cold water meter
Esboço de água inteligente Medidor (AMR Água Medidor) 2019-09-17
Medidor de água inteligente

O medidor de água inteligente é um novo tipo de medidor de água que usa tecnologia microeletrônica moderna, tecnologia de detecção moderna e tecnologia de cartão inteligente IC para medir o consumo de água e conduzir transmissão de dados de água e liquidação transações Em comparação com os medidores tradicionais de água, que só têm as funções de coleta de fluxo e exibição de ponteiro mecânico do consumo de água, é uma ótima melhoria Além da gravação e exibição eletrônica de consumo de água, o medidor de água inteligente também pode controlar o consumo de água de acordo com o contrato e calcular automaticamente a taxa de água para o preço da água escada, e também pode executar a função de dados de água Armazenamento.


introdução

O medidor de água inteligente é um novo tipo de medidor de água e medidor de água tradicional que usa tecnologia microeletrônica moderna, tecnologia de detecção moderna e tecnologia de cartão inteligente IC para medir o consumo de água e conduzir transmissão de dados de água e liquidação transações. Geralmente, tem apenas coleta de fluxo e água de exibição de ponteiro mecânico consumo. Em comparação com as características, é uma ótima melhoria. Além da gravação e exibição eletrônica de consumo de água, o medidor de água inteligente também pode controlar o consumo de água de acordo com o acordo

Vantagens

1. Pode gravar e exibir eletronicamente a água consumo;
2. Pode controlar o consumo de água de acordo com o acordo e calcular automaticamente a taxa de água do preço da água escada, e ao mesmo tempo pode executar a função dos dados da água Armazenamento;
3. Transmissão de dados e liquidação de transação O cartão IC é realizado, que tem as características da transação conveniente, cálculo e banco. Liquidação.
Instalação do medidor de água.
1. Selecione o diâmetro correto da água Medidor;
2. Instale horizontalmente com a superfície voltada para cima e a direção da seta no caso é a mesma que a direção da água fluxo. A localização da instalação deve Evite a exposição, inundação, congelamento e poluição, e facilitar a desmontagem e a montagem e o medidor lendo. Os tubos recém-instalados devem ser limpos de cascalho, cânhamo e outros detritos no gasoduto antes de reabastecer o medidor de água para evitar o medidor de água Falha;
3. instalar válvulas no upstream e downstream do medidor de água e assegure-se de que todos sejam abertos quando usado;
4. Instale a montante e a jusante do medidor de água, a seção de tubo reta necessária ou seu retificador equivalente exige que o comprimento da seção de tubo reto a montante não seja menor do que 10d, e o comprimento da seção de tubo reto a jusante não é menor do que 5d (D é o diâmetro nominal da água metro). Para .. O fenômeno de corrente paredento causado pelo cotovelo ou na bomba centrífuga, o retificador deve ser instalado em frente ao tubo reto seção.
5. Quando Instalando o medidor de água, ele deve observar-se que a tomada de água do tubo a jusante do medidor de água é maior do que o medidor de água por mais do que 0,5 m, para que o medidor de água seja insuficiente devido ao fluxo de água no tubo A medição é incorreta.
6. O medidor de água tem excelente anti-entupimento desempenho, mas é sensível à siltação e ervas daninhas no gasoduto e deve ser evitado durante Use. Se Há lodo e ervas daninhas no gasoduto, ele deve ser limpo a tempo, caso contrário, isso afetará a medição normal da água metro.

