用于水表管理的物联网系统技术方案

一种使用成本低、计数准确和便于管理的用于水表管理的物联网系统。包括应用于该窄带物联网中的若干个智能无线水表和对该系统中的水表进行管理的后台水务管理中心，智能无线水表为数字秒通水表，在数字秒通水表与后台水务管理中心之间设有分别可与该数字秒通水表和后台水务管理中心进行无线通信的主节点设备，主节点设备为秒通网关或下载有专用APP软件且为用户持有的移动终端。该系统由于采用了计数准确、机电计量数据一致且可快速收发信息的数字秒通水表和可快速与数字秒通水表互联的秒通网关，使得构成该物联网中的各单元之间的互联无需配对认证，其接收数据快、发送距离远。其大大有利于实现高效、可靠的远程抄表和管理。

【技术实现步骤摘要】
用于水表管理的物联网系统
本专利技术涉及物联网系统，特别涉及一种用于水表联网的物联网管理系统。
技术介绍
供水计量关系国计民生，对于我国十几亿人口的大国，建立高效、廉价应用和计数精准的民用水表物联网管理系统非常重要。目前，随着窄带物联网（又称NB-IoT网）的推出，业内着实狠狠火了一把，一时风头无两。运营商为了抢占地盘，基站建设更是星罗棋布，资费史无前例1折，甚至0.5折，这种恶性竞争导致如下不良现象。1）这种廉价低质的竞争，使正规的水表厂商经营受困。2）物联网应用持续性较差。虽然公共网络通信质量稳定、可靠，但其仅是实现物联网通信信道的一种应用工具，而物联网的应用是否得以广泛和长久，就水表物联网而言，根本在于应用于该物联网中的智能水表的计数是否精准、上传信息是否快速、用户使用是否便捷以及该智能水表制造和使用成本的高低来决定。目前，NB-IoT物联网水表大多采用价格在280-450元的结构复杂和高制造成本的智能水表，与普通水表60-70元的价格相比存在巨大的差距，未来无论增量或存量，将普通水表转换为NB-IoT物联网水表的困难都很加大，这就是我们行业发展的痛点。3）高额的使用费导致应用该物联网的用户数量较少，同时，用水和收费涉及的管理问题较多。物联网水表抄表的核心目的之一是方便监测用水量以及后续的收费，在远传水表兴起之前，IC卡水表曾独领风骚十数年。IC卡预付费水表具有先付费后消费的特点，大大减轻了供水公司经营现金流的压力，但也存在两个无法克服的致命缺陷，以至于这些年限制了IC卡产品的进一步发展。其一，IC卡水表的控制是开环的，即，预售水费转换成用水立方数之后一直到下一次售水之前，供水公司无法实时监控用户的实际用水量情况，这其中的管理乱象或许只有当事人才有体会。其二，IC卡水表通过脉冲累计扣减预售水量，由于脉冲累计计数值会受外部环境诸多因素（如外部磁场干扰、水锤现象等因素）干扰，导致其与水表实际流量计量值存在较大的误差，因此，该现象常常引起较多的消费纠纷（用水户与收费管理部门之间的纠纷）。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种使用成本低、计数准确和便于管理的用于水表管理的物联网系统。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下。本专利技术的用于水表管理的物联网系统，包括窄带物联网、应用于该窄带物联网中的若干个智能无线水表和对该系统中的水表进行管理的后台水务管理中心，其特征在于：所述智能无线水表为数字秒通水表，在所述数字秒通水表与后台水务管理中心之间还设有分别可与该数字秒通水表和后台水务管理中心进行无线通信的主节点设备，所述主节点设备为秒通网关或下载有专用APP软件且为用户持有的移动终端；所述数字秒通水表的主控电路中的水表蓝牙芯片以广播通信方式定时将该数字秒通水表的运行状态、表号、字轮组累积电子计数值和指针组累积电子计数值对应的数据信号发送给所述的秒通网关并由该秒通网关透传给所述后台水务管理中心，所述秒通网关的控制电路中的网关蓝牙芯片以广播通信方式向数字秒通水表透传由所述后台水务管理中心发出的针对该数字秒通水表相关参数进行重新设置的数据信号；或者，所述数字秒通水表的主控电路中的水表蓝牙芯片以广播通信方式定时将该数字秒通水表的运行状态、表号、字轮组累积电子计数值和指针组累积电子计数值对应的数据信号发送给所述的移动终端并由该移动终端通过互联网传给所述后台水务管理中心，所述移动终端将通过互联网接收到的由后台水务管理中心发出的针对该数字秒通水表相关参数进行重新设置的数据信号通过蓝牙通信传给该数字秒通水表。