基於單片機的異常用水遠程監控報警裝置製造方法
2023-04-23 05:16:11 2
基於單片機的異常用水遠程監控報警裝置製造方法
【專利摘要】本發明是基於單片機的異常用水遠程監控報警裝置，主要由發射和接收兩個模塊。發射模塊包括水流傳感器、信號整流電路、單片機系統1，無線發射裝置；接收模塊包括單片機系統2、無線接收裝置、蜂鳴器。基本工作過程為：水流傳感器檢測是否有流水情況，若有水流流動則產生脈衝信號並輸入整流電路處理輸出持續低電平信號，將低電平信號輸入單片機系統1，如果檢測到持續的流水信號超過了設定的時間限度(可根據用水場合個性化設置時間限度)，則發射警示信號到無線接收裝置並利用單片機系統2發出指令，觸發蜂鳴器報警，從而實現異常用水遠程無線監控。該裝置採用無線傳輸技術，因此可以將接收端安放在一千米以內的管理辦公室，進行遠程監控用水異常(過量用水或漏水)現象，具有很好的節水效益。
【專利說明】
基於單片機的異常用水遠程監控報警裝置
【技術領域】
[0001]單片機控制技術是一種應用廣泛的智能控制技術，單片機具有體積小、控制功能強、功耗低、環境適應能力強、擴展靈活和使用方便等優點，用單片機可以構成形式多樣的控制系統、數據採集系統、通信系統、信號檢測系統、無線感知系統、測控系統、機器人等應用控制系統。另外，利用遠程無線傳輸技術，實現對公共場所異常用水（過量用水或漏水）進行無線遠程監控報警的目的。
[0002]本發明是對單片機控制技術以及無線傳輸技術的一種實際應用，將水流信號轉換成電信號處理，並且採用無線遠程傳輸技術，能夠方便、高效地解決用水浪費的現象，達到了節約用水，保護水資源的目的。
【背景技術】
[0003]水是一種寶貴的資源，對於人類來說，淡水資源尤其珍貴。我國又是一個水資源極其匱乏的國家，人均水資源僅為世界平均水平的四分之一。因此，節約用水，防止水資源浪費，勢在必行。
[0004]在我們日常生活中，水資源浪費的現象屢見不鮮。我們經常遇到水管漏水但是相關管理人員沒有及時發現從而造成自來水白白地浪費的現象。也有人過量用水，造成水資源很大浪費，所以，在公共場所安裝過量用水或漏水監控報警裝置不失為一種有效的節水措施。
[0005]本裝置採用單片機智能控制並利用遠程無線傳輸技術，能夠及時有效地遠程監控用水異常的情況，且使用方便，易於操作，還符合當前節約用水的環保主題，具有很好的應用前景和節水效益。
【發明內容】
[0006]本發明所要解決的技術問題是為公共場所提供用水遠程無線監控報警的裝置。
[0007]本發明採用的技術方案是：
[0008]由水流傳感器檢測流水流動信號，如有，則輸出一個高頻矩形脈衝，接著進入整流電路，並用lm324晶片將信號變成持續的低電平信號，該信號進入單片機I中，若低電平信號持續達到限定的時間，說明這段時間一直有流水，連續用水超過預設時間可以判斷為用水異常，則單片機系統I發射警示信號；接收裝置即單片機系統2接受該警示信號後觸發蜂鳴器，從而達到報警的目的。
[0009]整個設計系統包括發射和接收兩大模塊（如圖I所示），具體組成如下：發射模塊：包括水流傳感器、信號整流電路、單片機系統I、無線發射；接收模塊：單片機系統2、無線接收。
[0010]本發明要實現的功能是：用5v的電源對各模塊供電，當達到上述條件時接收模塊蜂鳴器發出響聲，實現遠程（一千米內）用水異常監控報警的目的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖I監控報警系統模塊結構示意圖；
[0012]圖2整流比較電路；
[0013]圖3發射模塊單片機系統I電路；
[0014]圖4接收模塊單片機系統2電路。
【具體實施方式】
[0015]下面結合實例和附圖對本發明的具體實施做出詳細說明。
[0016]水流傳感器接用水管處，用5v電源對其供電，檢測有無水流情況，若無流水，則不輸出信號，若有水流發生，輸出佔空比約50%，高低電平分別為O. 5v、5v的矩形波脈衝，然後該信號送入整流比較電路。
[0017]如圖2所示，信號通過一個大電容，對水流傳感器輸出的矩形波脈衝整流，縮小電壓幅值，利用lm324電壓比較器設置合適的參考電壓（共設置兩個，分別大於和小於整流後的兩個電壓幅值），電壓比較之後通過一個與門電路，輸出連續的低電平，然後將信號送入單片機系統I。
