一种多功能远传水表系统的制作方法

本发明涉及仪器仪表领域，尤其涉及一种具有多种实用功能的远传水表系统。

背景技术：

水表是测量水流量的仪表，几乎每家每户都会用到，目前常用的类型为传统水表和智能ic卡水表。但是随着生活和科技水平的发展，无论是用户还是供水公司都对水表在日常生活中的应用，提出越来越多的要求，传统水表仅具有显示水量的单一功能，精度低，并且还使用着入户抄表，这种有着效率低、易出错，工作量非常巨大等诸多缺点的抄表方式，即使是智能ic卡水表，也需要客户手持ic卡去营业厅办理缴费业务，对于用户来说也是比较不方便的，同时随着智能生活风潮的兴起，用户也对水表提出了防冻，可远程控制，远程锁定，用水异常报警等诸多功能要求，供水公司也希望水表可提供自动计费上传，费用预警，欠费自动锁阀，区域用水异常报警等功能，目前传统水表和智能ic卡水表均无法满足这些要求。

技术实现要素：

为了克服现有传统水表和智能ic卡水表功能单一，且使用不方便的不足，本发明提供一种多功能远传水表系统，该多功能远传水表系统功能不仅具有多种实用功能，而且使用简单方便，不仅能满足如今用户越来越多的需求，还可大大减小供水公司的工作量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多功能远传水表系统，所述系统包括若干远传水表终端，若干区域数据传输模块，远程控制中心和若干服务终端，所述远传水表终端与区域数据传输模块相连，所述区域数据传输模块与远程控制中心相连，所述远程控制中心与服务终端相连；

所述远传水表终端结构包括直读式水表、控制单元、电磁阀、时钟模块、主控芯片、数据采集芯片、安全模块、数据存储器、数据显示单元、电源供应线路、电路管理模块，备用电源和无线数据传输器，所述直读式水表腔体下端设有活塞，活塞下端设有气压杆，所述直读式水表腔体内设有电阻丝，所述电阻丝与主控芯片相连，所述控制单元一端与主控芯片相连，所述控制单元另一端与电磁阀相连，所述电磁阀设在所述直读式水表的进水端，所述电源供应线路与电路管理模块相连，所述电路管理模块与主控芯片相连，所述备用电源与电路管理模块相连，所述数据采集芯片一端与直读式水表相连，所述数据采集芯片另一端与所述安全模块相连；所述安全模块另一端与主控芯片相连，所述时钟模块与主控芯片相连，所述数据存储器与主控芯片相连；所述数据显示单元与主控芯片相连；无线数据传输器与主控芯片相连；

所述区域数据传输模块设在区域水管主干道处，包括电磁流量计，数据接收器，主控芯片，安全模块，控制器，电磁阀，无线数据发射器，数据存储器，电源供应线路，电路管理模块，备用电源。所述数据接收器与所述主控芯片相连，所述电磁流量计与所述安全模块相连，所述安全模块另一端与主控芯片相连，所述电磁阀设在管道进水端，所述电磁阀与所述控制器相连，所述控制器另一端与主控芯片相连，所述电源供应线路与电路管理模块相连，所述电路管理模块与主控芯片相连，所述备用电源与电路管理模块相连，所述数据存储器与主控芯片相连，所述无线数据发射器与主控芯片相连；

所述远程控制中心包括：远传水表数据接收与发射模块，数据分析模块，互联网连接端，所述远传水表数据接收与发射模块一端与所述的区域数据传输模块通过无线网络相连，所述远传水表数据接收与发射模块另一端与数据分析模块相连，所述数据分析模块另一端与互联网连接端相连；

