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防漏水控制装置

2021-04-08 20:33:44

防漏水控制装置

  技术领域

  本发明涉及漏水防治技术领域,具体涉及一种防漏水控制装置。

  背景技术

  在实际生活中常常由于水管老化、渗漏、破裂、水龙头没关紧或者忘记关等原因出现漏水,这样不仅造成水资源浪费、水费增加,而且会危及建筑物导致房屋破坏和财产损失,尤其在住宅密集区,一处漏水可能会给临近及下层多单元造成损失,给居民的日常生活带来不便。目前,有的是采用电磁阀与机械叶轮配合的方式来确定是否漏水,有的是通过监测管道内的水流速度来确定是否漏水是,还有的是通过分析水流速度的变化率的方式来确定是否漏水。

  但是,由于水流管道受到空气波动的影响,无论采用哪种检测的方式对水流量的检测都不够精确,导致无法准确地判断出是否出现了漏水情况。

  发明内容

  有鉴于此,本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种防漏水控制装置,以实现准确的检测是否存在漏水,并及时控制切断漏水时水的继续流动。

  为实现以上目的,本发明采用如下技术方案:

  一种防漏水控制装置,包括:

  串接于进水管道和出水管道之间的串接管道;

  设置于所述串接管道上的检测组件,所述检测组件用于检测所述串接管道内的水流时间和水流量;

  与所述检测组件相连的控制组件,所述控制组件用于接收所述水流时间和所述水流量,并在所述水流时间达到预设时间阈值时或所述水流量达到预设流量阈值时,所述控制组件切断所述进水管道内的水流入所述出水管道。

  可选的,上述所述检测组件包括:

  设置于所述串接管道上的计时器,且所述计时器与所述控制组件相连,所述计时器用于计算所述串接管道内的水流时间;

  设置于所述串接管道上的超声波流量计,且所述超声波流量计与所述控制组件相连,所述超声波流量计用于检测所述串接管道内的水流量。

  可选的,上述所述的防漏水控制装置,还包括:

  设置于所述串接管道上的除污排气设备,且所述除污排气设备设置于所述检测组件与所述进水管道之间,所述除污排气设备用于过滤流经所述串接管道内的水流和排除流经所述串接管道内的水流的空气。

  可选的,上述所述控制组件包括:

  与所述检测组件相连的控制器,所述控制器用于接收所述水流时间和所述水流量;

  设置于所述串接管道上且与所述控制器相连的电动控制阀,当所述水流时间达到预设时间阈值时或所述水流量达到预设流量阈值时,所述控制器控制所述电动控制阀关闭,以切断所述进水管道内的水流入所述出水管道。

  可选的,上述所述电动控制阀包括:

  阀体,用于开启或关闭所述串接管道内水的流动;

  一端与所述阀体机械连接的阀杆,所述阀杆用于带动所述阀体的旋转;

  与所述阀杆的另一端机械连接的防水减速电机,所述防水减速电机用于根据控制器的指令转动,以带动所述阀杆的移动。

  可选的,上述所述防漏水控制装置还包括:

  与所述控制器相连的通信组件,目标终端通过所述通信组件与所述防漏水控制装置进行信息交互。

  可选的,上述所述防漏水控制装置还包括:

  与所述控制器相连的声光报警器,所述水流时间达到预设时间阈值时或所述水流量达到预设流量阈值时,所述控制器控制所述声光报警器发出声光报警提示。

  可选的,上述所述防漏水控制装置还包括:

  与所述控制器相连温差发电组件,设置于所述串接管道上,所述温差发电组件利用所述串接管道内的水温与串接管道外的空气的温差进行发电,并将产生的电量存储于所述防漏水控制装置的可充电电源内。

  可选的,上述所述防漏水控制装置还包括:

  与所述控制器相连的显示器,用于显示所述防漏水控制装置的参数信息;

  设置于所述显示器上的控制按键,用户通过所述控制按键手动控制所述参数信息和所述电动控制阀。

  可选的,上述所述控制器具体还用于:

  对用户的用水数据进行分析,确定所述用户的用水习惯;

