本发明专利技术提出一种使用智能水阀与输水管实现通信的方法和装置。该装置包括控制智能水阀的智能终端和远端外界智能接收终端；智能水阀和外界智能接收终端连接在同一根承担输水功能的输水管的两端；智能终端包括：文件读取模块、编码模块和发送模块；外界智能终端包括接收模块和转码模块；文件读取模块负责读取待发送的文件；编码模块把读取的文件内容转成二进制编码数据流；发送模块通过控制智能水阀的开启和关闭，以便构造波动信号通过水体向外界智能终端远端发送二进制编码数据流；外界智能终端的接收模块通过读取输水管中水流波动产生的振动波来接收二进制编码数据流，转码模块把接收二进制编码数据流转换成外界智能终端能够识别的信息。够识别的信息。够识别的信息。
【技术实现步骤摘要】
一种使用智能水阀与输水管实现通信的方法和装置
[0001]本专利技术属于信息通信
，涉及一种使用智能水阀与输水管实现通信的方法和装置。
技术介绍
[0002]水阀是一种水工业产品，常用于生活供水、消防系统及工业给水系统中，用于控制流量、水位等。经过自动机械化的不断智能化升级改造，智能水阀可实现远程一键集中控制，并配置了智能云平台，可进入PLC,通过PLC实现连网控制，加入智能网关组建的网络后，即可定时控制，联动控制实现远程控制。可有效实现智能化生活供水、灌溉等。智能水阀的远程控制程序可以实现实时监控水的流量、压力和温度的监测。但是智能水阀与热水器、智能水表等的通信还存在一定的盲区，以前的方案中往往需要通过无线电波，或布设有线电缆来解决。当通信距离比较远时无线电波的传递会存在一定的困难，电缆线的布设也会比较繁琐。
[0003]厦门大学信息学院的学位论文《水管水声通信系统关键技术研究》，研究了声波在水管中的传播特性。论文研究发现水声通信存在的缺点：声波在水管中传播的距离有限，通信质量较差，误码率较高。《水声通信在隔水管监测系统中的应用与实现》研究了一种水声通信系统方案，并从信号调制方式的选取、最佳载频的选取以及帧结构的设计等方面详细介绍了该通信系统方案,并给出整个系统工作流图。论文研究了声波在水中的传播方案。
[0004]中国专利公开CN108368949A公开了“一种智能水阀系统及其控制方法”。该专利使用的是无线通信模块进行的通信。
技术实现思路
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种使用智能水阀与输水管实现通信的装置，该装置包括控制智能水阀3的智能终端1和远端外界智能接收终端2；所述智能水阀3和外界智能接收终端2连接在同一根承担输水功能的输水管的两端，所述智能水阀3通过输水管中的连续水体向外界智能接收终端2执行单向通信或者单向传输指令消息；
[0006]所述智能终端通过控制智能水阀的开启和关闭来构造波动信号通过连续水体向输水管另一端的外界智能接收终端2发送二进制编码数据流；
[0007]所述外界智能接收终端2通过读取所述输水管中水流传输的波动信号来接收所述二进制编码数据流。
[0008]进一步的，所述控制智能水阀3的智能终端1包括：文件读取模块10、编码模块11和发送模块12；
[0009]所述文件读取模块10负责读取智能终端1中待发送的文件；
[0010]所述编码模块11把读取的文件内容转成二进制编码数据流；
[0011]所述发送模块12通过控制智能水阀3的开启和关闭来构造一组表征所述二进制编码数据流的波动信号。
[0012]进一步的，所述外界智能接收终端2包括接收模块21和转码模块22；所述接收模块21通过读取所述输水管中连续水体传输的波动信号来接收所述二进制编码数据流，所述转码模块把接收到的所述二进制编码数据流转换成外界智能接收终端2能够识别的信息。
[0013]进一步的，所述外界智能接收终端2的接收模块21包括震动采集装置2101，所述震动采集装置2101用于检测并提取所述输水管的连续水体中的波动信号所代表的所述二进制编码数据流。
[0014]进一步的，所述震动采集装置2101是振动传感器。
[0015]本专利技术还要求保护一种使用智能水阀与输水管实现双向通信的装置，使用如前述的一种使用智能水阀与输水管实现通信的装置，将所述的智能终端1和外界智能接收终端2复合一体化，分别构成所述双向通信的装置的信号发射模块和信号接收模块，以通过输水管执行双向通信；
[0016]所述双向通信为半双工方式，当本侧的信号发射模块通过输水管远端发送二进制编码数据流时，本侧的所述信号接收模块处于禁止状态；
[0017]当本侧的信号接收模块激活时，本侧的信号发射模块处于禁止状态。
[0018]本专利技术还提出一种用于使用智能水阀与输水管实现通信的通信系统，其特征在于，所述通信系统包括多个所述的装置，用于执行多路基于所述智能水阀与所述输水管实现的通信。
[0019]本专利技术还提出一种利用前述的一种使用智能水阀与输水管实现通信的装置进行通信的方法，所述方法包括以下步骤：
[0020]步骤1，控制智能水阀3的智能终端1的文件读取模块10读取所要传输的文件；
[0021]步骤2，所述智能终端1的编码模块11把读取的文件内容转换成二进制编码数据流；
[0022]步骤3，所述发送模块12通过控制智能水阀3的开启和关闭，以便通过水体向输水管另一端的外界智能接收终端2发送二进制编码数据流；
