一种无需电源的自动水控机及其控制方法与流程

1.本发明涉及水表技术领域，特别涉及一种无需电源的自动水控机及其控制方法。


背景技术：

2.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，随着科技的发展，智能ic卡水表以及无线远传水表普遍被人们所使用，智能ic卡水表是一种利用现代微电子技术、现代传感技术、智能ic卡技术对用水量进行计量并进行用水数据传递及结算交易的新型水表，智能ic卡水表除了可对用水量进行记录和电子显示外，还可以按照约定对用水量自动进行控制，并且自动完成阶梯水价的水费计算，同时可以进行用水数据存储的功能。无线远传水表是一款符合ce认证的远程抄控冷水表，借助于mbus远传抄表管理系统实现抄表及控制，自动完成仪表数据的抄录、控制、数据存储、查询、月结、抄表结算、收费结算、报表打印等各项功能，将采集的数据进行分类处理，完成人工所进行的各种复杂工作。
3.目前，智能水表发展得越来越迅速，市场认可度越来越高，现有的针对非机械转动原理的全电子检测原理的智能水表产品越来越多，用户也逐步接受。但无论是智能ic卡水表以及无线远传水表，均带有电子部件，使用过程需要对其进行供电，具体需要适配器做一个12v直流的电源，而目前主流的方式仍然是采用电池供电，因此存在电池消耗产生成本和更换造成不便的问题，因此，本技术提供了一种无需电源的自动水控机及其控制方法来满足需求。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种无需电源的自动水控机及其控制方法，具有自发电功能，无需连接外界电源以及频繁更换电池，为该设备的使用提供便利，同时具有远程控制功能，为该设备的使用以及调控创造有利条件。
5.为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种无需电源的自动水控机，包括安装在输水管内的涡轮以及安装在输水管上的控制器；
6.所述控制器内集成有：
7.电源模块，用于提供控制器运行所需的电能，且具备将机械动力转化的电能的功能；
8.信号传输模块，用于在控制器与后台水站之间建立信号传输通道，进行信息交互；
9.动力传输模块，用于将涡轮的动力传输至控制器，并且由电源模块将动力转化为电能；
10.监测模块，用于监测控制器的信号连接情况、输水管流量情况以及控制器的信号连接情况；
11.处理模块，用于处理监测模块的监测数据并通过信号传输模块与后台水站之间交互。
12.优选地，该无需电源的自动水控机还包括：
13.安全模块，用于检测涡轮和控制器的运行安全；
14.人机交互模块，用于操作控制控制器。
15.优选地，所述电源模块包括：
16.电能收集单元，用于接收动力传输模块传输的动能，并将该动能转化为电能；
17.储电单元，具体为蓄电池，为控制器提供电能，并且储存电能收集单元转化的电能。
18.优选地，所述监测模块包括：
19.流量检测单元，能够通过涡轮传输至控制器的动能监测输水管的流量信息；
20.电源监测单元，用于监测储电单元的储能情况以及电能收集单元的能量转换信息；
21.信号监测单元，用于监测信号传输模块的信号连接通断。
22.优选地，所述人机交互模块包括：
23.显示器，用于显示控制器中处理模块的监测数据、结果，用于人机交互；
24.控制按钮，用于操作控制处理模块执行监测、输水管控制命令；
25.无线操控单元，通过信号传输模块与移动智能设备建立信号连接，用于远程操作控制。
26.优选地，所述控制器具备输水管的通断功能。
27.本发明还提供一种无需电源的自动水控机控制方法，其用于上述任意一项所述的一种无需电源的自动水控机，包括以下步骤：
28.步骤1：安装，将涡轮安装在输水管内，控制器安装在输水管上，使涡轮与控制器内的与动力传输模块实现动力传递，同时控制器应具备对涡轮的通断功能；
29.步骤2：建立信号连接，通过信号传输模块与将控制器与其工作环境下无线网络建立连接，基于该无线网络使控制器与后台水站之间建立信号传输通道，确保控制器与后台水站之间能够信息交互；
