專利名稱：無(wú)線式自來(lái)水表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)線式自來(lái)水表，尤其涉及一款采用ZigBee網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表 和用水管理的無(wú)線式自來(lái)水表。
背景技術(shù)：
目前，自來(lái)水的用水管理有兩種方案一種是采用人工抄表管理的機(jī)械式水表，這 類水表主要由水表基座、多組傳動(dòng)齒輪和多個(gè)指針組成的計(jì)量機(jī)構(gòu)，還包括一個(gè)用于累計(jì) 用水量的機(jī)械數(shù)字字輪組，每個(gè)月的用水量需要專人上門抄表讀數(shù)，如果用戶不在家，則需 多次上門查詢，導(dǎo)致工作效率低下，給用水管理帶來(lái)諸多不便。另一種是采用預(yù)交費(fèi)的ic 卡式水表，即先交費(fèi)后用水的管理模式，這類水表為了實(shí)現(xiàn)與用戶的ic卡進(jìn)行交互操作， 需要一個(gè)能夠顯示預(yù)存水量的液晶屏和相應(yīng)的IC卡通信接口電路，從而導(dǎo)致IC卡式水表 的成本居高不下，同時(shí)IC卡要經(jīng)常充值，也給用戶帶來(lái)諸多不便。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題 總的來(lái)說(shuō)，無(wú)論是傳統(tǒng)的機(jī)械式水表還是IC卡式水表，基本上都采用如下的設(shè)計(jì) 模式包括一個(gè)指示當(dāng)前用水量的由多組傳動(dòng)齒輪和多個(gè)指針組成的機(jī)械表盤，另外包括 一個(gè)用于累加統(tǒng)計(jì)用水量的機(jī)械數(shù)字字輪組，或是由一塊LCD液晶屏顯示統(tǒng)計(jì)用水量，對(duì) 于IC卡式水表，還需要一個(gè)能夠顯示預(yù)存水量的交互液晶屏、一個(gè)IC卡座及相關(guān)電路支 持，并且需要在水表的基座上套接一個(gè)塑料機(jī)殼，以便于裝下這些部件。因此，這兩類水表 存在如下的問(wèn)題 —、無(wú)論是機(jī)械式水表或是IC卡式自來(lái)水表的實(shí)時(shí)計(jì)量部分是按照十進(jìn)制的方 法由多個(gè)機(jī)械表盤組成，而每一個(gè)機(jī)械表盤又是由多組傳動(dòng)齒輪構(gòu)成，導(dǎo)致水表內(nèi)部結(jié)構(gòu) 復(fù)雜，故障率高，可靠性較低。 二、機(jī)械式自來(lái)水表需要人工抄表，讀表的可視性較差，對(duì)于IC卡式水表采用刷 卡消費(fèi)，但自動(dòng)化程度較低。 三、傳統(tǒng)的機(jī)械式自來(lái)水表在結(jié)構(gòu)上一成不變，在控制方式上，幾乎是不可控的， 除開(kāi)IC卡式水表外，機(jī)械水表沒(méi)有可控的進(jìn)水閥門，因此容易造成一些單位和個(gè)人拖欠水 費(fèi)的事情發(fā)生，造成小區(qū)用水管理嚴(yán)重滯后。
技術(shù)方案 本發(fā)明的目的是提出了一種結(jié)構(gòu)上基于ZigBee無(wú)線通信技術(shù)且與眾不同的實(shí) 時(shí)、高效和可靠的無(wú)線式自來(lái)水表，其技術(shù)方案如下 —種無(wú)線式自來(lái)水表，包括水表基座、水表面蓋、水表累計(jì)指示裝置、進(jìn)水閥門、 水表指針驅(qū)動(dòng)專用步進(jìn)電機(jī)、水量采樣單元、電池盒座及電池盒蓋、ZigBee天線、基于SoC ZigBee的無(wú)線單片機(jī)，所述水表基座上還包含進(jìn)水管、出水管，水表累計(jì)指示裝置包含水表 刻度面板、水表指針驅(qū)動(dòng)專用步進(jìn)電機(jī)、指示燈，所述的水表采用四個(gè)數(shù)字刻度盤加指針的
