本實(shí)用新型涉及電器，特別是一種農(nóng)飲水村級(jí)用水集中采集裝置。

背景技術(shù)：

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)人均水資源占有量只有2300m³，僅相當(dāng)于世界平均水平的1/4。單位面積水資源占有量?jī)H為世界平均水平的75%；平均每公頃耕地占有水資源量為21600 m³，僅為世界平均值的2/3，是一個(gè)水資源緊缺的國(guó)家。農(nóng)業(yè)是我國(guó)的用水大戶，年用水總量4000億m³，占全國(guó)總用水量的70%，其中農(nóng)田灌溉用水量3600-3800億m³，占農(nóng)業(yè)用水量的90%-95%。面對(duì)水資源緊缺和農(nóng)業(yè)用水浪費(fèi)并存的狀況，發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)勢(shì)在必行。水利是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)設(shè)施，是保證我國(guó)水資源合理開發(fā)利用的關(guān)鍵所在。

到目前為止，對(duì)偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)的用水計(jì)量仍未普及一戶一表，長(zhǎng)期以來一直采用多戶共用一表或者以村莊為單位共用一表的用水計(jì)量方式。供水部門對(duì)水表的查抄與管理，只能依靠人工逐個(gè)巡查，由于這些地區(qū)地理位置比較分散，一方面耗費(fèi)大量的人力物力而且工作效率極低；另一方面更不利于供水部門對(duì)用水?dāng)?shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，從而難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)用戶盜水、管道漏水等異常情況。

目前農(nóng)村飲用水的實(shí)際情況是，采用一種村級(jí)用水集中采集管理系統(tǒng)，管理系統(tǒng)由管理中心系統(tǒng)、供水站系統(tǒng)和村采集點(diǎn)設(shè)備組成。管理中心系統(tǒng)由工作站數(shù)據(jù)服務(wù)器、GPRS接收路由、操作臺(tái)等組成，是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)匯總、統(tǒng)計(jì)、管理中心；供水站系統(tǒng)由工作站客戶端、GPRS通訊模塊、抄表器等組成，是水站級(jí)數(shù)據(jù)管理站；但由于村采集點(diǎn)設(shè)備由水表、采集終端、DTU、電池等組成，是系統(tǒng)采集和上傳基本數(shù)據(jù)信息的基礎(chǔ)。但由于水采集點(diǎn)設(shè)備結(jié)構(gòu)上的問題，不能滿足對(duì)水管理的實(shí)際需要，而且操作比較復(fù)雜，浪費(fèi)人力、物力，因此，水集中采集設(shè)備的改進(jìn)和創(chuàng)新勢(shì)在必行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本實(shí)用新型之目的就是提供一種農(nóng)飲水村級(jí)用水集中采集裝置，可有效解決用水量的采集，節(jié)約人力、物力，提高管理效率的問題。

本實(shí)用新型解決的技術(shù)方案是，包括殼體，及其控制電路，殼體前面板上裝有電源指示燈和工作狀態(tài)指示燈，殼體的上部安裝有天線，所述的控制電路包括有置于殼體內(nèi)的GPRS模塊、第一光電隔離器、第二光電隔離器、存儲(chǔ)器、電源、報(bào)警器、中央處理器（CPU）和置于殼體外的流量傳感器、水壓傳感器、顯示器，GPRS模塊分別與殼體外的天線、中央處理器（CPU）相連，第一光電隔離器分別與中央處理器（CPU）、殼體上的狀態(tài)指示燈相連，第二光電隔離器分別與中央處理器（CPU）、電磁閥相連，流量傳感器、水壓傳感器、電源、存儲(chǔ)器分別與中央處理器（CPU）相連，中央處理器（CPU）分別與顯示器、報(bào)警器相連。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)新穎獨(dú)特，安裝使用方便，有效解決農(nóng)村飲水供水量的采集和管理問題，有效提高農(nóng)村地區(qū)用水監(jiān)控的自動(dòng)化管理水平，將用水收費(fèi)管理方式由人工轉(zhuǎn)為自動(dòng)處理，降低人力物力浪費(fèi)，簡(jiǎn)化業(yè)務(wù)流程，通過GPRS方式采集入村用水量數(shù)據(jù)，系統(tǒng)進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)分析，整理業(yè)務(wù)報(bào)表的同時(shí)，提供用水量對(duì)比、效益對(duì)比、消費(fèi)對(duì)比、收支對(duì)比等分析報(bào)表，監(jiān)控用水異常行為，有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)外部殼體立體圖；

