一種基于ZigBee的智能家居數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于智能家居技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于智能家居中的水表數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，尤其涉及一種用于智能家居且基于ZigBee的水表數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代化科技的發(fā)展，在智能家居中對水表的抄表方式也提出了新的要求，SP智能家居中要求水表及水表的抄表方式具有更高的可靠性、實(shí)時(shí)性和數(shù)據(jù)處理方便性，需從根本上解決現(xiàn)有的入戶抄表、收費(fèi)給用戶和抄表人員帶來的麻煩，提高對水表的抄表效率。
[0003]此外，水表作為一種自來水的計(jì)量設(shè)備，它們一般用于對流過水表的水流量進(jìn)行計(jì)量?，F(xiàn)有技術(shù)中使用的水表的進(jìn)水管、出水管都是垂直于水表本體的外表面，進(jìn)水管、出水管的中心線與水表橫剖面圓的中心線重合。然而，采用這種結(jié)構(gòu)的水表對水表本體內(nèi)的葉輪沖擊力較小，特別是水流量較小時(shí)，不能沖擊或者不能有效沖擊葉輪并使葉輪進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，嚴(yán)重影響水表的精確度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于:針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種具有更高可靠性和實(shí)時(shí)性的基于ZigBee的智能家居數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，通過在進(jìn)水管中增設(shè)調(diào)壓閥，使流出進(jìn)水管進(jìn)入水表本體的水流量的壓強(qiáng)較大，能夠有效沖擊葉輪并推動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，提高水表的精確度。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
[0006]一種基于ZigBee的智能家居數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括水表、ZigBee無線通信模塊、ZigBee路由模塊、ZigBee協(xié)調(diào)器、GPRS模塊和中央處理器；所述水表包括水表本體、均與水表本體連接的進(jìn)水管和出水管，所述進(jìn)水管和出水管均與水表本體相切；所述水表本體內(nèi)設(shè)置有水表葉輪，所述水表葉輪的葉片為曲面葉片；所述進(jìn)水管上設(shè)置有調(diào)壓閥，所述調(diào)壓閥包括閥體，所述閥體沿閥體的軸向開設(shè)有與閥體的內(nèi)腔連通的進(jìn)水流道，所述閥體的內(nèi)腔內(nèi)由內(nèi)往外依次設(shè)有閥芯、螺塞，所述閥體末端連接有堵頭，所述閥體的內(nèi)腔內(nèi)還設(shè)有可沿閥體軸向移動(dòng)的堵頭組件，所述堵頭組件位于進(jìn)水流道與閥芯之間，所述閥芯包括中空狀的外閥芯、嵌套于外閥芯內(nèi)可沿外閥芯軸向移動(dòng)的中閥芯，外閥芯、中閥芯上靠近螺塞的一端一一對應(yīng)開設(shè)有通孔狀的外芯排孔、通孔狀的中芯排孔，外芯排孔的截面積大于中芯排孔的截面積，嵌套狀態(tài)下，外芯排孔與中芯排孔相連通沖閥芯與堵頭組件之間設(shè)有第二彈簧，外閥芯另一端與螺塞連接，中閥芯另一端與螺塞之間設(shè)有第三彈簧；所述水表內(nèi)的水表傳感器與ZigBee無線通信模塊電連接，所述ZigBee無線通信模塊與ZigBee路由模塊電連接，所述ZigBee路由模塊與ZigBee協(xié)調(diào)器電連接，所述ZigBee協(xié)調(diào)器與GPRS模塊電連接，所述GPRS模塊通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與中央處理器連接。
[0007]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述集中器包括依次電連接的集中器Si4432模塊、集中器MSP430F149微處理器和集中器3G模塊，所述集中器Si4432模塊與Si4432模塊通過無線網(wǎng)絡(luò)連接，所述集中器3G模塊與中央處理器通過ZigBee連接。
[0008]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述葉片包括內(nèi)凹弧面和外凸弧面，所述內(nèi)凹弧面為圓柱曲面，所述外凸弧面拋物曲面。
