基于單片機(jī)的異常用水遠(yuǎn)程監(jiān)控報(bào)警裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明是基于單片機(jī)的異常用水遠(yuǎn)程監(jiān)控報(bào)警裝置，主要由發(fā)射和接收兩個(gè)模塊。發(fā)射模塊包括水流傳感器、信號(hào)整流電路、單片機(jī)系統(tǒng)1，無(wú)線發(fā)射裝置；接收模塊包括單片機(jī)系統(tǒng)2、無(wú)線接收裝置、蜂鳴器。基本工作過(guò)程為：水流傳感器檢測(cè)是否有流水情況，若有水流流動(dòng)則產(chǎn)生脈沖信號(hào)并輸入整流電路處理輸出持續(xù)低電平信號(hào)，將低電平信號(hào)輸入單片機(jī)系統(tǒng)1，如果檢測(cè)到持續(xù)的流水信號(hào)超過(guò)了設(shè)定的時(shí)間限度(可根據(jù)用水場(chǎng)合個(gè)性化設(shè)置時(shí)間限度)，則發(fā)射警示信號(hào)到無(wú)線接收裝置并利用單片機(jī)系統(tǒng)2發(fā)出指令，觸發(fā)蜂鳴器報(bào)警，從而實(shí)現(xiàn)異常用水遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)控。該裝置采用無(wú)線傳輸技術(shù)，因此可以將接收端安放在一千米以內(nèi)的管理辦公室，進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控用水異常(過(guò)量用水或漏水)現(xiàn)象，具有很好的節(jié)水效益。
【專利說(shuō)明】
基于單片機(jī)的異常用水遠(yuǎn)程監(jiān)控報(bào)警裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]單片機(jī)控制技術(shù)是一種應(yīng)用廣泛的智能控制技術(shù)，單片機(jī)具有體積小、控制功能強(qiáng)、功耗低、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、擴(kuò)展靈活和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)、無(wú)線感知系統(tǒng)、測(cè)控系統(tǒng)、機(jī)器人等應(yīng)用控制系統(tǒng)。另外，利用遠(yuǎn)程無(wú)線傳輸技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)公共場(chǎng)所異常用水（過(guò)量用水或漏水）進(jìn)行無(wú)線遠(yuǎn)程監(jiān)控報(bào)警的目的。
[0002]本發(fā)明是對(duì)單片機(jī)控制技術(shù)以及無(wú)線傳輸技術(shù)的一種實(shí)際應(yīng)用，將水流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)處理，并且采用無(wú)線遠(yuǎn)程傳輸技術(shù)，能夠方便、高效地解決用水浪費(fèi)的現(xiàn)象，達(dá)到了節(jié)約用水，保護(hù)水資源的目的。

【背景技術(shù)】
[0003]水是一種寶貴的資源，對(duì)于人類來(lái)說(shuō)，淡水資源尤其珍貴。我國(guó)又是一個(gè)水資源極其匱乏的國(guó)家，人均水資源僅為世界平均水平的四分之一。因此，節(jié)約用水，防止水資源浪費(fèi)，勢(shì)在必行。
[0004]在我們?nèi)粘Ｉ钪?，水資源浪費(fèi)的現(xiàn)象屢見不鮮。我們經(jīng)常遇到水管漏水但是相關(guān)管理人員沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)從而造成自來(lái)水白白地浪費(fèi)的現(xiàn)象。也有人過(guò)量用水，造成水資源很大浪費(fèi)，所以，在公共場(chǎng)所安裝過(guò)量用水或漏水監(jiān)控報(bào)警裝置不失為一種有效的節(jié)水措施。
[0005]本裝置采用單片機(jī)智能控制并利用遠(yuǎn)程無(wú)線傳輸技術(shù)，能夠及時(shí)有效地遠(yuǎn)程監(jiān)控用水異常的情況，且使用方便，易于操作，還符合當(dāng)前節(jié)約用水的環(huán)保主題，具有很好的應(yīng)用前景和節(jié)水效益。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是為公共場(chǎng)所提供用水遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)控報(bào)警的裝置。
