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关于智能水表组成部分介绍

2019-06-26 08:10:57

智能水表不同于传统机械水表只具备单纯计量的功能,它能通过水表上的远传模块可以将所有用户的用水数据上传到水表的后台之中。工作人员只需坐在电脑桌前通过水表系统就可以看到用户的用水数据,甚至足不出办公室在短短的几分钟之内就可以完成抄表,起先提升的就是抄表的速率,其次再也不用因为抄表工作打扰到居民的生活,这就是智能水表在抄表工作上体现的巨大作用,也是供水部门愿意选择智能水表的重要原因!

智能水表因其从根本上改变了传统的抄表方式,实行买卡用水的收费模式,在节省大量人力的基础上,同时解决了长期困扰供水行业的水费拖欠问题,因而将直接给供水行业带来巨大的经济效益。所以,它的可实施性正被日益看好。而如何对水表在技术上、性能上、价格上实行优化设计,将是问题的关键所在。

下面我们来为您简单介绍以下智能水表的主要组成部分:

1、发讯基表

发讯基表就是在普通的机械式水表中安装发讯装置以提供计量信号给水表电子主控电路以实现用水自动计量。水表的发讯装置由一小磁钢与一磁敏元件以相应的位置关系构成,当一个计量单位(一般是0.01m3或0.1m3)的水流经过后,磁敏元件就发出一脉冲信号给主控电路用以计数。普遍采用的磁敏元件有干簧管和霍尔元件两种。干簧管因其静态时的零功耗性能在电池供电的微功耗智能水表中占有明显的优势,而优良干簧管100万次以上的工作寿命也全部能满足水表的使用周期。霍尔元件的功耗普遍在mA-级,虽然也出现了微功耗的新品,但是其价格相对比较昂贵。

2、控制阀门

智能水表通过主控电路对水表进水阀门进行开关控制,从而达到控制用户用水的目的。因而,可靠性应是阀门的设计要点。在智能水表设计的前期,应该说电磁阀是一种普遍的选择,因为它结构简单,并且功耗较低。但是经反复试验后,其缺点也不可避免地暴露出来。简要地说,起先,电磁阀的抗震性较差,这也是较为致命的一个弱点;其次,电磁阀内的塑料部件在长期的水浸泡环境中容易变形、受腐蚀,从而影响阀的开关性能。于是,电动阀的设计趋势应运而生,虽然,与电磁阀相比,它的结构较为复杂,功耗也较大,但是,在可靠性这个大前提下,电动阀应该比较具有应用前景,当然,在结构上需作进一步的调整。双稳态电动阀是一种设计思路,此类阀门旨在利用电磁传导驱动电动阀,达到降低能耗的目的。

3、主控电路

(1)数据存储器:数据存储器用于存储来自于经CPU计算、处理后的有关水表的各种信息,如购水量、用水量、用户编码等等。虽然有许多性能上较胜一筹的可编程监控类、加密类存储器,但在象智能水表这样的产品中却无需要,因为电路板是密封在水表中的,而CPU与存储器之间的数据交换无外部接口,所以无所谓数锯失窃。

(2)开关阀控制:水表阀门的开关是CPU依据相应的开关条件定时导通开关电器回路来实现的,对开关阀控制的设计要掌握两个要点:一是在软件上控制好对开关阀电路的电流输出时间,也即回路导通时间,时间过长,电池耗能太多;时间过短,不能可靠开关阀门。二是在硬件电路上要有一个针对关阀的储能电路,当电源失电时,该电路能及时释放电能,关闭阀门。

(3)低电压检测:低电压检测对单片机系统来讲是个十分重要的问题,它在某种程度上起到了保障系统可靠运行,避免数据出错的作用,智能水表的设计中同样如此。具体地讲,应该在系统掉电到一个门限电压(该门限电压应高于CPU的较低运行电压)时,通过相应的电压检测电路把信号传递给CPU,CPU及时对系统进行软件复位。

(4)抗攻击模块:抗攻击模块是针对采用高压、静电等手段对卡口进行恶意攻击从而引起系统瘫痪而设置的保护电路。