一种可实时以广播通信方式向主节点设备进行通信连接的应用于水表物联网的数字秒通水表。在该水表传动介轮上设有永久磁片，在水表的透明表封盖之上方与永久磁片相对的位置设有磁感应的角度传感器，在透明表封盖之下设有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计量万分之一位立方数量级指针的最低位齿轮同步旋转，在透明表封盖之上方与监控指针对应的位置设有检测部件；主控芯片U8通过蓝牙芯片U4以广播通信方式定时将该水表的表号和字轮组累积电子计数值对应的字轮电信号发送给距离该水表远至200米内的主节点设备。其中的蓝牙芯片与主节点设备进行通讯连接，不需要配对认证，上报和接收数据快、发送距离远。发送距离远。发送距离远。
【技术实现步骤摘要】
应用于水表物联网的数字秒通水表
[0001]本专利技术涉及一种蓝牙无线水表，特别涉及一种无须与主设备配对且可实时向该主设备发送信息的应用于水表物联网的数字秒通水表。
技术介绍
[0002]在智能无线水表中，有业余频段无线水表、LORA无线水表、NB
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IoT无线水表、IP远传水表，蓝牙无线水表。
[0003]IP远传水表、NB
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IoT无线水表需要定期向通信运营商缴交流量卡资费，而且在向主设备上报水表数据时，因寻网（基站）需要一定的时间而导致耗电量较大，影响电池寿命，从而影响水表的使用寿命和维护成本。为了延长电池寿命，不得不通过采用定时抄表和定时上报数据的方式来降低电池的单次使用时间，以此延长电池的使用寿命。该情况无法针对目标水表进行实时抄读数据，特别在预付费情况下，当欠费关阀后，不能及时开阀，给使用客户带来诸多不便，也因此被用户频频投诉到供水部门， 针对以上问题，市场上也出现了实时上报数据的蓝牙无线水表，但目前的蓝牙无线水表存在以下问题。
[0004]1）该类蓝牙无线水表在发送信息前需要与接收设备（以下简称主节点设备）进行配对连接，若主设备距离较远或者未反馈配对信息，则该蓝牙无线水表就无法完成向主设备发送相关信息的任务，由此，导致信息传送的可靠性较差、稳定性不佳。
[0005]2）采用脉冲累积的机电转换方式的蓝牙无线水表，在长时间使用过程中，易导致脉冲电子累积计数值与水表机械字轮计数值出现偏差，该偏差会叠加并随使用时间不断放大，从而使水表无法实现机电同步，水表使用时间越久偏差越大，最终造成远程抄收的数据与实际用水量不一致，这种情况常常会使用户与管理方之间产生不必要的纠纷。
[0006]造成脉冲电子累积计数值与机械字轮计数值出现偏差的因素有许多，诸如使用过程中，水表因管道压力不足、水锤或抖动自转等现象会导致表端表出现正转或反转，此时检测指针旋转圈数的传感器均会产生计数脉冲，即无论正转还是反转，均会计为用水，但此时水表并未真正用水，水表机械字轮计数并未增加，而脉冲电子计数部分却会计数。
[0007]3）当多个同类蓝牙无线水表使用的蓝牙芯片型号差异较大或者该蓝牙芯片的型号与主节点设备使用的蓝牙芯片型号不同时，存在兼容性问题，容易出现无法配对现象。
[0008]4）该类蓝牙无线水表由于需要人工进行表计并与主节点设备进行配对，当表计数量比较多时，不仅大大增加了抄表人员的工作负荷，而且还需要抄表人员具有较强的责任心和较高的职业素养。
[0009]5）该类蓝牙无线水表大多设置为近场工作状态，通信距离较短，通常在直径为20米的范围内。
技术实现思路
[0010]本专利技术要解决的技术问题是提供一种可实时以广播通信方式向主节点设备进行通信连接的应用于水表物联网的数字秒通水表。
[0011]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：本专利技术的应用于水表物联网的数字秒通水表，包括多个直读高位计量数值的字轮、多个显示低位计量数值的指针和介于计量个位立方数量级的个位字轮与计量万分之一位立方数量级的指针之间的传动介轮，传动介轮与个位字轮相啮合，其间的传动比为1：1；传动介轮与驱动计量万分之一位立方数量级的指针转动的驱动齿轮相啮合，其间的传动比为1：10，其特征在于：在所述传动介轮的上表面中央设有以异性磁极沿径向相对设置的永久磁片，在该水表的透明表封盖之上方与该永久磁片相对的位置设有磁感应的角度传感器，在透明表封盖之下且位于指针盘的旁侧设有一个反映所述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计量万分之一位立方数量级指针的最低位齿轮同步旋转，在透明表封盖之上方与所述监控指针对应的位置设有可检测该最低位齿轮的低位指针旋转信息的检测部件；所述角度传感器在所述检测部件检测到所述最低位齿轮处于正常旋转状态后，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主控电路中的主控芯片U8，所述检测部件将所述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芯片U8，所述低位指针旋转信息包括最低位齿轮的旋转方向以及对应的旋转圈数；所述主控芯片U8通过蓝牙芯片U4以广播通信方式定时将该水表的表号和字轮组累积电子计数值对应的字轮电信号发送给距离该水表远至200米内的主节点设备并通过互联网传送给后台水务管理中心。
[0012]所述检测部件由三个霍尔传感器组成，所述主控芯片U8通过所述蓝牙芯片U4以广播通信方式将该水表的表号和指针组累积电子计数值对应的指针电信号发送给所述主节点设备。
[0013]所述角度传感器检测的所述介轮位置信息为个位字轮的正位数值时，主控芯片U8对存储其中的所述指针组累积电子计数值进行清零。