圖2為本實(shí)用新型的控制電路框式圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式做詳細(xì)說明，

如圖1、圖2所示，包括殼體2，及其控制電路，殼體2前面板上裝有電源指示燈3和工作狀態(tài)指示燈4，殼體2的上部安裝有天線1，所述的控制電路包括有置于殼體2內(nèi)的GPRS模塊、第一光電隔離器、第二光電隔離器、存儲(chǔ)器、電源、報(bào)警器、中央處理器（CPU）和置于殼體2外的流量傳感器、水壓傳感器、顯示器，GPRS模塊分別與殼體2外的天線1、中央處理器（CPU）相連，第一光電隔離器分別與中央處理器（CPU）、殼體2上的狀態(tài)指示燈4相連，第二光電隔離器分別與中央處理器（CPU）、電磁閥相連，流量傳感器、水壓傳感器、電源、存儲(chǔ)器分別與中央處理器（CPU）相連，中央處理器（CPU）分別與顯示器、報(bào)警器相連。

為了保證使用效果和使用方便，所述的殼體2為方形。

所述的殼體2上設(shè)有用于調(diào)試和配置用的RS232接口、RS232接口與置于殼體2內(nèi)的中央處理器（CPU）相連。

所述的中央處理器（CPU）為低功率ARM嵌入式處理器，型號(hào)為STM32F103VB。

所述的存儲(chǔ)器為32MB存儲(chǔ)器，型號(hào)為W25Q32。

所述的顯示器為10寸觸摸高亮真彩液晶顯示屏。

所述的流量傳感器、水壓傳感器經(jīng)RS232通訊接口與中央處理器（CPU）相連。

在上述結(jié)構(gòu)中，信號(hào)數(shù)據(jù)采集是由流量傳感器、水壓傳感器實(shí)現(xiàn)的，流量傳感器（或直接采用流量計(jì)）用于遠(yuǎn)程自動(dòng)采集村用水量，水壓傳感器為自然行政村的入村供水管的水壓，主要用于供水管網(wǎng)的水壓檢測(cè)以及供水管的跑漏水檢測(cè)。

狀態(tài)指示燈：主要指示裝置的工作狀態(tài)，以便防止人為破壞及時(shí)報(bào)警，避免損失。

中央處理器（CPU）主要用來完成數(shù)據(jù)的處理、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信以及各個(gè)模塊之間的協(xié)作。

電磁閥用于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程用水管制。

數(shù)據(jù)傳輸與中央處理器（CPU）之間采用標(biāo)準(zhǔn)的RS232通信方式，兼容有線和無線兩種工作模式，數(shù)據(jù)傳輸模塊連接的是GPRS模塊，例如DTU，則實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的無線數(shù)據(jù)通信；數(shù)據(jù)傳輸模塊連接的是主機(jī)，在可以選擇有線的RS232通信方式。

數(shù)據(jù)傳輸用來完成數(shù)據(jù)的上傳和遠(yuǎn)程控制指令的下發(fā)。測(cè)量終端將采集到的水質(zhì)參數(shù)數(shù)據(jù)以及狀態(tài)數(shù)據(jù)通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)將上傳到遠(yuǎn)程的服務(wù)器并接收服務(wù)器的控制指令，采用GPRS(General Packet Radio Service)通信方式，GPRS具有充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)、資源利用率高、始終在線、傳輸速率高、資費(fèi)合理等特點(diǎn)，我們選用GPRS無線通信方式，適用于野外環(huán)境，充分利用共享無線信道，特別適用于水質(zhì)監(jiān)測(cè)的長(zhǎng)時(shí)間在線、通信數(shù)據(jù)量少的特點(diǎn)。

