一种物联网智能水表，赋与每一只水表唯一的代码，使用中心管理计算机通过移动信息通讯网络、互联网物联网网络、及智能卡网络的脱机终端进行集中的信息化管理；用水表的机械检测计量产生的每一供水单位必应收费状态，经即时瞬时通讯、数据交换确认收费后开阀进行新一轮供水，达到分散的水表供水的集中信息化管理控制；不满足下一轮供水条件时报警并继续供完剩余水量后，无需指令不需电源、自动关断水表内阀门；水表的计量数据未经A/D转换，控制未经D/A转换；管理、收费都只有一种计量数据，符合计量法立法宗旨的统一计量要求；将可能结束电子类水表使用机械/电子供水数据双计量、双控制、双显示，全行业大规模违反国家计量法的重大违法现状。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种流量测量装置；更具体地说，涉及一种中心管理计算机通过无线电移动通讯网络及互联网、物联网进行集中/分散管理、收费，装置内电路仅在每一轮供水过程中瞬时上电工作，进行即时协议加密通讯及收费管理，开启装置内安装的阀门；在不满足供水条件时不需电力能自动关断装置内阀门的物联网智能水表。
技术介绍
目前阶段公知公用的水表，主要经历了四代、并同时正在使用，第一代是机械式水表，主流的机械式水表使用“速度式”和“容积法”等测量通过水表的水流体积，并由机械数字滚轮(字轮)或齿轮顶端上的数字指示来显示瞬时流量和累计流量读数。机械式水表计量可靠，但完全依赖人工上门抄表，对数据采集人员和用户的依赖度高，手工采集、人工录入原始数据错误率较高，原始数据采集可靠性不高；管理手段原始落后，效率不高。第二代是电子抄表水表，包括远传抄表类水表和无线电、光电、红外线抄表等类水表，是在机械式水表上叠加非电量电测器件，将水量经模拟/数字转换(A/D转换)成电子脉冲个数，用专门安装的电线或用无线电传送给管理方；电子抄表水表通常没有控制阀门，只抄表，不直接收费，不控制，是缺乏管理执行手段的过渡设备。第三代是智能水表，是电子抄表水表/远传水表的进一步发展；智能水表是在机械式水表上叠加非电量电测器件，并在机械水表上内装阀门和能进行收费和管理的智能电路；将水量经模拟/数字转换(A/D转换)成电子脉冲个数，传送给电子电路，智能水表积累电子脉冲数，并加入水价、时间、阶梯价格诸因素综合计算，收取水费后，再将收取水费的电子数字量转换成供水的模拟量(D/A转换)，控制水表内阀门进行管水供水，因此智能水表有管理执行手段。第四代是物联网水表；用物联网技术取代智能电路。前三代水表基本都是分散型管理方式，但第二代和第三代已具备分散/区域集中管理的趋势。目前，包括现有的第四代物联网水表、智能水表和电子/远传水表都必须24小时不间断供电，即使只是电路休眠状态下极微小的供电，但必须供电才能电子计量。若不供电物联网水表、智能水表和远传水表的工作就失灵、失效！但是，目前即使是世界上最优质的电池在正常使用寿命期内也有一定的猝死率；在需要较大功率驱动电动机关闭水表内阀门时，若因各种原因已配置电源或充电电容器不能供给电流，则必然导致智能水表的失控！目前，在很多智能水表电路上加装了大容量的法拉电容器，这就是事实上的双电源，减少了失控情况的发生，但并没有从根本上解决问题，反而出现了新的供水故障现象，电子水表常因电源问题导致供水中断，而更换电池、拆换水表折腾用户耗工耗时增加管理成本，更换电池成了电子水表的一项专业性较强的日常工作，影响供水用水，增大了供水管水公司的管理成本和工作量。