4方式指示累計(jì)的用水量，水表內(nèi)置ZigBee天線和無(wú)線單片機(jī)，電池組和一個(gè)可控的進(jìn)水閥 門。 所述的無(wú)線式自來(lái)水表，其無(wú)線單片機(jī)內(nèi)部集成了符合IEEE802. 15.4標(biāo)準(zhǔn)的 2. 4GHz的射頻無(wú)線電收發(fā)裝置的單片機(jī)，其I/O引腳分別與四個(gè)水表指針驅(qū)動(dòng)專用步進(jìn)電 機(jī)直接相連，無(wú)線單片機(jī)的I/O弓l腳還分別與水量采樣單元、閥門驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電池檢測(cè)電路 相連，無(wú)線單片機(jī)內(nèi)置了全部ZigBee協(xié)議棧，所述的無(wú)線式自來(lái)水表是一個(gè)已建立ZigBee 網(wǎng)絡(luò)操作的無(wú)線節(jié)點(diǎn)。 所述的無(wú)線式自來(lái)水表，一個(gè)圓形的水表刻度面板上刻有四條刻度圓盤，分別 是 —個(gè)倍率為XO. 0001的小刻度盤，其刻度盤的中心處安裝有一個(gè)對(duì)應(yīng)的刻度短 指針，小刻度盤上共有10大格，從0到9，每一大格又分為10小格，每一小格代表0. OOOlm3， 短指針轉(zhuǎn)一圈，代表消耗水量O. 0001X100 = 0.01m3; —個(gè)倍率為XO. 01的小刻度盤，其刻度盤的中心處安裝有一個(gè)對(duì)應(yīng)的刻度短指 針，小刻度盤上共有10大格，從0到9，每一大格又分為10小格，每一小格代表0. Olm3，短 指針每轉(zhuǎn)一圈，代表消耗水量0.01X100 = 1.0m3; —個(gè)倍率為XI的小刻度盤，其刻度盤的中心處安裝有一個(gè)對(duì)應(yīng)的刻度短指針， 小刻度盤上共有10大格，從0到9，每一大格又分為10小格，每一小格代表lm3，短指針每 轉(zhuǎn)一圈，代表消耗水量1X100 = 100. 0m3 ; —個(gè)倍率為X100的大刻度盤，位于水表刻度面板上的最外圈，其水表刻度面板 的中心處安裝有對(duì)應(yīng)的刻度長(zhǎng)指針，大刻度盤上從0、20、40、60、80、 100、 120、 140、 160、 180， 共有10大格，每一大格又分為20小格，每一小格代表100m 長(zhǎng)指針每轉(zhuǎn)一大格，代表消耗 水量20X100 = 2000. Om3。 所述的無(wú)線式自來(lái)水表，在水表面板的背面，對(duì)應(yīng)每一個(gè)刻度盤的中心位置處都
安裝有一個(gè)水表指針驅(qū)動(dòng)專用步進(jìn)電機(jī)，四個(gè)水表指針驅(qū)動(dòng)專用步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸同時(shí)從
水表面板的背后穿過(guò)各自的刻度盤中心孔，分別與各自的指針套接。 所述的無(wú)線式自來(lái)水表，其水表面板上有一根淺隱埋安裝的ZigBee天線。 所述的無(wú)線式自來(lái)水表，其水表面板上有一個(gè)指示燈，通信時(shí)，指示燈將閃爍。 所述的無(wú)線式自來(lái)水表，其水表基座上包括進(jìn)水管和出水管，在進(jìn)水管的一側(cè)安
裝有一個(gè)長(zhǎng)方形的電池盒座，電池盒座上套接一個(gè)長(zhǎng)方形的電池盒蓋，在出水管的一側(cè)向
上拉伸有一個(gè)圓形的進(jìn)水閥門座，進(jìn)水閥門座的開(kāi)口處的外壁有外螺紋，進(jìn)水閥門蓋的開(kāi)
口處的內(nèi)壁有內(nèi)螺紋，兩者通過(guò)螺紋連接，將閥門驅(qū)動(dòng)電機(jī)密封在進(jìn)水閥門座中。 所述的無(wú)線式自來(lái)水表，其水表基座上靠近電池盒座的一側(cè)有一個(gè)電源連線管
道，電池盒座的電源線由電源連線管道弓I出，進(jìn)水閥門座的一側(cè)有一個(gè)控制連線管道，進(jìn)水