[0014]所述主控电路包括主控芯片U8、第一霍尔芯片U1、第二霍尔芯片U2、第三霍尔芯片U3、角度检测芯片U5、蓝牙芯片U4和一次性的3.6V电池，其中，第一霍尔芯片U1、第二霍尔芯片U2和第三霍尔芯片U3分别将其采集到的所述低位指针电信号通过其对应的脉冲输出端发送给主控芯片U8的第20脚、第2脚和第19脚；角度检测芯片U5将采集到的所述介轮电信号通过其第3脚和第5脚分别传送给主控芯片U8的第18脚和第17脚；主控芯片U8将该水表的表号、所述字轮组累积电子计数值和所述指针组累积电子计数值通过其第9脚和第8脚以串口通信方式发送给蓝牙芯片U4的第15脚和第16脚；3.6V电池通过稳压芯片U6分别向主控芯片U8和蓝牙芯片U4输出稳定的3.0V直流工作电压；主控芯片U8通过第10脚、第11脚、第12脚分别为第一霍尔芯片U1、第二霍尔芯片U2和第三霍尔芯片U3单独供电；主控芯片U8通过第16脚为角度检测芯片U5供电。
[0015]所述主控电路还包括由第二电容C2、第三电容C3和第一电阻R1构成的π型天线ANT匹配电路，第二电容、第三电容和π型天线ANT的一端共接后与地端相接，第一电阻跨接在第二电容与第三电容的另一端之间，第一电阻的一端与蓝牙芯片U4的第2脚相接，第一电阻的另一端与π型天线ANT的另一端相接。
[0016]所述主控电路还包括由第八电容C8、第九电容C9、第一电感L1、第二电感L2、第一二极管D1和第十一电阻R11组成的蓝牙收发电路的滤波电路，其中，第八电容与第一电感并联，并联后的一端接于蓝牙芯片U4的第1脚，并联后的另一端一路通过第九电容接地，另一
路接于蓝牙芯片U4的第31脚，再一路接于第二电感一端与第一二极管正极的共接端，第二电感的另一端接于蓝牙芯片U4的第27脚。
[0017]所述主控电路还包括由第八电阻R8、第九电阻R9和第十四电容C14构成的检测主控芯片U8输入电压的分压电路，其中，第九电阻与第十四电容并联，并联后的一端接地端，并联后的另一端一路接于主控芯片U8的第3脚，另一路通过第八电阻接于所述3.6V电池的电压输出端。
[0018]主控芯片U8的型号为HC32L110C4UA、三个霍尔芯片的型号为S
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5716ANDL1
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M3T本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种应用于水表物联网的数字秒通水表，包括多个直读高位计量数值的字轮、多个显示低位计量数值的指针和介于计量个位立方数量级的个位字轮（61）与计量十分之一位立方数量级的指针之间的传动介轮（7），传动介轮（7）与个位字轮（61）相啮合，其间的传动比为1：1；传动介轮（7）与驱动计量十分之一位立方数量级的指针转动的驱动齿轮相啮合，其间的传动比为1：10，其特征在于：在所述传动介轮（7）的上表面中央设有以异性磁极沿径向相对设置的永久磁片（93），在该水表（1）的透明表封盖（8）之上方与该永久磁片（93）相对的位置设有磁感应的角度传感器（92），在透明表封盖（8）之下且位于指针盘（63）的旁侧设有一个反映所述计量流体是否流动的监控指针（52），该监控指针（52）通过其下端的齿轮组（53）与计量万分之一位立方数量级指针的最低位齿轮（51）同步旋转，在透明表封盖（8）之上方与所述监控指针（52）对应的位置设有可检测该最低位齿轮（51）的低位指针旋转信息的检测部件（91）；所述角度传感器（92）在所述检测部件（91）检测到所述最低位齿轮（51）处于正常旋转状态后，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主控电路中的主控芯片U8，所述检测部件（91）将所述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芯片U8，所述低位指针旋转信息包括最低位齿轮（51）的旋转方向以及对应的旋转圈数；所述主控芯片U8通过蓝牙芯片U4以广播通信方式定时将该水表（1）的表号和字轮组累积电子计数值对应的字轮电信号发送给距离该水表（1）远至200米内的主节点设备并通过互联网传送给后台水务管理中心。2.根据权利要求1所述的应用于水表物联网的数字秒通水表，其特征在于：所述检测部件（91）由三个霍尔传感器组成，所述主控芯片U8通过所述蓝牙芯片U4以广播通信方式将该水表（1）的表号和指针组累积电子计数值对应的指针电信号发送给所述主节点设备。3.根据权利要求2所述的应用于水表物联网的数字秒通水表，其特征在于：所述角度传感器（92）检测的所述介轮位置信息为个位字轮（61）的正位数值时，主控芯片U8对存储其中的所述指针组累积电子计数值进行清零。4.根据权利要求3所述的应用于水表物联网的数字秒通水表，其特征在于：所述主控电路包括主控芯片U8、第一霍尔芯片U1、第二霍尔芯片U2、第三霍尔芯片U3、角度检测芯片U5、蓝牙芯片U4和一次性的3.6V电池，其中，第一霍尔芯片U1、第二霍尔芯片U2和第三霍尔芯片U3分别将其采集到的所述低位指针电信号通过其对应的脉冲输出端发送给主控芯片U8的第20脚、第2脚和第19脚；角度检测芯片U5将采集到的所述介轮电信号通过其第3脚和第5...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈健，程容涛，蔡元果，吴锦洪，邹德广，沈从民，
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：
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