[实用新型]一种基于低功耗广域网且可检测水质的智能水表装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及智能水表装置及无线抄表技术领域，特别是一种基于低功耗广域网且可检测水质的智能水表装置。

背景技术

社会发展到今天，自来水管网不但在城镇已经基本覆盖，连农村也已经部分实现了自来水入户，用于用水精确计量的水表同时也走进了千家万户。由于自来水管道使用时间很长，管道很容易出现锈蚀或者渗漏的情况，导致管道水体的污染，而普通水表一般只具备水体计量功能，对水体污染缺少必要的检测手段。由于没有及时发现水体异常情况，给人的身体健康造成许多不良后果。同时，传统的智能水表，更多采用传统的通讯技术进行抄表和异常上报，比如采用GPRS通讯模块，这类设备功耗相对偏高，通常需要不定期更换电池，增加很多人工成本与材料成本。GPRS也经常会出现通讯连续不上或不稳定的情况，在进行反复的连接中，消耗了大量的供电电量，直接导致电池续航时间大幅减少。而采用普通低功耗通讯组网的方式进行水表抄表，且不说不具备水质检测功能，通常也都需要额外增加一个数据集中器或者通讯网关，增加了不必要的硬件支出成本和维护成本。

实用新型内容

本实用新型针对上述技术问题做出改进，即本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于低功耗广域网络、具备水质检测功能、可长时间不更换电池的的智能水表装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型的一种技术方案是：一种基于低功耗广域网且可检测水质的智能水表装置，其特征在于，包括中央处理单元、通讯模组、浊度测量装置、pH测量装置、流量测量装置、压力测量装置、报警单元、显示单元、供电单元。

优选地，所述智能水表装置安装于一水表终端的密封腔体内。

所述智能水表装置定期检测管道水流情况与水质情况，在出现异常时第一时间通过所述通讯模组向远程管理平台反馈。

进一步的，所述浊度测量装置包括浊度采样模块和浊度处理模块，所述浊度采样模块采集管道中水体浊度模拟信号，经浊度处理模块进行滤波放大调理后，经由所述中央处理单元内部的ADC处理后变成数字信号，由所述中央处理单元进行算法运算，换算成对应的水体浊度数字量信号并存储。

进一步的，所述pH测量装置包括pH采样模块和pH处理模块，所述pH采样模块采集管道中水体pH指标，经pH处理模块进行多级滤波和运放线性放大后转换为mV信号，经由所述中央处理单元内部的ADC处理后变成数字信号，由所述中央处理单元进行算法运算，换算成对应的水体pH数字量信号并存储。

进一步的，所述流量测量装置包括流量采样模块和流量处理模块，所述流量采样模块采集管道中水体流量模拟信号，经流量处理模块进行滤波调理后，经由所述中央处理单元内部的ADC处理后变成数字信号，由所述中央处理单元进行算法运算和补偿修正，换算成对应的管道流量数字量信号并存储。

进一步的，所述压力测量装置包括压力采样模块和压力处理模块，所述压力采样模块采集管道中水体压力模拟信号，经压力处理模块进行滤波放大调理后，经由所述中央处理单元内部的ADC处理后变成数字信号，由所述中央处理单元进行算法运算，换算成对应的水体压力数字量信号并存储。

进一步的，所述通讯模组是基于低功耗广域网络的通讯模组，优选采用基于机器类型通信的LTE Cat-M1通讯模组，所述LTE Cat-M1通讯模组包括有一SIM卡，所述SIM卡号段为物联网专有号段。

需要特别说明的是，所述通讯模组可以是基于LTE Cat-M1的通讯模组（eMTC），也可以选择窄带物联网LTE Cat-NB1模组（NB-IoT）。

进一步的，所述供电单元包括锂电池及电池管理电路，所述锂电池优选采用3.6V高容量一次性锂电池，所述电池可使用6年以上时间不需要更换。

进一步的，所述显示单元包括一低功耗的液晶显示屏和三个按键，所述液晶显示屏为双屏液晶显示，所述液晶显示屏显示内容为积累流量、瞬时流量、压力、浊度、pH值、电池电量及工作状态，并通过所述三个按键进行操作实现页面切换、菜单管理及参数设置；所述三个按键包括向上键、向下键和确认键。

进一步的，所述报警单元包括无源蜂鸣器，并与所述中央处理单元连接；在触发管道水体异常报警时所述报警单元为间歇式报警模式，同时周期性通过所述通讯模组向平台传送报警信息。

进一步的，所述中央处理单元是一种基于ARM体系的微控制器，优选采用STM32L152系列芯片；所述微控制器内部包括有ADC单元和数据存储单元。