[0007]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0008]由水流傳感器檢測(cè)流水流動(dòng)信號(hào)，如有，則輸出一個(gè)高頻矩形脈沖，接著進(jìn)入整流電路，并用lm324芯片將信號(hào)變成持續(xù)的低電平信號(hào)，該信號(hào)進(jìn)入單片機(jī)I中，若低電平信號(hào)持續(xù)達(dá)到限定的時(shí)間，說(shuō)明這段時(shí)間一直有流水，連續(xù)用水超過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)間可以判斷為用水異常，則單片機(jī)系統(tǒng)I發(fā)射警示信號(hào)；接收裝置即單片機(jī)系統(tǒng)2接受該警示信號(hào)后觸發(fā)蜂鳴器，從而達(dá)到報(bào)警的目的。
[0009]整個(gè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)包括發(fā)射和接收兩大模塊（如圖I所示），具體組成如下：發(fā)射模塊：包括水流傳感器、信號(hào)整流電路、單片機(jī)系統(tǒng)I、無(wú)線發(fā)射；接收模塊：?jiǎn)纹瑱C(jī)系統(tǒng)2、無(wú)線接收。
[0010]本發(fā)明要實(shí)現(xiàn)的功能是：用5v的電源對(duì)各模塊供電，當(dāng)達(dá)到上述條件時(shí)接收模塊蜂鳴器發(fā)出響聲，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程（一千米內(nèi)）用水異常監(jiān)控報(bào)警的目的。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖I監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2整流比較電路；
[0013]圖3發(fā)射模塊單片機(jī)系統(tǒng)I電路；
[0014]圖4接收模塊單片機(jī)系統(tǒng)2電路。

【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合實(shí)例和附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施做出詳細(xì)說(shuō)明。
[0016]水流傳感器接用水管處，用5v電源對(duì)其供電，檢測(cè)有無(wú)水流情況，若無(wú)流水，則不輸出信號(hào)，若有水流發(fā)生，輸出占空比約50%，高低電平分別為O. 5v、5v的矩形波脈沖，然后該信號(hào)送入整流比較電路。
[0017]如圖2所示，信號(hào)通過(guò)一個(gè)大電容，對(duì)水流傳感器輸出的矩形波脈沖整流，縮小電壓幅值，利用lm324電壓比較器設(shè)置合適的參考電壓（共設(shè)置兩個(gè)，分別大于和小于整流后的兩個(gè)電壓幅值），電壓比較之后通過(guò)一個(gè)與門電路，輸出連續(xù)的低電平，然后將信號(hào)送入單片機(jī)系統(tǒng)I。
[0018]如圖3所示，單片機(jī)系統(tǒng)I接收整流電路輸出的信號(hào)，如果信號(hào)（低電平）持續(xù)時(shí)間超過(guò)所設(shè)置的限度（意味著這段時(shí)間一直在流水），可以判斷為用水異常，結(jié)果送入無(wú)線模塊并發(fā)射出去。對(duì)于所設(shè)置的時(shí)間限度，通過(guò)一個(gè)多檔開關(guān)控制（可根據(jù)具體用水場(chǎng)合正常用水情況個(gè)性化設(shè)置）。在沒(méi)有達(dá)到報(bào)警時(shí)間內(nèi)，若用水停止，視為正常用水，計(jì)時(shí)器自動(dòng)復(fù)位，可避免誤報(bào)警。若持續(xù)用水達(dá)到報(bào)警時(shí)間，則發(fā)出無(wú)線警示信號(hào)。
[0019]如圖4所示，當(dāng)無(wú)線接收裝置接收到來(lái)自無(wú)線發(fā)射裝置發(fā)出的警示信號(hào)時(shí)，通過(guò)單片機(jī)觸發(fā)蜂鳴器動(dòng)作，提示管理員有用水異常情況，實(shí)現(xiàn)報(bào)警，從而達(dá)到用水監(jiān)控的目的。
[0020]綜上所述：整個(gè)系統(tǒng)接通5V電源（或利用轉(zhuǎn)換器插入220V插座），打開開關(guān)，只需觀察無(wú)線接收模塊的蜂鳴器是否發(fā)出警示報(bào)警，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)異常用水進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控的功倉(cāng)泛。
[0021]主要特點(diǎn)：
[0022]I)采用無(wú)線傳輸技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)無(wú)線遠(yuǎn)程（1000米內(nèi)）異常用水監(jiān)控報(bào)警功能；
[0023]2)利用單片機(jī)進(jìn)行計(jì)時(shí)復(fù)位和對(duì)信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，在設(shè)置的時(shí)間限度內(nèi)一旦有水流停止，則判定為正常用水，計(jì)時(shí)器能自動(dòng)復(fù)位，能有效避免誤報(bào)警現(xiàn)象；
