一种智能水表显示系统和智能水表表盘结构技术方案

本发明专利技术涉及电器设备技术领域，公开了一种智能水表显示系统和智能水表表盘结构。一种智能水表显示系统包括：超声波模块，超声波模块安装在水管内，用于在水管内发送和接收超声波，并记录超声波的上行时间和下行时间，计算得到超声波传输的时间差；控制模块，控制模块用于根据所述时间差计算用水量，根据用水量生成用水量数据；显示模块，用于将用水量数据进行显示。本发明专利技术实施例中的一种智能水表显示系统和智能水表表盘结构，通过超声波的方式对水量进行监控，避免了通过读取齿轮数据的复杂过程和光电转换读取齿轮数据的系统复杂性，使系统结构简单，便于控制，数据读取容易；同时表盘结构紧凑，功耗低，数据显示方便，降低系统的复杂性。

An Intelligent Water Meter Display System and the Structure of Intelligent Water Meter Disk

The invention relates to the technical field of electrical equipment, and discloses an intelligent water meter display system and an intelligent water meter dial structure. An intelligent water meter display system includes: an ultrasonic module, which is installed in a water pipe to transmit and receive ultrasonic waves in the water pipe, and record the up-going time and down-going time of the ultrasonic wave to calculate the time difference of the ultrasonic transmission; a control module, which is used to calculate the water consumption according to the time difference and generate the water consumption data according to the water consumption; Module for displaying water consumption data. In the embodiment of the present invention, an intelligent water meter display system and an intelligent water meter dial structure can monitor water quantity by means of ultrasonic wave, avoid the complex process of reading gear data and the system complexity of reading gear data by photoelectric conversion, make the system simple, easy to control and read data; at the same time, the dial structure is compact, low power consumption and data display side. It reduces the complexity of the system.