閥的控制線由控制連線管道引出，兩根管道分別與水表基座上延伸至中央頂部的圓柱體相通。 所述的無(wú)線式自來(lái)水表，其圓形的水表面蓋內(nèi)側(cè)壁有內(nèi)螺紋，水表基座上延伸至 中央頂部的圓柱體的外壁有外螺紋，兩者通過(guò)螺紋相連，將水表累計(jì)指示裝置、水表指針驅(qū) 動(dòng)專用步進(jìn)電機(jī)、ZigBee天線、無(wú)線單片機(jī)、水量采樣單元、無(wú)線單片機(jī)封裝在水表基座延 伸至中央頂部的空心圓柱體中。
技術(shù)效果 相對(duì)于現(xiàn)有自來(lái)水表，本發(fā)明具有如下有益技術(shù)效果 —、本發(fā)明完全改變了傳統(tǒng)機(jī)械水表或IC卡水表的基本結(jié)構(gòu)和控制方式，采用了 全數(shù)字式的控制模式，水表內(nèi)置四個(gè)水表專用微型步進(jìn)電機(jī)，可同時(shí)驅(qū)動(dòng)四根轉(zhuǎn)動(dòng)軸、從而 去掉了繁冗的多級(jí)傳動(dòng)齒輪組和用于累加操作的機(jī)械數(shù)字字輪組，將機(jī)械表盤轉(zhuǎn)換為數(shù)字 表盤，有效地提高了指示驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的可靠性。 二、本發(fā)明水表采用的微型步進(jìn)電機(jī)是一種小巧的水表指針專用步進(jìn)電機(jī)，不但
能使指針平滑移動(dòng)而且可精密定位，無(wú)累積誤差，指示精度高，使用壽命長(zhǎng)。 三、本發(fā)明水表采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)指針的方式顯示累計(jì)用水量，去除了傳統(tǒng)水表
中的機(jī)械數(shù)字字輪組或者LCD屏幕，其水量的指示方式清晰方便，一目了然。 四、本發(fā)明水表采用ZigBee的無(wú)線通信技術(shù)，刻度表盤上內(nèi)置淺隱埋天線和一個(gè)
基于SoC ZigBee的無(wú)線單片機(jī)，使所述的水表是一個(gè)已建立ZigBee協(xié)議的完整網(wǎng)絡(luò)操作
的無(wú)線節(jié)點(diǎn)，由此組成一個(gè)小區(qū)ZigBee完整網(wǎng)絡(luò)功能的水表無(wú)線管理節(jié)點(diǎn)模塊，可實(shí)現(xiàn)小
區(qū)內(nèi)的自動(dòng)組網(wǎng)、自動(dòng)抄表、自動(dòng)統(tǒng)計(jì)和自動(dòng)控制，其用電省，效率高。 五、本發(fā)明水表與傳統(tǒng)的機(jī)械水表的最大不同的是，機(jī)械水表沒(méi)有可控的進(jìn)水閥 門，因此容易造成一些單位和個(gè)人拖欠水費(fèi)的事情發(fā)生，本發(fā)明水表具有可控的閥門，因此 一旦出現(xiàn)用戶多次或長(zhǎng)期拖欠水費(fèi)的事情發(fā)生時(shí)，小區(qū)的物業(yè)管理者可通過(guò)ZigBee無(wú)線 網(wǎng)絡(luò)控制關(guān)閉該水表，從而達(dá)到動(dòng)態(tài)管理用水的目的，可以說(shuō)，本發(fā)明提供了一種小區(qū)用水 管理不用預(yù)交水費(fèi)又能有效制止欠費(fèi)的新模式。 六、本發(fā)明水表與IC卡式水表的不同之處是，IC卡式水表是采用先交費(fèi)后用水的 管理模式，本發(fā)明水表是先用水后交費(fèi)的管理模式，因此更具人性化特征，用戶不會(huì)因?yàn)镮C
卡要經(jīng)常充值而困擾，所以更受用戶歡迎。


圖l無(wú)線式自來(lái)水表正向外觀圖 圖2無(wú)線式自來(lái)水表反向外觀圖 圖3無(wú)線式自來(lái)水表正視圖 圖4無(wú)線式自來(lái)水表側(cè)視圖 圖5無(wú)線式自來(lái)水表底視圖 圖6無(wú)線式自來(lái)水表結(jié)構(gòu)局部拉伸圖 圖7無(wú)線式自來(lái)水表電原理框圖。 標(biāo)號(hào)說(shuō)明 1水表基座 3進(jìn)水管 5進(jìn)水閥門蓋
