[发明专利]一种用于自动化系统的淹水传感器

说明书

一种用于自动化系统的淹水传感器，包括至少两个电极，所述电极与被布置成检测多个液位的测量电路连接；其中，测量电路具有零静态电流消耗，只有在存在流体的情况下具有电流流动；其中，如果检测到液体，则电路的输出被激活，微控制器在其正常状态下保持零功率状态；其中，所述微控制器包括存储在存储器中并配置为通过所述微控制器运行的一个或多个程序，其中所述程序包括以下指令：(a)测量已激活所述测量电路的输出的液体的阻抗；以及(b)将测量的阻抗发送至中央控制器。

技术领域

本发明涉及一种用于智能自动化系统的淹水传感器。本发明的装置是一种低成本和低功耗的系统，使得传感器节点可以更加方便地集成到智能自动化系统中。使用者可以通过如因特网或移动网络之类的通信网络远程访问传感器的信息。

背景技术

在过去几年，许多新的智能家居系统在其可连接设备的列表中添加了漏水探测器(例如专利US2017299210A1)。这些传感器可以放置在如洗衣机、洗碗机或热水器等电器附近，也可以安装在地下室、厨房、浴室、厕所或车库中，以防管道爆裂所带来的危害。及早发现隐患对于避免这些情况的发生至关重要。

大多数智能家居水传感器都是由电池供电的，其涉及一些低功耗的无线技术。随着无线通信技术发展迅速，无线传感器网络的应用已经扩展到家用自动化、环境监测、健康监测等领域。无线传感器网络的出现解决了整个家庭对有线传感器节点的需求，降低了安装和维护的成本。IEEE 802.15.4标准尤为适合在智能家居框架内实现低成本、低功耗、可靠控制以及实时监控的应用。但是，有效的如何实现电源管理是无线传感器节点急需解决的一个主要问题。

无线设备的问世意味着不同学科的整合，如电子学、计算机科学及通信系统。系统可从传感器收集信息，处理信息并激活输出。

一般来说，家用淹水探测器的工作原理是基于至少两个电子系统引脚之间的电导率变化。这类系统的其中一个例子可参见专利文件US2015091723中记载的一个实施例，其涉及了淹水及温度传感器的不同工作方法和系统，其可包括通过测量淹水传感器中的至少一对金属探针之间的电阻来检测房屋中是否有水的存在以及进行温度检测，同时使用一个或多个水平传感器检测传感器相对于重力的方向。其中，金属探针可以延伸。金属探针也可以是镀金的。可以用一个远程探针来探测水的存在。传感器可以采用无线收发机与一个或多个外部设备无线通信。

然而，到目前为止，在偏远地区部署智能传感器有两个显著的缺点：组件成本和电池寿命。使用者需要定期监测传感器，检查节点状态和更换电池。因此，当下亟需一款集成的解决方案，可以使得(每一次)维护和更换访问之间的时间间隔大大延长。为此，现在需要一种全新的、具有高效实时操作控制模式的淹水传感器，从而产生具有自动检测功能的长效自治传感器。

发明内容

本发明记载了一种无线淹水传感器，用于检测家庭地板上是否有水存在，从而提供漏水的早期警报。其部署了一个无线传感器网络来收集来自传感器节点的测量数据。中央控制器用于协调网络并根据传感器的地理位置处理数据。用户可以远程查询是否存在水或其他液体以及特定节点的电池状态、泄漏的液体类型或其它与其功能及警报相关的信息。本发明的传感器在成本、部署的简易程度及维护方面进行了优化，从而使其被最终用户广泛接受。本发明的目的是通过权利要求1的传感器实现的。本发明的其他实施例在从属权利要求中公开。

本发明所记载的传感器的一个优点是，传感电极可在两个高度对液体(通常是水)的存在进行检测，因此它可以区分判断是意外的水溢出(例如，一杯或一桶水的掉落)还是真实存在淹水情况(破裂的管道、外部的水入口等)。这是一个非常便捷的功能特征，其可将假报警的情况控制在最低，如同一申请人在专利文献EP3264384中所公开的，其也通过引用并入本文中。

由于手持便携式设备的应用和无线传感器网络领域的深入研究(其通常使用电池驱动设备)，电源管理技术有了显著提升。在本发明中，低功耗硬件组件的适当选择和定制的WSN解决方案可实现延长电池寿命、扩展系统自主性的优点。