30.步骤3：功能设定，通过人机交互模块控制启动控制器，并且调整对输水管的监测要求，包括利用控制按钮直接操作控制和利用无线操控单元远程控制两种控制方式；
31.步骤4：功能监测，首先利用信号监测单元监测控制器是否与后台水站之间建立信号传输通道，若否，阻断输水管输送，若是，利用电源监测单元监测控制器内电源模块是否储存有足够的电能，若否，阻断输水管输送，若是，连通输水管，并利用电源监测单元监测输水管流量，监测数据导向处理模块进行处理，处理后的监测数据通过显示器显示、利用无线操控单元传输至移动智能设备以及传输至后台水站；
32.步骤5：能量转换，输水管输水过程中产生的冲力使涡轮发生旋转，该动力由动力传输模块输送向电源模块，由电能收集单元将动能转化为电能被储电单元储存，为控制器持续提供电能。
33.综上，本发明的技术效果和优点：
34.本发明结构合理，通过设置信号传输模块，能够与其工作环境下无线网络建立连接，基于该无线网络可使控制器与后台水站之间建立信号传输通道，确保控制器与后台水站之间能够信息交互，为后台水站的综合调控创造有利条件。通过设置在输水管内的涡轮
和电源模块所具备的电能收集单元，输水管输水过程中产生的冲力使涡轮发生旋转，该动力由动力传输模块输送向电源模块，由电能收集单元将动能转化为电能被储电单元储存，可为控制器持续提供电能，无需连接外界电源以及频繁更换电池，为该设备的使用提供便利。通过设置的监测模块，利用信号监测单元能够监测控制器是否与后台水站之间建立信号传输通道，且在未建立信号传输通道的情况下可阻断输水管输送，确保该设备能够被后台水站所调控；利用电源监测单元可监测控制器内电源模块是否储存有足够的电能，且在电能不足的情况下可阻断输水管输送，确保该设备能够正常使用。通过人机交互模块中无线操控单元的设置，能够通过信号传输模块智能手机等移动智能设备建立信号连接，使被设备具有远程操作控制功能，进一步方便该设备的使用。
附图说明
35.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1为本发明的结构示意图；
37.图2为本发明控制器的结构框图；
38.图3为本发明监测模块的结构框图；
39.图4为本发明电源模块的结构框图；
40.图5为本发明人机交互模块的结构框图；
41.图6为本发明的方法流程图。
42.图中：1、涡轮；2、控制器；3、电源模块；4、信号传输模块；5、动力传输模块；6、监测模块；7、安全模块；8、人机交互模块；9、处理模块；10、流量检测单元；11、电源监测单元；12、信号监测单元；13、电能收集单元；14、储电单元；15、显示器；16、控制按钮；17、无线操控单元。
具体实施方式
43.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。
44.实施例：参考图1-图6所示的一种无需电源的自动水控机，包括安装在输水管内的涡轮1以及安装在输水管上的控制器2；
45.控制器2内集成有：
46.电源模块3，用于提供控制器2运行所需的电能，且具备将机械动力转化的电能的功能；
47.信号传输模块4，用于在控制器2与后台水站之间建立信号传输通道，进行信息交互；
48.动力传输模块5，用于将涡轮1的动力传输至控制器2，并且由电源模块3将动力转
化为电能；
49.监测模块6，用于监测控制器2的信号连接情况、输水管流量情况以及控制器2的信号连接情况；
50.处理模块9，用于处理监测模块6的监测数据并通过信号传输模块4与后台水站之间交互。
51.作为本实施例一种优选的实时方式，该无需电源的自动水控机还包括：
52.安全模块7，用于检测涡轮1和控制器2的运行安全；
53.人机交互模块8，用于操作控制控制器2。
54.作为本实施例一种优选的实时方式，电源模块3包括：
55.电能收集单元13，用于接收动力传输模块5传输的动能，并将该动能转化为电能；
56.储电单元14，具体为蓄电池，为控制器2提供电能，并且储存电能收集单元13转化的电能。
57.作为本实施例一种优选的实时方式，监测模块6包括：
