專利名稱：一種無線遠(yuǎn)程ic卡智能供水控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種無線遠(yuǎn)程IC卡智能供水控制器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及智能供水技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種無線遠(yuǎn)程IC卡智能供水控 制器。
背景技術(shù)：
[0002]2010年云貴地區(qū)大面積發(fā)生大旱，嚴(yán)重影響了我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國家開始大 力投資農(nóng)業(yè)水利建設(shè)，其中給農(nóng)作物區(qū)免費(fèi)打井及配備灌溉設(shè)備是投資力度最大的水利建 設(shè)，以新疆奇臺縣為例，該縣的配備的自備井設(shè)施達(dá)3000處之多，但新疆海拔及氣候等因 素制約，地下水資源極其有限，在國家配備自備井設(shè)施后，為了防止使用方濫用，造成局地 缺水，國家有對新疆地方水資源管理部門提出要合理管理自備井的要求，在這樣的背景下， 就對水資源智能管理系統(tǒng)就產(chǎn)生了迫切需求。針對西北干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉，水質(zhì)差含沙量 大，像一般直接將水表安裝在水泵出水管道用來計量出水量的方案存在一定技術(shù)缺陷和不 足，因?yàn)闊o論是旋翼式或螺翼式葉輪計量方式在水質(zhì)差含沙量大這樣的惡劣環(huán)境下長時間 運(yùn)行肯定會出現(xiàn)葉輪卡死或損壞而導(dǎo)致水表不能正常準(zhǔn)確計量的故障。另外，住宅農(nóng)戶用 水管理中抄表難、收費(fèi)難的問題普遍存在，將IC卡數(shù)據(jù)交換、水計量、水泵斷水等技術(shù)結(jié)合 的IC卡智能控制器就產(chǎn)生了，但是，現(xiàn)狀是西北地區(qū)地大物博，有些自備井都設(shè)在離城市 或水政管理較遠(yuǎn)地區(qū)的農(nóng)村，農(nóng)戶持卡買水需走較遠(yuǎn)路程，有時會因買水時間而錯過最佳 灌溉時間。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種無線 遠(yuǎn)程IC卡智能供水控制器，其結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計合理，安裝使用方便，工作可靠性高，抗干擾 能力強(qiáng)，供水控制精度高，實(shí)現(xiàn)了用水的智能化管理，使用效果好，便于推廣使用。[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種無線遠(yuǎn)程IC卡智能供 水控制器，其特征在于:包括控制柜以及設(shè)置在控制柜內(nèi)的用于對用水量進(jìn)行計量的IC卡 水表、用于對用電量進(jìn)行計量的電能表、用于與外界控制設(shè)備進(jìn)行無線通信的無線通信模 塊、用于連接外部變壓器的三相輸入端子排和用于連接用戶水泵的三相輸出端子排，所述 IC卡水表上設(shè)置有用于插入IC卡的IC卡插卡口，所述無線通信模塊上連接有天線，所述無 線通信模塊和電能表均與所述IC卡水表相接，所述三相輸入端子排和三相輸出端子排均 與所述電能表相接。[0005]上述的一種無線遠(yuǎn)程IC卡智能供水控制器，其特征在于:所述控制柜由柜體以及 與柜體轉(zhuǎn)動連接的內(nèi)蓋和外蓋構(gòu)成，所述內(nèi)蓋上設(shè)置有觀察窗口和IC卡插卡窗口，所述天 線從所述柜體的側(cè)面伸出到所述柜體外，所述三相輸入端子排和三相輸出端子排均從所述 柜體的底端伸出到所述柜體外。