一種水力發(fā)電型多功能水表的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種水力發(fā)電型多功能水表，包括水力發(fā)電系統(tǒng)和多功能遠傳水表系統(tǒng)，所述水力發(fā)電系統(tǒng)由微型水力發(fā)電機、整流器、蓄電池和逆變器組成，所述多功能遠傳水表系統(tǒng)由水量監(jiān)測單元、水壓監(jiān)測單元、水質監(jiān)測單元、閥門自控單元和無線通訊單元組成。本實用新型將自來水行業(yè)中相互獨立的水量、水質、水壓的監(jiān)測單元集于傳統(tǒng)的無線遠傳水表中，有利于提高供水安全性和便捷性，使用水管理集成化、智能化；同時，利用自來水管道中水流的富余水力動能進行水力發(fā)電，為多功能遠傳水表系統(tǒng)及用戶家用供給電能，實現(xiàn)水量、水壓、水質的在線監(jiān)測，以及閥門自控和無線通訊中的零消耗，實現(xiàn)自動化控制，符合節(jié)能減排、高效可靠、環(huán)境友好的環(huán)保設計理念，適宜作為智慧城市給水物聯(lián)網中的用水智能終端設施。
【專利說明】
一種水力發(fā)電型多功能水表
技術領域
[0001]本實用新型涉及供水水表，尤其是涉及一種水力發(fā)電型多功能水表。
【背景技術】
[0002]在城市供水管網系統(tǒng)設計時，其供水最不利點往往在距離水廠的最遠處或地勢最高處，為保證最不利點處用戶的水壓、水量滿足國家規(guī)范要求，當市政供水壓力不滿足要求時常需進行二次加壓供水，故建筑給水常分為市政壓力直供給水、二次加壓供水以及二者相結合供水三種形式，當最不利點處用戶水壓滿足供水要求時，其他普通用戶處的供水壓力就會有不同程度的富余量，且靠近水廠、地勢較低以及二次加壓供水中低層用戶的入戶壓力會遠大于其所需供水壓力，甚至在現(xiàn)有的很多高層建筑中采用水頭損失很大的減壓閥來防止壓力過大造成的管道及附件漏水、損壞以及低層出流量大、噪聲等不利影響，造成了能源的浪費。
[0003]在城市供水管網系統(tǒng)中，長期以來，水壓的監(jiān)測往往靠水務部門根據城市特定的測壓點來進行監(jiān)測，而這種壓力監(jiān)測方式僅適合城市區(qū)域性大范圍水壓監(jiān)測，難以覆蓋到具體用戶，當用戶的水壓因故導致不足或水壓過大等異常情況時，其水壓信息往往不能第一時間反饋給水務部門和用戶本身，進而給用戶正常用水帶來不便，甚至造成水資源浪費、影響管網供水安全等問題;城市發(fā)生水污染事件時，用戶常常在信息獲知上存在滯后性，因此往往易飲用污染初期的自來水，同時由于水質污染發(fā)生時，即使最終水污染源頭得以治理，但管網中仍會殘留污染物，故再次使用之前需要將管網中殘存的受污染水排凈后方可使用，但用戶難以直觀判斷自家水質是否安全、達標。
[0004]目前國內主流智能水表主要有光電直讀表、攝像式直讀表、活兒式脈沖表、IC卡式(預付費)水表及無線遠傳水表，水表作為水務部門與用戶之間的連接終端，目前其主要功能仍局限于監(jiān)測用戶水量。
【實用新型內容】
[0005]針對現(xiàn)有城市給水管網系統(tǒng)及用戶水務監(jiān)測技術存在的不足，本實用新型提供一種利用充分利用自來水水力動能，實時在線監(jiān)測用戶水壓、水質和水量，可實現(xiàn)遠程自動化控制，節(jié)約能源、技術先進、實用性較高的水力發(fā)電型多功能水表。
[0006]為解決公知技術中存在的技術問題，本實用新型所采用的技術方案如下:
[0007]一種水力發(fā)電型多功能水表，其特征在于:包括水力發(fā)電系統(tǒng)、自控閥門和多功能遠傳水表系統(tǒng)，水力發(fā)電系統(tǒng)、自控閥門和多功能遠傳水表系統(tǒng)沿給水管道水流方向依次安裝。所述水力發(fā)電系統(tǒng)由微型水力發(fā)電機、整流器、蓄電池和逆變器組成，所述多功能遠傳水表系統(tǒng)由水量監(jiān)測單元、水壓監(jiān)測單元、水質監(jiān)測單元、閥門自控單元和無線通訊單元組成;所述微型水力發(fā)電機安裝在給水管道上，微型水力發(fā)電機、整流器、蓄電池依次相接，蓄電池分別與多功能遠傳水表系統(tǒng)中水量監(jiān)測單元、水壓監(jiān)測單元、水質監(jiān)測單元、閥門自控單元、無線通訊單元以及用戶生活中的DC負載相接;所述蓄電池與逆變器相連后接至用戶的AC負載。