[0024]3)具有很好的應(yīng)用前景和良好的節(jié)水效益；
[0025]4)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用水管接頭，易于嵌入已有水管，操作方便；
[0026]5)單片機(jī)控制程序代碼可根據(jù)具體用水場(chǎng)所的用水情況改寫，智能化高且適應(yīng)性強(qiáng)；
[0027]6)異常用水報(bào)警時(shí)間限度可根據(jù)具體場(chǎng)合正常用水情況個(gè)性化多檔設(shè)置；
[0028]7)由于本系統(tǒng)采用的無(wú)線發(fā)射和接收裝置具有一一對(duì)應(yīng)的特點(diǎn)，因此出現(xiàn)報(bào)警能夠快速準(zhǔn)確地定位異常用水或漏水的位置。
【權(quán)利要求】
1.基于單片機(jī)的異常用水遠(yuǎn)程監(jiān)控報(bào)警裝置，其特征在于包含兩個(gè)功能模塊:發(fā)射模塊:水流傳感器⑴、整流電路⑵、單片機(jī)系統(tǒng)I⑶、無(wú)線發(fā)射裝置⑷；接收模塊:單片機(jī)系統(tǒng)2(5)、無(wú)線接收裝置(6)。通過(guò)這兩個(gè)模塊，可使整個(gè)監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)正常工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的異常用水遠(yuǎn)程監(jiān)控報(bào)警裝置，其特征在于，通過(guò)所述裝置(I)檢測(cè)有無(wú)水流?？蓪?shí)現(xiàn)功能:若無(wú)水流，則沒(méi)有輸出，若有水流，輸出占空比約50%，高低電平分別為0.5v、5v的矩形波脈沖信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的異常用水遠(yuǎn)程監(jiān)控報(bào)警裝置，其特征在于，通過(guò)所述的整流電路(2)中，利用電容及l(fā)m324芯片進(jìn)行電壓比較。可實(shí)現(xiàn)功能:對(duì)水流傳感器輸出的矩形波脈沖整流，縮小電壓幅值，利用lm324電壓比較器設(shè)置合適的參考電壓(共設(shè)置兩個(gè)，分別大于和小于整流后的兩個(gè)電壓幅值)，電壓比較之后通過(guò)一個(gè)與門電路，輸出連續(xù)的低電平，然后將低電平信號(hào)送入單片機(jī)系統(tǒng)I。如果信號(hào)(低電平)持續(xù)時(shí)間超過(guò)所設(shè)置的限度(意味著這段時(shí)間一直在流水)，可以判斷為用水異常，立即產(chǎn)生指令送入無(wú)線模塊并發(fā)射出去。可以通過(guò)一個(gè)多檔開關(guān)控制(設(shè)置)過(guò)量用水時(shí)間限度，時(shí)間限度可根據(jù)具體用水場(chǎng)合正常用水情況個(gè)性化設(shè)置。在沒(méi)有達(dá)到報(bào)警時(shí)間內(nèi)，若用水停止，視為正常用水，計(jì)時(shí)器自動(dòng)復(fù)位，可避免誤報(bào)警。若持續(xù)用水達(dá)到報(bào)警時(shí)間限度，則發(fā)出指令信號(hào)至無(wú)線發(fā)射模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的異常用水遠(yuǎn)程監(jiān)控報(bào)警裝置，其特征在于，所述無(wú)線發(fā)射裝置(4)?？蓪?shí)現(xiàn)功能:當(dāng)接收到單片機(jī)系統(tǒng)I發(fā)出的指令時(shí)，表明被監(jiān)控場(chǎng)所存在過(guò)量用水或漏水現(xiàn)象，立即將報(bào)警警示信號(hào)通過(guò)無(wú)線發(fā)射裝置發(fā)射出去。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的異常用水遠(yuǎn)程監(jiān)控報(bào)警裝置，其特征在于，所述的單片機(jī)系統(tǒng)2 (5)，包含一個(gè)無(wú)線接收裝置(6)及蜂鳴器?？蓪?shí)現(xiàn)功能，當(dāng)接收到來(lái)自無(wú)線發(fā)射裝置(4)的警示信號(hào)時(shí)，通過(guò)單片機(jī)觸發(fā)蜂鳴器發(fā)出報(bào)警提示音，提示管理辦公室人員存在異常用水(過(guò)量用水或漏水)現(xiàn)象，從而達(dá)到用水無(wú)線遠(yuǎn)程監(jiān)控目的。
【文檔編號(hào)】G08B21/18GK104332029SQ201410631032
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月12日
【發(fā)明者】劉藝璇, 楊昕川, 劉光華, 徐廣玉, 劉榮福, 戴艮鴻 申請(qǐng)人:天津工業(yè)大學(xué)