專利名稱：管道智能漏水截流控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種自動化節(jié)水裝置，尤其涉及一種可廣泛應(yīng)用于家庭、學校和醫(yī)院等場所的管道智能漏水截流控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
地球上的水資源雖然較為豐富，然而在當今經(jīng)濟技術(shù)條件下，可供人類開發(fā)利用的水資源并不多。據(jù)專家估計，地球上的13. 86億立方公里水資源總量中，其中96. 7%的水集中在海洋里，目前仍無法利用。然而，居民及工業(yè)用水需求卻只增不減。而且，現(xiàn)有水管管道由于水管損壞、人為忘記關(guān)閉等長時間流水更加劇了水資源的浪費。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種管道智能漏水截流控制系統(tǒng)，能夠在管道出現(xiàn)長時間流水的浪費現(xiàn)象時自動關(guān)閉水閥。本實用新型為解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為一種管道智能漏水截流控制系統(tǒng)，它包括驅(qū)動裝置、超聲波水流檢測裝置及微處理器；所述超聲波水流檢測裝置包括第一超聲波換能器及第二超聲波換能器，所述第一超聲波換能器在所述微處理器的控制下發(fā)射超聲波至管道并由第二超聲波換能器接收，所述超聲波水流檢測裝置將所述第二超聲波換能器接收到的超聲波信號進行處理后傳輸至所述微處理器；所述微處理器根據(jù)所述超聲波信號計算管道中的不間斷流水時間，并將所述不間斷流水時間與預(yù)設(shè)閾值比較，在大于所述閾值時控制驅(qū)動裝置驅(qū)動水閥的關(guān)閉。按上述方案，所述管道智能漏水截流控制系統(tǒng)還包括人機交互模塊，所述人機交互模塊包括輸入模塊和輸出模塊，所述輸入模塊用于輸入用戶預(yù)設(shè)的不間斷流水時間閾值至所述微處理器，所述輸出模塊用于顯示所述微處理器的輸出結(jié)果。按上述方案，所述超聲波水流檢測裝置還包括超聲波換能器驅(qū)動電路及信號處理電路，所述信號處理電路用于對第二超聲波換能器接收到的超聲波信號進行處理。按上述方案，所述信號處理電路包括依次連接的放大電路、濾波電路、比較器電路、觸發(fā)器及與門。按上述方案，所述超聲波換能器驅(qū)動電路用于接收微處理器的控制信號驅(qū)動超聲波換能器發(fā)射超聲波及用于接收經(jīng)所述與門處理后輸出的信號，所述微處理器還用于接收經(jīng)觸發(fā)器處理后輸出的信號。按上述方案，所述微處理器還用于對第一超聲波換能器及第二超聲波換能器的發(fā)射和接收模式進行切換。本實用新型的有益效果為1.本實用新型可以在已有的水管管道上進行非破壞式的安裝使用，便于非專業(yè)人士自行安裝，增強了使用的靈活性和安全性，并可實現(xiàn)定時定量的用水，以此減輕水資源短缺負擔，杜絕水資源浪費現(xiàn)象。[0013]2.提供一種簡單的水閥控制技術(shù)，通過微處理器控制驅(qū)動裝置來實現(xiàn)水閥的打開和關(guān)閉。3.通過第一超聲波換能器及第二超聲波換能器的發(fā)射和接收模式的切換可得到逆流和順流的傳播路徑，可通過微處理器精確計算得到水流速度。

圖1為本實用新型的原理框圖。圖2為本實用新型的超聲波水流檢測裝置的原理框圖。圖3為本實用新型的超聲波換能器的工作狀態(tài)圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施案例對本實用新型作進一步的描述，當然下述實施例不應(yīng)理解為對本實用新型的限制。如圖1至圖3所示，其為本實用新型提供的一種管道智能漏水截流控制系統(tǒng)，它包括人機交互模塊、驅(qū)動裝置30、超聲波水流檢測裝置50、及微處理器40。該人機交互模塊包括輸出模塊10及輸入模塊20。該超聲波水流檢測裝置50包括第一超聲波換能器M、第二超聲波換能器56、超聲波換能器驅(qū)動電路52及信號處理電路。該信號處理電路包括依次連接的放大電路53、濾波電路57、比較器電路58、觸發(fā)器51及與門55。輸入模塊20用于輸入用戶預(yù)設(shè)的不間斷流水時間閾值至微處理器40。輸出模塊 10用于顯示微處理器40的輸出結(jié)果。在本實施例中，輸入模塊20為鍵盤，輸出模塊10為液晶顯示裝置。該超聲波換能器驅(qū)動電路52用于接收到微處理器40的控制信號后驅(qū)動第一超聲波換能器M發(fā)射超聲波至管道70 (見圖3)，并由第二超聲波換能器56接收。超聲波水流檢測裝置50的信號處理電路用于對第二超聲波換能器56接收到的超聲波信號進行處理后傳輸至微處理器40，其具體處理流程為先將接收回來的微小信號通過放大電路53進行放大，考慮到超聲波在傳播和接收的過程中會引入大量的噪聲，故而在后一級加了中心頻率大概為IMHZ的有源帶通濾波電路57，再經(jīng)過比較器電路58、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器51及與門55整形。經(jīng)與門55處理后的信號傳輸至驅(qū)動電路52。