供水終端漏水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種供水終端漏水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括主監(jiān)控模塊，若干現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)模塊；主監(jiān)控模塊用于接收現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)模塊發(fā)送的報(bào)警信息，并將該報(bào)警信息以短信或電話、顯示屏顯示的形式通知維修人員；現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)模塊用于檢測(cè)供水終端是否存在漏水顯現(xiàn)，若有，則將漏水信息發(fā)送給主監(jiān)控模塊。本發(fā)明提供的供水終端漏水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，是一種低成本、低功耗、高可靠性和實(shí)時(shí)性的漏水自動(dòng)檢測(cè)與控制設(shè)備，對(duì)于減少水資源的大量浪費(fèi)，減少經(jīng)濟(jì)損失，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)，將具有重要意義。
【專利說明】供水終端漏水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及監(jiān)測(cè)設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種供水終端漏水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]無論在學(xué)校、賓館、企業(yè)以及機(jī)關(guān)等公共場(chǎng)所，經(jīng)常會(huì)遇到因供水終端(如自來水管、水嘴等)意外損壞，得不到及時(shí)維修，造成了大量的自來水流失的現(xiàn)象。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種能夠減少或者避免因供水終端的意外損壞而不能得到及時(shí)維修所造成的水資源大量浪費(fèi)的現(xiàn)象發(fā)生的供水終端漏水監(jiān)測(cè)裝置及方法。
[0004]一種供水終端漏水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括主監(jiān)控模塊，若干現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)模塊；
[0005]主監(jiān)控模塊用于接收現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)模塊發(fā)送的報(bào)警信息，并將該報(bào)警信息以短信或電話、顯示屏顯示的形式通知維修人員；
[0006]現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)模塊用于檢測(cè)供水終端是否存在漏水顯現(xiàn)，若有，則將漏水信息發(fā)送給主監(jiān)控模塊。
[0007]進(jìn)一步地，如上所述的供水終端漏水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述主監(jiān)控模塊包括:at89s52控制芯片，該控制芯片與電話撥號(hào)芯片、短信收發(fā)GSM模塊、LCD液晶顯示模塊、無線接收模塊連接。
[0008]進(jìn)一步地，如上所述的供水終端漏水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)模塊包括:單片機(jī)模塊，該單片機(jī)模塊與超聲流量檢測(cè)模塊、熱釋電人體探測(cè)模塊、無線發(fā)送模塊、報(bào)警模塊連接。
[0009]進(jìn)一步地，如上所述的供水終端漏水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括用于控制供水終端總閘開合的電磁閥控制模塊，電磁閥控制模塊與at89s52控制芯片連接。
[0010]一種供水終端漏水監(jiān)測(cè)方法，包括以下步驟:
[0011]步驟101、通過超聲流量檢測(cè)模塊檢測(cè)檢測(cè)供水終端是否漏水，若檢測(cè)到漏水，則進(jìn)入步驟102 ;若無，則進(jìn)入步驟105 ；
[0012]步驟102、通過熱釋電人體探測(cè)模塊檢測(cè)供水終端是否有人，若有人，則進(jìn)入步驟103 ;若無人，則進(jìn)入步驟104 ；
[0013]步驟103:單片機(jī)模塊控制熱釋電人體探測(cè)模塊延時(shí)15分鐘后繼續(xù)監(jiān)測(cè)供水終端是否有人，若無人，則進(jìn)入步驟104 ;若有人，則返回步驟101 ;