7倍率為X 100刻度長(zhǎng)指針 9倍率為X1刻度短指針 ll倍率為X0.01刻度短指針
2水表面蓋 4出水管
6倍率為X 100大刻度表盤 8倍率為X1刻度小表盤 IO倍率為X0.01刻度小表盤 12倍率為X0. 0001刻度小表盤
13倍率為X0.0001刻度短指針14ZigBee天線









15電池盒座
17電池盒蓋
19控制連線管道
21水表基座底部加強(qiáng)筋
23水表基座掛耳
25進(jìn)水閥門座外螺紋
27電池組
29水表刻度面板
31進(jìn)水閥門
33無(wú)線單片機(jī)
28水量采樣單元
30水表指針驅(qū)動(dòng)專用步進(jìn)電機(jī)
32閥門驅(qū)動(dòng)電機(jī)
34信號(hào)調(diào)理轉(zhuǎn)換電路
18進(jìn)水閥門座 20電源連線管道 22水表面蓋掛耳 24水表基座外螺紋
16指示燈 35電池檢測(cè)電路
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合

本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。 本發(fā)明包括水表基座1、水表面蓋2、水表累計(jì)指示裝置、進(jìn)水閥門31、水表指針驅(qū) 動(dòng)專用步進(jìn)電機(jī)30、水量采樣單元28、電池盒座15及電池盒蓋17、ZigBee天線14、基于SoC ZigBee的無(wú)線單片機(jī)33。所述水表基座1上還包含進(jìn)水管3、出水管4，其進(jìn)水管3和出水 管4分置于水表基座1的兩端，并與水表基座1自然過(guò)渡連為一體，水表基座1的底部有一 個(gè)加強(qiáng)橢圓，橢圓圈內(nèi)有一個(gè)菱形的加強(qiáng)筋框，用于加固水表基座。 在進(jìn)水管3的一側(cè)安裝有一個(gè)長(zhǎng)方形的電池盒座15，電池盒座15上套接一個(gè)長(zhǎng) 方形的電池盒蓋17，在出水管4的一側(cè)向上拉伸有一個(gè)圓形的進(jìn)水閥門座18，進(jìn)水閥門座 18的開(kāi)口處的外壁上有外螺紋25，進(jìn)水閥門蓋5的開(kāi)口處的內(nèi)壁有內(nèi)螺紋，兩者通過(guò)螺紋 連接，將閥門驅(qū)動(dòng)電機(jī)32密封在進(jìn)水閥門座18中，閥門驅(qū)動(dòng)電機(jī)32的轉(zhuǎn)動(dòng)軸再與安裝在 水表基座1上出水管4中的進(jìn)水閥門31相接，因此無(wú)線單片機(jī)33通過(guò)閥門驅(qū)動(dòng)電機(jī)32可 直接控制進(jìn)水閥門31。 水表累計(jì)指示裝置包含水表刻度面板29、水表指針驅(qū)動(dòng)專用步進(jìn)電機(jī)30、指示燈 16，本發(fā)明中，用水量的累計(jì)全部采用刻度指針的方式指示用水量，一個(gè)圓形的水表刻度面 板29上刻有四條刻度圓盤，分別是一個(gè)倍率為XO. 0001的小刻度盤12，其刻度盤12的 中心處安裝有一個(gè)對(duì)應(yīng)的刻度短指針13，小刻度盤12上共有10大格，從0到9，每一大格 又分為IO小格，每一小格代表O. 0001m 短指針13轉(zhuǎn)一圈，代表消耗水量0. 0001X 100 = 0. Olm3 ;—個(gè)倍率為XO. 01的小刻度盤IO，其刻度盤10的中心處安裝有一個(gè)對(duì)應(yīng)的刻度 短指針11，小刻度盤10上共有10大格，從0到9，每一大格又分為10小格，每一小格代表 0.01m 短指針ll每轉(zhuǎn)一圈，代表消耗水量0.01X100二 l.Om3 ;—個(gè)倍率為X 1的小刻度盤 8，其刻度盤8的中心處安裝有一個(gè)對(duì)應(yīng)的刻度短指針9，小刻度盤8上共有10大格，從0到 9，每一大格又分為10小格，每一小格代表lm3，短指針9每轉(zhuǎn)一圈，代表消耗水量1. OX 100 =100.0m、一個(gè)倍率為X100的大刻度盤6，位于水表刻度面板29上的最外圈，其水表刻 度面板29的中心處安裝有對(duì)應(yīng)的刻度長(zhǎng)指針7，大刻度盤6上的刻度分別為0、20、40、60、 80、 100、 120、 140、 160、 180，共有10大格，每一大格又分為20小格，每一小格代表100m3，長(zhǎng) 指針7每轉(zhuǎn)一大格，代表消耗水量20 X 100 = 2000. 0m3。