[0006]上述的一種無線遠(yuǎn)程IC卡智能供水控制器，其特征在于:所述IC卡水表內(nèi)集成有 用水計量控制電路，所述用水計量控制電路包括水表微控制器模塊、與水表微控制器模塊相接的數(shù)據(jù)存儲電路模塊和為所述IC卡水表內(nèi)各用電模塊供電的水表電源模塊，所述水 表微控制器模塊的輸入端接有基表發(fā)訊接口電路模塊和IC卡接口電路模塊，所述水表微 控制器模塊的輸出端接有基表球閥控制接口電路模塊和蜂鳴器報警電路模塊，所述IC卡 接口電路模塊的輸出端與數(shù)據(jù)存儲電路模塊的輸入端相接，所述基表發(fā)訊接口電路模塊的 輸入端與IC卡水表中用于將機(jī)芯中葉輪的轉(zhuǎn)動圈數(shù)轉(zhuǎn)換成電信號的發(fā)訊裝置相接，所述 基表球閥控制接口電路模塊的輸出端與IC卡水表中用于帶動基表球閥動作的動力機(jī)構(gòu)相 接，所述IC卡接口電路模塊中的IC卡接插件對準(zhǔn)IC卡插卡口，所述無線通信模塊與所述 水表微控制器模塊相接。[0007]上述的一種無線遠(yuǎn)程IC卡智能供水控制器，其特征在于:所述水表微控制器模塊 的輸出端接有水表液晶顯不電路|旲塊。[0008]上述的一種無線遠(yuǎn)程IC卡智能供水控制器，其特征在于:所述水表微控制器模塊 為單片機(jī)MSP430F413。[0009]上述的一種無線遠(yuǎn)程IC卡智能供水控制器，其特征在于:所述電能表內(nèi)集成有 用電計量控制電路，所述用電計量控制電路包括電能表微控制器模塊、與電能表微控制器 模塊相接的I2C通信電路模塊和為電能表內(nèi)各用電模塊供電的電能表電源模塊，所述電能 表微控制器模塊的輸入端接有用于對所述用戶水泵的用電電壓進(jìn)行采樣的電壓采樣電路 模塊和用于對所述用戶水泵的用電電流進(jìn)行采樣的電流采樣電路模塊，所述電能表微控制 器模塊的輸出端接有電能計量電路模塊、電能表液晶顯示電路模塊和繼電器，所述電能計 量電路模塊由依次相接的脈沖產(chǎn)生電路模塊和脈沖計量電路模塊構(gòu)成，所述繼電器的輸出 端接有串聯(lián)在所述三相輸入端子排和三相輸出端子排之間的三相接觸器，所述電能表通過 I2C通信電路模塊與所述IC卡水表相接。[0010]上述的一種無線遠(yuǎn)程IC卡智能供水控制器，其特征在于:所述電能表微控制器模 塊為單片機(jī)PIC16F689。[0011]上述的一種無線遠(yuǎn)程IC卡智能供水控制器，其特征在于:所述無線通信模塊為 GSM模塊、GPRS模塊、CDMA模塊或3G模塊。[0012]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):[0013]1、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計合理，安裝使用方便。[0014]2、本實(shí)用新型控制柜由柜體以及與柜體轉(zhuǎn)動連接的內(nèi)蓋和外蓋構(gòu)成，采用了雙層 全密封的野外方案設(shè)計，安全可靠，能夠適用戶外惡劣環(huán)境。[0015]3、本實(shí)用新型設(shè)置有IC卡插卡口和無線通信模塊，具有IC卡控制和遠(yuǎn)程控制兩 種控制方式，能夠滿足不同用于的需求，購水方便，操作簡單。[0016]4、本實(shí)用新型的工作可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，供水控制精度高，避免了因換季用 戶水泵出水量的不同而產(chǎn)生的計量不準(zhǔn)確問題。[0017]5、本實(shí)用新型的實(shí)用性強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了用水的智能化管理，使用效果好，便于推廣使 用。[0018]綜上所述，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計合理，安裝使用方便，工作可靠性高，抗干擾 能力強(qiáng)，供水控制精度高，實(shí)現(xiàn)了用水的智能化管理，使用效果好，便于推廣使用。[0019]下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