[0014]步驟104:單片機(jī)模塊控制報(bào)警模塊報(bào)警，同時(shí)將該報(bào)警信息通過無線發(fā)送模塊發(fā)送給主監(jiān)控模塊的無線接收模塊，at89s52控制芯片將該報(bào)警信息通過話撥號(hào)芯片、短信收發(fā)GSM模塊發(fā)送給維修人員，同時(shí)at89s52控制芯片將該報(bào)警信息通過IXD液晶顯示模塊進(jìn)行顯示；
[0015]步驟105:結(jié)束。
[0016]進(jìn)一步地，如上所述的供水終端漏水監(jiān)測(cè)方法，在步驟104中，當(dāng)確認(rèn)漏水時(shí)，單片機(jī)模塊控制控制電磁閥控制模塊將供水終端的的開關(guān)總閘關(guān)閉。
[0017]有益效果:
[0018]本發(fā)明提供的供水終端漏水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，是一種低成本、低功耗、高可靠性和實(shí)時(shí)性的漏水自動(dòng)檢測(cè)與控制設(shè)備，對(duì)于減少水資源的大量浪費(fèi)，減少經(jīng)濟(jì)損失，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)，將具有重要意義。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明供水終端漏水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明供水終端漏水監(jiān)測(cè)方法流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0022]圖1為本發(fā)明供水終端漏水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所以，系統(tǒng)由一個(gè)主監(jiān)控模塊和多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)模塊組成。主監(jiān)控模塊完成信息的接收處理，并通過電話撥號(hào)、發(fā)送短信和聲光等形式實(shí)現(xiàn)報(bào)警，使產(chǎn)生漏水的供水終端在最短時(shí)間內(nèi)得到及時(shí)維修?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)模塊實(shí)現(xiàn)供水終端漏水位置的準(zhǔn)確檢測(cè)與識(shí)別，若有終端漏水的現(xiàn)象，通過數(shù)據(jù)收發(fā)模塊發(fā)送報(bào)警信息給主監(jiān)控系統(tǒng)模塊，再通過主監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送報(bào)警信息通知維修人員。
[0023]本發(fā)明主監(jiān)控模塊是以at89s52為控制芯片，配以電話撥號(hào)芯片、短信收發(fā)GSM模塊、聲光報(bào)警電路等多種報(bào)警方式電路，實(shí)現(xiàn)將漏水位置報(bào)警信息發(fā)送給維修人員，以便得到及時(shí)維修。同時(shí)主監(jiān)控系統(tǒng)配有LCD液晶顯示電路和無線收發(fā)模塊，前者用以顯示供水管網(wǎng)中漏水終端的具體位置，后者用以接收現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送過來的漏水位置信息。
[0024]所述GSM無線短信收發(fā)模塊采用TC35系列模塊TC35i，它的性價(jià)比很高，并且已經(jīng)有國內(nèi)的無線電設(shè)備入網(wǎng)證，是西門子推出的最新的無線模塊，功能上與TC35兼容，設(shè)計(jì)緊湊。TC35i與GSM 2/2+兼容、雙頻(GSM900/GSM1800)、RS232數(shù)據(jù)口、符合ETSI標(biāo)準(zhǔn)GSM0707和GSM0705，且易于升級(jí)為GPRS模塊。該模塊集射頻電路和基帶于一體，向用戶提供標(biāo)準(zhǔn)的AT命令接口，為數(shù)據(jù)、語音、短消息和傳真提供快速、可靠、安全的傳輸，方便用戶的應(yīng)用開發(fā)及設(shè)計(jì)。
[0025]現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)模塊主要由單片機(jī)模塊、超聲流量檢測(cè)模塊、熱釋電人體探測(cè)模塊、無線收發(fā)電路、聲光報(bào)警電路、電磁閥控制等電路組成。
[0026]AT89S52單片機(jī)簡介
[0027]AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。
[0028](2)超聲流量檢測(cè)模塊
[0029]系統(tǒng)選用DTFX系列小管徑超聲流量傳感器DN20-50，該傳感器的換能器是突發(fā)至多達(dá)每組約100個(gè)脈沖，提供了近100?1000倍的信號(hào)強(qiáng)度，在此情況下，即使發(fā)射脈沖中斷，仍能滿足精確測(cè)量流量所需的足夠信號(hào)，在有一定量的氣泡和懸浮物存在的情況下也能可靠測(cè)量。它不受流體性質(zhì)變化的影響，這樣就允許單個(gè)的換能器在很寬的頻率范圍內(nèi)發(fā)射和接收，而且這種換能器在管道上使用時(shí)可以發(fā)射不失真、穩(wěn)定性好及高振幅的聲波信號(hào)，單組傳感器即可達(dá)到較高的測(cè)量精度。
