(12)实用新型专利
(10)授权公告号(10)授权公告号 CN 204375105 U (45)授权公告日(45)授权公告日 2015.06.03
(21)申请号 201420669513.7(22)申请日 2014.11.12
(73)专利权人天津工业大学
地址300387 天津市西青区宾水西道399号(72)发明人刘艺璇 杨昕川 刘光华 徐广玉
刘荣福 戴艮鸿(51)Int.Cl.
G08B 21/00(2006.01)G08B 25/10(2006.01)
权利要求书1页 说明书3页 附图2页
(54)实用新型名称
基于单片机的异常用水远程监控报警装置(57)摘要
本实用新型是基于单片机的异常用水远程监控报警装置，主要由发射和接收两个模块。发射模块包括水流传感器、信号整流电路、单片机系统1，无线发射装置；接收模块包括单片机系统2、无线接收装置、蜂鸣器。基本工作过程为：水流传感器检测是否有流水情况，若有水流流动则产生脉冲信号并输入整流电路处理输出持续低电平信号，将低电平信号输入单片机系统1，如果检测到持续的流水信号超过了设定的时间限度(可根据用水场合个性化设置时间限度)，则发射警示信号到无线接收装置并利用单片机系统2发出指令，触发蜂鸣器报警，从而实现异常用水远程无线监控。该装置采用无线传输技术，因此可以将接收端安放在一千米以内的管理办公室，进行远程监控用水异常(过量用水或漏水)现象，具有很好的节水效益。 C N 2 0 4 3 7 5 1 0 5 U CN 204375105 U
权 利 要 求 书
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1.基于单片机的异常用水远程监控报警装置，其特征在于包含两个功能模块：发射模块：水流传感器(1)、整流电路(2)、单片机系统1(3)、无线发射电路(4)；接收模块：单片机系统2(5)、无线接收电路(6)；其中水流传感器(1)、整流电路(2)、单片机系统1(3)、无线发射电路(4)顺次连接构成发射模块；单片机系统2(5)与无线接收电路(6)相连接构成接收模块；通过这两个模块，可使整个监控报警系统正常工作。
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说 明 书
基于单片机的异常用水远程监控报警装置
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技术领域
单片机控制技术是一种应用广泛的智能控制技术，单片机具有体积小、控制功能强、功耗低、环境适应能力强、扩展灵活和使用方便等优点，用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统、通信系统、信号检测系统、无线感知系统、测控系统、机器人等应用控制系统。另外，利用远程无线传输技术，实现对公共场所异常用水(过量用水或漏水)进行无线远程监控报警的目的。
[0002] 本发明是对单片机控制技术以及无线传输技术的一种实际应用，将水流信号转换成电信号处理，并且采用无线远程传输技术，能够方便、高效地解决用水浪费的现象，达到了节约用水，保护水资源的目的。
[0001]
背景技术
水是一种宝贵的资源，对于人类来说，淡水资源尤其珍贵。我国又是一个水资源极其匮乏的国家，人均水资源仅为世界平均水平的四分之一。因此，节约用水，防止水资源浪费，势在必行。
[0004] 在我们日常生活中，水资源浪费的现象屡见不鲜，我们经常遇到水管漏水但是相关管理人员没有及时发现从而造成自来水白白地浪费的现象。也有人过量用水，造成水资源很大浪费，所以，在公共场所安装过量用水或漏水监控报警装置不失为一种有效的节水措施。
[0005] 本装置采用单片机智能控制并利用远程无线传输技术，能够及时有效地远程监控用水异常的情况，且使用方便，易于操作，还符合当前节约用水的环保主题，具有很好的应用前景和节水效益。
[0003]
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为公共场所提供用水远程无线监控报警的装置。
[0007] 本发明采用的技术方案是：
[0008] 由水流传感器检测流水流动信号，如有，则输出一个高频矩形脉冲，接着进入整流电路，并用1m324芯片将信号变成持续的低电平信号，该信号进入单片机1中，若低电平信号持续达到限定的时间，说明这段时间一直有流水，连续用水超过预设时间可以判断为用水异常，则单片机系统1发射警示信号；接收装置即单片机系统2接受该警示信号后触发蜂鸣器，从而达到报警的目的。
[0009] 整个设计系统包括发射和接收两大模块(如图1所示)，具体组成如下：发射模块：包括水流传感器、信号整流电路、单片机系统1、无线发射；接收模块：单片机系统2、无线接收。
[0006]
本发明要实现的功能是：用5v的电源对各模块供电，当达到上述条件时接收模块
蜂鸣器发出响声，实现远程(一千米内)用水异常监控报警的目的。[0011] 1、基于单片机的异常用水远程监控报警装置包含两个功能模块：发射模块：水流
