一种基于智慧水务的智慧水表及其运行方法

技术领域

本发明涉及水表领域，具体为一种基于智慧水务的智慧水表及其运行方法。

背景技术

水表，是测量水流量的仪表，大多是水的累计流量测量，一般分为容积式水表和速度式水表两类，起源于英国，水表的发展已有近二百年的历史，选择水表规格时，应先估算通常情况下所使用流量的大小和流量范围，然后选择常用流量最接近该值的那种规格的水表作为首选。

而目前的现有水表在使用时具有以下不足之处：

1、现有的水表在使用时缺少防止水锤效应以及管道内部压力过大所产生伤害的结构；

2、现有的水表在使用时缺少远程远程查看获得水表读数的功能，往往需要人工抄表，效率较低费时费力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于智慧水务的智慧水表及其运行方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于智慧水务的智慧水表，该装置包括第一管道，所述第一管道一侧固定设置有第一连接法兰，所述第一连接法兰一侧固定设置有水表本体，所述水表本体表面一侧固定设置有第二连接法兰，所述第二连接法兰远离水表本体的一侧固定设置有第二管道，所述水表本体上端固定设置有显示器，所述显示器外侧表面中部固定设置有显示仪表，所述水表本体外侧表面固定设置有保护罩，所述保护罩上端固定设置有功能仓，所述功能仓内部一侧固定设置有蓄电池，所述功能仓内部远离蓄电池的一侧固定设置有控制箱，所述控制箱内部设置有控制系统，所述第一管道内部设置有阀门机构，所述阀门机构包括固定块、第一转动杆、球阀、通道、阻流板，所述第一管道内部上端与下端均固定设置有固定块，所述第一管道上端通过轴承活动设置有第一转动杆，所述固定块之间活动卡合设置有球阀，所述球阀内侧中部开设有通道，所述通道内部上端通过转轴活动设置有阻流板，所述第一转动杆上端固定设置有蜗轮，所述第一管道上端在第一转动杆两侧均固定设置有支架，所述支架之间通过轴承活动设置有蜗杆，所述蜗杆与蜗轮之间相互啮合，所述蜗杆一端固定设置有把手，所述第一管道上端远离把手的一侧固定设置有安装座，所述安装座内部固定设置有电动机，所述电动机的输出轴端通过联轴器与蜗杆之间传动连接，所述第二管道内部一侧设置有发电机构。

优选的，所述发电机构包括第二转动杆、叶轮、壳体、转子、铜丝、定子，所述第二管道内部一侧通过轴承活动设置有第二转动杆，所述第二转动杆外侧表面中部固定设置有叶轮，所述第二管道上端固定设置有壳体，所述壳体内侧中部通过轴承活动设置有转子，所述转子外侧表面缠绕设置有铜丝，所述壳体内侧侧壁固定设置有定子，所述第二转动杆与转子之间固定连接，所述转子、定子与蓄电池之间电性连接，使用装置时通过发电就可以为蓄电池进行供电。

优选的，所述水表本体外侧表面缠绕设置有伴热带，所述伴热带与蓄电池之间电性连接，所述保护罩内部一侧固定设置有温度传感器，通过伴热带可以为水表本体进行加热升温，防止水表本体受冻损坏。

优选的，所述控制系统包括处理器、整流模块、滤波模块、稳压模块、充电模块、信息储存模块、无线电接收模块、无线电发射模块，所述处理器的输出端与整流模块、充电模块、信息储存模块、无线电发射模块之间电性连接，所述处理器的输入端与无线电接收模块之间电性连接，所述整流模块的输出端与滤波模块之间电性连接，所述滤波模块的输出端与稳压模块之间电性连接，所述稳压模块与蓄电池之间电性连接，所述充电模块与蓄电池之间电性连接，通过控制系统可以方便对装置进行控制以及充电。

优选的，所述第二管道上端一侧固定设置有第一连接管，所述第一连接管上端固定设置有储存仓，所述第一连接管与储存仓之间设置有第一空腔，所述第一空腔内部下端固定设置有第一密封环，所述第一空腔内侧中部活动卡合设置有第一密封塞，所述第一空腔外侧表面开设有第一通槽，所述第一空腔内部上端设置有第一弹簧，所述第二管道上端在第一连接管的一侧固定设置有第二连接管，所述第二连接管上端与储存仓之间固定连接，所述第二连接管与储存仓之间固定设置有第二空腔，所述第二空腔内部上端固定设置有第二密封环，所述第二空腔内侧中部活动卡合设置有第二密封塞，所述第二空腔外侧表面开设有第二通槽，所述第二空腔内部下端设置有第二弹簧，通过第一空腔与第二空腔以及储存仓可以起到防止水锤以及管道内部压力过大的作用。

