一种基于物联网的摄像直读水表的制作方法

一种基于物联网的摄像直读水表，属于智能水表技术领域。

背景技术：

水表是常用的测量水流量的仪表，用于记录自来水用水量的仪表，水表安装在水管上，当用户放水时，水流带动水表内的叶轮转动，叶轮转动的同时带动其内部的机械机构进行转动，并从水表面板中读数区显示的数字对用水量进行指示。一般情况下，读数区中的数字按照十进制的进位方式进行进位，且读数区中的数字的单位自右向左依次增大。

由于传统的水表内部完全依靠机械机构进行用水量的累积，因此人工抄表是记录用户用水量的唯一途径，工作人员通过前后两次抄表数值的差值计算出一个用水周期内用户的用水量。随着社会劳动力成本的不断升高，人工抄表已经越来越不适用于当今社会的发展，因此在现有技术中，随着网络的不断完善，也出现了各种各样的远传式智能水表，可以将用水量通过网络进行自动上传，从而避免了人工抄表的各种弊端。在现有技术中，摄像直读水表是较为先进的一种远传水表，他利用摄像头对水表的读数区进行拍摄，然后将图像数据进行上传，由服务器对用水量进行判断，但是现有技术中，摄像直读水表还存在如下缺陷：

（1）目前市面上普遍存在的一种摄像直读水表是在水表表盘的上方设置摄像头，但是久而久之在水表表盘的表面就会存在污渍，从而影响读数。如果在水表表盘的上方设置盖板，虽然可以很大程度上避免污渍，但是摄像师需要人工将盖板打开，操作极为不便。

（2）目前市面上还存在一种摄像直读水表，其形式是在水表表盘的上方再次盖设一个上盖，然后将摄像头设置在该上盖与水表表盘之间，这种设置方式虽然可以有效避免污渍且易于实现拍摄，但是不利于用户自行对水表的用水量进行观察。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种通过设置盖板组件，盖板组件在驱动机构的带动下可以自动开启和盖合，避免了表盘出现污渍，有助于进行摄像的基于物联网的摄像直读水表。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该基于物联网的摄像直读水表，包括外壳以及设置外壳内的水表表体，水表表体的进水口和出水口自外壳的两端引出，水表表体的表盘自外壳的上端引出，其特征在于：在所述表盘的表面设置有盖板组件，设置在盖板组件中的驱动机构与盖板组件配合实现盖板组件的自动开合；在表盘的正上方设置有拍摄方向对中表盘的摄像组件，在外壳中还设置有控制电路，控制电路包括控制器和通讯模块，控制器与通讯模块双向连接实现与网络的连接，驱动机构以及摄像组件由控制器实现控制。

优选的，在所述的驱动机构中，驱动电机的输出端接入减速器的输入端，减速器的输出端连接驱动齿轮，驱动齿轮与端面齿轮啮合，端面齿轮的中心处设置有输出轴，输出轴与所述的盖板组件配合安装驱动盖板组件转动。

优选的，所述的盖板组件包括盖设在表盘上方的手动盖板，手动盖板右侧设置有自动连接板，手动盖板与自动连接板活动连接，所述的输出轴穿过自动连接板的右端。

优选的，在所述的外壳上表面间隔设置有凸出于外壳表面的两个盖板转轴腔，盖板转轴腔与位于外壳内部的盖板驱动腔连通，所述的驱动机构设置在盖板驱动腔内，所述的盖板组件安装在两个盖板转轴腔之间并与驱动机构连接。

优选的，在所述的自动连接板左端面下部向左延伸形成挡台，在手动盖板的右端面的下部开设有与挡台配合的挡槽。

优选的，所述的手动盖板与自动连接板相对应的上端通过转轴转动连接，在转轴上还安装有保持手动盖板盖合的扭簧。

优选的，所述的摄像组件由支撑杆进行支撑，连接摄像组件与控制器的导线通过支撑杆内部的空腔走线，摄像组件包括摄像头以及补光光源。

优选的，在所述的出水口与水表表体之间的管路上还设置有由控制器控制的电磁阀，电磁阀为常闭型电磁阀。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

1、在本基于物联网的摄像直读水表中，通过设置盖板组件，盖板组件在驱动机构的带动下可以自动开启和盖合，避免了表盘出现污渍，有助于进行摄像，同时通过通讯模块实现与网络的连接并实现与服务器的通讯，使得本基于物联网的摄像直读水表成为物联网中的一个节点，同时方便服务器对本基于物联网的摄像直读水表进行控制。