现阶段的物联网水表、智能水表和电子抄表水表，使用非电量的电测技术，将机械水表测量得到的流量信号转换成最终的数字电子信号；例如：在转动的机械计量齿轮上安装永磁铁，相近部位安装干簧管，将水表的机械计量检测的水量这一非电量模拟数据，转换成电子电路可操作、可识别的电子脉冲数字量，由此实现模拟/数字(A/D)转换。机械式计量检测的是机械模拟信号，并最终以机械数字字轮显示累计供水量；而收费和收费后的管理控制是电子数字信号，电子数字量再转换成供水的模拟量(D/A转换)。这种在机械式计量器具中进行模/数(A/D)、数/模(D/A)转换并用于电子控制的工作模式，存在重大缺陷：同时存在两种计量数据，两种计量结果！与计量法的立法宗旨“统一的计量标准”相违背，是违法计量器具！就是日常的供水、用水、缴费管理都是电子数据，计量的检测和显示结果是机械数据，而电子数据只是机械检测过程中的电子变造品；一个用水数据两种显示、两种不同计量读数：缴纳费用依据的是电子脉冲变造品，控制供水用水也是电子脉冲变造品；而电子数据在实际管理中若出现与机械数据不一致，供水管水部门则规定出现不统一时以机械显示数据为准，电子数据仅作为参考数据！这种行业性、大规模违反国家计量法“统一的计量标准”这一根本的立法宗旨的现象不能长期、永久存在下去！同时，由于很多水表长期在用户处工作，水表的外部信用密封极易被破坏，特别是电子类水表内有电路，水表的外部信用铅封是个大问题，存在管理盲点。目前，移动通讯、信息网络，互联网、物联网信息网络的电讯号覆盖面广、使用广泛；但是也有很多水表安装处所信号微弱通讯困难，时有不能进行即时通讯现象，所以，可以考虑要保障供水用水就将智能IC卡网络脱机终端的智能IC卡，作为物联网智能水表集中管理时网络即时通讯、保障供水的保留冗余功能；因此，研发一种“手机式水表”：使用集中管理计算机、每一只水表只有唯一的代码；集中管理计算机有管理对象的详细资料，通过网络对水表供水进行管理、收费；水表电路不依赖工作电源可以脱电工作、仅在收费时瞬时上电工作、进行互联网协议通讯及物联网安全加密数据通讯，实现计算机集中/分散管理，计量统一、用水数据单一传递和显示、收费供水稳定可靠、防止非法非破坏性攻击、若无水费无电也必须能关断表内阀门，适应现阶段经济、技术发展水平的物联网智能水表，全面实现供水信息化集中管理就成为必然。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题在于，将通讯网络、互联网、物联网作为平台，赋与每一只水表唯一的代码，把每一只物联网智能水表做成一只具有最简单收费功能的“手机”；赋与中心管理计算机更多的管理功能，使用目前广泛使用、覆盖面广、成熟的移动信息、通讯网络，互联网、物联网信息网络，及无线电网络通讯技术，利用这些信息传输的现成优势，进行瞬时、即时协议加密数据通讯，实施中心计算机集中管理，高效方便地实施供水管网的信息化、智能化中央集中管理与分散安装水表的管理控制。本专利技术要同时解决的第二个技术问题在于，双计量、双控制、双显示违法计量问题；现有技术的智能水表存在的一个供水用水数据同时有机械数据和电子数据，一个供水两种计量数据，无统一计量违反国家计量法的严重违法行为！本专利技术实现机械计量数据满足一个收费单位，就出现一个必应的收费状态，只有经确认收到水费，才产生下一个供水周期；实现计量统一、用水数据单一传递和显示、收费供水闭环稳定可靠，从原理上、结构上彻底消除电子类水表全行业性、大规模违反国家计量法的双计量根源。本专利技术要解决的第三个技术问题在于，作为电子仪表的电子类水表无电计量问题；提供一种在符合供水条件时无需电源也可准确计量的电子类水表脱电工作方案，即无电也能够准确完成机械计量结果转化为电子收费、电子管理数据。