considerações

1. Depois de substituir a bateria, você deve cobrir a prova de umidade cobrir e aperte os parafusos Caso contrário, o relógio não funcionará e o cartão será exibido E - 5.
2. Verifique regularmente a operação do medidor de água inteligente e preste atenção ao anticongelante em inverno.
3. Se A válvula foi instalada no pipeline, mas não foi entregue ou não é usada por um longo tempo (mais do que de uma semana), feche as válvulas dianteiras e traseiras da água inteligente Metro. A empresa não suportará as conseqüências
4. Se A exibição eletrônica do medidor de água inteligente não corresponde à roda de caracteres ou do medidor de água inteligente falha, a medição da roda de palavras deve prevalecer.
Pontos de proteção de inverno
Primeiro: Baseada em Água Os produtos devem ser bem protegidos Contra umidade e congelamento. Embora O medidor de água inteligente tem tecnologia inteligente avançada, isso não significa que o medidor de água inteligente "Água e fogo não invade ". A fim de garantir a operação normal do medidor de água, é melhor verificar o medidor de água regularmente. A temperatura no inverno é baixa. Mantenha-se aquecido e prestem atenção para cobrir a umidade. tampa.
Segundo: Evite o contato com as substâncias corrosivas. Substâncias corrosivas são fatais para o dano dos instrumentos de precisão do medidor de água inteligente e não devem ser tocados. Além disso, as fortes colisões e impactos também podem causar danos à água inteligente metros.
Terceiro: Não use o instrumento com forte função de interferência forte ou outra forte para se aproximar do medidor de água inteligente, caso contrário, isso fará com que a função do medidor de água inteligente seja confusa, ou mesmo diretamente "Strike".

características de medição

1. Condições de Uso: Temperatura da Água 0.1 ~ 30 ° C
2. Pressão da água Avaliação: MAP10
3. Clima e Mecânico Segurança do Ambiente Nível: Classe C.
4. Compatibilidade eletromagnética Nível: E2
5. Sensibilidade do perfil de fluxo Nível: U10 D5
6. Nível de perda de pressão : △ P25
7. Máximo permitido erro.
Primeiro, o principal desempenho técnico
1, ambiente de trabalho Temperatura: 0-50 ° C.
2, relativo umidade: ≤ 85%
3, a água medida Temperatura: Medidor de água fria 0-50 ° C; Medidor de água quente 0-90 ° C; Medidor de água pura 0-35 ° C.
4. Trabalhando Pressão: 0.02MPA ~ 1MPA
5. Técnico Parâmetros:
Precisão classe e faixa de fluxo


método de teste

A inspeção do medidor de água inteligente é realizada de acordo com as condições técnicas de cada fabricante e GB / T778. Inspeção Itens: Inspeção visual (incluindo dimensões externas, etc.), teste hidráulico, erro de indicação, medição de fluxo e desgaste acelerado Teste. O número de medidores de água a serem testados é de pelo menos três, e é necessário aumentar o número de medidores de água a serem testados, até um máximo de 10.

Armazenamento de Embalagens e Transporte
Cada medidor de água inteligente deve ter um pacote pequeno separado e evitar colisões durante transporte e manuseio. O medidor de água deve ser colocado horizontalmente. O medidor de água é um instrumento e as embalagens externas devem tem óbvio "para cima" e "luz" marcas. O medidor de água deve ser armazenado em local seco Onde A temperatura ambiente é 5-40 ° C e o ar não contém mídia corrosiva.

Indicadores técnicos

Fonte de alimentação Tensão: 3.6V bateria de lítio.
Quiescente Corrente: ≦ 10ua ..
Limite de erro de indicação.
A, do fluxo mínimo (Qmin) para a zona baixa, excluindo o fluxo de fronteira (Qt): ± 5%
B, do fluxo de demarcação (Qt) Para incluir alta seção de fluxo de interceptação (QS): ± 2%
Classificado de trabalho Pressão: ≦ 1.6MPA
Ambiente Temperatura: (0.1∽ + 50) ° C
relativo umidade: (30% ∽95%) RH 12, pressão Perda: ≤0.063mpa
Sensibilidade do perfil de fluxo Nível: U10, D5
Clima e Mecânico Segurança do Ambiente Nível: Classe B.
Compatibilidade eletromagnética Nível: E1