在所述数字秒通水表的主控电路中还设有清零模块，该清零模块在所述字轮组累积电子计数值中个位字轮的电子计数值为0、1、2…或9时，将所述指针组累积电子计数值清零。所述字轮组累积电子计数值由设置在数字秒通水表中的角度传感器组件采集，该角度传感器组件由设置在与所述个位字轮按1：1传动比啮合的传动介轮上的永久磁片和可检测该传动介轮旋转角度的角度传感器构成，所述角度传感器定时将采集到的所述传动介轮转动的介轮位置信息对应的介轮电信号发送给所述的主控电路并由该主控电路依据介轮位置信息和累积的介轮旋转圈数计算得出所述的字轮组累积电子计数值。所述指针组累积电子计数值由设置在数字秒通水表中的霍尔传感器组件采集，所述霍尔传感器组件定时将采集到的驱动计量万分之一立方水量的最低位齿轮的低位指针旋转信息对应的低位指针电信号发送给所述的主控电路中的水表主控芯片并由该水表主控芯片甄别后得出所述的指针组累积电子计数值。为所述秒通网关的控制电路提供的电源为3.6V直流电池。在所述秒通网关的控制电路中还设有射频收发电路，该射频收发电路与用户持有的用水IC卡进行通信连接并将所读取的用户IC卡信息上报给所述的后台水务管理中心。所述数字秒通水表和秒通网关以广播通信方式发出的信号的有效覆盖区直径达200米。所述数字秒通水表中的主控电路与设置在叶轮盒内的驱动各指针转动的齿轮传动组件密封隔离。所述永久磁片以异性磁极沿传动介轮径向相对的方式设置在该传动介轮的上表面上，所述角度传感器设置在正对永久磁片且位于数字秒通水表的透明表封盖的外表面上。在所述透明表封盖之下且位于指针盘的旁侧设有一个反映计量流体是否流动的监控指针，该监控指针通过其下端的齿轮组与所述的最低位齿轮同步旋转，其间的传动比为1：1，所述霍尔传感器组件中的三个霍尔传感器位于透明表封盖上环绕该监控指针周边均匀设置；所述低位指针旋转信息为最低位齿轮的旋转方向信息、旋转圈数信息和因外界干扰致使该最低位齿轮在某一设定位置左右轻微转动的抖动信息。本专利技术的用于水表管理的物联网系统由于采用了计数准确、机电计量数据一致且可快速收发信息的数字秒通水表和可快速与数字秒通水表互联的秒通网关，使得构成该物联网中的各单元（数字秒通水表、秒通网关、用水户的手机APP和抄表管理平台）之间的互联无需配对认证，其接收数据快、发送距离远。又由于数字秒通水表是在普通水表的基础上改进的，使得该数字秒通水表制造成本大幅度降低（与现有技术中应用于物联网中的智能水表相比）。秒通网关采用直流电池供电，适于安装在无外供电源的环境，其具有IC卡激活功能，方便用户充值、缴费，同时主动联系管理平台，上传设置在秒通网关的蓝牙通讯范围内的数字秒通水表的用水信息以及该水表的运行状态，接收管理平台发出的包含缴费信息、开关阀等在内的操作执令，实现远程抄表和管理。附图说明图1为本专利技术的物联网系统架构示意图。图2为图1物联网系统应用的数字秒通水表的表盘面示意图。图3为图2中去除PCBA板后的示意图。图4为图2中A－A向剖视图。图5为数字秒通水表的侧视图。图6为图3去除透明表封盖后的示意图。图7为图6的左侧视图。图8为图6的右侧视图。图9为图2中的PCBA板的示意图。图10为图9的右侧视图。图11为数字秒通水表主控电路的电路原理图。图12为图11中A框电路的放大示意图。图13为图11中B框电路的放大示意图。