一种基于ZigBee的智能家居数据采集系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于智能家居技术领域，涉及一种用于智能家居中的水表数据采集系统，尤其涉及一种用于智能家居且基于ZigBee的水表数据采集系统。
【背景技术】
[0002]随着现代化科技的发展，在智能家居中对水表的抄表方式也提出了新的要求，SP智能家居中要求水表及水表的抄表方式具有更高的可靠性、实时性和数据处理方便性，需从根本上解决现有的入户抄表、收费给用户和抄表人员带来的麻烦，提高对水表的抄表效率。
[0003]此外，水表作为一种自来水的计量设备，它们一般用于对流过水表的水流量进行计量。现有技术中使用的水表的进水管、出水管都是垂直于水表本体的外表面，进水管、出水管的中心线与水表横剖面圆的中心线重合。然而，采用这种结构的水表对水表本体内的叶轮冲击力较小，特别是水流量较小时，不能冲击或者不能有效冲击叶轮并使叶轮进行转动，严重影响水表的精确度。
【发明内容】
[0004]本实用新型的发明目的在于:针对现有技术存在的问题，提供一种具有更高可靠性和实时性的基于ZigBee的智能家居数据采集系统，通过在进水管中增设调压阀，使流出进水管进入水表本体的水流量的压强较大，能够有效冲击叶轮并推动叶轮转动，提高水表的精确度。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为:
[0006]一种基于ZigBee的智能家居数据采集系统，包括水表、ZigBee无线通信模块、ZigBee路由模块、ZigBee协调器、GPRS模块和中央处理器；所述水表包括水表本体、均与水表本体连接的进水管和出水管，所述进水管和出水管均与水表本体相切；所述水表本体内设置有水表叶轮，所述水表叶轮的叶片为曲面叶片；所述进水管上设置有调压阀，所述调压阀包括阀体，所述阀体沿阀体的轴向开设有与阀体的内腔连通的进水流道，所述阀体的内腔内由内往外依次设有阀芯、螺塞，所述阀体末端连接有堵头，所述阀体的内腔内还设有可沿阀体轴向移动的堵头组件，所述堵头组件位于进水流道与阀芯之间，所述阀芯包括中空状的外阀芯、嵌套于外阀芯内可沿外阀芯轴向移动的中阀芯，外阀芯、中阀芯上靠近螺塞的一端一一对应开设有通孔状的外芯排孔、通孔状的中芯排孔，外芯排孔的截面积大于中芯排孔的截面积，嵌套状态下，外芯排孔与中芯排孔相连通冲阀芯与堵头组件之间设有第二弹簧，外阀芯另一端与螺塞连接，中阀芯另一端与螺塞之间设有第三弹簧；所述水表内的水表传感器与ZigBee无线通信模块电连接，所述ZigBee无线通信模块与ZigBee路由模块电连接，所述ZigBee路由模块与ZigBee协调器电连接，所述ZigBee协调器与GPRS模块电连接，所述GPRS模块通过GPRS网络与中央处理器连接。
[0007]作为本实用新型的优选方案，所述集中器包括依次电连接的集中器Si4432模块、集中器MSP430F149微处理器和集中器3G模块，所述集中器Si4432模块与Si4432模块通过无线网络连接，所述集中器3G模块与中央处理器通过ZigBee连接。
[0008]作为本实用新型的优选方案，所述叶片包括内凹弧面和外凸弧面，所述内凹弧面为圆柱曲面，所述外凸弧面抛物曲面。
[0009]作为本实用新型的优选方案，所述堵头组件上开设有球头放置凹槽，所述球头放置凹槽内放置有橡胶球头，所述橡胶球头与球头放置凹槽底部之间设置有微调弹簧。
[0010]作为本实用新型的优选方案，所述外阀芯的外轮廓由下到上分为:下阀面、中阀面、上阀面，在通过外阀芯中心轴线的纵截面上，下阀面的形状为从下到上向内逐渐缩小的弧状抛物线，中阀面的形状为直线，上阀面的形状为从下到上向外逐渐增大的弧状抛物线。
[0011]作为本实用新型的优选方案，所述水表本体的内表面和水表叶轮的外表面均堆焊有高络合金耐磨层。
[0012]综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是:
[0013]本实用新型中，水表内的水表传感器用于采集对应用户的水量数据信息，并将水量数据信息输送至ZigBee无线通信模块、ZigBee路由模块输送至ZigBee协调器，ZigBee协调器将接收到的水量数据信息通过GPRS模块并以GPRS网络传输至中央处理器，中央处理器在根据系统预设、用户设定或状态信息发出相应的控制命令，从而提高数据采集系统的实时性和抄表数据的可靠性。
[0014]本实用新型还在进水管上设置调压阀，通过该调压阀可控制流出进水管的水流量的压强，因流出进水管的水流量具有一定压强，因而具有一定压强的水流量在冲击叶轮时足够带动叶轮转动，从而提高水表的精确度。