[0008]所述多功能遠傳水表系統(tǒng)中的水量監(jiān)測單元、水壓監(jiān)測單元、水質監(jiān)測單元、閥門自控單元均與無線通訊單元相連，閥門自控單元與自控閥門連接，自控閥門為電動閥門。
[0009]該裝置還包括備用電源，所述備用電源分別與水量監(jiān)測單元、水壓監(jiān)測單元、水質監(jiān)測單元、閥門自控單元、無線通訊單元連接。
[0010]本實用新型涉及的水力發(fā)電型多功能水表應用時，水力發(fā)電系統(tǒng)、自控閥門和多功能遠傳水表系統(tǒng)依次沿給水管道水流方向安裝，自來水經給水管道首先進入水力發(fā)電系統(tǒng)中的微型水力發(fā)電機，在保證用戶水壓滿足供水要求的前提下，微型水力發(fā)電機利用自來水的富余動能進行水力發(fā)電，微型水力發(fā)電機將產生的交流電通過整流器處理為直流電后存儲在蓄電池中。蓄電池分別為多功能遠傳水表系統(tǒng)中水量監(jiān)測單元、水壓監(jiān)測單元、水質監(jiān)測單元、閥門自控單元、無線通訊單元以及用戶生活中的DC負載提供電能；同時，蓄電池還與逆變器相接，通過逆變器將直流電轉化為交流電，為用戶生活中的交流荷載供給電能。當水流通過自控閥門經過多功能遠傳水表系統(tǒng)時，其水量、水壓及水質信息均可分別被多功能遠傳水表系統(tǒng)中的水量監(jiān)測單元、水壓監(jiān)測單元和水質監(jiān)測單元所實時監(jiān)測，閥門控制單元與自控閥門相接并控制其開啟與關閉。水量監(jiān)測單元、水壓監(jiān)測單元和水質監(jiān)測單元將其監(jiān)測信息傳輸給無線通訊單元，并由無線通訊單元將信息最終傳遞給用戶及水務部門。閥門控制單元與無線通訊單元相連，當水量監(jiān)測單元、水壓監(jiān)測單元和水質監(jiān)測單元監(jiān)測出用戶的水量、水壓、水質發(fā)生較大異常時，用戶和水務部門可通過無線通訊單元將控制指令發(fā)送至閥門自控單元，從而對自控閥門實現(xiàn)遠程控制。
[0011]當自來水的富余動能不足時，啟動備用電源為多功能遠傳水表系統(tǒng)中水量監(jiān)測單元、水壓監(jiān)測單元、水質監(jiān)測單元、閥門自控單元、無線通訊單元供給電能。
[0012]本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是:本實用新型由于采用上述技術方案，充分利用自來水管道中水流的富余水力動能進行發(fā)電，為多功能遠傳水表系統(tǒng)及用戶家用供給電能的同時，實現(xiàn)水量、水壓、水質的在線監(jiān)測，以及閥門自控和無線通訊中的零消耗，是一種可實現(xiàn)遠程自控、節(jié)能減排、高效可靠、環(huán)境友好的，適宜作為智慧城市給水物聯(lián)網中的用水智能終端。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型所述的水力發(fā)電型多功能水表的結構示意圖。
[0014]圖中標記說明:
[0015]1、水力發(fā)電系統(tǒng)2、多功能遠傳水表系統(tǒng)
[0016]3、微型水力發(fā)電機4、水量監(jiān)測單元
[0017]5、水壓監(jiān)測單元6、給水管道
[0018]7、整流器8、自控閥門
[0019]9、水質監(jiān)測單元10、用戶
[0020]11、逆變器12、蓄電池
[0021]13、閥門自控單元14、AC負載
[0022]15、DC負載16、無線通訊單元
[0023]17、備用電源
【具體實施方式】
[0024]為能進一步了解本實用新型的內容、特點及功效，結合附圖對本實用新型的技術方案做進一步說明。
[0025]本實用新型涉及的水力發(fā)電型多功能水表包括水力發(fā)電系統(tǒng)1、自控閥門8和多功能遠傳水表系統(tǒng)2，水力發(fā)電系統(tǒng)1、自控閥門8和多功能遠傳水表系統(tǒng)2沿給水管道6水流方向依次安裝。所述水力發(fā)電系統(tǒng)I由微型水力發(fā)電機3、整流器7、蓄電池12和逆變器11組成，所述多功能遠傳水表系統(tǒng)2由水量監(jiān)測單元4、水壓監(jiān)測單元5、水質監(jiān)測單元9、閥門自控單元13和無線通訊單元16組成;所述微型水力發(fā)電機3安裝在給水管道6上，微型水力發(fā)電機
3、整流器7、蓄電池12依次相接，蓄電池12分別與多功能遠傳水表系統(tǒng)2中水量監(jiān)測單元4、水壓監(jiān)測單元5、水質監(jiān)測單元9、閥門自控單元13、無線通訊單元16以及用戶10生活中的DC負載相接;所述蓄電池12與逆變器11相連后接至用戶10的AC負載。
