本实用新型涉及流体测量领域，特别是涉及一种基于物联网的超声波智能水表。
背景技术：
随着社会与国家的发展，我国正在推进建成特色鲜明的智慧城市，而作为智慧城市离的一个重要内容，智慧水务就迎来了一个重要的发展契机。
现阶段的水表多采用机械测量的方式，例如：在转动的齿轮上安装永磁铁，并安装干簧管，进而将水流转换成一种可识别的电子脉冲，并加以计算最后得到水流的流量。但是使用该方法需要先将水流转换成机械式的转动，在通过干簧管转换成可识别的电子脉冲，使统计得到的水流准确度很低。而且现有的水表都需要进行人工抄表、并进行定期的结算水费，所以很容易出现抄表错误等等现象，无法满足智慧水务的发展要求。
技术实现要素：
基于此，有必要针对人工抄表容易出错的问题，提供一种基于物联网的超声波智能水表。
一种基于物联网的超声波智能水表，包括：
水表数据测量装置，所述数据采集系统包括测量模块、与所述测量模块连接的主控单元、及分别与所述主控单元连接的控制阀、显示模块与无线通讯模块；及
物联网采集装置，所述物联网采集装置包括信号中继器、网络链路、云平台、及分别与所述云平台通讯连接的用户APP及数据监控中心；所述信号中继器收集所述无线通讯模块传输的所述水表数据测量装置测量的相关数据。
上述基于物联网的超声波智能水表，通过设置信号中继器对水表数据测量装置中的无线通讯模块进行远程数据收集，有效避免了人工抄表出错的问题；通过设置超声波传感器与时间测量单元，可直接通过超声波在水流中的信号及时间计算出水流的流速、液体压力、累计流量及水流温度等等，有效提高了对水流流量测量的准确性，并提高了对水流监控指标的项数，更满足智慧水务的要求；通过设置数据监控中心并对多项数据进行记录，通过大数据的分析方式可以有效的发现水流流量及管道压力的异常情况，以及时发现管路泄露等情况并确认出现问题的管路位置。
在其中一个实施例中，所述测量模块包括超声波传感器及时间测量单元。
在其中一个实施例中，所述超声波传感器与所述时间测量单元连接，所述时间测量单元与所述主控单元连接。
在其中一个实施例中，所述显示模块包括显示屏及触控按键。
在其中一个实施例中，所述显示屏与触控按键分别与所述主控单元连接。
在其中一个实施例中，所述信号中继器通过所述网络链路将收集到的数据发送到所述云平台。
在其中一个实施例中，所述网络链路至少为以太网、GPRS及NB-IoT网络中的一种。
在其中一个实施例中，所述无线通讯模块至少为NB-IoT模块、LoRa模块及 SIGFOX模块中的一种。
在其中一个实施例中，所述物联网采集装置还包括手持抄表器；所述手持抄表器可直接连接并读取所述无线通讯模块传输的所述水表数据测量装置测量的相关数据。
在其中一个实施例中，所述信号中继器可对应收集多个所述水表数据测量装置的无线通讯模块的数据；所述网络链路可对应接入多个所述信号中继器的数据。
附图说明
图1为本实用新型一较佳实施方式的基于物联网的超声波智能水表的结构框图；
图2为图1所述的基于物联网的超声波智能水表的应用框图。
附图中标号的含义为：
100-基于物联网的超声波智能水表；
10-水表数据测量装置、11-测量模块、20-超声波传感器、30-时间测量单元、12-主控单元、13-控制阀、14-显示模块、40-显示屏、50-触控按键、15- 无线通讯模块；
60-物联网采集装置、61-信号中继器、62-网络链路、63-云平台、64-用户 APP、65-数据监控中心、70-手持抄表器。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面将对本实用新型进行更全面的描述。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。
请参阅图1，为本实用新型一较佳实施方式的基于物联网的超声波智能水表 100，包括水表数据测量装置10及物联网采集装置60；该基于物联网的超声波智能水表100用于对水流的各项数据进行收集计算，并对各项数据进行监控以实现智慧水务的要求。
该水表数据测量装置10用于与管路连接进而实现对水流各项数据的测量与计算，该水表数据测量装置10包括测量模块11、与测量模块11连接的主控单元12、及分别与主控单元12连接的控制阀13、显示模块14与无线通讯模块15；该测量模块11用于测量各项计算管路内水流参数的数据；该测量模块11包括超声波传感器20及时间测量单元30；该超声波传感器20与管路连接，用于向管路内发射与接收超声波进而检测到超声波在水流中顺流与逆流的信号，该超声波传感器20与时间测量单元30连接，用于将检测到的信号传送给时间测量单元30；该时间测量单元30用于计算时间，该时间测量单元30与主控单元12 连接，该时间测量单元30将超声波在水流中顺流与逆流的传递时间计算出来，并传送给主控单元12；该主控单元12对时间测量单元30传送过来的时间数据进行分析并建模计算，进而确定管道中水流的流速、压力、温度及累计流量等数据，该主控单元12为水表数据测量装置10的核心元件，用于计算水流的各项参数并对控制阀13、显示模块14及无线通讯模块15进行控制。
