一种远程自供电管道流体流量监控器制造技术

技术编号:14860071 阅读:15 留言:0更新日期:2017-03-19 12:36
本发明专利技术公开了一种远程自供电管道流体流量监控器,包括流体发电装置和储能监测装置,所述的储能监测装置包括智能控制板和充电电池,所述的智能控制板包括微控制器、无线通信模块。本发明专利技术通过流体发电装置将流体能量转换为电能,并储存在充电电池上,实现了自供电和能量保存的技术效果;通过WIFE模块或GPRS模块,实现了无线远程传输的技术效果;通过微控制器来分析流体流速信息,从而起到了监控管道流体流量的技术效果,省掉了流体监控模块,使结构更加简单,成本低廉,体积更小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及流体监控领域,尤其涉及一种远程自供电管道流体流量监控器
技术介绍
水是地球上最常见的物质之一,是包括无机化合、人类在内所有生命生存的重要资源,也是生物体最重要的组成部分,水在生命演化中起到了重要作用,它是一种狭义不可再生,广义可再生资源。水是生命之源,一个城市、一个家庭乃至人们的生活时时刻刻都离不开水,我国人均水资源量只有2100立方米,仅为世界人均水平的28%,水资源供需矛盾突出,全国年平均缺水量500多亿立方米,三分之二的城市缺水,农村有近3亿人口饮水不安全。在城市中,水通过供水管网输送到各家各户,然而城市供水管网系统在其运行过程中,由于各种无法预测甚至无法控制等因素的影响,会不可避免地受到一定程度的损坏,造成部分自来水的漏失,据统计,我国城市普遍存在供水管网漏失。针对如何有效的检测水管漏水,申请公布号为CN101871834A的一种无线远程漏水探测设备与系统,采用电池供电、能够实现无线远程漏水监测,相较于传统的声波监测来说,能够更加及时的发现漏水问题以及更准确的发现漏水地点,然而该专利采用电池供电,使得供电系统不能再生,存在局限性;该专利主要针对的是地下水管的漏水监测,需要将该设备放置在地下水管上,在出现设备故障时存在不好维修等问题;同时该装置不适合家庭个人使用,家庭个人使用中也存在着水龙头水管漏水、忘关水龙头等现象。申请公布号为CN103471654A的自供电流体量监测系统,包括水管、流体发电机、流量监测模块、集能芯片、电力储存模块、升压电路、单片机、液晶屏,能够完成流量监测、计费显示、温度测量、蓝牙传输等功能,但该专利技术有流量监测模块、升压模块以及液晶屏显示电能,耗能大并且系统复杂,价格昂贵,故而具有明显的缺陷。因此,有必要设计一种功耗和自供电合理、同时支持无线远程流体流量监测、并且结构更加简单且价格便宜的管道流体监控器。
技术实现思路
本专利技术为解决上述问题提供一种远程自供电管道流体流量监控器,通过流体发电装置将流体能量转换为电能,并储存在充电电池上,实现了自供电和能量保存的技术效果;通过WIFE模块或GPRS模块,实现了无线远程传输的技术效果;通过微控制器来分析流体流速信息,从而起到了监控管道流体流量的技术效果,并省掉了流体监控模块,使结构更加简单,成本低廉,体积更小;同时该监控器只在有流体流动的情况下才唤醒单片机和无线远程传输,不需要持续性的消耗电能,使得自供电系统足以提供用电电路的使用。为实现上述目的,达到上述效果,本专利技术通过以下技术方案实现:一种远程自供电管道流体流量监控器,包括流体发电装置和储能监测装置,所述的流体发电装置通过导线与储能监测装置连接,所述的储能监测装置包括智能控制板和充电电池,所述的智能控制板包括微控制器、无线通信模块,所述的智能控制板通过导线与充电电池、流体发电装置连接,所述的流体发电装置连接在管道上,将流体能量转换为电能,储存在充电电池上,供智能控制板工作,所述的微控制器根据接收到的电信号得出流体流速信息,并控制无线通信模块将流体流量信息实时发送到服务器端,所述的无线通信模块为WIFE模块或GPRS模块,可实现无线远程传输。进一步的,所述的流体发电装置包括外壳、微型发电机、固定转轴、水轮机与管道接口,所述的微型发电机通过固定转轴与水轮机连接,所述的微型发电机包括转子、定子,所述的定子固定在外壳上,所述的管道接口包括进水口与出水口,所述的进水口、出水口与管道连接。进一步的,所述的无线通信模块可接收服务器端上的控制信号,并将其信息传输到微控制器上进行处理,从而控制整个监控器的工作状态。进一步的,所述的智能控制板包括电能收集电路、电池管理电路,所述的流体发电装置经整流电路后与电能收集电路连接,所述的电能收集电路与电池管理电路连接,所述的充电电池与电池管理电路连接。进一步的,所述的微控制器连接有信号整形电路,所述的信号整形电路经整流电路与流体发电装置连接,所述流体发电装置的产生的交流电波形经整流电路后变成脉动直流电波形,经信号整形电路后变成矩形波波形,所述的微控制器接收到电信号的波形为矩形波。进一步的,所述的矩形波周期与交流电周期一致或成正比关系。进一步的,所述的微控制器根据接收到的电信号得出流体流速信息的工作原理为:所述的管道内的流体推动水轮机旋转,通过固定转轴带动转子旋转,与定子切割磁力线,产生交流电,交流电的频率与流体流速成正比关系,微控制器根据接收到的电信号得出交流电频率,从而得到流体流速。进一步的,所述的储能监测装置上连接有指示灯,所述的指示灯与微控制器连接,起到电满指示以及电满时消耗电能的作用。进一步的,所述的充电电池可替换为超级电容,所述的流体发电装置经整流电路后与超级电容连接。本专利技术的有益效果是:1、与传统人工判断监测漏水来说,本专利技术适用于包括水、油、气等管道流体的流量监控,通过微控制器来分析流体流速信息,并将流体流量信息通过无线通信模块,无线近程传输到服务器端,由服务器端处理并发出泄漏预警,实现实时自动化监测,使人们能了解自家管道流体的流量使用状况,从而能更及时的发现流体泄露,相较于人工监测,得到的信息更多、耗费的精力更少、结果更加准确有效,发现流体泄露的速度更快;2、与使用电池供电或采用流体供电却使用大功耗用电电路的产品来说,通过流体发电装置将流体能量转换为电能,并储存在充电电池上,实现了自供电和能量保存的技术效果,同时该监控器只在有流体流动的情况下才唤醒微控制器和无线通信模块,不需要持续性的消耗电能,再加上本身电路更加简单,使得自供电系统足以提供用电电路的使用;3、目前出现的产品和专利技术在实现水力发电和流体监测都是分开来完成的,即需要使用水力发电机和流体监测模块共两个组件,而本专利技术通过将交流电波形转化为矩形波波形,通过微控制器对矩形波波形的处理得出流体流速信息,从而起到了监控管道流体流量的技术效果,在保证能得到有效流体流量信息的同时,省去了流体监控模块,使结构更加简单,成本更加低廉,体积更小;综上,本专利技术是一种功耗和自供电合理、同时支持无线远程流体流量监测、并且结构更加简单且价格便宜的管道流体监控器。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后,本专利技术的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解,构成本申请的一部分,本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术,并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中:图1为本专利技术涉及的一种远程自供电管道流体流量监控器的框架示意图;图2为本专利技术涉及的一种远程自供电管道流体流量监控器连接在管道上的示意图;图3为本专利技术涉及的储能监测装置的内部示意图;图4为本专利技术涉及的流体发电装置的内部结构示意图;图5为本专利技术涉及的无线通信模块与服务器端通信时的示意图;图6为本专利技术涉及的微控制器采集流体流量信息的电路示意图;图7为本专利技术涉及的流体发电装置自供电的电路示意图;图8为本专利技术涉及的交流电波形经整流电路、信号整形电路后的波形变化示意图;图9为与本专利技术配合使用的服务器端根据流体流速所进行漏水检测的流程示意图;图10为本专利技术涉及的流体发本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种远程自供电管道流体流量监控器,包括流体发电装置(1)和储能监测装置(3),其特征在于:所述的流体发电装置(1)通过导线与储能监测装置(3)连接,所述的储能监测装置(3)包括智能控制板(31)和充电电池(32),所述的智能控制板(31)包括微控制器(311)、无线通信模块(312),所述的智能控制板(31)通过导线与充电电池(32)、流体发电装置(1)连接,所述的流体发电装置(1)连接在管道(4)上,将流体能量转换为电能,储存在充电电池(32)上,供智能控制板(31)工作,所述的微控制器(311)根据接收到的电信号得出流体流速信息,并控制无线通信模块(312)将流体流量信息实时发送到服务器端(5),所述的无线通信模块(312)为WIFE模块或GPRS模块,可实现无线远程传输。

