一种NB-IOT阀控水表的制作方法

本实用新型涉及一种智能水表技术领域，尤其涉及基于蜂窝的一种NB-IOT阀控水表。

背景技术：

NB-IOT是IOT领域的一个新兴技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，NB-IOT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接，NB-IOT水表与传统的小无线或物联网水表相比虽然有着很多优点，但作为阀控水表存在一个主要问题是实时性不强，NB-IOT水表是运用了物联网技术作为通讯的载体，当水表的物联网模块和基站通讯时，功耗在几十甚至上百个毫安，对于电池供电的水表来说，如果持续时间长，这是致命的功耗，解决的方法是控制模块的工作时间，需要通讯时，模块处于活跃状态，不需要通讯时，模块处于睡眠状态，功耗降低至3微安左右，作为水表抄表，一天主动发送一条或几条抄表数据，功耗完全满足要求，但作为阀控水表，后台系统需要远程控制开关阀门时，如果还采用水表端模块主动发起数据连接模式，就不能响应后台的指令，没法体现阀控水表的功能要求，这是目前NB-IOT阀控水表没法解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型提出一种NB-IOT阀控水表，克服了NB-IOT阀控水表的远程控制的难题。

本实用新型所采用的技术方案是：

NB-IOT阀控水表包括温度传感器、流量传感器、位置传感器、电压传感器、阀门位置传感器、NB-IOT模块、2G物联网模块、主控制单元、电源管理模块以及触摸开关，

所述温度传感器与主控制单元相连接，用以采集水表温度，在环境温度过低时，及时发出报警信号，防止低温时水表冻爆；

所述流量传感器与主控制单元相连接，用以采集水表流量，主控制单元判断用水量是否超出预设值，如果超出，则控制阀门关闭；

所述位置传感器与主控制单元相连接，用以采集水表位移；

所述电压传感器与主控制单元相连接，用以采集电池电压，电池电压低于设定值时报警，主控单元发送数据时，采集电池电压信号，若电压低于限定值，则发送报警并关闭模块电源；

所述阀门位置传感器与主控制单元相连接，用以采集阀门的开关状态；

所述主控制单元与NB-IOT模块或2G物联网模块连接，用于主控制单元与服务平台的数据交互，所述电源管理与主控制单元相连接，用以提供电能，所述水表中嵌入基于蜂窝的NB-IOT模块或2G物联网模块，用户可以根据选择使用所述基于蜂窝的NB-IOT模块或2G物联网模块，采用基于蜂窝的窄带物联网传输方式时，数据格式可采用直连的UDP模式或经过第三方平台的COAP模式，设定主控单元的时间，时间到时打开NB-LOT模块或2G模块，把采集到的数据，例如流量参数，温度参数，位置参数发送到后台系统，等待后台系统返回信号指令，并根据上位指令做出相应的处理，如打开或关闭阀门，设定用水量等；

所述触摸开关与主控制单元相连接，用以实现对阀门的控制，当阀门关闭时，轻触触摸开关，主控单元向后台系统发送一天数据，后台根据实际情况作出打开阀门或维持现状的指令，实现水表跟后台实时通讯，解决通讯不及时的问题；

进一步的，所述温度传感器、所述流量传感器、所述位置传感器以及所述电压传感器均采用霍尔传感器。

本实用新型的优点和有益效果在于：

1.可选择的UDP/COAP或GPRS/CDMA传输

水表内嵌入NB-IOT物联网模块及2G物联网模块，可根据用户选择实现UDP/COAP模式传输数据或2G物联网的GPRS/CDMA传输模式，采用NB-IOT的物联网传输方式时，数据格式可采用直连的UDP模式或经过第三方平台的COAP模式。根据客户的需求采用单次定时发送数据或可以根据需要读取实时及历史数据，服务平台接收数据并在显示，接收平台数据存放在服务器上，各个授权部门根据需要通过共享的网络读取服务器的数据，用于数据分析、管理和收费。

2本设计水表除采用正常的设计外，加入了数据检测流程，正常情况下，水表NB-IOT模块每次和后台通讯需要耗时30秒，本设计中，除正常发送数据指令外，加入了一台数据检测指令，该指令每次只需要耗时1秒，若上位发送数据指令给模块，模块根据上位后台系统的指令来执行，若上位后台系统没有指令给模块，模块则进入睡眠状态，该功耗远小于正常上报数据的功耗，每天可以发送多次的数据检测信号，如果有开阀或关阀的指令，水表则能够在短时间内收到，达到NB-IOT水表准实时通讯的要求。

3.采用多种传感器传输水表信号：检测水表流量的数据采集传感器、检测水表移位的位置传感器、检测电池电压的传感器、检测环境温度的传感器、检测阀门位置的传感器。采用P-N结作为水表温度传感器，结合相应的软件，达到±0.5℃的采样精度，实现温度采集的最低成本，在环境温度过低时，及时发出报警信号，防止低温时水表冻爆。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的物联网水表的概略构成图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一个实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，为本实用新型的一个具体实施例。一种NB-IOT阀控水表，包括温度传感器、流量传感器、位置传感器、电压传感器、阀门位置传感器、NB-IOT模块、2G物联网模块、主控制单元、电源管理模块以及触摸开关，

所述温度传感器与主控制单元相连接，用以采集水表温度，在环境温度过低时，及时发出报警信号，防止低温时水表冻爆；

所述流量传感器与主控制单元相连接，用以采集水表流量，主控制单元判断用水量是否超出预设值，如果超出，则控制阀门关闭；

所述位置传感器与主控制单元相连接，用以采集水表位移；

所述电压传感器与主控制单元相连接，用以采集电池电压，电池电压低于设定值时报警，主控单元发送数据时，采集电池电压信号，若电压低于限定值，则发送报警并关闭模块电源；

所述阀门位置传感器与主控制单元相连接，用以采集阀门的开关状态；

所述主控制单元与NB-IOT模块或2G物联网模块连接，用于主控制单元与服务平台的数据交互，所述电源管理为主控制单元提供电能，所述水表中嵌入基于蜂窝的NB-IOT模块或2G物联网模块，用户可以根据选择使用所述基于蜂窝的NB-IOT模块或2G物联网模块，采用基于蜂窝的窄带物联网传输方式时，数据格式可采用直连的UDP模式或经过第三方平台的COAP模式，设定主控单元的时间，时间到时打开NB-LOT模块或2G模块，把采集到的流量参数，温度参数，位置参数发送到后台系统，等待后台系统返回信号指令，并根据上位指令做出相应的处理，如打开或关闭阀门，设定用水量等；

所述触摸开关与主控制单元相连接，当阀门关闭时，轻触触摸开关，主控单元向后台系统发送一天数据，后台根据实际情况作出打开阀门或维持现状的指令，使表跟后台的实时通讯，解决通讯不及时的问题；

进一步的，所述温度传感器、所述流量传感器、所述位置传感器以及所述电压传感器均采用霍尔传感器。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，实施例中的装置中的部件可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的部件可以合并为一个部件，也可以进一步拆分成多个子部件。