[发明专利]一种矩阵式阀控水表系统及其阀控方法

权利要求书

1.一种矩阵式阀控水表系统，包括：阀控水表单元和路由器单元，多个阀控水表单元通过与一个路由器单元实现数据交互，阀控水表单元包括：主控模块、采集模块、水表存储器、时钟模块和阀控模块，所述采集模块、水表存储器、时钟模块和阀控模块均通过通讯线路与主控模块相连，路由器单元为主控模块供电，所述路由器单元包括：通讯模块、主芯片、电源模块和路由存储器，所述电源模块为主芯片与主控模块供电，所述路由存储器与主芯片、通讯模块相连，通讯模块与云端进行通讯，其特征在于，阀控模块包括：阀控电机驱动模块、排气球阀和阀门状态采集模块，所述排气球阀安装在阀控水表单元出水口处，主控模块通过阀控电机驱动模块和阀门状态采集模块与排气球阀相连，排气球阀的入水口设置有压力传感器，排气球阀的出水口设置有水位传感器，所述排气球阀设置有全封闭档位、排气档位和全开档位，所述排气球阀的球体上设置有过渡角度区间，过渡角度区间度数为10度，球体从完全闭合到连通时需要旋转10度。

2.根据权利要求1所述的一种矩阵式阀控水表系统，其特征在于，所述球体上设置有用于介质通过的介质通道和排气通道，介质通道的介质入口A置于球体一侧上端，介质通道的介质出口A置于球体另一侧下端，排气通道的气体入口B与排气通道的气体出口B均置于球体另一侧上端，阀体上设置有用于与气体出口B相配合的阀体气道，阀体气道的出口连接有气体流量计置于空气中。

3.一种矩阵式阀控水表系统的阀控方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、阀控信息的接收，路由器单元通过通讯模块获取从水务公司发送的阀控指令；

步骤二、阀控信息传递，路由器单元通过串口通讯将阀控命令发送至相应的阀控水表单元；

步骤三、阀控执行，阀控水表单元的主控模块通过阀控电机驱动模块驱动排气球阀进行多模式闭阀操作；

步骤A、阀控水表单元的主控模块判断路由器单元传递的闭阀命令；

步骤B、当接收命令为欠费闭阀命令，阀控模块则执行全封闭档位，缴费完成后阀控模块则执行开阀命令；当接收命令为停水通知命令以及压力传感器检测管道内压力低于管道内正常供水压力，阀控模块则首先执行全封闭档位，当接收到供水信息以及压力传感器检测管道内压力恢复到管道内正常供水压力，阀控模块则执行排气档位，当水位传感器检测到管道内充满水后执行全开档位；

步骤四、信息采集，对步骤三中阀门状态进行监测并采集，通过阀门状态采集模块对排气球阀状态进行监测，以及主控模块对阀控电机驱动模块进行电机驱动电流检测，并将监测以及检测的信息通过路由器单元实时发送至水务云端。

4.根据权利要求3所述的一种矩阵式阀控水表系统的阀控方法，其特征在于，步骤B中所述的排气档位具体排气方法为，

步骤B11、阀控水表单元的主控模块通过阀控电机驱动模块控制排气球阀转动5度；

步骤B12、排气球阀的球体上的介质通道将球体两侧的管道连通，排气通道的气体出口B与阀体气道连通，气体介质由介质入口A进入，流经介质出口A、气体入口B、气体出口B、阀体气道，进而将气体排出；

步骤B13、球体进水侧管路内气体排出后，向球体出水侧管路注水，出水侧管路内的气体通过注水经气体入口B、气体出口B、阀体气道，进而将气体排出；

步骤B14、当水位传感器检测到向球体出水侧管路内水填充完成后，排气球阀转动至阀门全开，此时气体出口B与阀体气道断开；

步骤B15、气体流量计将测量的数据传送至水表存储器内用于流量补偿数据收集。

5.根据权利要求4所述的一种矩阵式阀控水表系统的阀控方法，其特征在于，流量补偿方法具体为，

步骤a、阀控水表单元内设置有水质传感器，检测通水后水质是否用于饮用；

步骤b、当排气球阀全部打开后，水质传感器检测到水无法饮用，主控模块控制阀控水表单元上的指示灯亮起，同时进行流量计数Q_水质，并将数据存储在水表存储器；

步骤c、通过气体流量计测得流失气体的流量为Q_气体；

步骤d、通过公式Q_流失=Q_水质+Q_气体得出总流失量；

步骤e、通过公式C_费用=Q_流失*F_水价得出需要补偿的水价；

步骤f、将补偿费用信息存储至水表存储器内，定期通过路由器单元发送至水务公司进行管理。