[0030](3)熱釋電人體探測(cè)模塊
[0031]熱釋電人體探測(cè)模塊的作用是配合超聲流量傳感器的測(cè)量，實(shí)現(xiàn)是否是非正常用水，即是否存在漏水現(xiàn)象的發(fā)生。具體判斷方法:若超聲流量傳感器檢測(cè)到供水終端已經(jīng)打開，再通過人體探測(cè)模塊判斷是否有人在該終端附近，如果有人在，則是正常用水，否則是存在漏水現(xiàn)象，然后延時(shí)十五分鐘再判斷，若仍然無人關(guān)掉水龍頭，證明該終端確實(shí)存在漏水現(xiàn)象，再通過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試節(jié)點(diǎn)向主控系統(tǒng)發(fā)出漏水的指令通知維修人員及時(shí)維護(hù)。
[0032]熱釋電人體探測(cè)模塊采用多個(gè)熱釋電傳感器組成的探測(cè)陣列，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)區(qū)域的探測(cè)。每個(gè)供水終端(如:水龍頭)采用一個(gè)熱釋電傳感器，由微處理器輪流采集每個(gè)傳感器的信號(hào)，在一個(gè)區(qū)域中(如一個(gè)洗刷間，或者衛(wèi)生間)的所有傳感器中只要有一個(gè)探測(cè)到有人存在即可。
[0033](4)無線收發(fā)模塊
[0034]選用RFC-33A遠(yuǎn)距離無線通信模塊，采用Nordic公司nRF905無線通信芯片，工作于433MHz，開放ISM頻段免許可證使用，最大發(fā)射功率達(dá)到2W，在開闊地最大傳輸距離可達(dá)2000米以上。在+33dBm情況下，發(fā)送模式:平均工作電流小于300mA ;接收狀態(tài):平均工作電流為12.5mA。模塊可軟件設(shè)地址，只有收到本機(jī)地址時(shí)才會(huì)輸出數(shù)據(jù)并提供中斷指示，可直接連接各種單片機(jī)，軟件編程非常方便具有超強(qiáng)穿透能力，靈敏度高，可達(dá)到-lOOdBm，性能穩(wěn)定，可靠性高，適合超遠(yuǎn)距離或復(fù)雜情況下的無線通信、工業(yè)遙控系統(tǒng)等。
[0035](5)聲光報(bào)警模塊
[0036]選用+12V或+24V電源的聲光報(bào)警模塊。為了避免報(bào)警模塊和繼電器對(duì)嵌入式處理器工作的干擾，在和兩者之間增加了光電耦合隔離集成電路TLP421，保證了系統(tǒng)正常工作。
[0037]圖2為本發(fā)明供水終端漏水監(jiān)測(cè)方法流程圖，請(qǐng)參考圖2，本發(fā)明提供的檢測(cè)方法包括以下步驟:
[0038]步驟101、通過超聲流量檢測(cè)模塊檢測(cè)檢測(cè)供水終端是否漏水，若檢測(cè)到漏水，則進(jìn)入步驟102 ;若無，則進(jìn)入步驟105 ；
[0039]步驟102、通過熱釋電人體探測(cè)模塊檢測(cè)供水終端是否有人，若有人，則進(jìn)入步驟103 ;若無人，則進(jìn)入步驟104 ；
[0040]步驟103:單片機(jī)模塊控制熱釋電人體探測(cè)模塊延時(shí)15分鐘后繼續(xù)監(jiān)測(cè)供水終端是否有人，若無人，則進(jìn)入步驟104 ;若有人，則返回步驟101 ;
[0041]步驟104:單片機(jī)模塊控制報(bào)警模塊報(bào)警，同時(shí)將該報(bào)警信息通過無線發(fā)送模塊發(fā)送給主監(jiān)控模塊的無線接收模塊，at89s52控制芯片將該報(bào)警信息通過話撥號(hào)芯片、短信收發(fā)GSM模塊發(fā)送給維修人員，同時(shí)at89s52控制芯片將該報(bào)警信息通過IXD液晶顯示模塊進(jìn)行顯示；
[0042]步驟105:結(jié)束。
[0043]進(jìn)一步的，在步驟104中，當(dāng)確認(rèn)漏水時(shí)，單片機(jī)模塊控制控制電磁閥控制模塊將供水終端的開關(guān)總閘關(guān)閉。
[0044]本發(fā)明具有以下優(yōu)勢(shì):
[0045](1)采用了超聲流量測(cè)量技術(shù)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)信息(流量等)的快速測(cè)量；
[0046](2)采用熱釋電傳感器實(shí)現(xiàn)人員探測(cè)，實(shí)現(xiàn)了人員有無的準(zhǔn)確判斷，提高了報(bào)警的準(zhǔn)確度，減少了誤報(bào)警現(xiàn)象的發(fā)生；
[0047](3)采用了多種報(bào)警形式相結(jié)合的報(bào)警方式，尤其是電話撥號(hào)和短信收發(fā)模塊的運(yùn)用，提高了報(bào)警的及時(shí)性；