绝对不是电子检测计量即双计量、双控制、双显示的违法计量！从根本上解决作为新型家居电器的现有智能水表或各类电子抄表水表在无电或不供电就可能不计量或计量不准确的问题。本专利技术要解决的第四个技术问题在于，无电关阀问题；现有智能水表很多虽然加了第二电源(例如大容量的法拉电容器)但仍然存在电路损坏、电池电源和法拉电容失效，关不了阀门的问题；在解决第三个问题时即提出脱电计量方案，在水表不间断供水、仅在供水过程中检查确定供水条件时给电子设备瞬时供电、通过网络即时通讯联接中心集中管理电脑，核收水费或核实其它供水条件；若不能收取下一轮供水费用时，无需供电也能自动关断水表内阀门、防止非法非破坏性攻击，从而实现电子货币与实物货物闭环式支付交换。本专利技术要解本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种物联网智能水表，包括机械式水表、与水表为一体的阀门和信息化集中/分散管理的物联网网络通讯电路；其中所述机械式水表，包括进行计量传递的计量齿轮组(36)，及供水量字轮(52)；阀门(5)包括阀体(6)、控制阀门(5)开启的电路板(1)和自动关闭阀门(5)的机械控制机构；其特征在于，在机械水表(50)上叠加的物联网智能水表上外壳(51)内的电路板(1)，安装有互联网协议、物联网安全协议程序和电路，有瞬时上电通过物联网与中心管理计算机进行即时密码通讯、数据交换的功能；电路板(1)并有能执行开启阀门(5)指令的功率驱动电路；在电路板(1)的存储器上赋与每一只水表不同且唯一的数字电子代码，在水表上外壳(51)明显部位有与电子代码相关联的水表代码(62)、与供水管理方联系的通讯方式方法(60)；在水表上外壳(51)上有电路天线(2)、外接天线接口(72)；每个水表的供水量字轮(52)显示的数字、每个水表电路的内部代码，与集中管理计算机内的相应水表代码和供水量、管理内容经校验一一对应；在机械水表(50)停止供水、阀门(5)关闭，控制支柱1(34)作用于安装在控制臂(13)上的开关K1(25)，开关K1(25)处于合上状态时，按压水表上外壳(51)上的应急按键(3)可以给电路板(1)上电并启动电路板(1)工作，电路板(1)有条件给电磁铁(14)、微型减速电动机(19)正方向上电、驱动控制臂(13)正方向开阀局部转动开启阀门(5)；控制支柱1(34)与开关K1(25)脱离、开关K1(25)处于断开状态时，按压应急按键(3)可以给电路板(1)上电并查看电池、电路工作状态和缴费供水情况；电路板(1)上的智能卡启动电路磁性开关(4)贴近水表上外壳(51)；水表内的供水通路(53)上有在未加控制时无电自动关闭的阀门(5)，安装在机械水表(50)内供水通路(53)上的阀门(5)的内结构由阀体(6)、橡胶碗(7)、杠杆(8)、磁滑阀(9)、支杆(27)、滑阀(32)、阀门架(10)组成；橡胶碗(7)上有先导孔(28)、泄流孔(29)、耳朵(30)；橡胶碗(7)整体内有布帘(54)作加强筋、底部内有增加抗压强度的加强板(31)；加强板(31)在加工进橡胶碗(7)前表面粗糙、布满微小孔；阀门(5)的外结构有控制臂(13)，控制臂(13)上并排安装有磁极相互倒置的磁铁1(11)、磁铁2(12)，还安装有电磁铁(14)、开关K1(25)、开关K2(26)，和微型减速电动机(19)，还组合安装有弹簧卡刀1(15)、弹簧卡刀2(16)、弹簧卡刀3(17)；在控制臂(13)作正方向开通阀门(5)的局部转动时，磁铁1(11)、磁铁2(12)隔着阀门架(10)与磁滑