智能管道检漏仪的制作方法
智能管道检漏仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供智能管道检漏仪，含有微处理器及外围电路、超声波流量测量电路、读卡电路、干簧管触发电路、阀门控制电路、电压检测及复位电路、开盖检测电路、去电检测电路、红外通信电路及给整个系统供电的电源电路，该智能管道检漏仪安装于用户用水管道，可智能检测、控制 用户管道流量的水流量，若管道漏水时间或漏水流量达到设置值，管道检漏仪可自动关闭阀门，防止因漏水给用户造成经济损失。
【专利说明】智能管道检漏仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及供水管道检漏领域，具体地说涉及到一种户用自来水智能管道检漏仪。
【背景技术】
[0002]随着社会经济的不断发展，人民生活水平的日益提高，城市的供水规模也越来越大，这就需要不断完善供水系统的安全性，注重给水系统管理的维护工作，确保用户用水需求。然而，当前我国城市供水漏失严重，其中约70%是由于供水管网漏水所造成，供水管网在运行过程中出现的漏水现象，严重浪费水资源，直接影响到供水企业的经济效益，使得用户连续性用水得不到保障，大大降低了管道的安全性，破坏了供水管道基础，并且容易引发次生灾害。而用户家安装使用的水表，如果用户家中长期无人或因入户管道发生漏水既浪费水资源又给用户带来经济损失。因此用户家庭安装的水表管道的漏水不容忽视。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种智能管道检漏仪，该管道检漏仪可智能检测、控制用户管道流量的水流量，若管道漏水时间或漏水流量达到设置值，管道检漏仪可自动关闭阀门，防止因漏水给用户造成经济损失。
[0004]智能管道检漏仪，含有微处理器及外围电路、超声波流量测量电路、读卡电路、干簧管触发电路、阀门控制电路、电压检测及复位电路、开盖检测电路、去电检测电路、红外通信电路及给整个系统供电的电源电路，其特征是:超声波流量测量电路与微处理器通过SPI方式进行通信；阀门控制电路的FA+端、FA-端分别与微处理器的Pl.2脚、Pl.3脚相连接；读卡电路读到的卡数据经微处理器的P6.5引脚通信至微处理器；电压检测电路的输出端接于微处理器的P6.1引脚；复位电路的输出端接于微处理器的复位端；开盖检测的两个端口分别接至微处理器的P6.3脚、P6.4脚；去电检测电路的供电端接于微处理器的P6.2脚，电压检测端接至微处理器的Pl.6脚；红外流量校准电路的输入端接于微处理器的P2.1引脚，红外流量校准电路的输出端接于微处理器的P2.2脚；干簧管触发电路接于微处理器的Pl.4引脚。
[0005]进一步的方案是:超声波流量测量电路采用专用的双通道时间数字转换器TDC-GP22，配合管段上安装的顺、逆流转换器实现流量测量，超声波热量测量电路与微处理器采用SPI方式进行通信。
[0006]进一步的方案是:微处理器的型号为MSP430F448IPZR。
[0007]本实用新型的工作原理如下所述:
[0008]该智能管道检漏仪安装于用户用水管道，由干电池向检漏仪供电，由超声波流量测量电路计量水量，若用户的连续水流量超过X小时(X可通过软件设置)，则智能检漏仪的微处理器控制阀门控制电路关阀，避免漏水给用户造成经济损失。用户若需重新开阀，有三种方法:(1)打开电池盖再合上，智能检漏仪的开盖检测电路检测到此信号并将信号传送至微处理器，微处理器控制阀门控制电路开阀供水；(2)用磁铁触发智能仪内的干簧管触发电路，使干簧管闭合，微处理器即可检测到此信号，控制阀门控制电路开阀供水；(3)通过刷设置卡，将设置卡靠近智能检漏仪的刷卡区域，经读卡电路读取卡中信息，微处理器控制阀门控制电路开阀供水。
[0009]本实用新型的有益效果是:
[0010](I)本实用新型一种智能管道检漏仪，采用先进的超声波测量流量，提高了流量测量的准确性。
[0011](2)本实用新型一种智能管道检漏仪，设有开盖检测功能，设计新颖。
[0012]
【专利附图】
【附图说明】
[0013]附图1为本实用新型信号流向示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合【具体实施方式】和【专利附图】