direção de desenvolvimento

Transmissão remota e tecnologia de sistema de leitura automática é uma direção do medidor de água inteligente Desenvolvimento. O medidor de água do tipo inteligente pré-pago função "primeiro pagar e depois usar Água " Não pode se tornar o único meio restritivo para a coleta de taxas de água após a civilização social se desenvolve a uma certa altura. Na fase atual dos países desenvolvidos, eles são aplicados dentro da empresa para medir a Salvamento de água Controle de indicadores de plano nominal e água real consumo. Há também faculdades internas e universidades para salvar Água. Nos dormitórios dormitórios, a água do cartão também é controlada por água inteligente metros. O uso de medidores de água inteligente que diretamente pré-pago Água para Residentes O abastecimento de água na sociedade não defende o uso de água após a primeira página. Para .. eles, esta questão está relacionada ao "Humano Direitos" Emissão para bebedores, que não têm dinheiro, beber água ainda é sua Direito de sobreviver, então esta medida não é implementada. Desde a fundação do país, desde o dia Quando As famílias têm abastecimento de água, fonte de alimentação e fornecimento de gás, o procedimento de pagamento pelo primeiro uso e pós-pagamento foi implementado. Mudando a água depois de pagar primeiro é uma espécie de resistência aos corações dos residentes. Além disso, a fonte de alimentação e o fornecimento de gás ainda mantêm a lei de primeiro uso e pós-pago, a economia é desenvolvida, os padrões de vida dos residentes são altos e Reino ideológico também é melhorado. A lei de pagar pela água primeiro não causará problemas sociais da taxa de água atrasos. Portanto, a civilização social progrediu, e esse tipo de medidas pré-pagas não é uma medida ideal. Portanto, a forma pré-paga do medidor de água do tipo de cartão inteligente vira gradualmente para a direção da transmissão remota e leitura automática Sistema.
Além disso, devido ao uso do tipo de cartão medidor de água, além do reparação voluntária ou re-compra da recarga de água, a informação de operação do medidor de água pode ser transmitida para o centro de informações do sistema, e o gerente deve chegar ao local Onde O medidor de água é instalado para saber a operação da água metro. Acontecendo. Se O medidor de água é revertido e a água recarregada é usada, o medidor de água não pode feche automaticamente a válvula, ou até mesmo o usuário remove o medidor de água e usa diretamente Água. Apenas o pessoal de gerenciamento pode chegar ao local Onde O medidor de água é instalado. Portanto, durante o uso de vários cartões medidores de água, o departamento de gestão não pode Acompanhe a operação da água Medidor. Deve ser equipado com determinado pessoal para inspecionar regularmente o giro no local da água metro. Caso contrário, a falha do medidor de água e a quantidade de água faltando não podem ser conhecido. Portanto, a transmissão remota e a tecnologia de sistema de leitura automática é uma direção do desenvolvimento de água inteligente metros.
Nós conduziram pesquisas sobre o uso de medidores pré-pagos em muitos países industrializados, como os Estados Unidos, Alemanha, França, Itália, Austrália, etc.. Tenha muitos sistemas de leitura automáticos de leitura para coleta de dados inteligentes do medidor de água, com transmissão remota, sensor de controle remoto e coleção. E A coleta centralizada de metros de água inteligentes é amplamente utilizada nos países industrializados, especialmente nos Estados Unidos, como Texas, Virgínia, Colorado, Wisconsin e So On. A função de leitura automática do medidor de água inteligente tem sido amplamente utilizada na empresa para controlar os indicadores de plano de controle de consumo de água e água real consumo. Há também faculdades e universidades para salvar Água. O dormitório do dormitório escolar também usa o sistema de leitura automática do Medidor de Água Inteligente para Controle.

Projeto

introdução

Porque De sua mudança fundamental no método tradicional de leitura do medidor, o medidor de água inteligente implementa o modo de carga de comprar água para cartões. Com base na economia de mão-de-obra, também resolve os atrasos da taxa de água que há muito atormentaram a indústria de abastecimento de água e fornecerão diretamente Água. A indústria traz grandes benefícios econômicos. Portanto, sua implementação é cada vez mais otimista. Como Para otimizar o projeto do medidor de água em termos de tecnologia, desempenho e preço será a chave para o problema