2、在贯穿手动盖板与自动连接板的连接轴上同时设置扭簧，利用扭簧的扭力使手动盖板保持盖合的状态。

3、当需要自动连接板抬起时，自动连接板在转动的同时通过挡台与挡槽的配合，同时实现了手动盖板的开启，手动盖板在扭簧的作用下不会自由转动，与自动连接板保持平齐的状态。

4、驱动轴的中部为多边形状，便于与端面齿轮和转轴孔配合，两端为圆柱状，便于与两端的盖板转轴腔配合实现转动。

5、摄像组件中设置有补光光源以及摄像头，补光光源和摄像头同时工作，对表盘的读数进行拍摄，大大提高了拍摄效果。

6、通过设置手动盖板，当用户需要自行读取水表读数时，只需手动抬起手动盖板即可进行读数，读数完成之后，手动盖板在扭簧的作用下自行回落。

附图说明

图1为基于物联网的摄像直读水表正视图。

图2为基于物联网的摄像直读水表俯视图。

图3为基于物联网的摄像直读水表盖板组件结构示意图。

图4为基于物联网的摄像直读水表手动盖板正视图。

图5为基于物联网的摄像直读水表手动盖板仰视图。

图6为基于物联网的摄像直读水表自动连接板正视图。

图7为基于物联网的摄像直读水表开盖驱动机构结构示意图。

图8为基于物联网的摄像直读水表控制电路原理方框图。

其中：1、进水口 2、外壳 3、电路板 4、水表表体 5、支撑杆 6、盖板组件 7、摄像组件 8、电磁阀 9、盖板转轴腔 10、盖板驱动腔 11、出水口 12、手动盖板 13、自动连接板 14、转轴孔 15、手动盖板连接柱 16、挡槽 17、连接板连接柱 18、挡台 19、连接板板体 20、驱动轴 21、端面齿轮 22、驱动齿轮 23、减速器 24、驱动电机。

具体实施方式

图1~8是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1~8对本实用新型做进一步说明。

如图1~2所示，基于物联网的摄像直读水表，包括外壳2，在外壳2的内部固定有水表表体4，水表表体4的进水端和出水端分别通过管路从外壳2的两端引出分别形成进水口1和出水口11，在水表表体4的出水管上还设置有电磁阀8，电磁阀8优选采用常开型电池阀实现。

水表表体4的表盘自外壳2的上表面引出，在表盘的左侧设置有支撑杆5，通过支撑杆5固定有摄像组件7，摄像组件7位于表盘的正上方且拍摄角度向下正对表盘。在表盘的表面设置有盖板组件6，在盖板组件6的右侧前、后间隔设置有两个盖板转轴腔9，盖板组件6安装在两个盖板转轴腔9之间，盖板转轴腔9突出于外壳2的表面设置，在外壳2的内部设置有与盖板转轴腔9连通的盖板驱动腔10，在盖板驱动腔10中设置有驱动机构，通过驱动机构实现盖板组件6的盖合。

在外壳2的底部设置有电路板3，在电路板3上设置有本基于物联网的摄像直读水表的控制电路，控制电路通过导线与上述的驱动机构、电磁阀8以及摄像组件7连接，上述的用于支撑摄像组件7的支撑杆5为中空结构，用于实现摄像组件7供电和数据传输的导线穿过外壳2后通过支撑杆5实现与摄像组件7的连接，电路板3的供电电源通过外壳2引入。

如图3所示，上述盖板组件6包括手动盖板12，手动盖板12为与表盘配合的圆盘状。在手动盖板12的右侧设置有与手动盖板12配合的自动连接板13，手动盖板12与自动连接板13活动连接，方便人工手动开启对表盘进行读数，在手动盖板12与自动连接板13之间设置有扭簧，驱动手动盖板12保持盖合状态。在自动连接板13的右端设置有转轴孔14，自动连接板13与上述的盖板转轴腔9配合安装，并与盖板驱动腔10中的驱动机构连接，通过驱动机构实现手动盖板12与自动连接板13自动开合，方便摄像组件7自动对表盘进行拍摄。

如图4~5所示，手动盖板12包括圆盘状的盖板本体以及设置在盖板本体右端的连接端，在连接端的右上方设置有用于与自动连接板13配合安装的手动盖板连接柱15，在连接端的下表面中心处开设有挡槽16。