[0020]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。[0021]圖2為本實(shí)用新型的電路原理框圖。[0022]附圖標(biāo)記說明:[0023]1-1 一柜體；1-2—內(nèi)蓋；1-3—外蓋；[0024]1~4一觀察窗口 ；1-5 —IC卡插卡窗口 ； 2 —電能表；[0025]2-1 一電能表微控制器模塊；2_2 —I2C通信電路模塊；[0026]2-3一電能表電源模塊；2_4 —電壓米樣電路模塊；[0027]2-5 —電流采樣電路模塊；2-6—脈沖產(chǎn)生電路模塊；[0028]2-7一脈沖計量電路模塊；2_8 —電能表液晶顯不電路模塊；[0029]2-9一繼電器；2-10—二相接觸器； 3 —IC卡水表；[0030]3-1—水表微控制器模塊；3-2—數(shù)據(jù)存儲電路模塊；[0031]3-3 一7_Κ表電源模塊；3_4—基表發(fā)訊接口電路模塊；[0032]3-5— IC卡接口電路模塊；3-6—蜂鳴器報警電路模塊；[0033]3-7 一基表球閥控制接口電路模塊； 3_8—7_K表液晶顯不電路模塊；[0034]4一無線通信模塊； 5—天線；6—三相輸入端子排；[0035]7-三相輸出端子排； 8-1C卡插卡口；9-變壓器；[0036]IO—用戶水泵。
具體實(shí)施方式
[0037]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型包括控制柜以及設(shè)置在控制柜內(nèi)的用于對用水量進(jìn)行計量的IC卡水表3、用于對用電量進(jìn)行計量的電能表2、用于與外界控制設(shè)備進(jìn)行無線通信的無線通信模塊4、用于連接外部變壓器9的三相輸入端子排6和用于連接用戶水泵 10的三相輸出端子排7，所述IC卡水表3上設(shè)置有用于插入IC卡的IC卡插卡口 8，所述無線通信模塊4上連接有天線5，所述無線通信模塊4和電能表2均與所述IC卡水表3相接，所述三相輸入端子排6和三相輸出端子排7均與所述電能表2相接。[0038]如圖1所示，本實(shí)施例中，所述控制柜由柜體1-1以及與柜體1-1轉(zhuǎn)動連接的內(nèi)蓋1-2和外蓋1-3構(gòu)成，所述內(nèi)蓋1-2上設(shè)置有觀察窗口 1-4和IC卡插卡窗口 1_5，所述天線 5從所述柜體1-1的側(cè)面伸出到所述柜體1-1外，所述三相輸入端子排6和三相輸出端子排 7均從所述柜體1-1的底端伸出到所述柜體1-1外。[0039]如圖2所示，本實(shí)施例中，所述IC卡水表3內(nèi)集成有用水計量控制電路，所述用水計量控制電路包括水表微控制器模塊3-1、與水表微控制器模塊3-1相接的數(shù)據(jù)存儲電路模塊3-2和為所述IC卡水表3內(nèi)各用電模塊供電的水表電源模塊3-3，所述水表微控制器模塊3-1的輸入端接有基表發(fā)訊接口電路模塊3-4和IC卡接口電路模塊3-5，所述水表微控制器模塊3-1的輸出端接有基表球閥控制接口電路模塊3-7和蜂鳴器報警電路模塊3-6， 所述IC卡接口電路模塊3-5的輸出端與數(shù)據(jù)存儲電路 模塊3-2的輸入端相接，所述基表發(fā)訊接口電路模塊3-4的輸入端與IC卡水表3中用于將機(jī)芯中葉輪的轉(zhuǎn)動圈數(shù)轉(zhuǎn)換成電信號的發(fā)訊裝置相接，所述基表球閥控制接口電路模塊3-7的輸出端與IC卡水表3中用于帶動基表球閥動作的動力機(jī)構(gòu)相接，所述IC卡接口電路模塊3-5中的IC卡接插件對準(zhǔn)IC卡插卡口 8，所述無線通信模塊4與所述水表微控制器模塊3-1相接。所述水表微控制器 模塊3-1的輸出端接有水表液晶顯示電路模塊3-8。所述水表微控制器模塊3-1為單片機(jī) MSP430F413。[0040]如圖2所示,本實(shí)施例中,所述電能表2內(nèi)集成有用電計量控制電路,所述用電計 量控制電路包括電能表微控制器模塊2-1、與電能表微控制器模塊2-1相接的I2C通信電路 模塊2-2和為電能表2內(nèi)各用電模塊供電的電能表電源模塊2-3,所述電能表微控制器模塊2-1的輸入端接有用于對所述用戶水泵10的用電電壓進(jìn)行采樣的電壓采樣電路模塊2-4和 用于對所述用戶水泵10的用電電流進(jìn)行采樣的電流采樣電路模塊2-5，所述電能表微控制 器模塊2-1的輸出端接有電能計量電路模塊、電能表液晶顯示電路模塊2-8和繼電器2-9， 所述電能計量電路模塊由依次相接的脈沖產(chǎn)生電路模塊2-6和脈沖計量電路模塊2-7構(gòu) 成，所述繼電器2-9的輸出端接有串聯(lián)在所述三相輸入端子排6和三相輸出端子排7之間 的三相接觸器2-10，所述電能表2通過I2C通信電路模塊2-2與所述IC卡水表3相接。