【附图说明】对本实用新型的技术方案作进一步详细的描述。
[0015]如附图1所示:一种智能管道检漏仪，含有微处理器及外围电路、超声波流量测量电路、读卡电路、干簧管触发电路、阀门控制电路、电压检测及复位电路、开盖检测电路、去电检测电路、红外通信电路及给整个系统供电的电源电路，其特征是:超声波流量测量电路与微处理器通过SPI方式进行通信；阀门控制电路的FA+端、FA-端分别与微处理器的Pl.2脚、Pl.3脚相连接；读卡电路读到的卡数据经微处理器的P6.5引脚通信至微处理器；电压检测电路的输出端接于微处理器的P6.1引脚；复位电路的输出端接于微处理器的复位端；开盖检测的两个端口分别接至微处理器的P6.3脚、P6.4脚；去电检测电路的供电控制端接于微处理器的P6.2脚，电压检测端接至微处理器的Pl.6脚；红外流量校准电路的输入端接于微处理器的P2.1引脚，红外流量校准电路的输出端接于微处理器的P2.2脚；干簧管触发电路接于微处理器的Pl.4引脚。
[0016]超声波流量测量电路:采用专用的双通道时间数字转换器TDC-GP22，配合管段上安装的顺、逆流转换器实现流量测量，超声波热量测量电路与微处理器采用SPI方式进行通信，其外围电路属于经典应用，在此不再赘述。
[0017]读卡电路:参考我公司于2008.3.7申请的实用新型专利“可在低电压下工作的射频卡读写电路”，专利号为:ZL 200820069508.7，【具体实施方式】参考上述实用新型专利实施例一。该电路的作用是:用户可通过在智能检漏仪外部刷设置卡，读卡电路将设置卡的数据通信至微处理器，微处理器执行相应的阀门动作。
[0018]干簧管触发电路:干簧管两端之间接电容C3，C3的一端接地，另一端经电阻R6接电源VCC，电阻R6的另一端接电阻R5，电阻R5和电容C3之间并联电容C2，R5的一端亦与微处理器的Pl.4引脚，该电路的作用是:如果用户采用外部磁铁触发干簧管，干簧管闭合，则微处理器检测到此信号，执行相应的阀门动作。
[0019][微软用户5]开盖检测电路:开盖检测电路的检测端Cover端、Cover_C端接至微处理器的P6.3脚、P6.4脚，Cover_C端经电阻R64接二极管D9的正极，二极管D9的负极接地，电阻R70和二极管D9并联后接电池盖的一螺丝孔处，Cover端经电阻R65接二极管DlO的正极，二极管DlO的负极接地，电阻R63和二极管D9并联后接电池盖的另一螺丝孔处，R70、D9、D10的作用是静电保护，该电路的作用是:用户打开电池盖后再合上，微处理器的P6.3脚、P6.4脚检测到此动作后，执行相应的阀门动作。
[0020]电源电路:系统采用3节1.5V干电池供电，干电池经肖特基二极管D1、法拉电容C28接至稳压芯片LSD2DC-7336的输入端，LSD2DC-7336的输出端输出3.6V向各功能模块供电。
[0021]电压检测及复位电路:电压检测电路主要由电压检测芯片BU4837G-TR及其外围电路组成，BU4837G-TR的GND端接地，BU4837G-TR的VDD端接[微软用户8]，这一点位于反向保护二极管后，可以保护电压检测芯片不损坏。同时检测此处的电压。的Vout端经上拉电阻R8接VCC，Vout端亦与微处理器的P6.1脚相连接；复位电路主要由复位芯片BU4820G-TR及其外围电路组成，BU4820G-TR的GND端接地，BU4820G-TR的VDD端接WC,BU4820G-TR的Vout端经电阻R7VCC端连接，BU4820G-TR的Vout端亦与微处理器的复位端相连接，上拉后，与为处理器的复位端相连。使用复位芯片可以防止系统在低电压下不可靠的工作，大大提高系统工作的可靠性。
[0022]去电池检测电路:供电控制端经电阻R66与三极管Q16的基极相连接，Q16的发射极接地，Q16的集电极经电阻R67与PNP型三极管Ql的基极相连接，Ql的的发射极接VCC，集电极经电阻R68、电阻R69串联后接地，电压检测端一端接于R68，另一端接于微处理器的Pl.6脚，检测R68上的电压。
[0023]阀门控制电路:采用通用的电动阀门控制电路。
