一种智能水表系统技术方案

本发明专利技术涉及水表领域，尤其涉及一种智能水表系统，所述系统包括：智能水表模块，用于测量用水量并将用水量信息发送至NB‑IOT通信模块，并根据NB‑IoT通信模块返回的控制信号控制水管内阀门的开合；NB‑IOT通信模块，用于接收用水量信息，并将用水量信息发送至服务器，并接收服务器返回的控制信号；服务器，用于接收并存储用水量信息，并根据用水量信息和预存水量信息计算剩余水量，根据剩余水量并发送控制信号至NB‑IOT通信模块。本发明专利技术通过智能水表对水量进行监控，并通过NB‑IOT通信模块与服务器进行通信连接，将用户的用水信息发送至用户端，并通过服务器对剩余水量的计算，实现欠费断水、远程控制的功能，提高智能水表系统的智能化，降低系统的复杂性。

An Intelligent Water Meter System

The invention relates to the field of water meters, in particular to an intelligent water meter system, which includes: an intelligent water meter module for measuring water consumption and sending water consumption information to the NB_IOT communication module, and controlling the opening of valves in water pipes according to the control signal returned by the NB_IoT communication module; and a NB_IOT communication module for receiving water consumption information and transmitting water consumption information. To the server, and receive the control signal returned by the server; the server is used to receive and store the water consumption information, and calculate the remaining water according to the water consumption information and the pre-stored water information, and send the control signal to the NB IOT communication module according to the remaining water quantity. The invention monitors the water quantity by intelligent water meter, communicates with the server through NB_IOT communication module, transmits the user's water information to the client, calculates the remaining water quantity by the server, realizes the functions of water cut-off and remote control, improves the intelligence of the intelligent water meter system and reduces the complexity of the system.