[0023]步骤4，所述外界智能接收终端的接收模块21的震动采集装置2101，获取所述水体传送的波动信号；
[0024]步骤5，所述接收模块21通过读取所述输水管中所述水体传送的波动信号获得所述二进制编码数据流；
[0025]步骤6，所述外界智能接收终端2的转码模块22把二进制数据转换成外界智能接收终端能够识别的信息。
[0026]本专利技术还要求保护一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储执行上述方法所述的各步骤的程序，当该计算机可读介质与智能终端连接时，用于操作所述智能终端执行所述通信的方法。
[0027]采用本专利技术的方法，创新地提出仅通过调节智能水阀的电磁阀的开启和闭合的速率和间隔即能够进行通信，无需增加无线电模块、电缆或水声模块，简化了通信方案；减少布设的复杂程度，通信距离较远，不受水管管道曲直铺设的影响，比水声通信可靠；而且仅通过调节智能水阀的电磁阀开启和闭合进行通信，耗电量省。提高通信的安全性并提供一种非电磁通信手段。
附图说明
[0028]图1为本专利技术提出的智能水阀通信装置连接示意图；
[0029]图2为本专利技术提出的智能水阀通信装置产生的水管震动波形图；
[0030]图3为本专利技术的系统组成示意图；
[0031]图4是本专利技术的智能水阀通信装置工作流程图；
[0032]图5是本专利技术的控制智能水阀的智能终端的组成示意图；
[0033]图6是本专利技术的时间间隔与0、1编码对应关系示意图；
[0034]图7是智能水阀向外界传输数据流程图。
具体实施方式
[0035]本专利技术要解决的技术问题是利用智能水阀以输水管和水为媒介实现与远端收发器的通信，用于远程发送数据或控制指令。
[0036]本专利技术设计了一种方案：智能水阀以输水管和水为媒介传递震动信号，实现与远端收发器(如热水器、智能水表等)的通信，用于远程发送数据或控制指令
[0037]以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作出详细说明。
[0038]本专利技术提出了一种使用智能水阀与输水管实现通信的装置，该装置包括控制智能水阀3的智能终端1和远端外界智能接收终端2；所述智能水阀3和外界智能接收终端2连接在同一根承担输水功能的输水管的两端，所述智能水阀3通过输水管中的连续水体向外界智能接收终端2执行单向通信或者单向传输指令消息；
[003本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种使用智能水阀与输水管实现通信的装置，其特征在于，该装置包括控制智能水阀(3)的智能终端(1)和远端外界智能接收终端(2)；所述智能水阀(3)和外界智能接收终端(2)连接在同一根承担输水功能的输水管的两端，所述智能水阀(3)通过输水管中的连续水体向外界智能接收终端(2)执行单向通信或者单向传输指令消息；所述智能终端通过控制智能水阀的开启和关闭来构造波动信号，以通过连续水体向输水管另一端的外界智能接收终端(2)发送二进制编码数据流；所述外界智能接收终端(2)通过读取所述输水管中水流传输的波动信号来接收所述二进制编码数据流。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制智能水阀(3)的智能终端(1)包括：文件读取模块(10)、编码模块(11)和发送模块(12)；所述文件读取模块(10)负责读取智能终端(1)中待发送的文件；所述编码模块(11)把读取的文件内容转成二进制编码数据流；所述发送模块(12)通过控制智能水阀3的开启和关闭来构造一组表征所述二进制编码数据流的波动信号。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述外界智能接收终端(2)包括接收模块(21)和转码模块(22)；所述接收模块(21)通过读取所述输水管中连续水体传输的波动信号来接收所述二进制编码数据流，所述转码模块把接收到的所述二进制编码数据流转换成外界智能接收终端(2)能够识别的信息。4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述外界智能接收终端(2)的接收模块(21)包括震动采集装置(2101)，所述震动采集装置(2101)用于检测并提取所述输水管的连续水体中的波动信号所代表的所述二进制编码数据流。5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述震动采集装置(2101)是振动传感器。6.一种使用智能水阀与输水管实现双向通信的装置，其特征在于，使用如权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁用语，单洪，杨国正，钟晓峰，刘林涛，张永恒，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：
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