58.流量检测单元10，能够通过涡轮1传输至控制器2的动能监测输水管的流量信息；
59.电源监测单元11，用于监测储电单元14的储能情况以及电能收集单元13的能量转换信息；
60.信号监测单元12，用于监测信号传输模块4的信号连接通断。
61.作为本实施例一种优选的实时方式，人机交互模块8包括：
62.显示器15，用于显示控制器2中处理模块9的监测数据、结果，用于人机交互；
63.控制按钮16，用于操作控制处理模块9执行监测、输水管控制命令；
64.无线操控单元17，通过信号传输模块4与移动智能设备建立信号连接，用于远程操作控制。
65.作为本实施例一种优选的实时方式，控制器2具备输水管的通断功能。
66.本发明还提供一种无需电源的自动水控机控制方法，其用于上述任意一项的一种无需电源的自动水控机，包括以下步骤：
67.步骤1：安装，将涡轮1安装在输水管内，控制器2安装在输水管上，使涡轮1与控制器2内的与动力传输模块5实现动力传递，同时控制器2应具备对涡轮1的通断功能；
68.步骤2：建立信号连接，通过信号传输模块4与将控制器2与其工作环境下无线网络建立连接，基于该无线网络使控制器2与后台水站之间建立信号传输通道，确保控制器2与后台水站之间能够信息交互；
69.步骤3：功能设定，通过人机交互模块8控制启动控制器2，并且调整对输水管的监测要求，包括利用控制按钮16直接操作控制和利用无线操控单元17远程控制两种控制方式；
70.步骤4：功能监测，首先利用信号监测单元12监测控制器2是否与后台水站之间建立信号传输通道，若否，阻断输水管输送，若是，利用电源监测单元11监测控制器2内电源模块3是否储存有足够的电能，若否，阻断输水管输送，若是，连通输水管，并利用电源监测单元11监测输水管流量，监测数据导向处理模块9进行处理，处理后的监测数据通过显示器15显示、利用无线操控单元17传输至移动智能设备以及传输至后台水站；
71.步骤5：能量转换，输水管输水过程中产生的冲力使涡轮1发生旋转，该动力由动力
传输模块5输送向电源模块3，由电能收集单元13将动能转化为电能被储电单元14储存，为控制器2持续提供电能。
72.本发明工作原理：
73.通过设置信号传输模块4，能够与其工作环境下无线网络建立连接，基于该无线网络可使控制器2与后台水站之间建立信号传输通道，确保控制器2与后台水站之间能够信息交互，为后台水站的综合调控创造有利条件。通过设置在输水管内的涡轮1和电源模块3所具备的电能收集单元13，输水管输水过程中产生的冲力使涡轮1发生旋转，该动力由动力传输模块5输送向电源模块3，由电能收集单元13将动能转化为电能被储电单元14储存，可为控制器2持续提供电能，无需连接外界电源以及频繁更换电池，为该设备的使用提供便利。通过设置的监测模块6，利用信号监测单元12能够监测控制器2是否与后台水站之间建立信号传输通道，且在未建立信号传输通道的情况下可阻断输水管输送，确保该设备能够被后台水站所调控；利用电源监测单元11可监测控制器2内电源模块3是否储存有足够的电能，且在电能不足的情况下可阻断输水管输送，确保该设备能够正常使用。通过人机交互模块8中无线操控单元17的设置，能够通过信号传输模块4智能手机等移动智能设备建立信号连接，使被设备具有远程操作控制功能，进一步方便该设备的使用。
74.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种无需电源的自动水控机，包括安装在输水管内的涡轮(1)以及安装在输水管上的控制器(2)，其特征在于：所述控制器(2)内集成有：电源模块(3)，用于提供控制器(2)运行所需的电能，且具备将机械动力转化的电能的功能；信号传输模块(4)，用于在控制器(2)与后台水站之间建立信号传输通道，进行信息交互；动力传输模块(5)，用于将涡轮(1)的动力传输至控制器(2)，并且由电源模块(3)将动力转化为电能；监测模块(6)，用于监测控制器(2)的信号连接情况、输水管流量情况以及控制器(2)的信号连接情况；处理模块(9)，用于处理监测模块(6)的监测数据并通过信号传输模块(4)与后台水站之间交互。