动块9的两侧，所述滑动杆10通过第二连杆11与防护板12固定连接，两个所述支撑板13分别设置在防护板12的两侧且与主体1固定连接；

所述固定单元2包括滑动杆14、第三连杆17和两个固定组件，两个所述固定组件分别设置在滑动杆14的两侧，所述滑动杆14的一端设置在主体1上，所述滑动杆14的另一端与第三连杆17的中端固定连接，所述固定组件包括固定杆18、第四连杆19、第五连杆20、固定轴21、第六连杆22、连接块23和夹板24，所述固定杆21与主体1固定连接，所述第四连杆19的一端与第三连杆17铰接，所述第四连杆19的另一端通过第五连杆20与连接块23铰接，所述第五连杆20的中端与固定杆18远离主体1的一端铰接，所述固定轴21与固定杆18固定连接，所述固定轴21通过第六连杆22与连接块23铰接，所述夹板24固定在连接块23上，所述夹板24上设有压力传感器25；

所述主体1内设有信号处理模块，所述信号处理模块包括信号处理电路，所述信号处理电路包括集成电路u1、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第一电容c1、第二电容c2和第三电容c3，所述集成电路u1的型号为1b31，所述集成电路u1的传感器电源端通过电桥电路接地，所述集成电路u1的输入端与电桥电路连接，所述集成电路u1的负电源端外接-15v直流电压电源，所述集成电路u1的负电源端分别通过第一电容c1和第二电容c2接地，所述集成电路u1的公共端接地，所述集成电路u1的电源端外接15v直流电压电源，所述集成电路u1的基准端通过第三电容c3接地，所述集成电路u1的阀值端通过第五电阻r5与集成电路u1的333.3倍阀值端连接，所述集成电路u1的桥激励输出调节端通过第六电阻r6和第七电阻r7组成的串联电路与集成电路u1的可调端连接；

所述电桥电路包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3和第四电阻r4，所述集成电路u1的传感器电源端分别通过第一电阻r1和第二电阻r2组成的串联电路、第三电阻r3和第四电阻r4组成的串联电路接地，所述集成电路u1的正输入端分别与第一电阻r1和第二电阻r2连接，所述集成电路u1的负输入端分别与第三电阻r3和第四电阻r4连接。

作为优选，为了能够带动滑动杆14的移动以实现固定效果，所述主体1内设有两个驱动单元，所述驱动单元的数量与固定单元2的数量相等且一一对应，所述驱动单元包括固定板26、驱动杆31和两个驱动组件，两个所述驱动组件分别设置在驱动杆31的两侧，所述驱动组件包括第二电机27和齿轮28，所述第二电机27固定在固定板28上且与齿轮28传动连接，所述齿轮28上设有若干主动齿29，所述主动齿29周向均匀分布在齿轮28的半圆周面上，所述驱动杆31的两侧均设有若干从动齿30，所述驱动杆31上的从动齿30与齿轮28上的主动齿29啮合，所述主体1上设有通孔，所述驱动杆31通过通孔与滑动杆固定连接。

作为优选，为了固定驱动杆31的移动轨迹，所述驱动单元还包括两个限位块33，所述驱动杆31内设有开口32，两个所述限位块33均固定在固定板26上且设置在开口32内。

作为优选，为了固定滑动杆14的移动轨迹，所述固定单元2还包括限位环15和两个限位杆16，两个所述限位杆16分别设置在限位环15的两端，所述限位环15通过限位杆16与固定杆18固定连接，所述限位环15套设在滑动杆14上。

作为优选，为了提高电表的智能化程度，所述主体1内设有中央控制装置，所述中央控制装置包括中央控制模块34、与中央控制模块34连接的压力检测模块35、操作显示模块36、操作控制模块37和电机控制模块38，所述压力传感器25与压力检测模块35电连接，所述显示屏4与操作显示模块36电连接，所述控制按键5与操作控制模块37电连接，所述第一电机7和第二电机27均与电机控制模块38电连接。

作为优选，为了减少防护板12在两个支撑板13间移动时产生的摩擦力，所述防护板12的两侧均涂油润滑油。

作为优选，利用塑料具有弹性的功能，为了防止防护板12在两个支撑板13间卡住，所述防护板12为塑料板。

作为优选，为了方便操作，所述控制按键5为轻触按钮。

作为优选，为了提供良好的人机显示界面，所述显示屏4为液晶显示屏。

作为优选，为了方便遥控操作电表，所述主体1内还设有蓝牙。

在安装该电表时，通过主体1内部的驱动单元带动固定单元2运行，使该智能电表实现稳定的安装。在驱动单元运行时，由中央控制模块34控制电机控制模块38，使第二电机27运行带动齿轮28转动，齿轮28上的主动齿29与驱动杆31上的从动齿30啮合，从而使驱动杆31滑动带动滑动杆14向远离主体1的方向移动，在滑动杆14移动的同时，第三连杆17也随之移动，带动固定单元2中两个第四连杆19之间的夹角增大，使两个第五连个20远离主体1的一端相互靠近，带动两个连接块23相互靠近，从而使夹板24夹住外部的设施，此时夹板24上的压力传感器25检测到压力数据，通过压力检测模块35传递给中央控制模块34，使驱动单元停止运行，从而实现了安装固定效果。该基于物联网的安全可靠的智能仪表通过驱动单元运行带动滑动杆14移动，使两个夹板24相互靠近并夹住外部设施，进而实现了电表的安装固定。

当人们需要观察电表上的显示屏4以了解用电状况时，利用控制按键5通过操作控制模块37向中央控制模块34发出指令，使电机控制模块38控制第一电机7运行，带动第一连杆8转动，使滑动块9在滑动杆10上移动的同时，拉动滑动杆10向上移动，由于滑动杆10通过第二连杆11与防护板12固定连接，因此防护板12也随之向上移动，此时人们可观察到显示屏4上的数据，进而了解用电状况。当无需观察显示屏4时，第一电机7带动第一连杆8转动，通过滑动块9使滑动杆10和防护板12向下移动，使防护板12移动至显示屏4同一高度，从而将显示屏4与外部隔离，防止外部破坏，进而提高了电表的安全系数。该基于物联网的安全可靠的智能仪表通过保护机构3控制防护板12的升降，使电表在闲置时防护板12位于显示屏4同一高度并将其与外部隔离，防止被破坏，从而提高了电表的安全系数。

在信号处理电路中，该电路把传感器的测量信号变换为0—1ov电压输出。加上电源后，内部基准电压预置为1ov，桥激励输出调节端连接到集成电路u1的可调端时增大桥激励输出电压，若减小桥激励电压输出，则在集成电路u1的阀值端和333.3倍阀值端之间接入电阻。桥测量电桥输出信号通过集成电路u1的正输入端和负输入端送至集成电路u1内部的仪器放大器。放大器增益由集成电路u1的桥激励输出调节端和可调端之间的电阻决定，调节第七电阻r7，即调节放大器的增益。

与现有技术相比，该基于物联网的安全可靠的智能仪表通过驱动单元运行带动滑动杆14移动，使两个夹板24相互靠近并夹住外部设施，进而实现了电表的安装固定，不仅如此，通过保护机构3控制防护板12的升降，使电表在闲置时防护板12位于显示屏4同一高度并将其与外部隔离，防止被破坏，从而提高了电表的安全系数，信号处理电路具有增益可调的作用，能够满足不同等级的输入信号的采集，提高了信号处理电路的可靠性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。