[0024]红外通信电路:由红外发射电路和红外接收电路组成。红外发射电路由发射二极管T、三极管Q2、电阻R9、电阻RlO组成，其中三极管的集电极经电阻RlO和发射二极管T串联后接地，三极管的发射极接VCC，三极管的基极经电阻R9与微处理器的P2.2引脚相连接；红外接收电路由接收二极管R、三极管Q3、电阻Rlf电阻R13组成，其中接收二极管R的正极接VCC端，负极经电阻R13后接地，接收二极管负极亦经电阻R12接至三极管Q3的基极，三极管Q3的发射极接地，集电极经电阻Rll接VCC，集电极亦接至微处理器的P2.1引脚。
【权利要求】
1.智能管道检漏仪，含有微处理器及外围电路、超声波流量测量电路、读卡电路、干簧管触发电路、阀门控制电路、电压检测及复位电路、开盖检测电路、去电检测电路、红外通信电路及给整个系统供电的电源电路，其特征是:超声波流量测量电路与微处理器通过SPI方式进行通信；阀门控制电路的FA+端、FA-端分别与微处理器的P1.2脚、P1.3脚相连接；读卡电路读到的卡数据经微处理器的P6.5引脚通信至微处理器；电压检测电路的输出端接于微处理器的P6.1引脚；复位电路的输出端接于微处理器的复位端；开盖检测的两个端口分别接至微处理器的P6.3脚、P6.4脚；去电检测电路的供电端接于微处理器的P6.2脚，电压检测端接至微处理器的P1.6脚；红外流量校准电路的输入端接于微处理器的P2.1引脚，红外流量校准电路的输出端接于微处理器的P2.2脚；干簧管触发电路接于微处理器的P1.4引脚。
2.根据权利要求1所述的智能管道检漏仪，其特征是:超声波流量测量电路采用专用的双通道时间数字转换器TDC-GP22，配合管段上安装的顺、逆流转换器实现流量测量，超声波热量测量电路与微处理器采用SPI方式进行通信。
3.根据权利要求1所述的智能管道检漏仪，其特征是:微处理器的型号为MSP430F448IPZR。
【文档编号】F17D5/06GK204099914SQ201420413941
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年7月25日 优先权日:2014年7月25日
【发明者】费战波, 刘胜利, 董意德 申请人:新天科技股份有限公司
【专利摘要】本实用新型提供智能管道检漏仪，含有微处理器及外围电路、超声波流量测量电路、读卡电路、干簧管触发电路、阀门控制电路、电压检测及复位电路、开盖检测电路、去电检测电路、红外通信电路及给整个系统供电的电源电路，该智能管道检漏仪安装于用户用水管道，可智能检测、控制 用户管道流量的水流量，若管道漏水时间或漏水流量达到设置值，管道检漏仪可自动关闭阀门，防止因漏水给用户造成经济损失。
【专利说明】智能管道检漏仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及供水管道检漏领域，具体地说涉及到一种户用自来水智能管道检漏仪。
【背景技术】
[0002]随着社会经济的不断发展，人民生活水平的日益提高，城市的供水规模也越来越大，这就需要不断完善供水系统的安全性，注重给水系统管理的维护工作，确保用户用水需求。然而，当前我国城市供水漏失严重，其中约70%是由于供水管网漏水所造成，供水管网在运行过程中出现的漏水现象，严重浪费水资源，直接影响到供水企业的经济效益，使得用户连续性用水得不到保障，大大降低了管道的安全性，破坏了供水管道基础，并且容易引发次生灾害。而用户家安装使用的水表，如果用户家中长期无人或因入户管道发生漏水既浪费水资源又给用户带来经济损失。因此用户家庭安装的水表管道的漏水不容忽视。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种智能管道检漏仪，该管道检漏仪可智能检测、控制用户管道流量的水流量，若管道漏水时间或漏水流量达到设置值，管道检漏仪可自动关闭阀门，防止因漏水给用户造成经济损失。
