具有漏水监控功能的智能水表的原理及设计

今天为大家介绍一项国家发明授权专利——具有漏水监控功能的智能水表。该专利由玉环县红日阀门有限公司申请，并于2016年12月28日获得授权公告。

内容说明

本实用新型涉及水表领域， 具体涉及一种具有漏水监控功能的智能水表。

发明背景

目前国内外的节水装置或系统种类繁多，广泛应用于农业灌溉、工业生产、家庭用水等，大到农业的灌溉系统，小到家居用的抽水马桶，无处不体现人们的节水思想。目前基于家庭节水的装置的种类比较多，比如节水马桶、节水水龙头、节水洗衣机、节水控制系统等。但针对水龙未关紧滴漏水及水龙头忘记关水而造成水浪费的问题，没有专门的解决方案。一个不关紧的水龙头，一个月可以流掉1至6立方米水；一个漏水的马桶，一个月要流掉3至25立方米水；一个城市如果有60万个水龙头关不紧、20万个马桶漏水，一年可损失上亿立方米的水。因此，在日常生活中节约用水是很有必要的。

同时，生活中常常由于水管老化、渗漏、破裂、水龙头没关紧或者忘记关等原因出现漏水，这样不仅造成水资源浪费、水费增加，而且会危及建筑物导致房屋破坏和财产损失，尤其在住宅密集区，一处漏水可能会给临近及下层多单元造成损失，给居民的日常生活带来不便。或者在高档酒店等地方，可能因为水管爆裂导致水灾，这样就或严重顺坏酒店内的高档设施，这样的情况再现实生活中屡见不鲜。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种准确性强、监控功能全面、成本低且维修频率小的具有漏水监控功能的智能水表及其智能控制方法。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种具有漏水监控功能的智能水表，包括水表主体（100），在水表主体（100）上设置有控制器（200）、电磁阀（700）、进水管道（500）和出水管道（600），所述的进水管道（500）内设置有具有额定压力差的单向阀（400），在单向阀（400）与水表主体（100）之间设置有辅助叶轮（300），且辅助叶轮（300）每转一圈所经过的水流量是固定的已知值，单向阀（400）上开设有细孔（4022），经过细孔（4022）上的水能够喷射到辅助叶轮（300）上并使辅助叶轮（300）旋转，辅助叶轮（300）上设置有感应叶轮转数和一次性旋转时间的感应器，所述的感应器和电磁阀（700）分别与控制器（200）连接。

通过辅助叶轮（300）结合感应器和控制器（200）来实现水表对水管的暴漏和微漏监控功能，当出现漏水情况时可以及时的断水进而达到了减少水资源浪费的效果。同时，通过单向阀（400）和细孔（4022）的设计来实现了微量水流扩大效果并具有结构简单，制造成本低的效果。

对上述技术方案做进一步的设计：所述的控制器（200）包括用于对辅助叶轮（300）的转数进行计数并在连续时间内具有额定最大转数的叶轮转数计数模块、用于对辅助叶轮（300）的转数进行计时并在连续时间内具有第一额定最大时长的第一计时模块、用于对叶轮转数计数模块的计数值进行清零的叶轮转数计数清零模块、用于对第一计时模块的计时值进行清零的第一计时清零模块和用于控制电磁阀（700）的电磁阀控制模块。

通过控制器（200）的叶轮转数计数模块、叶轮转数计数清零模块、第一计时模块、第一计时清零模块和电磁阀（700）控制模块实现了智能监控效果，进而提高了其控制精度。

同时，所述的控制器（200）设置有对叶轮转数计数模块的额定最大转数进行输入的额定转数输入模块和对第一计时模块的第一额定最大时长进行输入的第一额定计时输入模块。这使得通过额定转数输入模块和第一额定计时输入模块的设置可以方便并灵活的对额定数值进行调整，进而提高了该水表的适用性能和实用性能。

所述的控制器（200）上设置有无线控制模块，通过无线控制模块，可以通过无线终端比如手机来实现对该水表的控制，其控制范围包括对水表读数的显示、对额定转数输入模块的数值调整，对电磁阀（700）的开与关进行的控制。进而达到了高端无线智能化操作的效果。

本发明所述的水表主体（100）内置有水表叶轮，且所述的水表叶轮上设置有监测水表叶轮的传感器。通过传感器监测水表叶轮，当传感器感应水表叶轮不工作时，而感应器感应辅助叶轮在工作，那么在辅助叶轮持续相对较短的时间后，则判断水管微漏，此时就可以关闭电磁阀。进而缩短微漏的时间，降低浪费量。

所述的控制器上还设置有当水表叶轮停止而辅助叶轮工作时对辅助叶轮旋转进行计时的第二计时模块，所述的第二计时模块设有一次性持续旋转的第二额定最大时长，当计时超过第二额定最大时长时，则通过控制器（200）关闭电磁阀，控制器还包括对第二额定最大时长进行输入的第二额定时长输入模块和对第二计时模块的计时进行清零的第二计时清零模块，所述的第二额定最大时长小于第一额定最大时长。通过监控水表的叶轮情况来判断微漏的情况，进而缩短了微漏的判断时间，进而减少了水资源的浪费。

一种智能水表的智能控制方法，包括微漏监控方法和爆漏监控方法。

所述的微漏控制方法为：当传感器感应到水表叶轮在旋转，且单向阀（400）两侧存在压力差但小于额定压力差，此时单向阀（400）处于关闭状态，由于其在微漏存在压力差，水流在压力差的带动下通过细孔（4022）喷射至叶轮上并使辅助叶轮（300）快速旋转，而感应器在感应辅助叶轮（300）旋转时，通过控制器（200）的第一计时模块进行计时，当一次性达到第一额定最大时长时判定为漏水，此时，通过电磁阀控制模块控制电磁阀（700）关闭，反之，则通过第一计时清零模块对数据进行清零，并进入等待期，当传感器感应到水表叶轮停止旋转时，且单向阀（400）两侧存在压力差但小于额定压力差，此时单向阀（400）处于关闭状态，由于其在微漏存在压力差，水流在压力差的带动下通过细孔（4022）喷射至叶轮上并使辅助叶轮（300）快速旋转，而感应器在感应辅助叶轮（300）旋转时，通过控制器（200）的第二计时模块进行计时，当一次性达到第二额定最大时长时判定为漏水，此时，通过电磁阀控制模块控制电磁阀（700）关闭，反之，则通过第二计时清零模块对数据进行清零，并进入等待期。

所述的爆漏控制方法为：当单向阀（400）两侧存在压力差但大于额定压力差，此时单向阀（400）打开辅助叶轮（300）旋转，通过控制器（200）的叶轮转数计数模块进行计数，当一次性达到额定最大转数时判定为漏水，此时，通过电磁阀（700）进行关闭，反之，则通过叶轮转数计数清零模块对数据进行清理，并进入等待期。

上述等待期为辅助叶轮停止旋转至下次开始旋转的等待时间，通过其监控方法，可以实现水表对水管的漏水进行监控，且其具有监控逻辑方法简单，监控精度高的效果。