【技术特征摘要】
1.一种远程自供电管道流体流量监控器,包括流体发电装置(1)和储能监测装置(3),其特征在于:所述的流体发电装置(1)通过导线与储能监测装置(3)连接,所述的储能监测装置(3)包括智能控制板(31)和充电电池(32),所述的智能控制板(31)包括微控制器(311)、无线通信模块(312),所述的智能控制板(31)通过导线与充电电池(32)、流体发电装置(1)连接,所述的流体发电装置(1)连接在管道(4)上,将流体能量转换为电能,储存在充电电池(32)上,供智能控制板(31)工作,所述的微控制器(311)根据接收到的电信号得出流体流速信息,并控制无线通信模块(312)将流体流量信息实时发送到服务器端(5),所述的无线通信模块(312)为WIFE模块或GPRS模块,可实现无线远程传输。
2.根据权利要求1所述的一种远程自供电管道流体流量监控器,其特征在于:所述的流体发电装置(1)包括外壳(11)、微型发电机(12)、固定转轴(13)、水轮机(14)与管道接口(15),所述的微型发电机(12)通过固定转轴(13)与水轮机(14)连接,所述的微型发电机(12)包括转子(121)、定子(122),所述的定子(122)固定在外壳(11)上,所述的管道接口(15)包括进水口(151)与出水口(152),所述的进水口(151)、出水口(152)与管道(4)连接。
3.根据权利要求1所述的一种远程自供电管道流体流量监控器,其特征在于:所述的无线通信模块(312)可接收服务器端(5)上的控制信号,并将其信息传输到微控制器(311)上进行处理,从而控制整个监控器的工作状态。
4.根据权利要求1所述的一种远程自供电管道流体流量...

【专利技术属性】
技术研发人员:林振华伏小强
申请(专利权)人:苏州创必成电子科技有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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