  根据所述用水习惯,发出参数调整提醒至所述用户的终端。

  本发明采用的一种防漏水控制装置,设置有串接于进水管道和出水管道之间的串接管道;设置于串接管道上的检测组件,检测组件用于检测串接管道内的水流时间和水流量;与检测组件相连的控制组件,控制组件用于接收水流时间和水流量,并在水流时间达到预设时间阈值时或水流量达到预设流量阈值时,控制组件切断进水管道内的水流入出水管道,采用电子元器件对水流时间和水流量的检测,保证了检测结果的准确性和高效性,并能够及时完成对水流的切断处理,保证了不会产生大量的漏水,节约了用水的同时,还减少了漏水带来的危害。

  附图说明

  为了更清楚地说明本发明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仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,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。

  图1是本发明实施例提供的防漏水控制装置的一种结构示意图;

  图2是本发明实施例提供的防漏水控制装置的一种电路原理图。

  具体实施方式

  为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。

  图1是本发明实施例提供的防漏水控制装置的一种结构示意图,图2是本发明实施例提供的防漏水控制装置的一种电路原理图。

  如图1和图2所示,本实施例的提供的一种防漏水控制装置,包括:串接于进水管道和出水管道之间的串接管道1,设置于串接管道1上的检测组件2,检测组件2用于检测串接管道1内的水流时间和水流量,与检测组件2相连的控制组件3,控制组件3用于接收水流时间和水流量,并在水流时间达到预设时间阈值时或水流量达到预设流量阈值时,控制组件3切断进水管道内的水流入出水管道。

  在一个具体的实现过程中,以水为例进行说明,当然也可以是其他的液体,本实施例中以水进行详细介绍。为了保证对水流时间和水流量的精确计算,可以采用计时器21来计算水流的时间,将计时器21设置于串接管道1上,且计时器21与控制组件3相连,计时器21用于计算串接管道1内的水流时间;水流量检测则可以选用超声波流量计22,设置于串接管道1上,且超声波流量计22与控制组件3相连,超声波流量计22用于检测串接管道1内的水流量。计时器21的主要作用是计算单次的水流时长,当用户用水后,串接管道1内的水开始流动,计时器21则开始计时,当用户停止用水后,串接管道1内的水便停止流动,此时计时器21计时结束,并将计时的时间发送至控制组件3,控制组件3将计时时间与预设时间阈值进行比较,预设时间阈值可以是用户自行设定的,可以根据自身的使用习惯设置预设时间阈值,例如是20分钟,当计时时间超过20分钟,表明此时的串接管道1内有超过20分钟的时间在连续用水,则可能出现了漏水情况,于是控制组件3便自动开始切断关闭串接管道1的流通,以使进水管道内的水不再流向出水管道。同理,超声波流量计22测量的则是流经串接管道1内的水的累计流量,即从水开始流动到停止流动的总使用量,例如设置的预设流量阈值是a1,当单次的累计流量达到a1时,表明单次用水量超过了预设值,此时可能出现了漏水的情况,控制组件3便控制切断串接管道1的导通,使得进水管道内的水不会再流动至出水管道。

  具体的,在使用时,只需将本装置串接于水管道上即可,通常情况下在水管道入户之前是一个总的管道,只需将本装置的串接管道1串接于总管道上即可,使得总管道的水都会经过该防漏水控制装置进入用户家庭内,本装置便可以实现对水流时间和水流量的检测,保证了不会出现漏水的问题。为了更加精确地反映检测结果,本实施例中选用计时器21和超声波流量计22共同工作的方式,即在一定时间内的水流量达到多少表明出现了漏水,当然具体的可以根据不同用户的不同需求进行设定,例如普通家庭,学校食堂和公共澡堂的用水时间和用水量会有所差别,因此可以根据实际情况设置有不同的参数值以做到智能化和具体问题具体分析。

  本实施例采用的一种防漏水控制装置,设置有串接于进水管道和出水管道之间的串接管道1;设置于串接管道1上的检测组件2,检测组件2用于检测串接管道1内的水流时间和水流量;与检测组件2相连的控制组件3,控制组件3用于接收水流时间和水流量,并在水流时间达到预设时间阈值时或水流量达到预设流量阈值时,控制组件3切断进水管道内的水流入出水管道,采用电子元器件对水流时间和水流量的检测,保证了检测结果的准确性和高效性,并能够及时完成对水流的切断处理,保证了不会产生大量的漏水,节约了用水的同时,还减少了漏水带来的危害。