本發(fā)明中，水表上的四個(gè)刻度盤與其對(duì)應(yīng)的指針具有如下的關(guān)系在水表面板29 的背面，對(duì)應(yīng)每一個(gè)刻度盤12、10、8、6的中心位置處都安裝有一個(gè)水表指針驅(qū)動(dòng)專用步進(jìn) 電機(jī)30，四個(gè)水表指針驅(qū)動(dòng)專用步進(jìn)電機(jī)30的轉(zhuǎn)動(dòng)軸同時(shí)從水表面板29的背后穿過(guò)對(duì)應(yīng) 刻度盤12、10、8、6中心的電機(jī)軸孔，分別與指針13、11、9、7套接。 本發(fā)明中，水表基座1上靠近電池盒座15的一側(cè)有一個(gè)電源連線管道20，電池盒 座15的電源線由電源連線管道20引出，進(jìn)水閥門座18的一側(cè)有一個(gè)控制連線管道19，進(jìn) 水閥的控制線由控制連線管道19引出，兩根管道分別與水表基座1上延伸至中央頂部的圓 柱體相通。 圓形的水表面蓋2內(nèi)側(cè)壁有內(nèi)螺紋，水表基座1上延伸至中央頂部的圓柱體的外 壁有外螺紋，兩者通過(guò)螺紋相連，并將水表累計(jì)指示裝置、水表指針驅(qū)動(dòng)專用步進(jìn)電機(jī)30、 ZigBee天線14、無(wú)線單片機(jī)33、水量采樣單元、封裝在水表基座l延伸至中央頂部的圓柱體 中。本發(fā)明中，為了防止打開(kāi)水表面蓋2，可將一根加密鉛封同時(shí)穿過(guò)水表面蓋掛耳22和水 表基座掛耳23。 為了保證系統(tǒng)最省，整體最優(yōu)，本發(fā)明采用了與傳統(tǒng)的無(wú)線通信不同的方案，即系 統(tǒng)的核心控制部件不是由單片機(jī)與一個(gè)獨(dú)立的通信控制模塊組成。本發(fā)明中，核心控制部 件是一款基于SoC ZigBee的無(wú)線單片機(jī)33，這是一款內(nèi)部集成了符合IEEE802. 15.4標(biāo)準(zhǔn)， 且?guī)?. 4GHz的射頻無(wú)線電收發(fā)裝置的單片機(jī)，無(wú)需另加收發(fā)通信電路，由于2. 4GHz波段為 全球統(tǒng)一的無(wú)需申請(qǐng)的ISM頻段，因此特別有利于無(wú)線水表的推廣和生產(chǎn)成本的降低，其 1/0引腳分別與四個(gè)水表指針驅(qū)動(dòng)專用步進(jìn)電機(jī)30直接相連，無(wú)線單片機(jī)33的1/0引腳 還分別與水量采樣單元28、閥門驅(qū)動(dòng)電機(jī)32、電池檢測(cè)電路35相連，無(wú)線單片機(jī)33的特點(diǎn) 是，芯片內(nèi)置了全部ZigBee協(xié)議棧代碼，因此，所述的無(wú)線式自來(lái)水表實(shí)際上是一個(gè)已建 立ZigBee協(xié)議的完整網(wǎng)絡(luò)操作的無(wú)線節(jié)點(diǎn)。 安裝無(wú)線式水表時(shí)，考慮ZigBee受周邊環(huán)境的阻擋或屏蔽，信號(hào)的強(qiáng)度會(huì)影響通 信質(zhì)量，為了將周邊環(huán)境對(duì)水表的無(wú)線通信的影響降到最低，水表面板29上安排有一根采 用淺隱埋安裝方式的ZigBee天線14，水表面板29上還有一個(gè)指示燈16，水表通信時(shí)，指示 燈16將點(diǎn)亮。 