【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用水管理，具体为一种具有分析用水量异常状态功能的物联网水表。
技术介绍
1、在社会中，水资源利用主要分为工业用水和民用用水两大领域，其中工业用水用于工业生产过程，包括原料处理、产品制造、设备冷却等诸多环节。其用水方式可能是连续的、大流量的。例如，造纸厂的制浆、抄纸等工序需要大量的水来进行纤维的分散、洗涤和输送等，水量不足可能导致纸张的匀度、强度等质量指标下降；印染厂染料的溶解、织物的染色和水洗等都需要大量的水，水量的变化会影响染液的浓度、染色的均匀性和水洗的效果，进而影响织物的颜色准确性、色牢度和手感等质量指标；在电镀厂，电镀过程依赖于特定成分和浓度的电镀液，水量变化会直接改变镀液浓度，进而影响电镀效果。
2、综上，这些企业均对水资源监控比较看重，因为水量异常会直接导致产品质量问题，工业水表对于水资源起到了很好的监管作用，其厂内多个车间均需要监管用水状态，每个车间的进水口都配套安装独立水表，分别计量各个车间或区域内的用水量，这些水表一般都会设置在独立的仪表间内，并安排相关人员定时巡检，以保证厂间的正常运行。
3、在企业规划中，用水生产线按照厂间作业安排，形成用水峰值时段和用水基值时段，其中用水基值时段大多处于夜间两点至四点这一区间。在用水峰值阶段，因用水量呈现急剧攀升的态势，供水系统所承受的压力被分散摊薄，难以确保各个用水环节都能获得稳定且充足的水压供应，进而对生产流程的顺畅性产生影响。而在用水基值时段，由于企业在管理层面存在疏漏与不足，常常导致水资源出现不必要的浪费现象。现有技术中，水表未
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种具有分析用水量异常状态功能的物联网水表，以解决上述
技术介绍
提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种具有分析用水量异常状态功能的物联网水表，包括数字表盘和表头，所述表头的内部设置有水流量传感器，所述水流量传感器用于监测水管中的用水量，所述水流量传感器的一端连通有圆管，所述圆管的内部安装有水压传感器，所述水流量传感器的另一端连通有锥形管，所述表头的内部还设置有报警机构，所述报警机构的两端分别与安装在锥形管的不同管径的侧壁上并利用水流在两处形成的流速差，形成在报警机构两端的静压差，通过在报警机构内部设置静压差阈值来监测报警；
3、用水量异常状态分析过程如下：
4、步骤一、数据的采集和传输：通过水流量传感器实时测量水流量数据，水压传感器实时测量水压数据，数据转化为数字信号存储在缓存模块中，利用无线通讯模块将数据发送到手机app；
5、步骤二、数据的处理及用户画像建立：手机app本地存储用户的历史用水数据，并使用内置的数据分析算法建立用水习惯模型的用户画像，记录用户用水高峰时间段、基值时间段的数据；
6、步骤三、分析异常数据及显示报警：在对应时间段分析当前采集数据，结合用户画像的数据模型进行计算，根据结果归类报警原因并发出报警。
7、优选的，所述数字表盘包括pcb板，所述pcb板的表面安装有显示屏、蜂鸣器、stm32芯片、读卡器和wifi芯片，所述pcb板的一侧还设置有电源插口、流量计接口和阀控接口，所述数字表盘通过电源插口与外接电源连接，所述表头通过流量计接口与stm32芯片信号连接。
8、优选的，所述圆管的一端连接有进水总阀，所述进水总阀通过阀控接口与stm32芯片信号连接，所述pcb板的底端固定连接有表盘壳，所述表盘壳的顶端转动连接有表盘盖，所述表盘壳的侧壁设置有电磁锁，所述表盘壳通过电磁锁控制表盘盖启闭。
9、优选的，所述stm32芯片内部设定了用水分析系统，包括时钟模块、缓存模块、阀控模块和无线通讯模块，所述stm32芯片的系统内置时间通过wifi芯片进行周期性联网校对，实现时钟模块功能，所述stm32芯片通过寄存器的ram存储用水信息，实现缓存模块功能，所述阀控接口控制进水总阀的执行器工作，实现阀控模块功能，所述stm32芯片通过wifi芯片进行联网通讯，实现无线通讯模块功能。
10、优选的，所述水流量传感器的外壁安装有震动传感器。
11、优选的，所述报警机构包括液差组件、磁控组件和报警组件，所述液差组件包括两个毛细支管，其中一个所述毛细支管与圆管连通，且与磁控组件活动连接，另一个所述毛细支管与锥形管连通，且与报警组件活动连接，两个所述毛细支管之间连通有扩口管，两个所述毛细支管的管道内部均设置有浮球，所述扩口管的顶端安装有进气阀，所述扩口管通过进气阀控制内部气压。