[0004]智能管道检漏仪，含有微处理器及外围电路、超声波流量测量电路、读卡电路、干簧管触发电路、阀门控制电路、电压检测及复位电路、开盖检测电路、去电检测电路、红外通信电路及给整个系统供电的电源电路，其特征是:超声波流量测量电路与微处理器通过SPI方式进行通信；阀门控制电路的FA+端、FA-端分别与微处理器的Pl.2脚、Pl.3脚相连接；读卡电路读到的卡数据经微处理器的P6.5引脚通信至微处理器；电压检测电路的输出端接于微处理器的P6.1引脚；复位电路的输出端接于微处理器的复位端；开盖检测的两个端口分别接至微处理器的P6.3脚、P6.4脚；去电检测电路的供电端接于微处理器的P6.2脚，电压检测端接至微处理器的Pl.6脚；红外流量校准电路的输入端接于微处理器的P2.1引脚，红外流量校准电路的输出端接于微处理器的P2.2脚；干簧管触发电路接于微处理器的Pl.4引脚。
[0005]进一步的方案是:超声波流量测量电路采用专用的双通道时间数字转换器TDC-GP22，配合管段上安装的顺、逆流转换器实现流量测量，超声波热量测量电路与微处理器采用SPI方式进行通信。
[0006]进一步的方案是:微处理器的型号为MSP430F448IPZR。
[0007]本实用新型的工作原理如下所述:
[0008]该智能管道检漏仪安装于用户用水管道，由干电池向检漏仪供电，由超声波流量测量电路计量水量，若用户的连续水流量超过X小时(X可通过软件设置)，则智能检漏仪的微处理器控制阀门控制电路关阀，避免漏水给用户造成经济损失。用户若需重新开阀，有三种方法:(1)打开电池盖再合上，智能检漏仪的开盖检测电路检测到此信号并将信号传送至微处理器，微处理器控制阀门控制电路开阀供水；(2)用磁铁触发智能仪内的干簧管触发电路，使干簧管闭合，微处理器即可检测到此信号，控制阀门控制电路开阀供水；(3)通过刷设置卡，将设置卡靠近智能检漏仪的刷卡区域，经读卡电路读取卡中信息，微处理器控制阀门控制电路开阀供水。
[0009]本实用新型的有益效果是:
[0010](I)本实用新型一种智能管道检漏仪，采用先进的超声波测量流量，提高了流量测量的准确性。
[0011](2)本实用新型一种智能管道检漏仪，设有开盖检测功能，设计新颖。
[0012]
【专利附图】
【附图说明】
[0013]附图1为本实用新型信号流向示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合【具体实施方式】和【专利附图】
【附图说明】对本实用新型的技术方案作进一步详细的描述。
[0015]如附图1所示:一种智能管道检漏仪，含有微处理器及外围电路、超声波流量测量电路、读卡电路、干簧管触发电路、阀门控制电路、电压检测及复位电路、开盖检测电路、去电检测电路、红外通信电路及给整个系统供电的电源电路，其特征是:超声波流量测量电路与微处理器通过SPI方式进行通信；阀门控制电路的FA+端、FA-端分别与微处理器的Pl.2脚、Pl.3脚相连接；读卡电路读到的卡数据经微处理器的P6.5引脚通信至微处理器；电压检测电路的输出端接于微处理器的P6.1引脚；复位电路的输出端接于微处理器的复位端；开盖检测的两个端口分别接至微处理器的P6.3脚、P6.4脚；去电检测电路的供电控制端接于微处理器的P6.2脚，电压检测端接至微处理器的Pl.6脚；红外流量校准电路的输入端接于微处理器的P2.1引脚，红外流量校准电路的输出端接于微处理器的P2.2脚；干簧管触发电路接于微处理器的Pl.4引脚。
[0016]超声波流量测量电路:采用专用的双通道时间数字转换器TDC-GP22，配合管段上安装的顺、逆流转换器实现流量测量，超声波热量测量电路与微处理器采用SPI方式进行通信，其外围电路属于经典应用，在此不再赘述。
[0017]读卡电路:参考我公司于2008.3.7申请的实用新型专利“可在低电压下工作的射频卡读写电路”，专利号为:ZL 200820069508.7，【具体实施方式】参考上述实用新型专利实施例一。该电路的作用是:用户可通过在智能检漏仪外部刷设置卡，读卡电路将设置卡的数据通信至微处理器，微处理器执行相应的阀门动作。
[0018]干簧管触发电路:干簧管两端之间接电容C3，C3的一端接地，另一端经电阻R6接电源VCC，电阻R6的另一端接电阻R5，电阻R5和电容C3之间并联电容C2，R5的一端亦与微处理器的Pl.4引脚，该电路的作用是:如果用户采用外部磁铁触发干簧管，干簧管闭合，则微处理器检测到此信号，执行相应的阀门动作。