阀(9)分别磁作用，磁铁1(11)转动至与磁滑阀(9)未到各自中线的上方，与磁滑阀(9)同性相斥，磁滑阀(9)向下，磁滑阀(9)通过杠杆(8)、支杆(27)、杠杆(8)另一端穿进耳朵(30)的滑阀(32)放开泄流孔(29)，并带动橡胶碗(7)向上运动，从而开通阀门(5)；在开通阀门(5)过程中，未转动至磁滑阀(9)上方各自中线的磁铁1(11)、与磁滑阀(9)的同性相斥力，和磁铁2(12)与磁滑阀(9)异性相吸的力，提供了控制臂(13)向关阀方向转动的动能，从而将关闭阀门(5)所需的能量，寄存在磁铁1(11)与磁滑阀(9)的同性相斥、磁铁2(12)与磁滑阀(9)的异性相吸的位移中；供水过程中控制臂(13)受磁铁1(11)与磁滑阀(9)的同性相斥作用力、磁铁2(12)与磁滑阀(9)的异性相吸作用力，作反方向关闭阀门(5)的受控制转动，磁铁2(12)转动至磁滑阀(9)上方、与磁滑阀(9)异性相吸，磁滑阀(9)向上，磁滑阀(9)通过杠杆(8)、支杆(27)、穿进耳朵(30)的杠杆(8)另一端的滑阀(32)推动橡胶碗(7)向下运动，滑阀(32)压紧泄流孔(29)、橡胶碗(7)从而关断阀门(5)；控制臂(13)上安装的微型减速电动机(19)的机身固定在阀门支架(63)上，微型减速电动机(19)的转动力输出轴插入与控制臂(13)固为一体的金属离合套(58)内，作为控制臂(13)的中心转动轴(21)；中心转动轴(21)上还有离合孔(22)、开盖块(40)；开盖块(40)作用于与单向锁头(45)，电磁铁(14)的作用杆(20)作用于离合孔(22)；用阀门架(10)上的支柱(70)、控制支柱1(34)、控制支柱2(35)将阀门支架(63)与阀门架(10)固定在一起，从而将整个控制臂(13)及控制臂(13)上的所有零件、部件安装在阀门架(10)与阀门支架(63)之间；阀门支架(63)下部与磁铁1(11)贴近处有控制臂平衡条(73)，平衡磁铁1(11)在开阀状态时与磁滑阀(9)的斥力；阀门架(10)上的控制支柱1(34)、控制支柱2...
【技术特征摘要】
1.一种物联网智能水表，包括机械式水表、与水表为一体的阀门和信息化集中/分散管理的物联网网络通讯电路；其中所述机械式水表，包括进行计量传递的计量齿轮组(36)，及供水量字轮(52)；阀门(5)包括阀体(6)、控制阀门(5)开启的电路板(1)和自动关闭阀门(5)的机械控制机构；其特征在于，在机械水表(50)上叠加的物联网智能水表上外壳(51)内的电路板(1)，安装有互联网协议、物联网安全协议程序和电路，有瞬时上电通过物联网与中心管理计算机进行即时密码通讯、数据交换的功能；电路板(1)并有能执行开启阀门(5)指令的功率驱动电路；在电路板(1)的存储器上赋与每一只水表不同且唯一的数字电子代码，在水表上外壳(51)明显部位有与电子代码相关联的水表代码(62)、与供水管理方联系的通讯方式方法(60)；在水表上外壳(51)上有电路天线(2)、外接天线接口(72)；每个水表的供水量字轮(52)显示的数字、每个水表电路的内部代码，与集中管理计算机内的相应水表代码和供水量、管理内容经校验一一对应；在机械水表(50)停止供水、阀门(5)关闭，控制支柱1(34)作用于安装在控制臂(13)上的开关K1(25)，开关K1(25)处于合上状态时，按压水表上外壳(51)上的应急按键(3)可以给电路板(1)上电并启动电路板(1)工作，电路板(1)有条件给电磁铁(14)、微型减速电动机(19)正方向上电、驱动控制臂(13)正方向开阀局部转动开启阀门(5)；控制支柱1(34)与开关K1(25)