經(jīng)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器51處理后的信號傳輸至微處理器40，微處理器40根據(jù)經(jīng)處理后的超聲波信號計算管道70中的不間斷流水時間，并將不間斷流水時間與預(yù)設(shè)閾值比較，在大于所述閾值時控制驅(qū)動裝置30驅(qū)動水閥60的關(guān)閉。微處理器40還用于對第一超聲波換能器M及第二超聲波換能器56的發(fā)射和接收模式進行切換。例如將第一超聲波換能器M設(shè)置為發(fā)射模式，將第二超聲波換能器56 設(shè)置為接收模式，同時使得驅(qū)動電路52驅(qū)動第一超聲波換能器54，并將第二超聲波換能器 56接收到的信號進行處理。此外，在本實施例中采用多脈沖超聲波測量方法可對水流流速進行測量，具體方法如下當觸發(fā)器51接收到由比較器電路58輸出的信號后，發(fā)出一個10 μ S的脈沖信號， 經(jīng)過與門55后輸出10個周期為1 μ S的脈沖信號，信號經(jīng)驅(qū)動電路52傳至超聲波換能器發(fā)射端，當接收端接收到信號后，信號經(jīng)處理送至觸發(fā)器51，使觸發(fā)器51發(fā)出一個正跳變，微處理器40的計數(shù)器加一，如此循環(huán)發(fā)送100次后，通過微處理器40的定時器記錄下最后接收到的信號和最開始發(fā)送信號的時差，減去信號在電路中的固定延時，即可得到超聲波在管道中傳輸100次的時長，從而計算出超聲波在水中傳輸?shù)乃俣群退魉俣取?可以理解的是，為了減小試驗誤差，可以通過對第一超聲波換能器M及第二超聲波換能器56的發(fā)射和接收模式進行切換從而實現(xiàn)超聲波傳播路徑的切換，以同樣的方式操作一遍就可以分別得到逆流和順流在傳播同樣次數(shù)的時間差，也就是每次的時間差，微控制器40便可更精確的求出水流的速度。
權(quán)利要求1.一種管道智能漏水截流控制系統(tǒng)，其特征在于，它包括驅(qū)動裝置、超聲波水流檢測裝置及微處理器；所述超聲波水流檢測裝置包括第一超聲波換能器及第二超聲波換能器， 所述第一超聲波換能器在所述微處理器的控制下發(fā)射超聲波至管道并由第二超聲波換能器接收，所述超聲波水流檢測裝置將所述第二超聲波換能器接收到的超聲波信號進行處理后傳輸至所述微處理器；所述微處理器根據(jù)所述超聲波信號計算管道中的不間斷流水時間，并將所述不間斷流水時間與預(yù)設(shè)閾值比較，在大于所述閾值時控制驅(qū)動裝置驅(qū)動水閥的關(guān)閉。
2.如權(quán)利要求1所述的管道智能漏水截流控制系統(tǒng)，其特征在于，所述管道智能漏水截流控制系統(tǒng)還包括人機交互模塊，所述人機交互模塊包括輸入模塊和輸出模塊，所述輸入模塊用于輸入用戶預(yù)設(shè)的不間斷流水時間閾值至所述微處理器，所述輸出模塊用于顯示所述微處理器的輸出結(jié)果。
3.如權(quán)利要求1或2所述的管道智能漏水截流控制系統(tǒng)，其特征在于，所述超聲波水流檢測裝置還包括超聲波換能器驅(qū)動電路及信號處理電路，所述信號處理電路用于對第二超聲波換能器接收到的超聲波信號進行處理。
4.如權(quán)利要求3所述的管道智能漏水截流控制系統(tǒng)，所述信號處理電路包括依次連接的放大電路、濾波電路、比較器電路、觸發(fā)器及與門。
5.如權(quán)利要求4所述的管道智能漏水截流控制系統(tǒng)，其特征在于，所述超聲波換能器驅(qū)動電路用于接收微處理器的控制信號驅(qū)動超聲波換能器發(fā)射超聲波及用于接收經(jīng)所述與門處理后輸出的信號，所述微處理器還用于接收經(jīng)觸發(fā)器處理后輸出的信號。
6.如權(quán)利要求1所述的管道智能漏水截流控制系統(tǒng)，其特征在于，所述微處理器還用于對第一超聲波換能器及第二超聲波換能器的發(fā)射和接收模式進行切換。
專利摘要本實用新型提供一種管道智能漏水截流控制系統(tǒng)，它包括驅(qū)動裝置、超聲波水流檢測裝置及微處理器。該超聲波水流檢測裝置包括第一超聲波換能器及第二超聲波換能器，該第一超聲波換能器在該微處理器的控制下發(fā)射超聲波至管道并由第二超聲波換能器接收，該超聲波水流檢測裝置將該第二超聲波換能器接收到的超聲波信號進行處理后傳輸至該微處理器。該微處理器根據(jù)該超聲波信號計算管道中的不間斷流水時間，并將該不間斷流水時間與預(yù)設(shè)閾值比較，在大于該閾值時控制驅(qū)動裝置驅(qū)動水閥的關(guān)閉。本實用新型可以在已有的水管管道上進行非破壞式的安裝使用，增強了使用的靈活性和安全性，并可實現(xiàn)定時定量的用水，以此減輕水資源短缺負擔，杜絕水資源浪費現(xiàn)象。
文檔編號G05B19/04GK202057984SQ20112012831
公開日2011年11月30日 申請日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月27日
發(fā)明者吳友宇, 周鑫, 孫文豐, 普杰, 曾樂, 楊劍, 潘琪, 羅蘇安, 趙靜, 鄧輝超 申請人:吳友宇, 周鑫, 孫文豐, 普杰, 曾樂, 楊劍, 潘琪, 羅蘇安, 趙靜, 鄧輝超