一种基于光电感应的固态水表防盗装置的制作方法

1.本实用新型涉及固态水表技术领域，尤其是一种固态水表防盗装置。


背景技术：

2.固态水表，是测量水流量的一种计量器具。这种计量器具在工作过程中管道内部无任何部件转动，一般可根据测量原理分为电磁式固态水表、超声波式固态水表、热式固态水表等，与机械水表相比，由于固态水表的传感器管道内没有转动部件，产品寿命更长，压力损失更小，灵敏度更高。
3.现有的一般固态水表主要采用铅封或提高表头牢固度的方式，来防止盗水者破坏表头改变水表读数或使水表失效，但由于缺少实时监控和记录，部分盗水者甚至会在盗水后修复水表外观，导致盗水问题难以得到有效的监管。


技术实现要素：

4.本实用新型针对现有技术的不足，提供一种基于光电感应的固态水表防盗装置，通过光电感应模块检测表头内的光强变化，并接入远程服务器进行状态验证，解决了一般固态水表防盗装置实时监控难、记录难，无法有效防止盗水发生的问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种基于光电感应的固态水表防盗装置，该固态水表防盗装置由光电感应模块、远程服务器与水表显示屏三部分组成，其中光电感应模块包含光敏元件、信号放大电路、微处理器和无线通信模组，所述光敏元件用于感应固态水表表头内部的光强，所述信号放大电路与所述微处理器相连，对表头内部的光强信号进行实时采集和处理，微处理器与所述无线通信模组、所述水表显示屏相连，通过该无线通信模组与所述远程服务器互联，将接收到的光强信号与远程服务器发送的状态信息进行比对验证，如果验证结果为固态水表处于非授权的开启状态，微处理器会向所述水表显示屏发送报警显示信号，所述水表显示屏在收到报警显示信号后会显示报警标识，同时微处理器还会向远程服务器发送警报信息用于记录，如果验证结果为固态水表处于授权开启的状态，微处理器向远程服务器发送授权开启的信息用于记录。
6.上述光电感应模块设置在固态水表表头内部，实时检测所述固态水表腔体内的光线强度变化，所述光电感应模块与显示屏通过电路连接，与远程服务器通过无线通信模组连接。
7.进一步的，所述的光敏元件为光电二极管，与所述的信号放大电路相连，所述信号放大电路为线性运算放大电路，将微弱的光电信号转化为含有光强信息的电压信号并传输至所述微处理器。
8.进一步的，所述微处理器，通过无线通信模组与远程服务器进行互联，用于比较上述信号放大电路处理的所述光强信息和上述远程服务器发送的状态信息，验证上述两种信息是否匹配，如果验证结果不匹配，则说明该固态水表处于非授权开启状态，可能出现盗水现象，微处理器向上述水表显示屏发送报警显示信号，向所述远程服务器发送报警信息，如
果验证结果匹配，则说明该固态水表处于受案开启状态，微处理器向所述远程服务器发送授权开启的状态信息。
9.进一步的，水表显示屏在未收到微处理器发送的报警显示信号时，不会出现报警标识，在收到报警显示信号时，会出现报警标识并保持直至微处理器得到授权开启状态的验证结果。
10.进一步的，所述无线通信模组可以采用gsm无线模块、nb-iot无线模块或者lorawan无线模块。
附图说明
11.图1是本实用新型固态水表的结构示意图。
12.图2是本实用新型的总体设计框图。
[0013] 图3 是本实用新型水表表头被打开状态下的结构示意图。
[0014] 图4 是本实用新型光电感应模块的电路图。
[0015]
图5是本实用新型微处理器的信号处理流程图。
[0016]
图6是本实用新型水表显示屏未显示报警标识的示意图。
[0017]
图7是本实用新型水表显示屏显示报警标志的示意图。
[0018]
附图标记为：1.固体水表表头，11.上壳体，12.下壳体，2.光电感应系统，21.光敏元件，22.信号放大电路，23.微处理器，24.无线通信模组，3.远程服务器，5.水表显示屏。
具体实施方式
[0019]
下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
[0020]
如附图1-7所示，一种基于光电感应的固态水表防盗装置，该固态水表防盗装置由光电感应模块2、远程服务器3与水表显示屏5三部分组成，其中光电感应模块2包含光敏元件21、信号放大电路22、微处理器23和无线通信模组24，所述光敏元件21用于感应固态水表表头1内部的光强，所述信号放大电路22与所述微处理器23相连，对固态水表表头1内部的光强信号进行实时采集和处理，微处理器23与所述无线通信模组24、所述水表显示屏5相连，通过该无线通信模组24与所述远程服务器3互联，所述微处理器23对来自信号放大电路22的光强信号和来自远程服务器3的状态信息进行比对验证，从而判断固态水表表头1是否处于非授权的开启状态，如果处于非授权的开启状态，微处理器23向水表显示屏5发送显示报警信号，水表显示屏5在收到显示报警信号后会显示报警标识，同时微处理器23还会通过所述无线通信模组24向所述远程服务器3发送警报信息以供记录，如果验证结果为固态水表表头1处于授权开启的状态，微处理器23向远程服务器3发送授权开启的信息用于记录。
[0021]
如附图3所示，光电感应模块2设置在固态水表表头1内部。
[0022]
本实施例给出了一种信号放大电路22的具体实施方式如附图4，信号放大电路22包括运算放大器、电容和电阻，光敏元件21的阳极与信号放大电路22的运算放大器的反向输入端相连，光敏元件21的阴极与电路的信号地相连，所述运算放大器的输出与其反向输入端经并联的电阻和电容相连，形成线性的电流转电压放大器。
[0023]
具体的，当固态水表表头1内部有亮光时，上述信号放大电路22将上述光敏元件21释放的光电流转换并输出为0-2v的电压信号，当表头1内无亮光时，光敏元件21处于截止状
态，信号放大电路22将光敏元件21的暗电流转换并输出为微小的电压信号。
[0024] 如附图3和附图5所示， 一旦固态水表表头上壳体11与下壳体12分离，固态水表表头1内部光线亮度由暗变亮，所述微处理器23接收到信号放大电路22输出的电压信号后，会首先检查该信号是否大于基准电压阈值，若该信号大于基准电压阈值，则判定该固态水表的上壳体11已与下壳体12分离，即该固态水表表头1处于开启状态，若该信号小于基准电压阈值，则判定该固态水表表头1处于密闭状态。
[0025]
如附图5所示，当所述微处理器23判定固态水表表头1处于开启状态时，会与来自远程服务器3的状态信息进行比对验证，若该状态信息与此次开启不一致，则验证结果为该固态水表表头1处于非授权的开启状态，微处理器23通过无线通信模组24向远程服务器3发送报警信息，同时为水表显示屏5提供显示报警标识的信号，若该状态信息与此次开启一致，则验证结果为该固态水表表头1处于授权的开启状态，同时为水表显示屏5发送消除报警标识的信号，并向远程服务器3发送该固态水表处于授权开启状态的信息。
[0026]
上述的远程服务器3的状态信息有密闭和可开启两种，默认为密闭状态。
[0027]
上述的远程服务器3的状态信息可由该固态水表的维护人员进行变更，在需要进行检表、拆表等可能开启固态水表1的情况下，所述水表维护人员需要登入远程服务器3并变更状态信息为可开启，当维护人员的固态水表开启行为结束并装好固态水表表头1后，该水表维护人员需要登入远程服务器3并变更状态为密闭。
[0028]
根据需要的远程通讯协议，无线通信模组24可选用gsm无线模块、nb-iot无线模块或者lorawan无线模块，所述远程服务器3可以接入手机或平板电脑以供上述水表维护人员登入查看或变更该固态水表的状态信息。
[0029]
本实施例中，该基于光电感应的固态水表防盗装置应用于固态水表领域，此装置还可以应用于气体流量计、液体流量计、气表、机械水表等领域。
[0030]
最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管本说明书参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，未脱离本实用新型技术方案的精神，而对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换的技术方案，均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