脱离、开关K1(25)处于断开状态时，按压应急按键(3)可以给电路板(1)上电并查看电池、电路工作状态和缴费供水情况；电路板(1)上的智能卡启动电路磁性开关(4)贴近水表上外壳(51)；水表内的供水通路(53)上有在未加控制时无电自动关闭的阀门(5)，安装在机械水表(50)内供水通路(53)上的阀门(5)的内结构由阀体(6)、橡胶碗(7)、杠杆(8)、磁滑阀(9)、支杆(27)、滑阀(32)、阀门架(10)组成；橡胶碗(7)上有先导孔(28)、泄流孔(29)、耳朵(30)；橡胶碗(7)整体内有布帘(54)作加强筋、底部内有增加抗压强度的加强板(31)；加强板(31)在加工进橡胶碗(7)前表面粗糙、布满微小孔；阀门(5)的外结构有控制臂(13)，控制臂(13)上并排安装有磁极相互倒置的磁铁1(11)、磁铁2(12)，还安装有电磁铁(14)、开关K1(25)、开关K2(26)，和微型减速电动机(19)，还组合安装有弹簧卡刀1(15)、弹簧卡刀2(16)、弹簧卡刀3(17)；在控制臂(13)作正方向开通阀门(5)的局部转动时，磁铁1(11)、磁铁2(12)隔着阀门架(10)与磁滑阀(9)分别磁作用，磁铁1(11)转动至与磁滑阀(9)未到各自中线的上方，与磁滑阀(9)同性相斥，磁滑阀(9)向下，磁滑阀(9)通过杠杆(8)、支杆(27)、杠杆(8)另一端穿进耳朵(30)的滑阀(32)放开泄流孔(29)，并带动橡胶碗(7)向上运动，从而开通阀门(5)；在开通阀门(5)过程中，未转动至磁滑阀(9)上方各自中线的磁铁1(11)、与磁滑阀(9)的同性相斥力，和磁铁2(12)与磁滑阀(9)异性相吸的力，提供了控制臂(13)向关阀方向转动的动能，从而将关闭阀门(5)所需的能量，寄存在磁铁1(11)与磁滑阀(9)的同性相斥、磁铁2(12)与磁滑阀(9)的异性相吸的位移中；供水过程中控制臂(13)受磁铁1(11)与磁滑阀(9)的同性相斥作用力、磁铁2(12)与磁滑阀(9)的异性相吸作用力，作反方向关闭阀门(5)的受控制转动，磁铁2(12)转动至磁滑阀(9)上方、与磁滑阀(9)异性相吸，磁滑阀(9)向上，磁滑阀(9)通过杠杆(8)、支杆(27)、穿进耳朵(30)的杠杆(8)另一端的滑阀(32)推动橡胶碗(7)向下运动，滑阀(32)压紧泄流孔(29)、橡胶碗(7)从而关断阀门(5)；控制臂(13)上安装的微型减速电动机(19)的机身固定在阀门支架(63)上，微型减速电动机(19)的转动力输出轴插入与控制臂(13)固为一体的金属离合套(58)内，作为控制臂(13)的中心转动轴(21)；中心转动轴(21)上还有离合孔(22)、开盖块(40)；开盖块(40)作用于与单向锁头(45)，电磁铁(14)的作用杆(20)作用于离合孔(22)；用阀门架(10)上的支柱(70)、控制支柱1(34)、控制支柱2(35)将阀门支架(63)与阀门架(10)固定在一起，从而将整个控制臂(13)及控制臂(13)上的所有零件、部件安装在阀门架(10)与阀门支架(63)之间；阀门支架(63)下部与磁铁1(11)贴近处有控制臂平衡条(73)，平衡磁铁1(11)在开阀状态时与磁滑阀(9)的斥力；阀门架(10)上的控制支柱1(34)、控制支柱2(35)，在控制臂(...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨岭，杨启梁，
申请(专利权)人：杨启梁，
类型：发明
国别省市：广东;44
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