一种基于LoRa技术无线智能远传阀控水表制造技术

本实用新型专利技术公开一种基于LoRa技术无线智能远传阀控水表，主要包括：服务器、集中器、水表组件无线模块、水表组件可编程控制器、水表组件电池供电模块、水表组件数据采集模块、水表组件阀门控制模块，所述水表组件无线模块通过无线方式把水量信息和阀门状态无线上传至集中器，所述集中器的终端负责采集中器所管辖的区域无线表的所有数据和阀门信息并上传至服务器，所述水表组件可编程控制器负责水表之间的各各模块的协调工作和逻辑控制，所述水表组件电池供电模块负责整个水表电子部分供电，所述水表组件数据采集模块负责采集水量计量功能，所述水表组件阀门控制模块负责阀门控制系统，其电子部分主要使用H桥来驱动直流电机，控制电机正反转。

【技术实现步骤摘要】
一种基于LoRa技术无线智能远传阀控水表
本技术涉及一种水量计量设备领域，具体为一种基于LoRa技术无线智能远传阀控水表。
技术介绍
随着时代的发展，科技的进步，一般市面上的水表功能单一计量精度差始动流量大等缺点，当家庭暗管发生泄漏或自来水被盗用时很难被发现，长期造成严重的经济损失和水资源的浪费，传统的水表已经无法满足社会上的需求并逐步开始退出历史的舞台。目前大部分自来水公司仍采用传统抄表方式免会出现少抄、漏抄、错抄、飞抄、估抄、人情抄等情况，导致无法获取用户准确的用水量从而给用户或水司造成巨大的财务损失。目前的智能远传水表以光电直读、超声波水表和脉冲表为主，通讯方式已有线为主MBUS或者RS485，有线智能远传水表的信号传输质量相对无线传输会更好，但需要布线，适合小区楼宇现场布线管已经布置好的场合,老旧小区等没有预先进行布管的应用场合，安装施工较很复杂，工程量大，且存在计量不准确，易受电磁信号干扰等缺点。在技术方面大部分智能远传水表整体技术尚不成熟，抗干扰能力差运行不稳定，大部分目前不具备大批量推广条件，远传系统自身缺陷问题，容易出现远传采集器故障、传感器故障及部分感应磁钢出现退磁现象。供水设施质量问题，如设施漏水、水表池积水，导致部分传感器被水浸泡、氧化等出现故障，影响数据传输准确性。外部供电原因问题，如电源停电造成数据传输错误。人为因素问题，如采集器被盗、传感器线路人为破坏造成远传系统数据丢失、信号线断，底数设定有误或颠倒，私表、倒表等。
技术实现思路
本技术目的在于提出一种基于LoRa技术无线智能远传阀控水表，以解决上述水表市电供电问题，远程抄表问题，计量精度问题，预付费控阀，水表抄读速度，安装改造问题。一种基于LoRa技术无线智能远传阀控水表，主要包括：服务器、集中器、水表组件无线模块、水表组件可编程控制器、水表组件电池供电模块、水表组件数据采集模块、水表组件阀门控制模块，所述水表组件无线模块通过无线方式把水量信息和阀门状态无线上传至集中器，所述集中器的终端负责采集中器所管辖的区域无线表的所有数据和阀门信息并上传至服务器，所述水表组件可编程控制器负责水表之间的各各模块的协调工作和逻辑控制，所述水表组件电池供电模块负责整个水表电子部分供电，所述水表组件数据采集模块负责采集水量计量功能，所述水表组件阀门控制模块负责阀门控制系统，其电子部分主要使用H桥来驱动直流电机，控制电机正反转。优选的，所述水表组件无线模块采用sx1278芯片该无线模块支持LoRa调制模式，该工作模式能够在低功耗情况下实现超长距离无线通信及高抗干扰能力。优选的，所述水表组件可编程控制器型号为stm8l151g4u6系类超低功耗单片机最小功耗可达0.35微安，采用哈弗结构8位内核，工作频率最高为16MHz，内置16KFlash、2KRAM和1KByteEEPROM，丰富的增强I/O端口，1.8V-3.6V超低工作电压，10路ADC、3个16位定时器、1个8位定时器，片内12位ADC采样和12位DAC采样。优选的，所述水表组件电池供电模块采用3.6V的锂亚硫酰氯电池，采用电池型号为ER18505M功率型防水电池，其连续放电电流可达800mA，工作温度-55℃至+85摄氏度，常温存储时间可达10年以上。优选的，所述水表组件数据采集模块采用的传感器型号为s5712，S-5712系列是采用CMOS技术开发的可对应低电压工作、可低消耗电流工作的高精度霍尔IC。优选的，所述水表组件阀门控制模块采用的芯片为SPX3010芯片。本技术具有以下有益效果：1、本装置解决水表市电供电问题通过使用3.6V的锂亚硫酰氯电池对水表进行供电，锂亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池是实际应用电池系列中比能量最高的一种电池，比能量可达590W·h/kg和1100（瓦时每立方分米），水表端也进行低功耗状态以便电池供电时间更持久，使用电池供电可以有效避开市电转换成弱点的安全威胁，可以有效的解决老小区改造布线问题。2、本装置远程抄表所采用的技术是基于无线扩频技术的LoRa的方案先传输至集中器然后统一由集中器GPRS方式统一上传至服务器。无线扩频技术是由扩展频谱通信简称扩频通信，其特点是传输信息所用的带宽远大于信息本身带宽。