  进一步地,如图1和图2所示,为了更好地检测是否出现漏水,尤其是在超声波流量计22工作时,水中的气泡等会对超声波流量计22的检测带来一定的干扰影响,为了确保检测结果的准确性,避免由于气泡或杂质对检测结果造成影响,在本实施例中还可以设置有除污排气设备4,设置于串接管道1上,且除污排气设备4设置于检测组件2与进水管道之间,除污排气设备4用于过滤流经串接管道1内的水流和排除流经串接管道1内的水流的空气。水中的气泡最小的气泡直径是10μm,这些气泡会在水系统中不断随着水流游走,会影响设备能量交换,或者对设备、管道造成“气蚀”,损坏设备,因此需要从系统中除去。除污,是指水系统中较微小的污垢颗粒,最小的颗粒直径5μm,这些颗粒体积较小,一般过滤版器很难过滤,如果目数太多,又会影响流速,故此需要除去这些污垢需要专门装置。除污排气设备4的作用就是在不影响流速、流量的情况下可以轻松除去微拍和微颗粒,达到除去杂质和排气的作用,通过内部的有特殊的螺旋结构达到这种效果,核心部件则是设备的滤芯,在本实施例中不再对其进行详细介绍,将其成熟的产品应用到本装置当中,便可以实现精准高效地检测。

  进一步地,如图2所示,本实施例中的控制组件3可以包括:与检测组件2相连的控制器31,控制器31用于接收水流时间和水流量;设置于串接管道1上且与控制器31相连的电动控制阀32,当水流时间达到预设时间阈值时或水流量达到预设流量阈值时,控制器31控制电动控制阀32关闭,以切断进水管道内的水流入出水管道。其中,电动控制阀32可以包括:阀体,用于开启或关闭串接管道1内水的流动;一端与阀体机械连接的阀杆,阀杆用于带动阀体的旋转;与阀杆的另一端机械连接的防水减速电机,防水减速电机用于根据控制器31的指令转动,以带动阀杆的移动。例如控制器31可以采用STM32系列的单片机,主要接收计时器21、超声波流量计22的信息,并根据信息控制防水减速电机的转动,从而实现对水流的切断控制,当然不限于电动控制阀32,也可以是简单的电磁阀,单片机直接控制电磁阀的关闭或开启,只要能够实现对管道内的水的关断即可。

  为了更好地实现远程对本装置的控制,如图2所示,本实施例中的防漏水控制装置还包括:与控制器31相连的通信组件5,目标终端通过通信组件5与防漏水控制装置进行信息交互。设置有通信组件5使得用户可以直接通过手机等终端直接与本装置建立连接,直接通过手机控制该装置,例如直接通过手机控制改变预设时间阈值和预设水流阈值等,或者直接通过手机端控制切断水流管道的流动,更加方便用户的操作。用户还可以通过手机端实时查询用水数据,了解月用水量并根据实际数据制定相应的节水方式,方便用户操作的同时,还有助于节约用水。

  进一步地,如图2所示,为了使得用户可以更及时的发现漏水并进行控制,本实施例中的防漏水控制装置还可以包括:与控制器31相连的声光报警器6,水流时间达到预设时间阈值时或水流量达到预设流量阈值时,控制器31控制声光报警器6发出声光报警提示。设置有报警器,使得当发生漏水时,及时作出反应,用户可以及时知晓,并进行相应的维修,减少漏水的同时,也便于更好地及时地完成维修,更好地服务于用户,当然声光报警器6只是其中的一种报警方式,也可以采用其他的报警形式,本实施例中不进行明确限定。