[0010]
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说 明 书
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传感器(1)、整流电路(2)、单片机系统1(3)、无线发射电路(4)；接收模块：单片机系统2(5)、无线接收电路(6)。其中水流传感器(1)、整流电路(2)、单片机系统1(3)、无线发射电路(4)顺次连接构成发射模块；单片机系统2(5)与无线接收电路(6)相连接构成接收模块。通过这两个模块，可使整个监控报警系统正常工作。[0012] 2、基于单片机的异常用水远程监控报警装置，其特征在于，通过所述装置(1)检测有无水流。可实现功能：若无水流，则没有输出，若有水流，输出占空比约50％，高低电平分别为0.5v、5v的矩形波脉冲信号。[0013] 3、基于单片机的异常用水远程监控报警装置通过整流电路(2)中电容及1m324芯片进 行电压比较，可实现功能：对水流传感器输出的矩形波脉冲整流，缩小电压幅值，利用1m324电压比较器设置合适的参考电压(共设置两个，分别大于和小于整流后的两个电压幅值)，电压比较之后通过一个与门电路，输出连续的低电平，然后将低电平信号送入单片机系统1。如果信号(低电平)持续时间超过所设置的限度(意味着这段时间一直在流水)，可以判断为用水异常，立即产生指令送入无线模块并发射出去。可以通过一个多档开关控制(设置)过量用水时间限度，时间限度可根据具体用水场合正常用水情况个性化设置。在没有达到报警时间内，若用水停止，视为正常用水，计时器自动复位，可避免误报警。若持续用水达到报警时间限度，则发出指令信号至无线发射模块。[0014] 4、基于单片机的异常用水远程监控报警装置的无线发射装置(4)可实现功能：当接收到单片机系统1发出的指令时，表明被监控场所存在过量用水或漏水现象，立即将报警警示信号通过无线发射装置发射出去。[0015] 5、基于单片机的异常用水远程监控报警装置的单片机系统2(5)，包含一个无线接收装置(6)及蜂鸣器。可实现功能，当接收到来自无线发射装置(4)的警示信号时，通过单片机触发蜂鸣器发出报警提示音，提示管理办公室人员存在异常用水(过量用水或漏水)现象，从而达到用水无线远程监控目的。附图说明
图1监控报警系统模块结构示意图；[0017] 图2整流比较电路；
[0018] 图3发射模块单片机系统1电路；[0019] 图4接收模块单片机系统2电路。
[0016]
具体实施方式
[0020] 下面结合实例和附图对本发明的具体实施做出详细说明。[0021] 水流传感器接用水管处，用5v电源对其供电，检测有无水流情况，若无流水，则不输出信号，若有水流发生，输出占空比约50％，高低电平分别为0.5v、5v的矩形波脉冲，然后该信号送入整流比较电路。[0022] 如图2所示，信号通过一个大电容，对水流传感器输出的矩形波脉冲整流，缩小电压幅值，利用1m324电压比较器设置合适的参考电压(共设置两个，分别大于和小于整流后的两个电压幅值)，电压比较之后通过一个与门电路，输出连续的低电平，然后将信号送入单片机系统1。
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说 明 书
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如图3所示，单片机系统1接收整流电路输出的信号，如果信号(低电平)持续时间超过所设置的限度(意味着这段时间一直在流水)，可以判断为用水异常，结果送入无线模块并发射出去。对于所设置的时间限度，通过一个多档开关控制(可根据具体用水场合正常用水情况个性化设置)。在没有达到报警时间内，若用水停止，视为正常用水，计时器自动复位，可避免误报警。若持续用水达到报警时间，则发出无线警示信号。[0024] 如图4所示，当无线接收装置接收到来自无线发射装置发出的警示信号时，通过单片机触发蜂鸣器动作，提示管理员有用水异常情况，实现报警，从而达到用水监控的目的。
[0025] 综上所述：整个系统接通5V电源(或利用转换器插入220V插座)，打开开关，只需观察无线接收模块的蜂鸣器是否发出警示报警，即可实现对异常用水进行远程监控的功能。
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说 明 书 附 图
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图1
图2
图3
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说 明 书 附 图
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图4
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