[0015]此外，该调压阀具备多级缓冲泄压结构且泄压安全性较高，进水流道的泄压过程稳定、快速且适用于大流量管路。阀芯由外阀芯和中阀芯组成，当进水流道内的压力较小时，水通过中阀芯的中芯排孔排出；当进水流道的水压较大时，水通过中芯排孔以及中阀芯与外阀芯之间的过水流道外排，整个安全阀泄压过程稳定性好、可控性强。此外，安全阀关闭时将堵头组件的端面与进水流道出口处的端面之间的线接触改为面接触，提高了安全阀关闭时阀体与堵头组件之间的接触面积，提高两者之间的密封性能，不易泄露；安全阀开启时，在相同的液体压力下，弹簧压缩量相同，单位时间内流经进、出水流道的流量更大，从而缩短了液体的排放时间。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的结构示意图；
[0017]图2为本实用新型中水表叶轮的结构示意图；
[0018]图3为本实用新型中调压阀的结构示意图；
[0019]图4为图3在I处的局部放大图；
[0020]图5为图3在进水流道内水压较小时的状态图；
[0021]图6为图3在进水流道内水压较大时的状态图；
[0022]图7为本实用新型中橡胶球头与阀体连接处的局部放大图；
[0023]图8为本实用新型的结构框图；
[0024]其中，附图标记为:1 一水表本体、2—水表叶轮、3—进水管、4一出水管、5—调压阀、6—叶片、61—内凹弧面、62—外凸弧面、51—阀体、52—橡胶球头、53—堵头组件、54—第二弹簧、56—第二出水流道、57—外阀芯、58—中阀芯、59—球头放置凹槽、510—第三弹簧、511—第三出水流道、512—螺塞、513—密封圈、514—堵头、515—进水流道、516—第一出水流道、517—外芯排孔、518—阻尼孔、519—中芯排孔、520—第四出水流道、524—微调弹簧、525—球形出水口、571—下阀面、572—中阀面、573—上阀面。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
[0026]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0027]实施例1
[0028]—种基于ZigBee的智能家居数据采集系统，该水表数据采集系统可实现一个住宅小区甚至多个住宅小区的水表的抄表工作。该水表数据采集系统包括水表、ZigBee无线通信模块、ZigBee路由模块、ZigBee协调器、GPRS模块和中央处理器。该水表通过水表箱体7安装于小区的住户家中，即一家一户一燃气箱一水表。每个水表对应设置一个ZigBee无线通信模块或者多个水表对应设置一个ZigBee无线通信模块。每个ZigBee无线通信模块可对应设置一个ZigBee路由模块或者多个ZigBee无线通信模块对应设置一个ZigBee路由模块。每个ZigBee路由模块可对应设置一个ZigBee协调器或者多个ZigBee路由模块对应设置一个ZigBee协调器。每个ZigBee协调器可对应设置一个GPRS模块，一个GPRS模块对应一个中央处理器。
[0029]该水表包括水表本体，水表本体上连接有进水管和出水管，且该进水管和出水管均与水表本体相切，进水管和出水管均与水表本体的内腔连通。因而，水经由进水管后沿水表本体的切向进入水表本体内，切向流进的水可直接作用于水表本体内的水表叶轮并推动水表叶轮转动，提高水对水表叶轮的作用效果；水表本体内的水沿水表本体的切向进入出水管，便于水表本体内水的排出。该水表本体内设置有水表叶轮，该水表叶轮的叶片为曲面叶片，该曲面叶片包括内凹弧面和外凸弧面，内凹弧面为圆柱曲面，外凸弧面为抛物线曲面。从进水管中流出的水直接冲击到内凹弧面上，推动水表叶轮转动。内凹弧面的外伸端与外凸弧面的外伸端共同相交于一顶点弧面，顶点弧面与水表本体的水表计量腔径相配合。
[0030]进水管上还设置有调压阀，该调压阀包括阀体51，阀体51内设置有堵头组件53、阀芯和螺塞512，堵头组件53、阀芯和螺塞512在阀体51的内腔内依次由内往外设置，阀体51 一端开设有进水流道515，该进水流道515与阀体51内腔连通，阀体51另一端螺纹连接有堵头514，通过堵头514将堵头组件53、阀芯和螺塞512封闭在阀体51的内腔内。堵头组件53位于阀体51的内腔内且可沿阀体51内腔的轴向来回移动，当进水流道515内的水压超过某一值的时候，水压作用在堵头组件53上的作用力将推动堵头组件53沿阀体51内腔的轴向向外运动，因而在堵头组件53的端面与进水流道515出水口处的端面之间形成供水流通的过水流道。堵头组件53上沿其周向开设若干第一出水流道516，且若干第一出水流道516的轴线相互平行且均与堵头组件53的轴线平行。阀芯包括中空状的外阀芯57、中阀芯58，中阀芯58嵌套于外阀芯57内且可沿外阀芯57轴向移动，外阀芯57上靠近堵头组件53的一侧开设有第二出水流道56，且该第二出水流道56与外阀芯57的外轮廓、阀体51的内壁之间形成的过水流道连通。外