[0048](4)采用了多種抗干擾的方法和措施，尤其是硬件抗干擾和軟件抗干擾技術(shù)的綜合應(yīng)用，提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性；
[0049]本發(fā)明很好的解決供水終端意外損壞造成的大量浪費(fèi)水資源的重大問題，通過大量的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，我們發(fā)現(xiàn)在管道漏水檢測(cè)方面的設(shè)備和系統(tǒng)較多，但是終端漏水檢測(cè)的設(shè)備和系統(tǒng)還沒有采用，因此，系統(tǒng)的應(yīng)用前景非常廣闊，系統(tǒng)的成功研制，對(duì)于節(jié)約水資源，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)，都將起到重要的推動(dòng)作用。該系統(tǒng)具有較強(qiáng)的可移植性，部分模塊可用于其他類似儀器和系統(tǒng)中，該系統(tǒng)具有非常廣闊的應(yīng)用前景和較高的應(yīng)用價(jià)值。
[0050]最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種供水終端漏水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括主監(jiān)控模塊，若干現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)模塊； 主監(jiān)控模塊用于接收現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)模塊發(fā)送的報(bào)警信息，并將該報(bào)警信息以短信或電話、顯示屏顯示的形式通知維修人員； 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)模塊用于檢測(cè)供水終端是否存在漏水顯現(xiàn)，若有，則將漏水信息發(fā)送給主監(jiān)控模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供水終端漏水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述主監(jiān)控模塊包括:at89s52控制芯片，該控制芯片與電話撥號(hào)芯片、短信收發(fā)GSM模塊、IXD液晶顯示模塊、無線接收模塊連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供水終端漏水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)模塊包括:單片機(jī)模塊，該單片機(jī)模塊與超聲流量檢測(cè)模塊、熱釋電人體探測(cè)模塊、無線發(fā)送模塊、報(bào)警模塊連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的供水終端漏水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括用于控制供水終端總閘開合的電磁閥控制模塊，電磁閥控制模塊與at89s52控制芯片連接。
5.一種供水終端漏水監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟101、通過超聲流量檢測(cè)模塊檢測(cè)檢測(cè)供水終端是否漏水，若檢測(cè)到漏水，則進(jìn)入步驟102 ;若無，則進(jìn)入步驟105 ； 步驟102、通過熱釋電人體探測(cè)模塊檢測(cè)供水終端是否有人，若有人，則進(jìn)入步驟103 ;若無人，則進(jìn)入步驟104 ； 步驟103:單片機(jī)模塊控制熱釋電人體探測(cè)模塊延時(shí)15分鐘后繼續(xù)監(jiān)測(cè)供水終端是否有人，若無人，則進(jìn)入步驟104 ;若有人，則返回步驟101 ; 步驟104:單片機(jī)模塊控制報(bào)警模塊報(bào)警，同時(shí)將該報(bào)警信息通過無線發(fā)送模塊發(fā)送給主監(jiān)控模塊的無線接收模塊，at89s52控制芯片將該報(bào)警信息通過話撥號(hào)芯片、短信收發(fā)GSM模塊發(fā)送給維修人員，同時(shí)at89s52控制芯片將該報(bào)警信息通過IXD液晶顯示模塊進(jìn)行顯不； 步驟105:結(jié)束。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的供水終端漏水監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，在步驟104中，當(dāng)確認(rèn)漏水時(shí)，單片機(jī)模塊控制控制電磁閥控制模塊將供水終端的開關(guān)總閘關(guān)閉。
【文檔編號(hào)】G08B25/08GK104464225SQ201410766120
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月11日
【發(fā)明者】吳順偉 申請(qǐng)人:泰山學(xué)院