服务终端为网路平台或基于手机的软件平台，服务终端通过互联网与远程控制中心的互联网终端相连。

远传水表终端的备用电源为蓄电池，水表平时使用电源供应线路端的电源，当遭遇停电时，电路管理模块会使用备用电源为水表供电，当电路管理模块检测到备用电源电压过低时，会电源供应线路的电给备用电源充电。数据存储器用于储存有远传水表端唯一的身份编码，以及供主控芯片调用的控制管理程序和主控芯片采集到的水表数据，所述控制管理程序包括安全程序、时钟校准程序和数据校验和加密程序，安全程序为数据异常的临界值以及处理办法，如当连续两小时有水流变化时，会通知用户并自动关闭电磁阀；当气温低于0度时会启用电阻丝发热，保证水表不会被冻坏；时钟校准程序定期获得控制中心的时间数据和时钟模块的时间数据，进行对比和校准；数据校验和加密程序对采集到水表的数据以加密形式存储和传输，在远程控制中心设有对应的解密和校验程序，执行校验和解密。所述水表数据包括读数数据、时间数据、编码数据。安全模块可分析水流数据和检测环境温度，当水流数据异常时，会调用安全程序进行处理。无线数据传输器基于无线网络连接到区域数据传输模块，将数据存储器中水表数据传输到区域数据传输模块，并接受区域数据传输模块的命令。

当气温过低，又遭遇断电时，导致直读式水管腔体内自来水凝固时，水凝固膨胀挤压活塞，活塞下压气压杆使腔体内部空间增大，从而避免了直读式水表被涨破，当水融化后，气压杆会上升，使腔体内部空间恢复到原样。

区域数据传输模块中的数据接收器用于接收该区域所有远传水表终端的数据，其中安全模块带有比对功能，即将各个远传水表终端的流量总和与主干道实时流量进行比对，如果误差超过，即调用安全程序，进行处理，数据存储器用于储存水表终端的数据和安全程序，安全程序为数据异常的临界值以及处理办法，如：流量误差超过3%，即向远程控制中心报警并关闭电磁阀。

远程控制中心汇集所有传智能水表终端的数据，并进行存储和处理，得到用户每月实时的用水数据，供服务终端调用。远程控制中心可控制电磁阀，控制水路的开闭。服务终端也可通过远程控制中心电磁阀，来控制水路的开闭。

本发明的有益效果是：使用户不仅可以随时随地的办理缴纳水费业务，省去了去营业厅排队等待的麻烦，还能实时了解家里的用水情况，防止忘关水龙头的发生。供水公司也可大大减少在抄表方面的人员投入，还可远程控制欠费停水，远程监测管道破裂，减少了开支和损失。

附图说明

下面结合附图和实例对本发明进行进一步说明。

图1是多功能远传水表系统结构示意图。

图2是智能水表终端结构示意图。

图3是区域数据传输模块结构示意图。

图4是远程控制中心结构示意图。

图5是直读式水表结构示意图。

图中1.电阻丝，2.活塞.3.气压杆。

具体实施方式

实例1.

一种多功能远传水表系统，所述系统包括若干远传水表终端，若干区域数据传输模块，远程控制中心和若干服务终端，所述远传水表终端与区域数据传输模块相连，所述区域数据传输模块与远程控制中心相连，所述远程控制中心与服务终端相连；

所述远传水表终端结构包括直读式水表、控制单元、电磁阀、时钟模块、主控芯片、数据采集芯片、安全模块、数据存储器、数据显示单元、电源供应线路、电路管理模块，备用电源和无线数据传输器，所述直读式水表腔体下端设有活塞，活塞下端设有气压杆，所述直读式水表腔体内设有电阻丝，所述电阻丝与主控芯片相连，所述控制单元一端与主控芯片相连，所述控制单元另一端与电磁阀相连，所述电磁阀设在所述直读式水表的进水端，所述电源供应线路与电路管理模块相连，所述电路管理模块与主控芯片相连，所述备用电源与电路管理模块相连，所述数据采集芯片一端与直读式水表相连，所述数据采集芯片另一端与所述安全模块相连；所述安全模块另一端与主控芯片相连，所述时钟模块与主控芯片相连，所述数据存储器与主控芯片相连；所述数据显示单元与主控芯片相连；无线数据传输器与主控芯片相连；