[0018]如圖3所示，單片機系統I接收整流電路輸出的信號，如果信號（低電平）持續時間超過所設置的限度（意味著這段時間一直在流水），可以判斷為用水異常，結果送入無線模塊並發射出去。對於所設置的時間限度，通過一個多檔開關控制（可根據具體用水場合正常用水情況個性化設置）。在沒有達到報警時間內，若用水停止，視為正常用水，計時器自動復位，可避免誤報警。若持續用水達到報警時間，則發出無線警示信號。
[0019]如圖4所示，當無線接收裝置接收到來自無線發射裝置發出的警示信號時，通過單片機觸發蜂鳴器動作，提示管理員有用水異常情況，實現報警，從而達到用水監控的目的。
[0020]綜上所述：整個系統接通5V電源（或利用轉換器插入220V插座），打開開關，只需觀察無線接收模塊的蜂鳴器是否發出警示報警，即可實現對異常用水進行遠程監控的功倉泛。
[0021]主要特點：
[0022]I)採用無線傳輸技術，可實現無線遠程（1000米內）異常用水監控報警功能；
[0023]2)利用單片機進行計時復位和對信號進行識別，在設置的時間限度內一旦有水流停止，則判定為正常用水，計時器能自動復位，能有效避免誤報警現象；
[0024]3)具有很好的應用前景和良好的節水效益；
[0025]4)結構簡單，採用水管接頭，易於嵌入已有水管，操作方便；
[0026]5)單片機控制程序代碼可根據具體用水場所的用水情況改寫，智能化高且適應性強；
[0027]6)異常用水報警時間限度可根據具體場合正常用水情況個性化多檔設置；
[0028]7)由於本系統採用的無線發射和接收裝置具有一一對應的特點，因此出現報警能夠快速準確地定位異常用水或漏水的位置。
【權利要求】
1.基於單片機的異常用水遠程監控報警裝置，其特徵在於包含兩個功能模塊:發射模塊:水流傳感器⑴、整流電路⑵、單片機系統I⑶、無線發射裝置⑷；接收模塊:單片機系統2(5)、無線接收裝置(6)。通過這兩個模塊，可使整個監控報警系統正常工作。
2.根據權利要求1所述的基於單片機的異常用水遠程監控報警裝置，其特徵在於，通過所述裝置(I)檢測有無水流。可實現功能:若無水流，則沒有輸出，若有水流，輸出佔空比約50%，高低電平分別為0.5v、5v的矩形波脈衝信號。
3.根據權利要求1所述的基於單片機的異常用水遠程監控報警裝置，其特徵在於，通過所述的整流電路(2)中，利用電容及lm324晶片進行電壓比較。可實現功能:對水流傳感器輸出的矩形波脈衝整流，縮小電壓幅值，利用lm324電壓比較器設置合適的參考電壓(共設置兩個，分別大於和小於整流後的兩個電壓幅值)，電壓比較之後通過一個與門電路，輸出連續的低電平，然後將低電平信號送入單片機系統I。如果信號(低電平)持續時間超過所設置的限度(意味著這段時間一直在流水)，可以判斷為用水異常，立即產生指令送入無線模塊並發射出去。可以通過一個多檔開關控制(設置)過量用水時間限度，時間限度可根據具體用水場合正常用水情況個性化設置。在沒有達到報警時間內，若用水停止，視為正常用水，計時器自動復位，可避免誤報警。若持續用水達到報警時間限度，則發出指令信號至無線發射模塊。
4.根據權利要求1所述的基於單片機的異常用水遠程監控報警裝置，其特徵在於，所述無線發射裝置(4)。可實現功能:當接收到單片機系統I發出的指令時，表明被監控場所存在過量用水或漏水現象，立即將報警警示信號通過無線發射裝置發射出去。
5.根據權利要求1所述的基於單片機的異常用水遠程監控報警裝置，其特徵在於，所述的單片機系統2 (5)，包含一個無線接收裝置(6)及蜂鳴器。可實現功能，當接收到來自無線發射裝置(4)的警示信號時，通過單片機觸發蜂鳴器發出報警提示音，提示管理辦公室人員存在異常用水(過量用水或漏水)現象，從而達到用水無線遠程監控目的。
【文檔編號】G08B21/18GK104332029SQ201410631032
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月12日 優先權日:2014年11月12日
【發明者】劉藝璇, 楊昕川, 劉光華, 徐廣玉, 劉榮福, 戴艮鴻 申請人:天津工業大學