结合图6，自动连接板13包括连接板板体19，在连接板板体19的左上方前、后间隔设置有两块连接板连接柱17，设置在手动盖板12右端的手动盖板连接柱15对应装入两块连接板连接柱17之间，然后 通过一条连接轴自前向后同时穿过手动盖板连接柱15和连接板连接柱17，从而实现了手动盖板12与自动连接板13的活动连接，在贯穿手动盖板连接柱15和连接板连接柱17的连接轴上同时设置扭簧，利用扭簧的扭力使手动盖板12保持盖合（与自动连接板13水平）的状态。

转轴孔14开设在连接板板体19的右侧且贯穿连接板板体19，转轴孔14截面为多边形，优选采用标准六边形。在连接板板体19左端面下部向左延伸形成挡台18，在手动盖板12与自动连接板13完成安装之后，挡台18对应卡装进入挡槽16中。设置在盖板驱动腔10中的驱动机构通过转轴孔14连接自动连接板13，并驱动自动连接板13进行转动，当需要自动连接板13抬起时，驱动机构通过转轴孔14使自动连接板13转动，自动连接板13在转动的同时通过挡台18与挡槽16的配合，同时实现了手动盖板12的开启，手动盖板12在扭簧的作用下不会自由转动，与自动连接板13保持平齐的状态。当需要自动连接板13落下时，驱动机构通过转轴孔14使自动连接板13反向转动，实现了手动盖板12的盖合。

如图7所示，驱动机构包括驱动电机24，减速器23，驱动电机24的输出端接入减速器23的输入端，减速器23的输出端连接驱动齿轮22，驱动齿轮22同时与端面齿轮21配合，通过端面齿轮21实现了转动驱动齿轮22转动方向的改变，驱动齿轮22与端面齿轮21位于上述的任意一个盖板转轴腔9中。在端面齿轮21的中心处开设有同为六边形的通孔，驱动轴20穿过端面齿轮21和上述的转轴孔14，内置有驱动齿轮22与端面齿轮21的盖板转轴腔9的外侧边开设有驱动轴20可伸入的转轴孔14，形成支撑驱动轴20一端的转轴座，内部没有设置驱动齿轮22与端面齿轮21的盖板转轴腔9整体作为转轴座，用于支撑驱动轴20的另一端。驱动轴20的中部六角状，便于与端面齿轮21和转轴孔14配合，两端为圆柱状，便于与两端的盖板转轴腔9配合实现转动。

如图8所示，上述的控制电路包括控制器、无线通讯模块以及上述的摄像组件7、驱动电机24以及电磁阀8。控制器的输出端分别与摄像组件7、驱动电机24以及电磁阀8的信号输入端相连，控制器的输入输出端与无线通讯模块双向连接，通过无线通讯模块实现与网络的连接并实现与服务器的通讯，使得本基于物联网的摄像直读水表成为物联网中的一个节点。

具体工作过程及原理如下：

在常规状态下，水流经进水口1进入水表表体4然后由出水口11流出，由水表表体4实现对用水量的计量，水表表体4在进行计量时将流量通过表盘进行显示。

当服务器需要读取该用户的用水量时，通过网络发出指令，本基于物联网的摄像直读水表控制电路的控制器通过无线通讯模块接收到指令后控制驱动电机24工作，驱动电机24开始转动（即为正转），此时驱动电机24通过减速器23以及减速器23输出端的驱动齿轮22带动端面齿轮21转动，端面齿轮21转动的同时通过驱动轴20带动自动连接板13转动，自动连接板13在转动的同时通过挡台18与挡槽16的配合，同时实现了手动盖板12的开启，然后控制器控制摄像组件7工作，摄像组件7中设置有补光光源以及摄像头，补光光源和摄像头同时工作，对表盘的读数进行拍摄，大大提高了拍摄效果。然后将拍摄到的图像信息送入控制器，然后由控制器通过无线通讯模块将图像信息通过网络上传至服务器。

数据上传完毕之后，控制器控制摄像组件7停止工作，然后控制驱动电机24反转，驱动电机24反转的同时通过减速器23、驱动齿轮22、端面齿轮21带动驱动轴20反转，驱动轴20进一步带动自动连接板13反转，实现手动盖板12的盖合。由于手动盖板12和自动连接板13之间设置有扭簧，因此自动连接板13在抬起和落下的过程中手动盖板12不会与自动连接板13发生相对转动。当用户需要自行读取水表读数时，只需手动抬起手动盖板12即可进行读数，读数完成之后，手动盖板12在扭簧的作用下自行回落。如果用户欠费，服务器通过网络发送控制信号，控制器控制电磁阀8关闭，强制使得用户停水。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。