【技术实现步骤摘要】
一种智能水表显示系统和智能水表表盘结构
本专利技术涉及电器设备
，特别是涉及一种智能水表显示系统和智能水表表盘结构。
技术介绍
水表，是测量水流量的仪表，大多是水的累计流量测量，一般分为容积式水表和速度式水表两类。目前，水表的种类有机械水表、IC卡水表。其中，机械水表只局限于用水计量功能，已经越来越不适应现代计量要求了，水表采用指针和字轮的组合显示用水量等信息，这些水表采用磁传干式或液封湿式显示结构，数据读取过程复杂，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。目前的IC卡水表采用直读方式读取数据，但是由于液封字轮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。可见，现有技术中由于机械类水表读取齿轮数据过程复杂、IC卡类光电转换读取数据寿命短，容易老化从而导致短路失效，难以控制，数据读取不准确。
技术实现思路
基于此，提供一种智能水表显示系统和智能水表表盘结构，解决现有技术用水量监测过程操作繁杂、智能化低、准确度不高的问题。在其中一个实施例中，本专利技术提供了一种智能水表显示系统，所述系统包括：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和接收超声波，并记录超声波的上行时间和下行时间，计算得到超声波传输的时间差；控制模块，所述控制模块用于根据所述时间差计算用水量，根据所述用水量生成用水量数据；显示模块，用于将所述用水量数据进行显示。进一步的，所述超声波模块至少包含两个超声波单元，所述超声波单元分布设置在水管内，两个所述超声波单元同时发送超声波信号，记录接收到彼此发出的超声波信号的时间，计算得到所述时间差。进一步的，所述控制模块根据所述时间差计算用水量，具体为：获取预设的管径大小，根据所述管径大小、所述时间差以及用水时间计算所述用水量，可用公式表示为：其中，Q为用水量，t为用水时间，D为管径大小，v为水流速度，c为超声波速度，Δt为时间差，θ为流体静止时超声波轨迹与管道轴线之间的夹角。进一步的，所述显示模块为液晶显示模块，所述液晶显示模块上设有网络输送状态标识、阀开关标识、瞬时流量标识、电量标识以及用水状态标识中的一种或几种。进一步的，所述用水状态标识包括六位七段码，所述用水状态标识可切换显示用水状态，所述用水状态可以是已用水总量、故障状态和剩余水量中的一个或几个。进一步的，所述系统还包括存储模块，用于存储表示所述用水状态的数据数组，所述控制模块根据所述用水数据调用所述数据数组，并将所述数据数组包含的内容发送至所述显示模块进行显示。进一步的，其特征在于所述控制模块为单片机，所述单片机通过引脚施加交互的电压点亮所述显示模块的相应段码。本专利技术实施例中还提供一种智能水表表盘结构，包括壳体，所述表盘结构还包括：设与所述壳体上的液晶显示模块，所述液晶显示模块上设有网络输送状态标识、阀开关标识、瞬时流量标识、电量标识以及用水状态标识中的一种或几种。进一步的，所述用水状态标识包括六位七段码，所述用水状态标识可切换显示用水状态，所述用水状态可以是已用水总量、故障状态和剩余水量中的一个或几个。本专利技术实施例中的一种智能水表显示系统和智能水表表盘结构，通过超声波的方式对水量进行监控，避免了通过读取齿轮数据的复杂过程和光电转换读取齿轮数据的系统复杂性，使系统结构简单，便于控制，数据读取容易；同时表盘结构紧凑，功耗低，数据显示方便，降低系统的复杂性。附图说明图1为一个实施例中提供的智能水表显示系统的应用环境示意图；图2为一个实施例中提供的智能水表系统的结构示意图；图3为一个实施例中提供的数组-段码对应关系示例图；图4为一个实施例中提供的显示模块的结构示意图；图5为一个实施例中提供的智能水表表盘结构的结构示意图；图6为一个实施例中提供的智能水表表盘结构的左视结构示意图；图7为另一个实施例中提供的数组-段码对应关系示例图。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。如图1所示，为本专利技术实施例中一种智能水表显示系统的应用环境示意图，在本专利技术实施例中，智能水表显示系统的超声波模块120安装在用户水管120内，用于计量用户的用水量，并将用水量信息发送至安装在用户水管外部的控制模块130进行数据处理，然后将处理得到的结果通过显示模块140进行显示。本专利技术实施例的智能水表显示系统通过超声波实时测量用户的用水量，并将用水量信息处理后进行显示，实现了对用水的实时监控，不需要机械或者IC卡读数测量，提高了用水监测的准确度。实施例一图2为一个实施例中提供的智能水表系统的结构示意图，一种智能水表显示系统，包括：超声波模块201，超声波模块201安装在水管内，用于在水管内发送和接收超声波，并记录超声波的上行时间和下行时间，计算得到超声波传输的时间差；控制模块202，控制模块202用于根据时间差计算用水量，根据用水量生成用水量数据；显示模块203，用于将用水量数据进行显示。在本专利技术实施例中，控制模块202为单片机，超声波模块201和显示模块203都受控于控制模块202，其中超声波模块201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203也通过导线连接在单片机的引脚上，单片机通过引脚施加交互的电压点亮显示模块的相应段码。。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时间，得到超声波传输的时间差。具体的，在本专利技术实施例中，超声波模块201至少包含两个超声波单元，超声波单元分布设置在水管内，两个超声波单元同时发送超声波信号，记录接收到彼此发出的超声波信号的时间，计算得到所述时间差。再对水表进行校正后，结合超声波在水中的传播速度，计算水流速度。在本专利技术实施例中，控制模块202根据时间差计算用水量，具体为：获取预设的管径大小，根据所述管径大小、所述时间差以及用水时间计算所述用水量，可用公式表示为：其中，Q为用水量，t为用水时间，D为管径大小，v为水流速度，c为超声波速度，Δt为时间差，θ为流体静止时超声波轨迹与管道轴线之间的夹角，可以在实际操作的时候进行调整和设置。实质上是先计算出水流速度，水流速度是通过时间差以及超声波传输速度进行计算的。在本专利技术实施例中，显示模块203为液晶显示模块，液晶显示模块上设有网络输送状态标识、阀开关标识、瞬时流量标识、电量标识以及用水状态本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能水表显示系统，其特征在于，所述系统包括：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和接收超声波，并记录超声波的上行时间和下行时间，计算得到超声波传输的时间差；控制模块，所述控制模块用于根据所述时间差计算用水量，根据所述用水量生成用水量数据；显示模块，用于将所述用水量数据进行显示。

【技术特征摘要】
1.一种智能水表显示系统，其特征在于，所述系统包括：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和接收超声波，并记录超声波的上行时间和下行时间，计算得到超声波传输的时间差；控制模块，所述控制模块用于根据所述时间差计算用水量，根据所述用水量生成用水量数据；显示模块，用于将所述用水量数据进行显示。2.如权利要求1所述的智能水表显示系统，其特征在于，所述超声波模块至少包含两个超声波单元，所述超声波单元分布设置在水管内，两个所述超声波单元同时发送超声波信号，记录接收到彼此发出的超声波信号的时间，计算得到所述时间差。3.如权利要求1所述的智能水表显示系统，其特征在于，所述控制模块根据所述时间差计算用水量，具体为：获取预设的管径大小，根据所述管径大小、所述时间差以及用水时间计算所述用水量，可用公式表示为：其中，Q为用水量，t为用水时间，D为管径大小，v为水流速度，c为超声波速度，Δt为时间差，θ为流体静止时超声波轨迹与管道轴线之间的夹角。4.如权利要求1所述的智能水表显示系统，其特征在于，所述显示模块为液晶显示模块，所述液晶显示模块上设有网络输送状态标识、阀开...

【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