2.根据权利要求1所述的一种无需电源的自动水控机，其特征在于：该无需电源的自动水控机还包括：安全模块(7)，用于检测涡轮(1)和控制器(2)的运行安全；人机交互模块(8)，用于操作控制控制器(2)。3.根据权利要求1所述的一种无需电源的自动水控机，其特征在于：所述电源模块(3)包括：电能收集单元(13)，用于接收动力传输模块(5)传输的动能，并将该动能转化为电能；储电单元(14)，具体为蓄电池，为控制器(2)提供电能，并且储存电能收集单元(13)转化的电能。4.根据权利要求1所述的一种无需电源的自动水控机，其特征在于：所述监测模块(6)包括：流量检测单元(10)，能够通过涡轮(1)传输至控制器(2)的动能监测输水管的流量信息；电源监测单元(11)，用于监测储电单元(14)的储能情况以及电能收集单元(13)的能量转换信息；信号监测单元(12)，用于监测信号传输模块(4)的信号连接通断。5.根据权利要求2所述的一种无需电源的自动水控机，其特征在于：所述人机交互模块(8)包括：显示器(15)，用于显示控制器(2)中处理模块(9)的监测数据、结果，用于人机交互；控制按钮(16)，用于操作控制处理模块(9)执行监测、输水管控制命令；无线操控单元(17)，通过信号传输模块(4)与移动智能设备建立信号连接，用于远程操作控制。6.根据权利要求1所述的一种无需电源的自动水控机，其特征在于：所述控制器(2)具备输水管的通断功能。7.一种无需电源的自动水控机控制方法，其用于权利要求1-6任意一项所述的一种无需电源的自动水控机，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：安装，将涡轮(1)安装在输水管内，控制器(2)安装在输水管上，使涡轮(1)与控制器(2)内的与动力传输模块(5)实现动力传递，同时控制器(2)应具备对涡轮(1)的通断功能；步骤2：建立信号连接，通过信号传输模块(4)与将控制器(2)与其工作环境下无线网络建立连接，基于该无线网络使控制器(2)与后台水站之间建立信号传输通道，确保控制器(2)与后台水站之间能够信息交互；步骤3：功能设定，通过人机交互模块(8)控制启动控制器(2)，并且调整对输水管的监测要求，包括利用控制按钮(16)直接操作控制和利用无线操控单元(17)远程控制两种控制方式；步骤4：功能监测，首先利用信号监测单元(12)监测控制器(2)是否与后台水站之间建立信号传输通道，若否，阻断输水管输送，若是，利用电源监测单元(11)监测控制器(2)内电源模块(3)是否储存有足够的电能，若否，阻断输水管输送，若是，连通输水管，并利用电源监测单元(11)监测输水管流量，监测数据导向处理模块(9)进行处理，处理后的监测数据通过显示器(15)显示、利用无线操控单元(17)传输至移动智能设备以及传输至后台水站；步骤5：能量转换，输水管输水过程中产生的冲力使涡轮(1)发生旋转，该动力由动力传输模块(5)输送向电源模块(3)，由电能收集单元(13)将动能转化为电能被储电单元(14)储存，为控制器(2)持续提供电能。

技术总结
本发明公开了一种无需电源的自动水控机及其控制方法，涉及到水表技术领域，包括安装在输水管内的涡轮以及安装在输水管上的控制器；控制器内集成有：电源模块，用于提供控制器运行所需的电能，且具备将机械动力转化的电能的功能；信号传输模块，用于在控制器与后台水站之间建立信号传输通道，进行信息交互；动力传输模块，用于将涡轮的动力传输至控制器，并且由电源模块将动力转化为电能；监测模块，用于监测控制器的信号连接情况、输水管流量情况以及控制器的信号连接情况。本发明具有自发电功能，无需连接外界电源以及频繁更换电池，为该设备的使用提供便利，同时具有远程控制功能，为该设备的使用以及调控创造有利条件。为该设备的使用以及调控创造有利条件。为该设备的使用以及调控创造有利条件。


技术研发人员：张艳来
受保护的技术使用者：深圳市振远节能设备有限公司
技术研发日：2023.03.30
技术公布日：2023/7/25