componente

2.1 O medidor de água da base da comunicação
O medidor de água básico da comunicação é instalar o dispositivo de sinalização no medidor de água mecânica comum para fornecer o sinal de medição para o circuito eletrônico de controle principal do medidor de água para realizar medição automática de água O dispositivo de transmissão do medidor de água é composto por um pequeno aço magnético e um elemento sensível magnético em uma determinada relação posicional. Quando uma unidade de medição (geralmente 0,01 m3 ou 0,1 M3) de fluxos de água, o elemento de detecção magnética envia um sinal de pulso para o principal circuito de controle é usado para contando. Elementos de sensoridade magnética comumente usados ​​são dois tipos de switches de reed e salão Elementos. O interruptor Reed ocupa uma clara vantagem na micro-potência alimentada pela bateria Medidor de água inteligente devido a sua estática Zero-Power desempenho e a vida útil da de alta qualidade Interruptor Reed mais do que 1 milhão de vezes pode atender plenamente o ciclo de vida da água metro. O consumo de energia dos elementos do salão é geralmente no nível da MA, embora Novos produtos com micro consumo de energia surgiram (tal como Elemento Hall Allegro A3210, que tem um consumo de energia estática de apenas 1μA), mas seu preço é relativamente caro.
2.2 válvula de controle
O medidor de água inteligente controla a válvula de entrada de água do medidor de água através do circuito de controle principal para atingir o objetivo de controlar a Água. Portanto, confiabilidade deve seja o ponto de design da Válvula Nos primeiros dias do design do medidor de água inteligente, as válvulas solenóides devem ser dito ser uma escolha comum Porque de sua estrutura simples e baixa potência consumo. No entanto, após testes repetidos, suas deficiências são inevitavelmente expostas. Resumidamente, antes de tudo, a válvula eletromagnética tem resistência sísmica pobre, que também é a fraqueza mais mortal. Em segundo lugar, as partes plásticas na válvula solenóide são facilmente deformadas e corroídas no ambiente de imersão a longo prazo, afetando assim o desempenho de comutação da válvula Portanto, a tendência de design da válvula elétrica entrou em looking in sendo. Embora, em comparação com a válvula solenóide, sua estrutura é mais complicada e o consumo de energia é maior. No entanto, sob a premissa de confiabilidade, a válvula elétrica deveria tem mais aplicação Perspectivas. adicionais ajustes são necessários na estrutura O Bedable A válvula elétrica é um design ideia. A válvula é projetada para conduzir a válvula elétrica por condução eletromagnética para reduzir a energia consumo.
2.3 Circuito de controle principal
2.3.1 Diagrama de blocos de estrutura
figura 1
2.3.2 Seleção da CPU.
Medidor de água inteligente é um pequeno sistema alimentado por bateria, portanto, seleção da CPU deve Concentre-se em baixa tensão, baixo consumo de energia, alta carga capacidade. As vantagens gerais de Microchip's Pic Family of Microcontroladores são claros. E Seu conjunto de instruções reduzidas exclusivas (RISC) Arquitetura de Estrutura e Bus Harvard pode economizar metade do código do programa em comparação com semelhante chip único Microcomputadores, e a velocidade de instrução pode ser aumentada em cerca de cinco vezes, por isso é uma escolha ideal. A partir da perspectiva do desempenho de custos, Pic16C57 e pic16c62 são duas boas escolhas. Eles todos têm sua próprio watchdog temporizador. O primeiro é 2k * 12-bit Eprom, 80 * 8-bit Ram, 20 I / O portas; Este último tem 2k. * 14 bits Eprom, 128 Ram, 20 I / O portas e 7-nível interrupções. De curso, o pic16c57 é mais barato, mas porque de sua não-disruptiva Função, só pode usar o modo de consulta no software design. Em comparação com o modo de interrupção, é menos poderoso em termos de economia de energia, mas tem pouco Efeito.
2.3.3 memória de dados.