[0026]所述多功能遠傳水表系統(tǒng)2中的水量監(jiān)測單元4、水壓監(jiān)測單元5、水質監(jiān)測單元9、閥門自控單元13均與無線通訊單元16相連，閥門自控單元13與自控閥門8連接，自控閥門8為電動閥門。
[0027]該裝置還包括備用電源17，所述備用電源17分別與水量監(jiān)測單元4、水壓監(jiān)測單元
5、水質監(jiān)測單元9、閥門自控單元13、無線通訊單元16連接。
[0028]本實用新型涉及的水力發(fā)電型多功能水表應用時，水力發(fā)電系統(tǒng)1、自控閥門8和多功能遠傳水表系統(tǒng)2依次沿給水管道6水流方向安裝，自來水經給水管道6首先進入水力發(fā)電系統(tǒng)I中的微型水力發(fā)電機3，在保證用戶10水壓滿足供水要求的前提下，微型水力發(fā)電機3利用自來水的富余動能進行水力發(fā)電，微型水力發(fā)電機3將產生的交流電通過整流器7處理為直流電后存儲在蓄電池12中。蓄電池12分別為多功能遠傳水表系統(tǒng)2中水量監(jiān)測單元4、水壓監(jiān)測單元5、水質監(jiān)測單元9、閥門自控單元13、無線通訊單元16以及用戶10生活中的DC負載15提供電能；同時，蓄電池12還與逆變器11相接，通過逆變器11將直流電轉化為交流電，為用戶10生活中的AC負載14供給電能。當水流通過自控閥門8經過多功能遠傳水表系統(tǒng)2時，其水量、水壓及水質信息均可分別被多功能遠傳水表系統(tǒng)2中的水量監(jiān)測單元4、水壓監(jiān)測單元5和水質監(jiān)測單元9所實時監(jiān)測，閥門控制單元與自控閥門8相接并控制其開啟與關閉。水量監(jiān)測單元4、水壓監(jiān)測單元5和水質監(jiān)測單元9將其監(jiān)測信息傳輸給無線通訊單元16，并由無線通訊單元16將信息最終傳遞給用戶10及水務部門。閥門控制單元與無線通訊單元16相連，當水量監(jiān)測單元4、水壓監(jiān)測單元5和水質監(jiān)測單元9監(jiān)測出用戶10的水量、水壓、水質發(fā)生較大異常時，用戶10和水務部門可通過無線通訊單元16將控制指令發(fā)送至閥門自控單元13，從而對自控閥門8實現(xiàn)遠程控制。
[0029]當自來水的富余動能不足時，啟動備用電源17為多功能遠傳水表系統(tǒng)2中水量監(jiān)測單元4、水壓監(jiān)測單元5、水質監(jiān)測單元9、閥門自控單元13、無線通訊單元16供給電能。
【主權項】
1.一種水力發(fā)電型多功能水表，其特征在于:包括水力發(fā)電系統(tǒng)、自控閥門和多功能遠傳水表系統(tǒng)，水力發(fā)電系統(tǒng)、自控閥門和多功能遠傳水表系統(tǒng)沿給水管道水流方向依次安裝;所述水力發(fā)電系統(tǒng)由微型水力發(fā)電機、整流器、蓄電池和逆變器組成，所述多功能遠傳水表系統(tǒng)由水量監(jiān)測單元、水壓監(jiān)測單元、水質監(jiān)測單元、閥門自控單元和無線通訊單元組成;所述微型水力發(fā)電機安裝在給水管道上，微型水力發(fā)電機、整流器、蓄電池依次相接，蓄電池分別與多功能遠傳水表系統(tǒng)中水量監(jiān)測單元、水壓監(jiān)測單元、水質監(jiān)測單元、閥門自控單元、無線通訊單元以及用戶生活中的DC負載相接;所述蓄電池與逆變器相連后接至用戶的AC負載;所述多功能遠傳水表系統(tǒng)中的水量監(jiān)測單元、水壓監(jiān)測單元、水質監(jiān)測單元、閥門自控單元均與無線通訊單元相連，閥門自控單元與自控閥門連接。2.根據權利要求1所述的水力發(fā)電型多功能水表，其特征在于:所述自控閥門為電動閥門。3.根據權利要求1所述的水力發(fā)電型多功能水表，其特征在于:所述的水力發(fā)電型多功能水表還包括備用電源，所述備用電源分別與水量監(jiān)測單元、水壓監(jiān)測單元、水質監(jiān)測單元、閥門自控單元、無線通訊單元連接。
【文檔編號】G01D21/02GK205483126SQ201620281265
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月6日
【發(fā)明人】蔣曉陽, 翟計紅, 薛林海, 吳國華, 馬敏杰
【申請人】鐵道第三勘察設計院集團有限公司