所 述電能表微控制器模塊2-1為單片機(jī)PIC16F689。[0041 ] 本實(shí)施例中，所述無線通信模塊4為GSM模塊、GPRS模塊、CDMA模塊或3G模塊。[0042]本實(shí)用新型的工作原理及工作過程是:變壓器9對輸電線的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換后通過 三相輸入端子排6引入三相交流電到電能表2，電能表2開始工作，用戶通過將購買了水的 IC卡通過IC卡插卡口 8插入IC卡接插件，存儲在IC卡中的預(yù)購水量數(shù)據(jù)通過IC卡接口 電路模塊3-5傳輸?shù)剿砦⒖刂破髂K3-1和數(shù)據(jù)存儲電路模塊3-2中，水表微控制器模 塊3-1依據(jù)用戶水泵10的功率參數(shù)計算出用戶水泵10每KWH的用水量(m3)，然后將預(yù)購水 量轉(zhuǎn)換成購電量，并通過I2C通信電路模塊2-2將購電量輸出給電能表微控制器模塊2-1， 電能表微控制器模塊2-1實(shí)時采集電壓采樣電路模塊2-4和電流采樣電路模塊2-5采樣到 的信號，并通過電能計量電路模塊進(jìn)行用戶水泵10的用電計量，電能表微控制器模塊2-1 控制電能表液晶顯示電路模塊2-8對購電量、用電量和剩余電量進(jìn)行顯示，當(dāng)用電量沒有 超過購電量時，三相接觸器2-10接通三相輸入端子排6和三相輸出端子排7，用戶水泵10 正常工作，當(dāng)用電量達(dá)到購電量時，電能表微控制器模塊2-1通過繼電器2-9斷開三相接觸 器2-10，用戶水泵10停止工作。用戶再次持IC卡購買水，輸入IC卡水表3，以此循環(huán)。[0043]另外，由于所述水表微控制器模塊3-1上連接有無線通信模塊4，因此可以通過外 界控制設(shè)備輸入控制信號，控制信號能夠通過無線通信網(wǎng)絡(luò)、天線5和無線通信模塊4傳輸 給水表微控制器模塊3-1，能夠?qū)崿F(xiàn)供水的遠(yuǎn)程操控。[0044]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對本實(shí)用新型作任何限制，凡是根 據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍 屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種無線遠(yuǎn)程IC卡智能供水控制器，其特征在于:包括控制柜以及設(shè)置在控制柜內(nèi)的用于對用水量進(jìn)行計量的IC卡水表(3)、用于對用電量進(jìn)行計量的電能表(2)、用于與外界控制設(shè)備進(jìn)行無線通信的無線通信模塊(4)、用于連接外部變壓器(9)的三相輸入端子排(6)和用于連接用戶水泵(10)的三相輸出端子排(7)，所述IC卡水表(3)上設(shè)置有用于插入IC卡的IC卡插卡口(8)，所述無線通信模塊(4)上連接有天線(5)，所述無線通信模塊(4)和電能表(2)均與所述IC卡水表(3)相接，所述三相輸入端子排(6)和三相輸出端子排(7)均與所述電能表(2)相接。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種無線遠(yuǎn)程IC卡智能供水控制器，其特征在于:所述控制柜由柜體(1-1)以及與柜體(1-1)轉(zhuǎn)動連接的內(nèi)蓋(1-2)和外蓋(1-3)構(gòu)成，所述內(nèi)蓋(1-2) 上設(shè)置有觀察窗口(1-4)和IC卡插卡窗口(1-5)，所述天線(5)從所述柜體(1-1)的側(cè)面伸出到所述柜體(1-1)外，所述三相輸入端子排(6)和三相輸出端子排(7)均從所述柜體 (1-1)的底端伸出到所述柜體(1-1)外。