优选的，所述储存仓内部上端两侧均固定设置有伸缩杆，所述伸缩杆内部设置有第三弹簧，所述伸缩杆下端固定设置有挤压板，所述储存仓内侧上端中部固定设置有第一触点，所述挤压板上端中部固定设置有第二触点，所述第一触点、第二触点与处理器之间电性连接，通过第一触点与第二触点接触可以发生电信号起到报警作用。

优选的，所述保护罩为保温材料，通过保温材料的保护罩可以起到保温作用，从而可以防止水表本体冻坏。

优选的，所述通道内部在阻流板一侧固定设置有限位块，通过限位块可以限制阻流板的可转动方向，如此即可起到防止液体回流的作用。

一种基于智慧水务的智慧水表的运行方法，具体包括以下步骤：

第一步：使用装置时当水流流动时即可自动带动叶轮转动，如此即可带动转子转动，如此即可配合定子产生交流电，随即通过整流模块、滤波模块以及稳压模块即可使得此交流电变为直流电为蓄电池充电，如此即可起到自从产生能源的作用无需频繁更换电池使用较为方便，同时装置使用时通过充电模块可以实时监控蓄电池电量，从而可以来判断蓄电池是否需要进行充电；

第二步：装置使用时通过球阀内部的阻流板可以起到防止流过的水回流的作用，因为通过限位块可以限制阻流板的可转动方向，如此即可起到防止液体回流的作用，从而可以有效防止水流回流导致水表本体读数不准，同时装置使用时还可以远程控制球阀的开合，如当长时间旅行离开家里时，可以通过远程终端发生信号，装置可以通过无线电接收模块接收信号，随后通过处理器控制电动机转动，如此即可通过电动机带动蜗杆转动，蜗杆转动后即可带动蜗轮转动，如此即可使得球阀发生转动，从而使得球阀将第一管道封堵起来，如此无需人工到场关闭使用起来较为方便，同时装置使用时处理器可以实时读取水表读数，然后可以通过无线电发射模块进行数据的发送，如此无需人工读表，使用起来较为方便；

第三步：使用装置时如果内部水流压力过大，或者产生水锤效应时，水压会先挤压第一密封塞，从而使得第一密封塞上移不再封堵第一通槽，如此水流即可自动涌入到储存仓内部进行储存，并推动挤压板上移，从而可以起到泄压以及缓解水锤效应的作用，而在管道内部压力正常后，在第三弹簧的作用下可以推动挤压板下移，从而可以挤压储存仓内部的水，并使得第二密封塞下移，随即使得水流通过第二通槽又回到管道内部，如此既可以起到保护管道以及装置的作用，还不会造成水流的浪费。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明可以通过无线电接收模块接收信号，随后通过处理器控制电动机转动，如此即可通过电动机带动蜗杆转动，蜗杆转动后即可带动蜗轮转动，如此即可使得球阀发生转动，从而使得球阀将第一管道封堵起来，如此无需人工到场关闭使用起来较为方便，同时装置使用时处理器可以实时读取水表读数，然后可以通过无线电发射模块进行数据的发送，如此无需人工读表，使用起来较为方便；

2、本发明如果内部水流压力过大，或者产生水锤效应时，水压会先挤压第一密封塞，从而使得第一密封塞上移不再封堵第一通槽，如此水流即可自动涌入到储存仓内部进行储存，并推动挤压板上移，从而可以起到泄压以及缓解水锤效应的作用，而在管道内部压力正常后，在第三弹簧的作用下可以推动挤压板下移，从而可以挤压储存仓内部的水，并使得第二密封塞下移，随即使得水流通过第二通槽又回到管道内部，如此既可以起到保护管道以及装置的作用，还不会造成水流的浪费；

3、本发明当水流流动时即可自动带动叶轮转动，如此即可带动转子转动，如此即可配合定子产生交流电，随即通过整流模块、滤波模块以及稳压模块即可使得此交流电变为直流电为蓄电池充电，如此即可起到自从产生能源的作用无需频繁更换电池使用较为方便。