[0009]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述堵頭組件上開設(shè)有球頭放置凹槽，所述球頭放置凹槽內(nèi)放置有橡膠球頭，所述橡膠球頭與球頭放置凹槽底部之間設(shè)置有微調(diào)彈簧。
[0010]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述外閥芯的外輪廓由下到上分為:下閥面、中閥面、上閥面，在通過外閥芯中心軸線的縱截面上，下閥面的形狀為從下到上向內(nèi)逐漸縮小的弧狀拋物線，中閥面的形狀為直線，上閥面的形狀為從下到上向外逐漸增大的弧狀拋物線。
[0011]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述水表本體的內(nèi)表面和水表葉輪的外表面均堆焊有高絡(luò)合金耐磨層。
[0012]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0013]本實(shí)用新型中，水表內(nèi)的水表傳感器用于采集對應(yīng)用戶的水量數(shù)據(jù)信息，并將水量數(shù)據(jù)信息輸送至ZigBee無線通信模塊、ZigBee路由模塊輸送至ZigBee協(xié)調(diào)器，ZigBee協(xié)調(diào)器將接收到的水量數(shù)據(jù)信息通過GPRS模塊并以GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸至中央處理器，中央處理器在根據(jù)系統(tǒng)預(yù)設(shè)、用戶設(shè)定或狀態(tài)信息發(fā)出相應(yīng)的控制命令，從而提高數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和抄表數(shù)據(jù)的可靠性。
[0014]本實(shí)用新型還在進(jìn)水管上設(shè)置調(diào)壓閥，通過該調(diào)壓閥可控制流出進(jìn)水管的水流量的壓強(qiáng)，因流出進(jìn)水管的水流量具有一定壓強(qiáng)，因而具有一定壓強(qiáng)的水流量在沖擊葉輪時(shí)足夠帶動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而提高水表的精確度。
[0015]此外，該調(diào)壓閥具備多級緩沖泄壓結(jié)構(gòu)且泄壓安全性較高，進(jìn)水流道的泄壓過程穩(wěn)定、快速且適用于大流量管路。閥芯由外閥芯和中閥芯組成，當(dāng)進(jìn)水流道內(nèi)的壓力較小時(shí)，水通過中閥芯的中芯排孔排出；當(dāng)進(jìn)水流道的水壓較大時(shí)，水通過中芯排孔以及中閥芯與外閥芯之間的過水流道外排，整個(gè)安全閥泄壓過程穩(wěn)定性好、可控性強(qiáng)。此外，安全閥關(guān)閉時(shí)將堵頭組件的端面與進(jìn)水流道出口處的端面之間的線接觸改為面接觸，提高了安全閥關(guān)閉時(shí)閥體與堵頭組件之間的接觸面積，提高兩者之間的密封性能，不易泄露；安全閥開啟時(shí)，在相同的液體壓力下，彈簧壓縮量相同，單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)進(jìn)、出水流道的流量更大，從而縮短了液體的排放時(shí)間。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型中水表葉輪的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為本實(shí)用新型中調(diào)壓閥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4為圖3在I處的局部放大圖；
[0020]圖5為圖3在進(jìn)水流道內(nèi)水壓較小時(shí)的狀態(tài)圖；
[0021]圖6為圖3在進(jìn)水流道內(nèi)水壓較大時(shí)的狀態(tài)圖；
[0022]圖7為本實(shí)用新型中橡膠球頭與閥體連接處的局部放大圖；
[0023]圖8為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；
[0024]其中，附圖標(biāo)記為:1 一水表本體、2—水表葉輪、3—進(jìn)水管、4一出水管、5—調(diào)壓閥、6—葉片、61—內(nèi)凹弧面、62—外凸弧面、51—閥體、52—橡膠球頭、53—堵頭組件、54—第二彈簧、56—第二出水流道、57—外閥芯、58—中閥芯、59—球頭放置凹槽、510—第三彈簧、511—第三出水流道、512—螺塞、513—密封圈、514—堵頭、515—進(jìn)水流道、516—第一出水流道、517—外芯排孔、518—阻尼孔、519—中芯排孔、520—第四出水流道、524—微調(diào)彈簧、525—球形出水口、571—下閥面、572—中閥面、573—上閥面。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型作詳細(xì)的說明。