A memória de dados é usada para armazenar várias informações sobre o medidor de água calculada e processada pela CPU, como o valor da compra da água, o consumo de água, o código do usuário e a asse. Atmel's 256 * 8-bit E2prom Memória de uso geral at24lc01 é fácil de usar e muito barato, e pode atender plenamente os requisitos de uso. Embora Há muitos programáveis ​​ Monitoramento e Encripposição de memórias que são superiores no desempenho, não são necessários em produtos, como medidores de água inteligente Porque As placas são seladas no medidor de água e na troca de dados entre a CPU e a memória Não há interface externa, então ele não está importa se a serra é roubada.
2.3.4 lendo e escrevendo do
Cartão IC O módulo de leitura e escrita do cartão IC é o circuito de interface lógico do circuito de controle principal e do cartão IC IT deveria Em primeiro lugar, perceba a fonte de alimentação ao cartão IC e atender aos requisitos do não alimentado conectando e desligando. Pode causar danos ao cartão IC ou até mesmo danificar o cartão IC. Isso pode ser alcançado por hardware e software. Como mostrado na Figura 2, quando A CPU detecta a inserção do cartão IC através do interruptor de detecção do cartão IC do suporte do cartão IC, o iC-PWR Porta emite um nível baixo após um atraso adequado (sobre 10ms), e o sistema é controlado pela Low-Power Transistor 9012. + 5V Fonte de alimentação Corte, da mesma forma, no desenho de software, quando A leitura e a escrita do cartão IC é concluída, a IC-PWR A porta é emitida com um alto nível no tempo, e a fonte de alimentação do cartão IC é cortada, para que o cartão IC seja puxado Out.
Além disso, todas as partes da interface do cartão IC devem ser adicionado com proteção contra braçadeira Diodos. Estes Os diodos podem tornar a tensão em cada pino estritamente controlar entre -VD ~ VCC + VD (VD é a queda de tensão para a frente do diodo, geralmente em torno de 0,6V). Desta forma, é possível suprimir o transitório sobretensão Causada pelo jitter da borda da interferência da linha e da mudança de nível lógico, e medidas de proteção adicionais para o cartão IC.
Figura 2
2.3.5 Controle de válvula de comutação
O interruptor da válvula do medidor de água é realizado pelo desligamento da CPU no circuito elétrico de chave de acordo com certas condições de comutação O desenho do controle do on-off A válvula deve dominar dois pontos: Primeiro, controle o switch no software O tempo de saída atual do circuito da válvula, isto é, o tempo de condução do loop, a hora é muito longa, a bateria consome muita energia; A hora é curta demais para trocar de forma confiável a válvula. O segundo é ter um circuito de armazenamento para fechar a válvula no hardware circuito. Quando A fonte de alimentação é desenergizada, o circuito pode liberar a energia no tempo e fechar a válvula
2.3.6 Detecção de baixa tensão
A detecção de baixa tensão é um problema muito importante para o Único chip microcomputador Sistema. Ele desempenha um papel em garantir uma operação confiável do sistema e evitando os dados erros. O mesmo é verdade para o desenho de água inteligente metros. Especificamente, quando O sistema é alimentado a uma tensão limítrea (a tensão do limiar deve ser maior do que a tensão de operação mínima da CPU), o sinal é transmitido para a CPU através do circuito de detecção de tensão correspondente, e os recursos da CPU o sistema em tempo. O detector de tensão pode ser selecionado de Hetai's HT70 série, que tem um preço baixo e completo especificações.
2.3.7 exibindo.
A informação do medidor de água inteligente (água Armazenamento, status de válvula de comutação, status da bateria, etc.) A exibição pode ser preenchida pelo cristal líquido serial módulo. A interface entre o módulo de cristal líquido serial e a CPU é simples, ocupando apenas três linhas de interface de dados, wr e cs. Comparado com módulos LCD paralelos, ele economiza muito CPU I / O Porta Recursos. Além disso, a fim de atender aos requisitos de baixo consumo de energia, tanto quanto possível, o LCD pode ser normalmente em um estado de sono, e o cartão é despertado para exibir it.
2.3.8 Sinal de pulso Processando o sinal de pulso