[0019][微软用户5]开盖检测电路:开盖检测电路的检测端Cover端、Cover_C端接至微处理器的P6.3脚、P6.4脚，Cover_C端经电阻R64接二极管D9的正极，二极管D9的负极接地，电阻R70和二极管D9并联后接电池盖的一螺丝孔处，Cover端经电阻R65接二极管DlO的正极，二极管DlO的负极接地，电阻R63和二极管D9并联后接电池盖的另一螺丝孔处，R70、D9、D10的作用是静电保护，该电路的作用是:用户打开电池盖后再合上，微处理器的P6.3脚、P6.4脚检测到此动作后，执行相应的阀门动作。
[0020]电源电路:系统采用3节1.5V干电池供电，干电池经肖特基二极管D1、法拉电容C28接至稳压芯片LSD2DC-7336的输入端，LSD2DC-7336的输出端输出3.6V向各功能模块供电。
[0021]电压检测及复位电路:电压检测电路主要由电压检测芯片BU4837G-TR及其外围电路组成，BU4837G-TR的GND端接地，BU4837G-TR的VDD端接[微软用户8]，这一点位于反向保护二极管后，可以保护电压检测芯片不损坏。同时检测此处的电压。的Vout端经上拉电阻R8接VCC，Vout端亦与微处理器的P6.1脚相连接；复位电路主要由复位芯片BU4820G-TR及其外围电路组成，BU4820G-TR的GND端接地，BU4820G-TR的VDD端接WC,BU4820G-TR的Vout端经电阻R7VCC端连接，BU4820G-TR的Vout端亦与微处理器的复位端相连接，上拉后，与为处理器的复位端相连。使用复位芯片可以防止系统在低电压下不可靠的工作，大大提高系统工作的可靠性。
[0022]去电池检测电路:供电控制端经电阻R66与三极管Q16的基极相连接，Q16的发射极接地，Q16的集电极经电阻R67与PNP型三极管Ql的基极相连接，Ql的的发射极接VCC，集电极经电阻R68、电阻R69串联后接地，电压检测端一端接于R68，另一端接于微处理器的Pl.6脚，检测R68上的电压。
[0023]阀门控制电路:采用通用的电动阀门控制电路。
[0024]红外通信电路:由红外发射电路和红外接收电路组成。红外发射电路由发射二极管T、三极管Q2、电阻R9、电阻RlO组成，其中三极管的集电极经电阻RlO和发射二极管T串联后接地，三极管的发射极接VCC，三极管的基极经电阻R9与微处理器的P2.2引脚相连接；红外接收电路由接收二极管R、三极管Q3、电阻Rlf电阻R13组成，其中接收二极管R的正极接VCC端，负极经电阻R13后接地，接收二极管负极亦经电阻R12接至三极管Q3的基极，三极管Q3的发射极接地，集电极经电阻Rll接VCC，集电极亦接至微处理器的P2.1引脚。
【权利要求】
1.智能管道检漏仪，含有微处理器及外围电路、超声波流量测量电路、读卡电路、干簧管触发电路、阀门控制电路、电压检测及复位电路、开盖检测电路、去电检测电路、红外通信电路及给整个系统供电的电源电路，其特征是:超声波流量测量电路与微处理器通过SPI方式进行通信；阀门控制电路的FA+端、FA-端分别与微处理器的P1.2脚、P1.3脚相连接；读卡电路读到的卡数据经微处理器的P6.5引脚通信至微处理器；电压检测电路的输出端接于微处理器的P6.1引脚；复位电路的输出端接于微处理器的复位端；开盖检测的两个端口分别接至微处理器的P6.3脚、P6.4脚；去电检测电路的供电端接于微处理器的P6.2脚，电压检测端接至微处理器的P1.6脚；红外流量校准电路的输入端接于微处理器的P2.1引脚，红外流量校准电路的输出端接于微处理器的P2.2脚；干簧管触发电路接于微处理器的P1.4引脚。
2.根据权利要求1所述的智能管道检漏仪，其特征是:超声波流量测量电路采用专用的双通道时间数字转换器TDC-GP22，配合管段上安装的顺、逆流转换器实现流量测量，超声波热量测量电路与微处理器采用SPI方式进行通信。
3.根据权利要求1所述的智能管道检漏仪，其特征是:微处理器的型号为MSP430F448IPZR。
【文档编号】F17D5/06GK204099914SQ201420413941
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年7月25日 优先权日:2014年7月25日
【发明者】费战波, 刘胜利, 董意德 申请人:新天科技股份有限公司
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