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種無線遠(yuǎn)程IC卡智能供水控制器，其特征在于:所述 IC卡水表(3)內(nèi)集成有用水計量控制電路，所述用水計量控制電路包括水表微控制器模塊 (3-1 )、與水表微控制器模塊(3-1)相接的數(shù)據(jù)存儲電路模塊(3-2 )和為所述IC卡水表(3 ) 內(nèi)各用電模塊供電的水表電源模塊(3-3)，所述水表微控制器模塊(3-1)的輸入端接有基表發(fā)訊接口電路模塊(3-4)和IC卡接口電路模塊(3-5)，所述水表微控制器模塊(3-1)的輸出端接有基表球閥控制接口電路模塊(3-7)和蜂鳴器報警電路 模塊(3-6)，所述IC卡接口電路模塊(3-5)的輸出端與數(shù)據(jù)存儲電路模塊(3-2)的輸入端相接，所述基表發(fā)訊接口電路模塊(3-4)的輸入端與IC卡水表(3)中用于將機(jī)芯中葉輪的轉(zhuǎn)動圈數(shù)轉(zhuǎn)換成電信號的發(fā)訊裝置相接，所述基表球閥控制接口電路模塊(3-7)的輸出端與IC卡水表(3)中用于帶動基表球閥動作的動力機(jī)構(gòu)相接，所述IC卡接口電路模塊(3-5)中的IC卡接插件對準(zhǔn) IC卡插卡口(8)，所述無線通信模塊(4)與所述水表微控制器模塊(3-1)相接。
4.按照權(quán)利要求3所述的一種無線遠(yuǎn)程IC卡智能供水控制器，其特征在于:所述水表微控制器模塊(3-1)的輸出端接有水表液晶顯示電路模塊(3-8 )。
5.按照權(quán)利要求3所述的一種無線遠(yuǎn)程IC卡智能供水控制器，其特征在于:所述水表微控制器模塊(3-1)為單片機(jī)MSP430F413。
6.按照權(quán)利要求1或2所述的一種無線遠(yuǎn)程IC卡智能供水控制器，其特征在于:所述電能表(2 )內(nèi)集成有用電計量控制電路，所述用電計量控制電路包括電能表微控制器模塊(2-1 )、與電能表微控制器模塊(2-1)相接的I2C通信電路模塊(2-2)和為電能表(2)內(nèi)各用電模塊供電的電能表電源模塊(2-3),所述電能表微控制器模塊(2-1)的輸入端接有用于對所述用戶水泵(10)的用電電壓進(jìn)行采樣的電壓采樣電路模塊(2-4)和用于對所述用戶水泵(10 )的用電電流進(jìn)行采樣的電流采樣電路模塊(2-5 )，所述電能表微控制器模塊 (2-1)的輸出端接有電能計量電路模塊、電能表液晶顯示電路模塊(2-8)和繼電器(2-9)， 所述電能計量電路模塊由依次相接的脈沖產(chǎn)生電路模塊(2-6)和脈沖計量電路模塊(2-7) 構(gòu)成，所述繼電器(2-9)的輸出端接有串聯(lián)在所述三相輸入端子排(6)和三相輸出端子排(7)之間的三相接觸器(2-10)，所述電能表(2)通過I2C通信電路模塊(2-2)與所述IC卡水表(3)相接。
7.按照權(quán)利要求6所述的一種無線遠(yuǎn)程IC卡智能供水控制器，其特征在于:所述電能表微控制器模塊(2-1)為單片機(jī)PIC16F689。
8.按照權(quán)利要求1或2所述的一種無線遠(yuǎn)程IC卡智能供水控制器，其特征在于:所述無線通信模塊(4)為GSM模塊、GPRS模塊、CDMA模 塊或3G模塊 。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種無線遠(yuǎn)程IC卡智能供水控制器，包括控制柜以及設(shè)置在控制柜內(nèi)的用于對用水量進(jìn)行計量的IC卡水表、用于對用電量進(jìn)行計量的電能表、用于與外界控制設(shè)備進(jìn)行無線通信的無線通信模塊、用于連接外部變壓器的三相輸入端子排和用于連接用戶水泵的三相輸出端子排，IC卡水表上設(shè)置有用于插入IC卡的IC卡插卡口，無線通信模塊上連接有天線，無線通信模塊和電能表均與所述IC卡水表相接，三相輸入端子排和三相輸出端子排均與所述電能表相接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計合理，安裝使用方便，工作可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，供水控制精度高，實(shí)現(xiàn)了用水的智能化管理，使用效果好，便于推廣使用。
文檔編號G07F15/06GK202976322SQ201220706988
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月19日
發(fā)明者王亞飛 申請人:西安諾文電子科技有限公司