do medidor de água da base de sinal deve ser tratado como "Anti-Jitter" em software design. Porque Na vida real, muitas vezes encontramos tal, situação: quando Uma certa quantidade de ar entra no tubo de água, a água é aberta e o tubo de água irá vibrar instantaneamente. Se A posição do aço magnético e do tubo de reed é apenas em um estado crítico. , o sinal de pulso será enviado para a CPU continuamente, para que a CPU não possa contar corretamente. A medida correspondente é quando A CPU recebe um sinal de pulso e, em seguida, atrasa-o apropriadamente (O atraso pode ser, desde que o tempo máximo de sucção do aço magnético e o interruptor Reed seja menor do que a sobrecarga do medidor de água Fluxo). É então verificado Seja O sinal ainda está presente, e se não, é considerado um sinal falso
2.3.9 Anti-ataque módulo o.
anti-ataque O módulo é um circuito de proteção que é projetado para causar ataques maliciosos na baioneta por meio de alta tensão e estática Eletricidade. como beijing qiqi Empresa, FUGEN Empresa e outros fabricantes domésticos têm produtos moldados que podem ser fornecidos, e o desempenho é relativamente confiável.
2.4 seleção de cartão.
O cartão IC pode ser dividido em três Categorias: Cartão de memória comum, cartão de criptografia lógica e cartão CPU. O cartão serve como transportadora para transmitir informações entre o usuário e o departamento de abastecimento de água. Além disso, como um dinheiro eletrônico, a segurança é uma consideração primordial além da confiabilidade.
Chips de cartão de memória comum não têm segurança lógica. Designers geralmente consideram a criptografia de dados combinando certos algoritmos de criptografia e rolamento Armazenamento. No entanto, desde O conteúdo do cartão de memória comum pode ser lido diretamente por dispositivos de leitura de cartão, os dados podem ser lidos. É arbitrariamente falsificado, e os dados reais é muito provável de ser repetidamente comparado e comparado, então a segurança é fraca e não é recomendada.
O cartão de criptografia lógico fornece a função de comparação de senha de hardware lógica do circuito Em circunstâncias normais, apenas a senha do usuário e a senha da área de aplicativo podem acessar os dados na área do aplicativo do cartão e o contador de senha estão definidos no cartão Depois que o número de senhas incorretas for inserido, o contador de senha é configurado. O número de vezes, o cartão será Bloqueio. No entanto, os dados são transmitidos no código claro no i / o porto do cartão Se Os dados são obtidos pelo dispositivo "escutas", a finalidade de fazer o cartão falso pode ser bem alcançado. A prática usual é criptografar os dados importantes sobre o cartão usando algoritmos criptográficos internacionalmente aceitos, como DES e RSA como um meio eficaz de anti-escuta. O preço do cartão de criptografia lógico é relativamente baixo. Se A acusação do medidor de água inteligente não está incluída na "City Cartão" sistema, então será uma boa escolha. A Siemens Sle4442 Contém 256 * 8-bit E2prom memória de dados, 32 * 1-bit memória protegida e a programável Código de segurança (PSC) Lógica que atende aos requisitos do medidor de água Cartões.
O chip de cartão da CPU em si Integra um microprocessador e tem o seu próprio On-chip sistema operacional (cos). Em comparação com o cartão de criptografia lógica, as principais vantagens da placa da CPU são refletidas em dois aspectos: Primeiro, o mecanismo de segurança é mais rigoroso, e sua on-chip Sistema operacional (COS) pode efetivamente gerenciar a chave e tornar os dados no cartão Cálculo e comparação de criptografia são realizados para identificar uns aos outros a legalidade do cartão, o titular do cartão e a leitura do cartão Dispositivo. Em segundo lugar, há forte flexibilidade em "One Cartão Multi-uso", que pode ser compatível com várias aplicações diferentes na mesma hora. A interoperabilidade do cartão e do sistema é controlada por software armazenado no cartão e no sistema Especialmente o segundo ponto, para "One Cartão" O significado é inquestionável. No entanto, o uso específico do cartão para medidores de água deve também ser determinado, como o preço do cartão da CPU ainda é de altura.
2.5 Fluxograma de software
A Figura 3 é um fluxo de software projetado de acordo com a consulta Método:
.

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