本發(fā)明的電原理框圖如圖七，無(wú)線單片機(jī)33通過(guò)水表基座1中的水量采樣單元28 獲取水流量信號(hào)，經(jīng)信號(hào)調(diào)理轉(zhuǎn)換電路34將水流量信號(hào)轉(zhuǎn)換為電脈沖信號(hào)，再傳遞給無(wú)線 單片機(jī)33，經(jīng)計(jì)算轉(zhuǎn)化為水表指針驅(qū)動(dòng)專用步進(jìn)電機(jī)的各個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸偏轉(zhuǎn)所需的角位移量， 從而帶動(dòng)各個(gè)指針在對(duì)應(yīng)的刻度盤上指示實(shí)時(shí)用水狀況，這時(shí)所指的刻度即用戶累計(jì)的用 水量。用戶不用水時(shí)，水表的指針7、9、11、13分別停留在各自的刻度盤上的刻度位置處，無(wú) 線單片機(jī)33處于休眠狀態(tài)，當(dāng)電池電壓不足時(shí)，無(wú)線單片機(jī)33將控制閥門驅(qū)動(dòng)電機(jī)32，自 動(dòng)關(guān)閉進(jìn)水閥門31，指示燈16將閃爍。 本發(fā)明中，每個(gè)獨(dú)立的無(wú)線水表被定義成ZigBee的一個(gè)精簡(jiǎn)功能設(shè)備 RFD (Reduced Function Device)，小區(qū)的物業(yè)管理者所持的是全功能設(shè)備FFD (Ful 1 Function Device)，因此一個(gè)小區(qū)基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線水表組成的星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是由一 個(gè)FFD和若干個(gè)RFD組成，其中，F(xiàn)FD充當(dāng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器功能，無(wú)線水表只與協(xié)調(diào)器通信，并可 通過(guò)FFD接力傳送方式，將網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展成其他拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 本發(fā)明完全改變了傳統(tǒng)自來(lái)水表的結(jié)構(gòu)和控制方式，采用了全數(shù)字式的水表控制模式，水表內(nèi)置四個(gè)水表專用微型步進(jìn)電機(jī)，將機(jī)械表盤轉(zhuǎn)換為數(shù)字表盤，其水量的指示方 式清晰方便，一目了然，有效地提高了指示驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的可靠性和使用壽命。本發(fā)明水表采 用ZigBee的無(wú)線通信技術(shù)和一個(gè)基于SoC ZigBee的無(wú)線單片機(jī)，使所述的水表成為建立 ZigBee協(xié)議的完整網(wǎng)絡(luò)操作的無(wú)線節(jié)點(diǎn)，與上位計(jì)算機(jī)合作，可實(shí)現(xiàn)小區(qū)內(nèi)的自動(dòng)組網(wǎng)、自 動(dòng)抄表、自動(dòng)統(tǒng)計(jì)和自動(dòng)控制，其用電省，效率高。本發(fā)明水表具有可控的閥門，因此一旦出 現(xiàn)用戶多次或長(zhǎng)期拖欠水費(fèi)的事情發(fā)生時(shí)，小區(qū)的物業(yè)管理者可通過(guò)ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控 制關(guān)閉該水表，從而提供了一種小區(qū)用水管理不用預(yù)交水費(fèi)又能有效制止欠費(fèi)的新模式， 是一款新型的高端無(wú)線式自來(lái)水表表型。
權(quán)利要求