扩频通信技术在发端以扩频编码进行扩频调制，在收端以相关解调技术收信息，这一过程使其具有诸多优良特性。这一方案改变了以往关于传输距离和功耗的折衷考虑方式，为用户提供一种简单的能实现远距离、长电池寿命、大容量的系统、进而扩展传感网络，本新型传输距离空旷距离最大可达3公里，最多支持2000水表同时抄读。3、本装置抄表读数精度所采用的技术是脉冲技术方式，水表没转动一个方位就会产生一个脉冲计数，水表只用统计脉冲的数量就可以准确判断出当前水量的吨数，使其抄读准确性能几乎达到百分之百，读表精度可以达到百分之一立方米。4、本装置预付费控阀所采用的技术是通过控阀采用直流电机和电机控制H桥配合完成，通过无线远传传送预存量自动进行欠费关阀和充值开阀功能，并可以通过远程控制阀门状态和读取状态。5、本装置水表抄读速度所采用的技术是通过无线自组网集中抄读方式，此方法抄表速度快功耗低等特点，取代了传统点抄方式并大大提高效率。6、本技术安装改造技术的水表符合中国标准国内直接替换不用任何接线，可以完美解决老小区改造问题。附图说明图1是本技术的结构示意图。图中：1、服务器；2、集中器；3、水表组件无线模块；4、水表组件可编程控制器；5、水表组件电池供电模块；6、水表组件数据采集模块；7、水表组件阀门控制模块。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1所示，本技术提供一种技术方案：一种基于LoRa技术无线智能远传阀控水表，主要包括：服务器1、集中器2、水表组件无线模块3、水表组件可编程控制器4、水表组件电池供电模块5、水表组件数据采集模块6、水表组件阀门控制模块7，所述水表组件无线模块3通过无线方式把水量信息和阀门状态无线上传至集中器，所述集中器2的终端负责采集中器所管辖的区域无线表的所有数据和阀门信息并上传至服务器1，所述水表组件可编程控制器4负责水表之间的各个模块的协调工作和逻辑控制，所述水表组件电池供电模块5负责整个水表电子部分供电，所述水表组件数据采集模块6负责采集水量计量功能，所述水表组件阀门控制模块7负责阀门控制系统，其电子部分主要使用H桥来驱动直流电机，控制电机正反转。工作原理：水表组件无线模块3负责通过无线方式把水量信息和阀门状态无线上传至集中器，集中器2的终端主要负责采集中器2所管辖的区域无线表的所有数据和阀门信息并上传至服务器1，服务器1的终端主要负责所有的集中器2所采集到的水表上传数据的接收端，主要集中所有水表水量信息，水表阀门状态等，并可以根据用户用水习惯分析是否存在漏损等问题，服务器1端还负责预付费充值和阀门控制，水表组件可编程控制器4负责水表之间的各各模块的协调工作和逻辑控制，水表组件数据采集模块6负责采集水量计量功能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于LoRa技术无线智能远传阀控水表，主要包括：服务器（1）、集中器（2）、水表组件无线模块（3）、水表组件可编程控制器（4）、水表组件电池供电模块（5）、水表组件数据采集模块（6）、水表组件阀门控制模块（7），所述水表组件无线模块（3）通过无线方式把水量信息和阀门状态无线上传至集中器；所述水表组件可编程控制器（4）分别与水表组件无线模块（3）、水表组件电池供电模块（5）、水表组件数据采集模块（6）、水表组件阀门控制模块（7）进行互联，协调各个模块工作和逻辑控制；所述集中器（2）的终端负责采集中器所管辖的区域无线表的所有数据和阀门信息并上传至服务器（1），所述水表组件可编程控制器（4）负责水表之间的各个模块的协调工作和逻辑控制，所述水表组件电池供电模块（5）负责整个水表电子部分供电，所述水表组件数据采集模块（6）负责采集水量计量功能，所述水表组件阀门控制模块（7）负责阀门控制系统，其电子部分主要使用H桥来驱动直流电机，控制电机正反转。

【技术特征摘要】
1.一种基于LoRa技术无线智能远传阀控水表，主要包括：服务器（1）、集中器（2）、水表组件无线模块（3）、水表组件可编程控制器（4）、水表组件电池供电模块（5）、水表组件数据采集模块（6）、水表组件阀门控制模块（7），所述水表组件无线模块（3）通过无线方式把水量信息和阀门状态无线上传至集中器；所述水表组件可编程控制器（4）分别与水表组件无线模块（3）、水表组件电池供电模块（5）、水表组件数据采集模块（6）、水表组件阀门控制模块（7）进行互联，协调各个模块工作和逻辑控制；所述集中器（2）的终端负责采集中器所管辖的区域无线表的所有数据和阀门信息并上传至服务器（1），所述水表组件可编程控制器（4）负责水表之间的各个模块的协调工作和逻辑控制，所述水表组件电池供电模块（5）负责整个水表电子部分供电，所述水表组件数据采集模块（6）负责采集水量计量功能，所述水表组件阀门控制模块（7）负责阀门控制系统，其电子部分主要...

【专利技术属性】
技术研发人员：马先跃，刘健，李兴华，霍奎，蒋德，刘克林，
申请(专利权)人：江苏中科君达物联网股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32