附图说明

图1为本发明一种基于智慧水务的智慧水表整体结构示意图；

图2为本发明一种基于智慧水务的智慧水表中第一空腔与第二空腔的内部结构视图；

图3为本发明一种基于智慧水务的智慧水表中阀门机构的整体结构视图；

图4为本发明一种基于智慧水务的智慧水表中蜗轮与蜗杆的啮合视图；

图5为本发明一种基于智慧水务的智慧水表中控制系统的系统框图。

图中：1、第一管道；2、第一连接法兰；3、水表本体；4、第二连接法兰；5、第二管道；6、显示器；7、显示仪表；8、功能仓；9、蓄电池；10、控制箱；11、固定块；12、第一转动杆；13、球阀；14、通道；15、阻流板；16、蜗轮；17、支架；18、蜗杆；19、把手；20、安装座；21、电动机；22、第二转动杆；23、叶轮；24、壳体；25、转子；26、铜丝；27、定子；28、伴热带；29、温度传感器；30、处理器；31、整流模块；32、滤波模块；33、稳压模块；34、充电模块；35、信息储存模块；36、无线电接收模块；37、无线电发射模块；38、第一连接管；39、储存仓；40、第一空腔；41、第一密封环；42、第一密封塞；43、第一通槽；44、第一弹簧；45、第二空腔；46、第二密封环；47、第二密封塞；48、第二通槽；49、第二弹簧；50、伸缩杆；51、第三弹簧；52、挤压板；53、第一触点；54、第二触点；55、保护罩；56、限位块；57、第二连接管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种基于智慧水务的智慧水表，包括第一管道1，所述第一管道1一侧固定设置有第一连接法兰2，所述第一连接法兰2一侧固定设置有水表本体3，所述水表本体3表面一侧固定设置有第二连接法兰4，所述第二连接法兰4远离水表本体3的一侧固定设置有第二管道5，所述水表本体3上端固定设置有显示器6，所述显示器6外侧表面中部固定设置有显示仪表7，所述水表本体3外侧表面固定设置有保护罩55，所述保护罩55上端固定设置有功能仓8，所述功能仓8内部一侧固定设置有蓄电池9，所述功能仓8内部远离蓄电池9的一侧固定设置有控制箱10，所述控制箱10内部设置有控制系统，所述第一管道1内部设置有阀门机构，所述阀门机构包括固定块11、第一转动杆12、球阀13、通道14、阻流板15，所述第一管道1内部上端与下端均固定设置有固定块11，所述第一管道1上端通过轴承活动设置有第一转动杆12，所述固定块11之间活动卡合设置有球阀13，所述球阀13内侧中部开设有通道14，所述通道14内部上端通过转轴活动设置有阻流板15，所述第一转动杆12上端固定设置有蜗轮16，所述第一管道1上端在第一转动杆12两侧均固定设置有支架17，所述支架17之间通过轴承活动设置有蜗杆18，所述蜗杆18与蜗轮16之间相互啮合，所述蜗杆18一端固定设置有把手19，所述第一管道1上端远离把手19的一侧固定设置有安装座20，所述安装座20内部固定设置有电动机21，所述电动机21的输出轴端通过联轴器与蜗杆18之间传动连接，所述第二管道5内部一侧设置有发电机构。

所述发电机构包括第二转动杆22、叶轮23、壳体24、转子25、铜丝26、定子27，所述第二管道5内部一侧通过轴承活动设置有第二转动杆22，所述第二转动杆22外侧表面中部固定设置有叶轮23，所述第二管道5上端固定设置有壳体24，所述壳体24内侧中部通过轴承活动设置有转子25，所述转子25外侧表面缠绕设置有铜丝26，所述壳体24内侧侧壁固定设置有定子27，所述第二转动杆22与转子25之间固定连接，所述转子25、定子27与蓄电池9之间电性连接，使用装置时通过发电就可以为蓄电池9进行供电。

所述水表本体3外侧表面缠绕设置有伴热带28，所述伴热带28与蓄电池9之间电性连接，所述保护罩55内部一侧固定设置有温度传感器29，通过伴热带28可以为水表本体3进行加热升温，防止水表本体3受冻损坏。