控制阀13与管路连接，用于控制管路的通断，该控制阀13与主控单元12 连接，进而接受主控单元12传送的控制信号；显示模块14用于显示主控单元 12计算得到的各项数据；该显示模块14包括显示屏40及触控按键50；该显示屏40及触控按键50分别与主控单元12连接，该显示屏40用于显示数据，该触控按键50可以向主控单元12发送信号，进而切换显示屏40所显示的主控单元12传送来的各项水流数据。该无线通讯模块15与主控单元12连接，该无线通讯模块15可进行双向无线数据传输，进而该无线通讯模块15可将主控单元 12的水流数据传送给物联网采集装置60，并能接收物联网采集装置60传送过来的控制信号，进而传送给主控单元12控制控制阀13的工作状态。在本实施例中，该无线通讯模块15至少为NB-IoT模块(窄带物联网，全称Narrow Band Internet of Things,成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，以降低部署成本、实现平滑升级)、LoRa模块 (Long Range，简称LoRa，是一种基于1GHz以下的超长距低功耗数据传输技术) 及SIGFOX模块(由于物联网连接使用低数据速率，SIGFOX网络利用了超窄带， UNB技术。传输功耗水平非常低，而仍然能维持一个稳定的数据连接)中的一种。
该物联网采集装置60对应接收无线通讯模块15传送过来的水流数据，并且可以向无线通讯模块15发送控制指令，进而通过主控单元12控制控制阀13 的工作状态；该物联网采集装置60包括信号中继器61、网络链路62、云平台 63、及分别与云平台63通讯连接的用户APP64与数据监控中心65；该信号中继器61对应接收无线通讯模块15传输的主控单元12计算的相关水流数据，该信号中继器61与无线通讯模块15之间进行双向无线数据传输；该网络链路62将信号中继器61接收到的水流数据传输到云平台63上，该网络链路62用于数据的传输并在信号中继器61与云平台63之间完成传递。在本实施例中，该信号中继器61为集中器及基站中的一种；该网络链路62至少为以太网、GPRS (General Packet Radio Service是通用分组无线服务技术的简称，它是移动电话用户可用的一种移动数据业务，属于第二代移动通信中的数据传输技术) 及NB-IoT网络中的一种。请参阅图2，本实施例中公开了一种基于物联网的超声波智能水表100的应用框图，其中设置有若干信号中继器61及若干水表数据测量装置10，各水表数据测量装置10对应设置在管路的各支路上，用于分别对应测量各用户的用水量；各信号中继器61分别对应若干水表数据测量装置10，可以理解地，各信号中继器61分别对应收集各栋楼用户的水表数据测量装置10 的测量数据，进而通过一个信号中继器61可对应收集多个水表数据测量装置10 的无线通讯模块15的水流数据，有效的降低了基于物联网的超声波智能水表100 的使用成本。更进一步地，各信号中继器61通过网络链路62及云平台63将数据汇总到一个数据监控中心65，实现通过数据监控中心65实现对多个信号中继器61的控制，进而对各水表数据测量装置10的水流数据进行监控。
请再次参阅图1，该云平台63对应接收网络链路62传输过来的水表数据测量装置10的水流数据，并将水流数据分别传送给用户APP64及数据监控中心65；该用户APP64对应显示累计的水流流量，并对应转换成所花费的钱数及是否欠费等信息，用户可在移动端安装对应的用户APP64进而对各水流及费用信息进行查看；该远程控制中心用于接收云平台63传输来的各项水流数据，并通过大数据的方式进行统计分析，进而实现当水表数据测量装置10测量的水流信息异常时数据监控中心65可以发出提醒，进而实现针对性的快速的维修，而且该数据控制中心还可以向信号中继器61发送控制信号，进而通过信号中继器61依次传送给无线通讯模块15、主控单元12及控制阀13，进而实现远程控制控制阀13的工作状态以减少损失实现智慧水务。在本实施例中，该物联网采集装置 60还包括手持抄表器70；该手持抄表器70可直接连接并读取无线通讯模块15 传输的水表数据测量装置10测量的相关水流数据，实现当网络链路62或信号中继器61出现问题时也可以正常记录水表数据测量装置10测量的水流数据。
上述基于物联网的超声波智能水表，通过设置信号中继器对水表数据测量装置中的无线通讯模块进行远程数据收集，有效避免了人工抄表出错的问题；通过设置超声波传感器与时间测量单元，可直接通过超声波在水流中的信号及时间计算出水流的流速、液体压力、累计流量及水流温度等等，有效提高了对水流流量测量的准确性，并提高了对水流监控指标的项数，更满足智慧水务的要求；通过设置数据监控中心并对多项数据进行记录，通过大数据的分析方式可以有效的发现水流流量及管道压力的异常情况，以及时发现管路泄露等情况并确认出现问题的管路位置。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。