  进一步地,如图2所示,本实施例中的防漏水控制装置还包括:与控制器31相连温差发电组件7,设置于串接管道1上,温差发电组件7利用串接管道1内的水温与串接管道1外的空气的温差进行发电,并将产生的电量存储于防漏水控制装置的可充电电源内。设置有温差发电组件7使得在某些运输热水或冷水时,可以由于管道的内外温差而发电,所发电量还可以直接存储于装置本身的可充电电池内,当然也可以直接供本装置的控制器31等元器件使用,为了使得本装置方便使用,可以设置有常用电源和备用电源,温差发电组件7用于为备用电源供电,在使用时直接好用常用电源的电量,两者均可以采用可充电电池,而当其中的某一个电池电量不足时,控制器31直接选择关闭电动控制阀32,以提醒用户更换电池的同时,也避免了由于电量不足导致防漏水控制装置无法起到作用的问题。例如温差发电组件7可以选用TECT-03180T125型号的温差发电组件7,其规格为40*40*4mm,内阻0.03欧姆,重31克,利用塞贝尔效应将热能转化为电能,只要有温差即可发电,无噪音无污染,若温差为60摄氏度,则发电电压可以达到3.5V,电流可以达到3-5A,可充分满足本装置的使用。

  进一步地,如图2所示,本实施例中的防漏水控制装置还可以包括:与控制器31相连的显示器8,用于显示防漏水控制装置的参数信息;设置于显示器8上的控制按键9,用户通过控制按键9手动控制参数信息和电动控制阀32。设置有显示器8可以实时显示当前数据,时间等参数信息,而且可以通过按键与显示屏的配合实现对参数的调整,也可以是直接选用可触摸显示屏,可以直接通过显示屏对设备参数进行调整,例如是预设时间阈值和预设流量阈值等,更加方便用户的操作,同时还可以直接通过可触摸显示屏控制电动控制阀32的开启或关闭,更加方便用户的操作,当用户需要断水时,可以手动控制切断水源,便于用户的更好地操作。

  进一步地,为了更好地提现防漏水控制装置的智能化,控制器31具体还用于,对用户的用水数据进行分析,确定用户的用水习惯;根据用水习惯,发出参数调整提醒至用户的终端。例如可以是统计用户一段时间内的用水习惯,例如某一个时间段不会出现用水,当超声波流量计22检测到流量时,表面可能出现了漏水,此时便可以自动停止送水,防止了漏水问题的进一步蔓延。或者是用户自己通过显示器8或手机终端选择参数设置,首先可以选择工作模式,例如,在家、外出和强制等,根据不同的工作模式,控制器31控制进行不同的操作,更加提现防漏控制设备的智能化水平,也更符合不同人群的不同需求,同一人群的不同时刻的不同需求。

  例如在使用时,串接管道1作为安装除污排气设备4、检测组件2和控制组件3的管道,其内部流动为液体介质;除污排气设备4安装在检测组件2前端,用于过滤污垢、排除串接管道1内的气体,保证超声波计量的准确性;可有效解决管道内空气压力的波动造成液体流动,降低微小泄露时误测量。检测组件2用于检测液体流量,并根据设定算法自动控制电动阀门开关,当发现液体泄露时,会自动关闭阀门,启动声光报警,并主动上报泄露量和泄露时间;当人为解除报警状态时,该控制装置恢复默认设定状态;其设定参数和上报数据均进行数据加密处理,保证数据的安全性;该装置可自动记录每次的用液体流量和流通时长;用户可通过液晶查看装置运行状态和设定参数,并支持手机蓝牙通信等多种通信方式。

  数控制器31是该装置的核心,负责数据的采集、分析、控制指令下发、通信及各种设置操作;如图2位控制器31与各个元器件的电路连接原理图,可对流经装置的液体流量、流速和时间进行计算,根据设定参数自动判断是否发生泄露,当判断发生泄露会发送指令给电动控制阀32,关闭阀门;同时启动声光报警模块和显示模块,提示用户发生泄露,并开启物联网通信或其他通信组件5,把泄露时间和泄露量发送至用户手持终端(手机、电脑);温差发电组件7是根据流经的液体温度和管道外温度差,实时产生电能,并存储在装置内,用于给装置供电和驱动电动控制阀32;备用电源模块用于系统应急供电,当温差发电组件7出现故障时,自动启动该模块并保持系统正常运行;应急操作模块是用户与装置直接交互的界面,例如显示器8,用户可直接通过显示器8关闭和打开阀门。