所述控制系统包括处理器30、整流模块31、滤波模块32、稳压模块33、充电模块34、信息储存模块35、无线电接收模块36、无线电发射模块37，所述处理器30的输出端与整流模块31、充电模块34、信息储存模块35、无线电发射模块37之间电性连接，所述处理器30的输入端与无线电接收模块36之间电性连接，所述整流模块31的输出端与滤波模块32之间电性连接，所述滤波模块32的输出端与稳压模块33之间电性连接，所述稳压模块33与蓄电池9之间电性连接，所述充电模块34与蓄电池9之间电性连接，通过控制系统可以方便对装置进行控制以及充电。

所述第二管道5上端一侧固定设置有第一连接管38，所述第一连接管38上端固定设置有储存仓39，所述第一连接管38与储存仓39之间设置有第一空腔40，所述第一空腔40内部下端固定设置有第一密封环41，所述第一空腔40内侧中部活动卡合设置有第一密封塞42，所述第一空腔40外侧表面开设有第一通槽43，所述第一空腔40内部上端设置有第一弹簧44，所述第二管道5上端在第一连接管38的一侧固定设置有第二连接管57，所述第二连接管57上端与储存仓39之间固定连接，所述第二连接管57与储存仓39之间固定设置有第二空腔45，所述第二空腔45内部上端固定设置有第二密封环46，所述第二空腔45内侧中部活动卡合设置有第二密封塞47，所述第二空腔45外侧表面开设有第二通槽48，所述第二空腔45内部下端设置有第二弹簧49，通过第一空腔40与第二空腔45以及储存仓39可以起到防止水锤以及管道内部压力过大的作用。

所述储存仓39内部上端两侧均固定设置有伸缩杆50，所述伸缩杆50内部设置有第三弹簧51，所述伸缩杆50下端固定设置有挤压板52，所述储存仓39内侧上端中部固定设置有第一触点53，所述挤压板52上端中部固定设置有第二触点54，所述第一触点53、第二触点54与处理器30之间电性连接，通过第一触点53与第二触点54接触可以发生电信号起到报警作用。

所述保护罩55为保温材料，通过保温材料的保护罩55可以起到保温作用，从而可以防止水表本体3冻坏。

所述通道14内部在阻流板15一侧固定设置有限位块56，通过限位块56可以限制阻流板15的可转动方向，如此即可起到防止液体回流的作用。

一种基于智慧水务的智慧水表的运行方法，具体包括以下步骤：

第一步：使用装置时当水流流动时即可自动带动叶轮23转动，如此即可带动转子25转动，如此即可配合定子27产生交流电，随即通过整流模块31、滤波模块32以及稳压模块33即可使得此交流电变为直流电为蓄电池9充电，如此即可起到自从产生能源的作用无需频繁更换电池使用较为方便，同时装置使用时通过充电模块34可以实时监控蓄电池9电量，从而可以来判断蓄电池9是否需要进行充电；

第二步：装置使用时通过球阀13内部的阻流板15可以起到防止流过的水回流的作用，因为通过限位块56可以限制阻流板15的可转动方向，如此即可起到防止液体回流的作用，从而可以有效防止水流回流导致水表本体3读数不准，同时装置使用时还可以远程控制球阀13的开合，如当长时间旅行离开家里时，可以通过远程终端发生信号，装置可以通过无线电接收模块36接收信号，随后通过处理器30控制电动机21转动，如此即可通过电动机21带动蜗杆18转动，蜗杆18转动后即可带动蜗轮16转动，如此即可使得球阀13发生转动，从而使得球阀13将第一管道1封堵起来，如此无需人工到场关闭使用起来较为方便，同时装置使用时处理器30可以实时读取水表读数，然后可以通过无线电发射模块37进行数据的发送，如此无需人工读表，使用起来较为方便；

第三步：使用装置时如果内部水流压力过大，或者产生水锤效应时，水压会先挤压第一密封塞42，从而使得第一密封塞42上移不再封堵第一通槽4.，如此水流即可自动涌入到储存仓39内部进行储存，并推动挤压板52上移，从而可以起到泄压以及缓解水锤效应的作用，而在管道内部压力正常后，在第三弹簧51的作用下可以推动挤压板52下移，从而可以挤压储存仓39内部的水，并使得第二密封塞47下移，随即使得水流通过第二通槽48又回到管道内部，如此既可以起到保护管道以及装置的作用，还不会造成水流的浪费，同时当储存仓39内部水越来越多无法排出导致第一触点53与第二触点54接触时，即可使得处理器30收到电信号，然后产生警报，提示装置需要检测维修。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。