通信規(guī)約滿足《水資源監(jiān)控管理項(xiàng)目數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約》(SZY206-2012)，該規(guī)約是由水利部發(fā)布了一系列用于指導(dǎo)水資源管理信息項(xiàng)目建設(shè)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，采用該規(guī)約能夠加快建設(shè)水資源管理信息項(xiàng)目，實(shí)行最嚴(yán)格的水資源管理制度，建立用水效率控制制度，建立水資源管理責(zé)任和考核制度。本實(shí)用新型可以很好的滿足上述的要求，實(shí)現(xiàn)用水的科學(xué)化管理。

本實(shí)用新型在具體使用時(shí)，(1) 首先利用中央處理器（CPU）的RS232接口，給農(nóng)飲水村級(jí)用水集中采集裝置配置GPRS工作參數(shù)，主要包括IP地址和端口號(hào)以及裝置的設(shè)備編號(hào)；

(2) 將農(nóng)飲水村級(jí)用水集中采集裝置安裝與外殼，連接指示燈；

(3) 從自然行政村的農(nóng)飲水供水管網(wǎng)的出水口安裝數(shù)字水表，并將數(shù)字水表的通信接口連接到農(nóng)飲水村級(jí)用水集中采集裝置的流量檢測(cè)接口；

(4) 從自然行政村的農(nóng)飲水供水管網(wǎng)的出水口安裝水壓傳感器，連接到農(nóng)飲水村級(jí)用水集中采集裝置的水壓檢測(cè)接口；

(5) 將電磁閥控制開關(guān)的控制線連接到農(nóng)飲水村級(jí)用水集中采集裝置的電磁閥接口；

(6) 將外殼的電子鎖狀態(tài)連接到農(nóng)飲水村級(jí)用水集中采集裝置的設(shè)備保護(hù)接口；

(7) 最終實(shí)現(xiàn)的功能為：遠(yuǎn)程自動(dòng)采集村用水量，節(jié)省人力資源；獲取第一手供水?dāng)?shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的真實(shí)、可靠；及時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行情況；設(shè)備人為破壞及時(shí)報(bào)警，避免損失；蓄電池供電系統(tǒng)，采集點(diǎn)設(shè)備維護(hù)簡(jiǎn)便可靠；豐富的業(yè)務(wù)應(yīng)用，幫助管理者方便地進(jìn)行業(yè)務(wù)管理；手持抄表器，非接觸式無線抄表；遠(yuǎn)程用水管制，三級(jí)限制預(yù)警；短信通知結(jié)算水量信息。

(8) 遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心對(duì)采集到的流量進(jìn)行數(shù)據(jù)分析：人（戶、村）均用水量報(bào)表；人（戶、村）均用水變化趨勢(shì)圖；采集點(diǎn)分布圖；人均用水量對(duì)比表；水站效益對(duì)比表；水站消費(fèi)對(duì)比表；水站收支對(duì)比表；水站用水量同比表；供水保障時(shí)間對(duì)比表；日月年供水報(bào)表；定制業(yè)務(wù)報(bào)表。

由上述可清楚的看出，本實(shí)用新型是一種村級(jí)用水集中采集管理裝置，可有效用于水管理中心系統(tǒng)、供水站系統(tǒng)，使用水收費(fèi)管理方式由人工轉(zhuǎn)為自動(dòng)處理降低人力物力浪費(fèi)，簡(jiǎn)化業(yè)務(wù)流程。通過GPRS方式采集入村用水量數(shù)據(jù)，系統(tǒng)進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)分析，整理業(yè)務(wù)報(bào)表的同時(shí)，提供用水量對(duì)比、效益對(duì)比、消費(fèi)對(duì)比、收支對(duì)比等分析報(bào)表，監(jiān)控用水異常行為，既保證了用水的科學(xué)化管理有防止了不必要的糾紛，有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。