[0026]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0027]實(shí)施例1
[0028]—種基于ZigBee的智能家居數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，該水表數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)一個(gè)住宅小區(qū)甚至多個(gè)住宅小區(qū)的水表的抄表工作。該水表數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括水表、ZigBee無線通信模塊、ZigBee路由模塊、ZigBee協(xié)調(diào)器、GPRS模塊和中央處理器。該水表通過水表箱體7安裝于小區(qū)的住戶家中，即一家一戶一燃?xì)庀湟凰?。每個(gè)水表對應(yīng)設(shè)置一個(gè)ZigBee無線通信模塊或者多個(gè)水表對應(yīng)設(shè)置一個(gè)ZigBee無線通信模塊。每個(gè)ZigBee無線通信模塊可對應(yīng)設(shè)置一個(gè)ZigBee路由模塊或者多個(gè)ZigBee無線通信模塊對應(yīng)設(shè)置一個(gè)ZigBee路由模塊。每個(gè)ZigBee路由模塊可對應(yīng)設(shè)置一個(gè)ZigBee協(xié)調(diào)器或者多個(gè)ZigBee路由模塊對應(yīng)設(shè)置一個(gè)ZigBee協(xié)調(diào)器。每個(gè)ZigBee協(xié)調(diào)器可對應(yīng)設(shè)置一個(gè)GPRS模塊，一個(gè)GPRS模塊對應(yīng)一個(gè)中央處理器。
[0029]該水表包括水表本體，水表本體上連接有進(jìn)水管和出水管，且該進(jìn)水管和出水管均與水表本體相切，進(jìn)水管和出水管均與水表本體的內(nèi)腔連通。因而，水經(jīng)由進(jìn)水管后沿水表本體的切向進(jìn)入水表本體內(nèi)，切向流進(jìn)的水可直接作用于水表本體內(nèi)的水表葉輪并推動(dòng)水表葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，提高水對水表葉輪的作用效果；水表本體內(nèi)的水沿水表本體的切向進(jìn)入出水管，便于水表本體內(nèi)水的排出。該水表本體內(nèi)設(shè)置有水表葉輪，該水表葉輪的葉片為曲面葉片，該曲面葉片包括內(nèi)凹弧面和外凸弧面，內(nèi)凹弧面為圓柱曲面，外凸弧面為拋物線曲面。從進(jìn)水管中流出的水直接沖擊到內(nèi)凹弧面上，推動(dòng)水表葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)。內(nèi)凹弧面的外伸端與外凸弧面的外伸端共同相交于一頂點(diǎn)弧面，頂點(diǎn)弧面與水表本體的水表計(jì)量腔徑相配合。
[0030]進(jìn)水管上還設(shè)置有調(diào)壓閥，該調(diào)壓閥包括閥體51，閥體51內(nèi)設(shè)置有堵頭組件53、閥芯和螺塞512，堵頭組件53、閥芯和螺塞512在閥體51的內(nèi)腔內(nèi)依次由內(nèi)往外設(shè)置，閥體51 一端開設(shè)有進(jìn)水流道515，該進(jìn)水流道515與閥體51內(nèi)腔連通，閥體51另一端螺紋連接有堵頭514，通過堵頭514將堵頭組件53、閥芯和螺塞512封閉在閥體51的內(nèi)腔內(nèi)。堵頭組件53位于閥體51的內(nèi)腔內(nèi)且可沿閥體51內(nèi)腔的軸向來回移動(dòng)，當(dāng)進(jìn)水流道515內(nèi)的水壓超過某一值的時(shí)候，水壓作用在堵頭組件53上的作用力將推動(dòng)堵頭組件53沿閥體51內(nèi)腔的軸向向外運(yùn)動(dòng)，因而在堵頭組件53的端面與進(jìn)水流道515出水口處的端面之間形成供水流通的過水流道。堵頭組件53上沿其周向開設(shè)若干第一出水流道516，且若干第一出水流道516的軸線相互平行且均與堵頭組件53的軸線平行。閥芯包括中空狀的外閥芯57、中閥芯58，中閥芯58嵌套于外閥芯57內(nèi)且可沿外閥芯57軸向移動(dòng)，外閥芯57上靠近堵頭組件53的一側(cè)開設(shè)有第二出水流道56，且該第二出水流道56與外閥芯57的外輪廓、閥體51的內(nèi)壁之間形成的過水流道連通。外