技术特征：
1.一种基于光电感应的固态水表防盗装置，其特征在于：所述固态水表防盗装置由光电感应模块（2）、远程服务器（3）和水表显示屏（5）组成，其中光电感应模块（2）包括光敏元件（21）、信号放大电路（22）、微处理器（23）和无线通信模组（24），所述光敏元件（21）用于感应固态水表表头（1）内部的光强，所述信号放大电路（22）与所述微处理器（23）相连，对固态水表表头（1）内部的光强信号进行实时采集和处理，微处理器（23）与所述无线通信模组（24）、所述水表显示屏（5）相连，通过该无线通信模组（24）与所述远程服务器（3）互联，所述微处理器（23）对来自信号放大电路（22）的光强信号和来自远程服务器（3）的状态信息进行比对验证，从而判断固态水表表头（1）是否处于非授权的开启状态，如果处于非授权的开启状态，微处理器（23）向水表显示屏（5）发送显示报警信号，水表显示屏（5）在收到显示报警信号后会显示报警标识，同时微处理器（23）还会通过所述无线通信模组（24）向所述远程服务器（3）发送警报信息以供记录。2.根据权利要求1所述的一种基于光电感应的固态水表防盗装置，其特征在于：该固态水表防盗装置设置在固态水表表头（1）内部。3.根据权利要求1所述的一种基于光电感应的固态水表防盗装置，其特征在于：所述光敏元件（21）为光电二极管，所述信号放大电路（22）为线性运算放大电路。4.根据权利要求1所述的一种基于光电感应的固态水表防盗装置，其特征在于：所述无线通信模组（24）采用gsm无线模块、nb-iot无线模块或者lorawan无线模块。5.根据权利要求1所述的一种基于光电感应的固态水表防盗装置，其特征在于：该固态水表防盗装置含有报警显示功能，当所述微处理器判定固态水表表头（1）处于非授权的开启状态时，向水表显示屏（5）发送显示报警信号，水表显示屏（5）在收到所述显示报警信号后会显示报警标识。

技术总结
本实用新型公开了一种基于光电感应的固态水表防盗装置，该装置包括光电感应模块、远程服务器和水表显示屏，光电感应模块包括光敏元件、信号放大电路、微处理器、和无线通信模组，信号放大电路与光敏元件相连，实时采集固态水表表头内部的光强信号并传输至微处理器，微处理器通过无线通讯模组与远程服务器通讯互联，根据光强信号及内置算法判断固态水表表头的开闭状态，进而通过对比远程服务器的状态信息来判断水表表头是否被未授权用户开启，若该固态水表表头处于未授权的开启状态，微处理器将发送报警信息至远程服务器及水表显示屏。本基于光电感应的固态水表防盗装置可对固态水表表头进行实时监控和记录，可检测盗水行为并发出警报。并发出警报。并发出警报。


技术研发人员：龚铭 刘晓卉
受保护的技术使用者：吉富（上海）水处理科技有限公司
技术研发日：2022.11.15
技术公布日：2023/6/28