一種無(wú)線式自來(lái)水表，包括水表基座(1)、水表面蓋(2)、水表累計(jì)指示裝置、進(jìn)水閥門(31)、水表指針驅(qū)動(dòng)專用步進(jìn)電機(jī)(30)、水量采樣單元(28)、電池盒座(15)及電池盒蓋(17)、ZigBee天線(14)、基于SoCZigBee的無(wú)線單片機(jī)(33)，所述水表基座(1)上還包含進(jìn)水管(3)、出水管(4)，水表累計(jì)指示裝置包含水表刻度面板(29)、水表指針驅(qū)動(dòng)專用步進(jìn)電機(jī)(30)、指示燈(16)，其特征在于，所述的水表采用四個(gè)數(shù)字刻度盤加指針的方式指示累計(jì)的用水量，水表內(nèi)置ZigBee天線(14)和無(wú)線單片機(jī)(33)，電池組(27)和一個(gè)可控的進(jìn)水閥門(31)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無(wú)線式自來(lái)水表，其特征在于，所述的無(wú)線單片機(jī)(33)是一 款內(nèi)部集成了 IEEE802. 15. 4標(biāo)準(zhǔn)的2. 4GHz的射頻無(wú)線電收發(fā)裝置的單片機(jī)，其I/O引腳 分別與四個(gè)水表指針驅(qū)動(dòng)專用步進(jìn)電機(jī)(30)直接相連，無(wú)線單片機(jī)(33)的1/0引腳還分 別與水量采樣單元(28)、閥門驅(qū)動(dòng)電機(jī)(32)和電池檢測(cè)電路(35)相連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無(wú)線式自來(lái)水表，其特征在于，一個(gè)圓形的水表刻度面板 (29)上刻有四條刻度圓盤，分別是一個(gè)倍率為X0.0001的小刻度盤(12)，其刻度盤(12)的中心處安裝有一個(gè)對(duì)應(yīng)的刻 度短指針(13)，小刻度盤(12)上共有10大格，從0到9，每一大格又分為10小格，每一小 格代表O. 0001m3，短指針(13)轉(zhuǎn)一圈，代表消耗水量O. 0001X100 = 0. Olm3 ;一個(gè)倍率為X0.01的小刻度盤(IO)，其刻度盤(10)的中心處安裝有一個(gè)對(duì)應(yīng)的刻度 短指針(ll)，小刻度盤(10)上共有10大格，從0到9，每一大格又分為IO小格，每一小格 代表O. 01m3，短指針(11)每轉(zhuǎn)一圈，代表消耗水量O. 01X100 = 1.0m3;一個(gè)倍率為X 1的小刻度盤(8)，其刻度盤(8)的中心處安裝有一個(gè)對(duì)應(yīng)的刻度短指針 (9)，小刻度盤(8)上共有10大格，從0到9，每一大格又分為10小格，每一小格代表lm3， 短指針(9)每轉(zhuǎn)一圈，代表消耗水量1X100 = 100. 0m3 ;一個(gè)倍率為X100的大刻度盤(6)，位于水表刻度面板(29)上的最外圈，其水表刻度 面板(29)的中心處安裝有對(duì)應(yīng)的刻度長(zhǎng)指針(7)，大刻度盤(6)上從0、20、40、60、80、100、 120、 140、 160、 180，共有10大格，每一大格又分為20小格，每一小格代表100m3，長(zhǎng)指針(7) 每轉(zhuǎn)一大格，代表消耗水量20 X 100 = 2000. 0m3。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的無(wú)線式自來(lái)水表，其特征在于，在水表面板(29)的背面， 對(duì)應(yīng)每一個(gè)刻度盤(12) (10) (8) (6)的中心位置處都安裝有一個(gè)水表指針驅(qū)動(dòng)專用步進(jìn)電 機(jī)(30)，四個(gè)水表指針驅(qū)動(dòng)專用步進(jìn)電機(jī)(30)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸同時(shí)從水表面板(29)的背后穿過(guò) 各自的刻度盤(12) (10) (8) (6)中心孔，分別與各自的指針(13) (11) (9) (7)套接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無(wú)線式自來(lái)水表，其特征在于，水表面板(29)上有一根淺隱 埋安裝的ZigBee天線(14)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無(wú)線式自來(lái)水表，其特征在于，水表面板(29)上有一個(gè)指示 燈(16)，通信時(shí)，指示燈(16)將閃爍。