图14为秒通网关控制电路的电路原理图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于水表管理的物联网系统，包括窄带物联网、应用于该窄带物联网中的若干个智能无线水表和对该系统中的水表进行管理的后台水务管理中心，其特征在于：所述智能无线水表为数字秒通水表（1），在所述数字秒通水表（1）与后台水务管理中心之间还设有分别可与该数字秒通水表（1）和后台水务管理中心进行无线通信的主节点设备，所述主节点设备为秒通网关或下载有专用APP软件且为用户持有的移动终端；所述数字秒通水表（1）的主控电路中的水表蓝牙芯片以广播通信方式定时将该数字秒通水表（1）的运行状态、表号、字轮组累积电子计数值和指针组累积电子计数值对应的数据信号发送给所述的秒通网关并由该秒通网关透传给所述后台水务管理中心，所述秒通网关的控制电路中的网关蓝牙芯片以广播通信方式向数字秒通水表（1）透传由所述后台水务管理中心发出的针对该数字秒通水表（1）相关参数进行重新设置的数据信号；或者，所述数字秒通水表（1）的主控电路中的水表蓝牙芯片以广播通信方式定时将该数字秒通水表（1）的运行状态、表号、字轮组累积电子计数值和指针组累积电子计数值对应的数据信号发送给所述的移动终端并由该移动终端通过互联网传给所述后台水务管理中心，所述移动终端将通过互联网接收到的由后台水务管理中心发出的针对该数字秒通水表（1）相关参数进行重新设置的数据信号通过蓝牙通信传给该数字秒通水表（1）。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于水表管理的物联网系统，包括窄带物联网、应用于该窄带物联网中的若干个智能无线水表和对该系统中的水表进行管理的后台水务管理中心，其特征在于：所述智能无线水表为数字秒通水表（1），在所述数字秒通水表（1）与后台水务管理中心之间还设有分别可与该数字秒通水表（1）和后台水务管理中心进行无线通信的主节点设备，所述主节点设备为秒通网关或下载有专用APP软件且为用户持有的移动终端；所述数字秒通水表（1）的主控电路中的水表蓝牙芯片以广播通信方式定时将该数字秒通水表（1）的运行状态、表号、字轮组累积电子计数值和指针组累积电子计数值对应的数据信号发送给所述的秒通网关并由该秒通网关透传给所述后台水务管理中心，所述秒通网关的控制电路中的网关蓝牙芯片以广播通信方式向数字秒通水表（1）透传由所述后台水务管理中心发出的针对该数字秒通水表（1）相关参数进行重新设置的数据信号；或者，所述数字秒通水表（1）的主控电路中的水表蓝牙芯片以广播通信方式定时将该数字秒通水表（1）的运行状态、表号、字轮组累积电子计数值和指针组累积电子计数值对应的数据信号发送给所述的移动终端并由该移动终端通过互联网传给所述后台水务管理中心，所述移动终端将通过互联网接收到的由后台水务管理中心发出的针对该数字秒通水表（1）相关参数进行重新设置的数据信号通过蓝牙通信传给该数字秒通水表（1）。


2.根据权利要求1所述的用于水表管理的物联网系统，其特征在于：在所述数字秒通水表（1）的主控电路中还设有清零模块，该清零模块在所述字轮组累积电子计数值中个位字轮（61）的电子计数值为0、1、2…或9时，将所述指针组累积电子计数值清零。


3.根据权利要求2所述的用于水表管理的物联网系统，其特征在于：所述字轮组累积电子计数值由设置在数字秒通水表（1）中的角度传感器组件采集，该角度传感器组件由设置在与所述个位字轮（61）按1：1传动比啮合的传动介轮（7）上的永久磁片（93）和可检测该传动介轮（7）旋转角度的角度传感器（92）构成，所述角度传感器（92）定时将采集到的所述传动介轮（7）转动的介轮位置信息对应的介轮电信号发送给所述的主控电路并由该主控电路依据介轮位置信息和累积的介轮旋转圈数计算得出所述的字轮组累积电子计数值。...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈健，程容涛，高海军，蒲杰，
申请(专利权)人：深圳市捷先数码科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44