12、优选的，所述磁控组件包括环形磁铁一、环形磁铁二和直线轴承一，所述直线轴承一在毛细支管的外侧壁竖直滑动，所述环形磁铁一设置在毛细支管内部并坐落在浮球的表面，所述环形磁铁二嵌设在直线轴承一的内部并通过磁吸力与环形磁铁一保持同步移动，所述直线轴承一的外侧壁固定连接有悬空臂，所述直线轴承一通过悬空臂与报警组件固定连接。
13、优选的，所述报警组件包括直线轴承二、接触开关、环形磁铁三和环形磁铁四，所述环形磁铁四设置在毛细支管的内部并坐落在浮球的表面，所述直线轴承二在毛细支管的外侧壁竖直滑动，所述环形磁铁三嵌设在直线轴承二的内部并通过磁斥力与环形磁铁四排斥，所述环形磁铁三的底端设置有接触开关，所述接触开关与环形磁铁三接触后发出报警信号。
14、优选的，在步骤三中，校对报警机构与手机app的报警信号，报警机构与手机app的报警信号不一致时发出自检报警。
15、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
16、1、本专利技术中，水表本体采用表头与数字表盘分离设计，水表的监管采用装置报警和手机app报警协同作用设计，通过水流量传感器和水压传感器实时采集传输数据，利用手机app存储历史用水数据并建立用户画像，在相应时间段结合画像分析当前数据以归类报警原因并发出报警，校对报警机构与手机app的报警信号，实现了对工业用水量异常状态的精准、智能监测与报警，同时还能依据监测数据，合理提醒企业管理人员安排用水生产线，避免峰值用水供压不足等问题，有效提升用水安全保障及管理效率，降低水资源浪费和用水异常风险，提升了企业的经济效益。
17、2、本专利技术中，在利用水流量传感器测量水表水流量时，于其管路上增设报警机构，借助锥形管管径差异产生流速差，使毛细支管内形成液压差，通过浮球显示液面高度，依靠环形磁铁相互作用来测量浮球位置，当液压差超出环形磁铁作用距离，触发报警条件，发出用水流量过高预警，以此控制流量，防止水资源过量浪费。
18、3、本专利技术中，利用由两个毛细支管和扩口管组成的u型液差组件，并在扩口管设置进气阀来灵活调节其内部气压大小。企业可依据自身用水习惯设定水流量报警阈值，通过进气阀改变扩口管内气本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有分析用水量异常状态功能的物联网水表，包括数字表盘（1）和表头（2），所述表头（2）的内部设置有水流量传感器（21），所述水流量传感器（21）用于监测水管中的用水量，其特征在于：所述水流量传感器（21）的一端连通有圆管（3），所述圆管（3）的内部安装有水压传感器（22），所述水流量传感器（21）的另一端连通有锥形管（4），所述表头（2）的内部还设置有报警机构（6），所述报警机构（6）的两端分别与安装在锥形管（4）的不同管径的侧壁上并利用水流在两处形成的流速差，形成在报警机构（6）两端的静压差，通过在报警机构（6）内部设置静压差阈值来监测报警；
2.根据权利要求1所述的一种具有分析用水量异常状态功能的物联网水表，其特征在于：所述数字表盘（1）包括PCB板（11），所述PCB板（11）的表面安装有显示屏（111）、蜂鸣器（112）、STM32芯片（113）、读卡器（114）和WIFI芯片（115），所述PCB板（11）的一侧还设置有电源插口（12）、流量计接口（13）和阀控接口（14），所述数字表盘（1）通过电源插口（12）与外接电源连接，所述表头（2）通过流量
3.根据权利要求2所述的一种具有分析用水量异常状态功能的物联网水表，其特征在于：所述圆管（3）的一端连接有进水总阀（5），所述进水总阀（5）通过阀控接口（14）与STM32芯片（113）信号连接，所述PCB板（11）的底端固定连接有表盘壳（16），所述表盘壳（16）的顶端转动连接有表盘盖（17），所述表盘壳（16）的侧壁设置有电磁锁（15），所述表盘壳（16）通过电磁锁（15）控制表盘盖（17）启闭。
4.根据权利要求2所述的一种具有分析用水量异常状态功能的物联网水表，其特征在于：所述STM32芯片（113）内部设定了用水分析系统，包括时钟模块、缓存模块、阀控模块和无线通讯模块，所述STM32芯片（113）的系统内置时间通过WIFI芯片（115）进行周期性联网校对，实现时钟模块功能，所述STM32芯片（113）通过寄存器的RAM存储用水信息，实现缓存模块功能，所述阀控接口（14）控制进水总阀（5）的执行器工作，实现阀控模块功能，所述STM32芯片（113）通过WIFI芯片（115）进行联网通讯，实现无线通讯模块功能。
5.根据权利要求1所述的一种具有分析用水量异常状态功能的物联网水表，其特征在于：所述水流量传感器（21）的外壁安装有震动传感器（23）。