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無(wú)線式自來(lái)水表，其特征在于，水表基座(1)上包括進(jìn)水管 (3)和出水管(4)，在進(jìn)水管(3)的一側(cè)安裝有一個(gè)長(zhǎng)方形的電池盒座(15)，電池盒座(15) 上套接一個(gè)長(zhǎng)方形的電池盒蓋(17)，在出水管(4)的一側(cè)向上拉伸有一個(gè)圓形的進(jìn)水閥門 座(18)，進(jìn)水閥門座(18)的開(kāi)口處的外壁有外螺紋(25)，進(jìn)水閥門蓋(5)的開(kāi)口處的內(nèi)壁 有內(nèi)螺紋，兩者通過(guò)螺紋連接，將閥門驅(qū)動(dòng)電機(jī)(32)密封在進(jìn)水閥門座(18)中。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的無(wú)線式自來(lái)水表，其特征在于，水表基座(1)上靠近電池 盒座(15)的一側(cè)有一個(gè)電源連線管道(20)，電池盒座(15)的電源線由電源連線管道(20) 引出，進(jìn)水閥門座(18)的一側(cè)有一個(gè)控制連線管道(19)，進(jìn)水閥的控制線由控制連線管道 (19)引出，兩根管道分別與水表基座(1)上延伸至中央頂部的圓柱體相通。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無(wú)線式自來(lái)水表，其特征在于，圓形的水表面蓋(2)內(nèi)側(cè)壁有 內(nèi)螺紋，水表基座(1)上延伸至中央頂部的圓柱體的外壁有外螺紋，兩者通過(guò)螺紋相連，將 水表累計(jì)指示裝置、水表指針驅(qū)動(dòng)專用步進(jìn)電機(jī)(30)、ZigBee天線(14)、無(wú)線單片機(jī)(33)、 水量采樣單元封裝在水表基座(1)延伸至中央頂部的空心圓柱體中。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)線式自來(lái)水表，包括水表基座、水表面蓋、水表累計(jì)指示裝置、閥門驅(qū)動(dòng)電機(jī)、進(jìn)水閥門、水表指針驅(qū)動(dòng)專用步進(jìn)電機(jī)、水量采樣單元、ZigBee天線、基于SoC ZigBee無(wú)線通信技術(shù)的無(wú)線單片機(jī)和電池組，所述水表基座上包括進(jìn)水管、出水管，其進(jìn)水管側(cè)安裝有電池盒，出水管側(cè)安裝有進(jìn)水閥門，水表累計(jì)指示裝置包含水表刻度面板、水表指針驅(qū)動(dòng)專用步進(jìn)電機(jī)、指示燈，其特征在于，所述的水表全部采用刻度指針的方式指示累計(jì)的用水量，水表內(nèi)置無(wú)線單片機(jī)和一個(gè)可控的進(jìn)水閥門，是一個(gè)基于ZigBee無(wú)線通信技術(shù)的無(wú)線水表節(jié)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)小區(qū)內(nèi)的自動(dòng)抄表和用水管理。
文檔編號(hào)G01F15/06GK101788314SQ20101011264
公開(kāi)日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2010年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月24日
發(fā)明者盧力, 彭希南, 樊瑋虹, 管于球, 荀慶來(lái), 謝穩(wěn) 申請(qǐng)人:彭希南;管于球