本实例中主控芯片为为msp430单片机，备用电源为锂电池。

所述区域数据传输模块设在区域水管主干道处，包括电磁流量计，数据接收器，主控芯片，安全模块，控制器，电磁阀，无线数据发射器，数据存储器，电源供应线路，电路管理模块，备用电源。所述数据接收器与所述主控芯片相连，所述电磁流量计与所述安全模块相连，所述安全模块另一端与主控芯片相连，所述电磁阀设在管道进水端，所述电磁阀与所述控制器相连，所述控制器另一端与主控芯片相连，所述电源供应线路与电路管理模块相连，所述电路管理模块与主控芯片相连，所述备用电源与电路管理模块相连，所述数据存储器与主控芯片相连，所述无线数据发射器与主控芯片相连；

所述远程控制中心包括：远传水表数据接收与发射模块，数据分析模块，互联网连接端，所述远传水表数据接收与发射模块一端与所述的区域数据传输模块通过无线网络相连，所述远传水表数据接收与发射模块另一端与数据分析模块相连，所述数据分析模块另一端与互联网连接端相连；

本实例中远传水表终端，区域数据传输模块远程控制中心基于nb-iot网络相连。

服务终端为网路平台或基于手机的软件平台，服务终端通过互联网与远程控制中心的互联网终端相连。

实例2.

一种多功能远传水表系统，所述系统包括若干远传水表终端，若干区域数据传输模块，远程控制中心和若干服务终端，所述远传水表终端与区域数据传输模块相连，所述区域数据传输模块与远程控制中心相连，所述远程控制中心与服务终端相连；

所述远传水表终端结构包括直读式水表、控制单元、电磁阀、时钟模块、主控芯片、数据采集芯片、安全模块、数据存储器、数据显示单元、电源供应线路、电路管理模块，备用电源和无线数据传输器，所述直读式水表腔体下端设有活塞，活塞下端设有气压杆，所述直读式水表腔体内设有电阻丝，所述电阻丝与主控芯片相连，所述控制单元一端与主控芯片相连，所述控制单元另一端与电磁阀相连，所述电磁阀设在所述直读式水表的进水端，所述电源供应线路与电路管理模块相连，所述电路管理模块与主控芯片相连，所述备用电源与电路管理模块相连，所述数据采集芯片一端与直读式水表相连，所述数据采集芯片另一端与所述安全模块相连；所述安全模块另一端与主控芯片相连，所述时钟模块与主控芯片相连，所述数据存储器与主控芯片相连；所述数据显示单元与主控芯片相连；无线数据传输器与主控芯片相连；

本实例中主控芯片为为msp430单片机，备用电源为锂电池。

所述区域数据传输模块设在区域水管主干道处，包括电磁流量计，数据接收器，主控芯片，安全模块，控制器，电磁阀，无线数据发射器，数据存储器，电源供应线路，电路管理模块，备用电源。所述数据接收器与所述主控芯片相连，所述电磁流量计与所述安全模块相连，所述安全模块另一端与主控芯片相连，所述电磁阀设在管道进水端，所述电磁阀与所述控制器相连，所述控制器另一端与主控芯片相连，所述电源供应线路与电路管理模块相连，所述电路管理模块与主控芯片相连，所述备用电源与电路管理模块相连，所述数据存储器与主控芯片相连，所述无线数据发射器与主控芯片相连；

所述远程控制中心包括：远传水表数据接收与发射模块，数据分析模块，互联网连接端，所述远传水表数据接收与发射模块一端与所述的区域数据传输模块通过无线网络相连，所述远传水表数据接收与发射模块另一端与数据分析模块相连，所述数据分析模块另一端与互联网连接端相连；

本实例中远传水表终端，区域数据传输模块远程控制中心基于gprs网络相连。

服务终端为网路平台或基于手机的软件平台，服务终端通过互联网与远程控制中心的互联网终端相连。