6.根据权利要求1所述的一种具有分析用水量异常状态功能的物联网水表，其特征在于：所述报警机构（6）包括液差组件（61）、磁控组件（62）和报警组件（63），所述液差组件（61）包括两个毛细支管（611），其中一个所述毛细支管（611）与圆管（3）连通，且与磁控组件（62）活动连接，另一个所述毛细支管（611）与锥形管（4）连通，且与报警组件（63）活动连接，两个所述毛细支管（611）之间连通有扩口管（613），两个所述毛细支管（611）的管道内部均设置有浮球（614），所述扩口管（613）的顶端安装有进气阀（612），所述扩口管（613）通过进气阀（612）控制内部气压。
7.根据权利要求6所述的一种具有分析用水量异常状态功能的物联网水表，其特征在于：所述磁控组件（62）包括环形磁铁一（621）、环形磁铁二（622）和直线轴承一（623），所述直线轴承一（623）在毛细支管（611）的外侧壁竖直滑动，所述环形磁铁一（621）设置在毛细支管（611）内部并坐落在浮球（614）的表面，所述环形磁铁二（622）嵌设在直线轴承一（623）的内部并通过磁吸力与环形磁铁一（621）保持同步移动，所述直线轴承一（623）的外侧壁固定连接有悬空臂（624），所述直线轴承一（623）通过悬空臂（624）与报警组件（63）固定连接。
8.根据权利要求7所述的一种具有分析用水量异常状态功能的物联网水表，其特征在于：所述报警组件（63）包括直线轴承二（631）、接触开关（632）、环形磁铁三（633）和环形磁铁四（634），所述环形磁铁四（634）设置在毛细支管（611）的内部并坐落在浮球（614）的表面，所述直线轴承二（631）在毛细支管（611）的外侧壁竖直滑动，所述环形磁铁三（633）嵌设在直线轴承二（631）的内部并通过磁斥力与环形磁铁四（634）排斥，所述环形磁铁三（633）的底端设置有接触开关（632），所述接触开关（632）与环形磁铁三（633）接触后发出报警信号。
9.根据权利要求8所述的一种具有分析用水量异常状态功能的物联网水表，其特征在于：在步骤S3中，校对报警机构（...
【技术特征摘要】
1.一种具有分析用水量异常状态功能的物联网水表，包括数字表盘（1）和表头（2），所述表头（2）的内部设置有水流量传感器（21），所述水流量传感器（21）用于监测水管中的用水量，其特征在于：所述水流量传感器（21）的一端连通有圆管（3），所述圆管（3）的内部安装有水压传感器（22），所述水流量传感器（21）的另一端连通有锥形管（4），所述表头（2）的内部还设置有报警机构（6），所述报警机构（6）的两端分别与安装在锥形管（4）的不同管径的侧壁上并利用水流在两处形成的流速差，形成在报警机构（6）两端的静压差，通过在报警机构（6）内部设置静压差阈值来监测报警；
2.根据权利要求1所述的一种具有分析用水量异常状态功能的物联网水表，其特征在于：所述数字表盘（1）包括pcb板（11），所述pcb板（11）的表面安装有显示屏（111）、蜂鸣器（112）、stm32芯片（113）、读卡器（114）和wifi芯片（115），所述pcb板（11）的一侧还设置有电源插口（12）、流量计接口（13）和阀控接口（14），所述数字表盘（1）通过电源插口（12）与外接电源连接，所述表头（2）通过流量计接口（13）与stm32芯片（113）信号连接。
3.根据权利要求2所述的一种具有分析用水量异常状态功能的物联网水表，其特征在于：所述圆管（3）的一端连接有进水总阀（5），所述进水总阀（5）通过阀控接口（14）与stm32芯片（113）信号连接，所述pcb板（11）的底端固定连接有表盘壳（16），所述表盘壳（16）的顶端转动连接有表盘盖（17），所述表盘壳（16）的侧壁设置有电磁锁（15），所述表盘壳（16）通过电磁锁（15）控制表盘盖（17）启闭。
4.根据权利要求2所述的一种具有分析用水量异常状态功能的物联网水表，其特征在于：所述stm32芯片（113）内部设定了用水分析系统，包括时钟模块、缓存模块、阀控模块和无线通讯模块，所述stm32芯片（113）的系统内置时间通过wifi芯片（115）进行周期性联网校对，实现时钟模块功能，所述stm32芯片（113）通过寄存器的ram存储用水信息，实现缓存模块功能，所述阀控接口（14）控制进水总阀（5）的执行器工作，实现阀控模块功能，所述stm32芯片（113）通过wifi芯片（115）进行联网通讯，实现无线通讯模块功能。
5.根据权利要求1所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘宝磊，
申请(专利权)人：临沂金海仪表制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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