【技术实现步骤摘要】
一种智能水表系统
本专利技术涉及水表领域，尤其涉及一种智能水表系统。
技术介绍
水表读数是一件非常重要的工作，准确得知用户的用水量，才能合理收取用户的水费。目前，很多水表都开始采用智能水表或者智能远传水表，智能水表或智能远传水表的种类有机械水表加远传模块、IC卡水表。机械水表加远传模块是在机械水表的基础上进行改进，通过把模数转换后的结果通过GPRS(GeneralPacketRadioService，通用分组无线服务的形式)，发送给远程服务器。这种水表价格低，计量精度不高，而且随着时间的推移，由于水锈和水雾的原因导致齿轮数据不清晰，数据读取更加困难。虽然目前的IC卡水表采用直读方式读取数据，但是由于液封盒中不导电的液体会随着时间的推移与自来水混合，导致光电模块短路等问题出现。由此可见，现有的智能水表还存在较多问题，急需解决。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述的问题，提供一种智能水表系统。在其中一个实施例中，本专利技术提供了一种智能水表系统，所述系统包括：智能水表模块，所述智能水表模块用于测量用水量，并将用水量信息发送至NB-IOT通信模块，并根据所述NB-IoT返回的控制信号控制水管内阀门的开合；所述NB-IOT通信模块，所述NB-IOT通信模块与所述智能水表模块通信连接，用于接收所述用水量信息，并将所述用水量信息发送至服务器，并接收所述服务器返回的所述控制信号；所述服务器，所述服务器用于接收并存储所述用水量信息，并根据所述用水量信息和预存水量信息计算剩余水量，根据所述剩余水量并发送所述控制信号至所述NB-IOT通信模块。本专利技术实施例中的一种智能水表系统，通过智能水表对水量进行监控，并通过NB-IOT通信模块与服务器进行通信连接，将用户的用水信息及时发送至用户端，用户可以通过终端实施了解用水情况；本专利技术还通过服务器对剩余水量的计算，并通过实现欠费断水功能，并且接受用户终端发送的阀门控制命令，实现智能电表的自动控制和远程监测功能，有效提高智能水表系统的智能化，降低系统的复杂性。附图说明图1为一个实施例中提供的一种智能水表系统的结构示意图；图2为一个实施例中提供的一种单片机的管脚接线图；图3为一个实施例中提供的一种单片机周边接线图；图4为一个实施例中提供的一种JTAG接线图；图5为一个实施例中提供的一种USS接线示意图；图6为一个实施例中提供的一种阀控接线图；图7为一个实施例中提供的一种LCD接线图；图8为一个实施例中提供的一种智能水表显示界面图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一xx单元称为第二xx单元，且类似地，可将第二xx单元称为第一xx单元。图1为一个实施例中提供的智能水表系统的结构示意图，详述如下：智能水表模块110，智能水表指利用现代的微电子技术和传感技术，对用水量进行计算并对用水数据进行传输、结算交易的新型水表，能够实现用户用水的智能控制。NB-IOT(NarrowBandInternetofThings，窄带物联网)通信模块120，NB-IOT是物联网的一个重要分支，构建于蜂窝数据网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM(GlobalSystemForMobileCommunications，全球移动通信系统)网络、UMTS(UniversalMobileTelecommunicationsSystem，通用移动通讯系统)网络或LTE(LongTermEvolution，长期演进)网络，以降低部署成本、实现平滑升级。服务器130可以是独立的物理服务器或终端，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群，可以是提供云服务器、云数据库、云存储和CDN(ContentDeliveryNetwork，内容分发网络)等基础云计算服务的云服务器。在本专利技术实施例中，智能水表模块110用于测量用水量，并将用水量信息发送至NB-IOT通信模块120，并根据所述NB-IoT通信模块120返回的控制信号控制水管内阀门的开合；所述NB-IOT通信模块120与所述智能水表模块110通信连接，用于接收所述用水量信息，并将所述用水量信息发送至服务器130，并接收所述服务器130返回的所述控制信号；所述服务器130用于接收并存储所述用水量信息，并根据所述用水量信息和预存水量信息计算剩余水量，根据所述剩余水量并发送所述控制信号至所述NB-IOT通信模块120。作为本专利技术一种实施例，智能水表模块110安装在用户水管上，用于计量用户的用水量，并将用水量信息发送至NB-IOT通信模块120；智能水表模块还设有控制阀，控制阀安装在水管内部，当智能水表模块接收到NB-IOT通信模块发送的控制信号后，根据该信号控制所述控制阀的开合，实现用户水管阀门的自动控制和远程控制；NB-IOT通信模块可以采用现有的NB-IOT通信模块，与智能水表模块通信连接，用于接收智能水表模块发送的用水量信息，并与服务器建立通信，将用水量信息发送至服务器。并接收服务器返回的控制信号，将控制信号再发送至智能水表，进而实现对阀门开合的控制。本专利技术实施例通过智能水表测量用户的用水量，并将用水量信息发送至NB-IOT通信模块，接收NB-IOT通信模块返回的控制信号，对水管阀门进行控制，实现用户用水的实时远程监控以及用水的自动控制和远程控制。本专利技术实施例提供的一种智能水表系统，所述智能水表模块包括：超声波模块111，所述超声波模块111安装在水管内，用于在所述水管内发送超声波；控制器模块112，所述控制器模块112用于接收所述超声波，通过计算超声波的上行时间和下行时间，得到声波传输的时间差，在结合声波在水中的传播速度计算水流速度，并根据所述水流速度和用水时间计算用水量；将用水量信息发送至所述NB-IOT通信模块，接收所述NB-IOT通信模块的信息，并控制水管阀门的开合；显示模块113，所述显示模块113用于显示水表信息。在本专利技术实施例中，控制器模块112为单片机，超声波模111和显示模块113都受控于控制器模块112，其中超声波模块通过导线连接在单片机的引脚上，通过单片机控制超声波的发送和接收，显示模块也通过导线连接在单片机的引脚上，通过单片机控制显示模块的显示内容。作为本专利技术一种实施例，单片机采用超低功耗的单片机，工作模式小于120uA，待机模式小于450nA，深度休眠模式小于50nA，工作电压1.8V-3.6V，LCD驱动，集成超声波模拟前端，作为本专利技术一种优选的实施例，采用德州仪器TI的MSP43FR6047单片机，通过单片机的CHO_IN、CHO_OUT和CH1_IN、CH1_OUT引脚分别超声波换能器的正极和负极，单片机设有AD采集单元，采集超声波信号，并通过单片机计算信号的上行时间和下行时间，得到超声波传输的时间差，对水表进行校正，再结合超声波在水中的传播速度，计算水流速度，同时把数据按照日本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能水表系统，其特征在于，包括：智能水表模块，所述智能水表模块用于测量用水量，并将用水量信息发送至NB‑IOT通信模块，并根据所述NB‑IoT返回的控制信号控制水管内阀门的开合；所述NB‑IOT通信模块，所述NB‑IOT通信模块与所述智能水表模块通信连接，用于接收所述用水量信息，并将所述用水量信息发送至服务器，并接收所述服务器返回的所述控制信号；所述服务器，所述服务器用于接收并存储所述用水量信息，并根据所述用水量信息和预存水量信息计算剩余水量，根据所述剩余水量并发送所述控制信号至所述NB‑IOT通信模块。

【技术特征摘要】
1.一种智能水表系统，其特征在于，包括：智能水表模块，所述智能水表模块用于测量用水量，并将用水量信息发送至NB-IOT通信模块，并根据所述NB-IoT返回的控制信号控制水管内阀门的开合；所述NB-IOT通信模块，所述NB-IOT通信模块与所述智能水表模块通信连接，用于接收所述用水量信息，并将所述用水量信息发送至服务器，并接收所述服务器返回的所述控制信号；所述服务器，所述服务器用于接收并存储所述用水量信息，并根据所述用水量信息和预存水量信息计算剩余水量，根据所述剩余水量并发送所述控制信号至所述NB-IOT通信模块。2.根据权利要求1所述的一种智能水表系统，其特征在于，所述智能水表模块包括：超声波模块，所述超声波模块安装在水管内，用于在所述水管内发送超声波；控制器模块，所述控制器模块用于接收所述超声波，通过计算超声波的上行时间和下行时间，得到声波传输的时间差，在结合声波在水中的传播速度计算水流速度，并根据所述水流速度和用水时间计算用水量；将用水量信息发送至所述NB-IOT通信模块，接收所述NB-IOT通信模块的信息，并控...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄秀清，景奉国，冯希叶，尹晓燕，朱海林，
申请(专利权)人：山东汘沄智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37