  超声波流量计22内设置至少一对超声波换能器,用于测量流经液体的速度,结合管道的截面积计算出瞬时流量和累计流量;数据采集处理模块负责采集流量数据,并计算流通时间;

  电动控制阀32:用于关闭和开启管道,控制液体的流动;电动执行器采用防水减速电机,根据管道的口径可选配不同扭矩的减速电机;其阀体转动阀杆采用高强度隔热材料,避免控制装置内产生冷凝水,影响控制装置的运行。

  温差发电组件7:设置与超声波流量计22的外部,利用流经管道的液体温度和控制装置外的温度差,产生电能,并储存在数据采集处理模块内部,为其提供电能。根据流经管道的液体不同,温差发电模块分为两种形式,一种是冷水供应,控制装置外部温度高于液体温度,温差发电组件7吸收空气中的热量产生电能,同时可对管道进行加热,遏制冷凝水的产生,起到保护控制装置的目的;另一种是高温水供应,流动液体的温度高于空气温度,在发电的同时,可有效降低控制装置内的温度,降低高温对电池的影响。

  通信组件5,例如是物联网通信的方式:该组件与控制器31进行通信,负责上传控制装置的给定的数据信息,包括单次累计流量、瞬时流量、流经时间、故障代码、电池电量、设备ID、信号强度、阀门状态、控制模式等信息;该模块还具有转发服务器下发的命令,包括控制模式、检漏参数设置、上传频率设置、阀门状态控制、故障解除等。该组件可采用NB-IoT、4G/5G、eMTC、Wifi等物联网通信技术。

  备用电源:用于温差发电组件7出现故障时启用。该备用电源采用高容量锂电池,满足长时间工作。

  蓝牙模块:该模块用于与手机通信,完成参数配置和控制阀门的功能。

  数据存储模块:用于记录用户的使用数据包括用水量、用水时间、系统时间等,还可存储连续多次的泄漏事故数据,方便进行数据分析及用户使用习惯分析。

  显示器8是控制装置的显示窗口,方便用户查看,可显示系统时间、设定使用量、设定使用时间、阀门状态、信号强度、工作模式、装置ID等信息。

  声光报警器6:当检测到泄漏时,启动该组件,提示用户及时处理;该组件设置有红色LED和蜂鸣器,在泄漏状态下LED和蜂鸣器启动15秒。

  应急操作模块:采用触摸式控制按键9,可应急打开、关闭阀门。

  该申请的主要特点采用超声原理测量液体流量,配合通信组件5实现远程控制;内置数据存储模块,随时记录控制装置的运行数据,便于使用习惯分析,提高了装置的智能化水平;采用了温差发电技术,解决了控制装置的电源问题;应急管理模块可为用户提供应急操作,体现了控制装置的人性化设计。采用超声波计量技术,可检测到微小流量,做到滴水计量;温差发电技术,根据检测介质特性,采用该技术可实现在其生命周期内永续工作。通过实时检测液体流动,当累计用量和单次使用时长超过设定参数时,发出报警并关闭阀门;控制装置设计有模式选择功能,分为“在家”、“外出”和“强制”三种模式,用户可通过手机或电脑进行设置,当设置为外出模式时控制系统自动执行控制参数1;设置为在家模式时控制系统自动执行控制参数2,设置为强制模式时控制系统强行关闭或开启,用户可设置强制模式的自动解除时长,达到设定值后,自动解除,执行参数1。

  举例说明:参数1:单次开启时长:30分钟;单次累计用量50升;

  参数2:单次开启时长:60分钟;单次累计用量100升;

  强制模式时长默认为24小时;

  所有参数可根据用户的使用习惯自行设置,设置的参数会存储在控制设备内部,并上传至上位管理平台。

  数据分析算法,控制装置自动记录连续多次的使用数据,程序自动进行分析用户使用习惯,并提示用户对设置参数进行调整,最大限度防控泄漏。在外出模式下,异常用水自动上报,可起到安防的作用。

  可以理解的是,上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考,在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

  需要说明的是,在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是指至少两个。

  在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

  尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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