专利名称：一种无线远传阀控水表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种无线远传阀控水表。
背景技术：
目前带阀门控制的水表主要有智能卡水表和远传阀控水表两大类。智能卡水表具有控制器和控制水阀，通过预付费卡用水，不实行抄表联网。用户必须在持卡购水之后才能正常用水。这种控制方式既避免了供水企业人工抄表难的问题，又解决了收费难的问题。但是，其存在的问题是1、智能卡水表的用水方式为“先付费后用水”，不实行抄表，也无联网，无法统计用户当月用水量，造成供水企业一项重要的经济指标——产销差率无法统计，从而引起供水调度和均衡的难以把握。要了解水表运行情况及统计各用户当月用水量，供水企业仍必须每月派人上门检查和抄表。2、现有智能卡水表阀控部分的减速机齿轮都是平铺式的，该类减速机的结构使得其扭力比较�。实彼矸懦て诖τ诔？虺１盏淖刺约八购退实挠跋欤岬贾路牌舳ち偷缌鞯脑龃螅佣贾路趴刂剖Я�。由此，一是会出现“要关无法关”的现象，使得用水户无需充值缴费而能用水，造成供水企业的直接经济损失，也失去了该水表控制用水量的意义；二是会出现“要开打不开”的现象，使得用水户充值缴费后而不能用水， 给用水户带来了不必要的麻烦。目前远传阀控水表主要有脉冲计数式和光电直读式两大类，水表本身具有数据计量和处理功能，通过远程计算机或手持抄表器与水表进行数据通讯，实现自动抄表和控制阀门的开关。其用水方式既可以是传统的后付费方式，也可以实现“先付费后用水”的预付费方式，克服了智能卡水表的一些弊端。但是，现在市面上所有的远传阀控表，阀控部分的减速机齿轮都是平铺式的，存在着智能卡水表的同样的问题，即容易导致阀门控制失灵。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单，安装方便，能被远程主机控制其阀门开闭或半开半闭的无线远传阀控水表。为了解决上述技术问题，本实用新型所提供的技术方案是一种无线远传阀控水表，包括水表装置、控制装置和天线；所述控制装置可拆装地固定在水表装置上，天线可拆装地固定在控制装置上；所述水表装置包括阀门、字轮、光电识别单元、表壳和水表机芯； 所述控制装置包括电源单元、微处理器、无线通信单元、阀门电机和阀状态检测单元；所述光电识别单元读取字轮上的数据；所述电源单元与光电识别单元、微处理器、无线通信单元和阀门电机电连接；所述微处理器还与无线通信单元、阀门电机和阀状态检测单元电连接； 所述阀门电机控制阀门开闭；所述无线通信单元通过天线收发信号。所述阀门电机包括电机和减速机；所述减速机包括机芯和罩住机芯的外盖，所述机芯包括上夹板、下夹板、第一齿轮轴、第二齿轮轴、第三齿轮轴、双层齿轮和输出轴；所述
4外盖固定在上夹板上；所述第一齿轮轴、第二齿轮轴和第三齿轮轴呈三角形排列，且均设置在上夹板和下夹板之间；所述双层齿轮设有多个，且均为下层大齿轮、上层小齿轮；所述第一齿轮轴上间隙配合有一个双层齿轮，第二齿轮轴和第三齿轮轴上分别间隙配合有N个双层齿轮；所述第一齿轮轴上的双层齿轮的大齿轮与电机的电机输出轴齿轮啮合；所述第二齿轮轴上从下往上的第一个双层齿轮的大齿轮与第一齿轮轴上的双层齿轮的小齿轮啮合； 所述第二齿轮轴上从下往上的第N个双层齿轮的小齿轮与第三齿轮轴上从下往上的第N个双层齿轮的大齿轮啮合，第二齿轮轴上从下往上的第N+1个双层齿轮的大齿轮与第三齿轮轴上从下往上的第N个双层齿轮的小齿轮啮合；所述第三齿轮轴上从下往上的最后一个双层齿轮的小齿轮与输出轴上的输出轴齿轮啮合；所述输出轴与电机的输出轴偏心设置；所述N为正整数。所述N为三。所述机芯还包括连接板，所述连接板固定在电机上，下夹板固定在连接板的上端所述机芯还包括固定在上夹板和下夹板之间的边缘的三根支撑柱。所述电源单元包括电压转换模块和电池或外接电源。电压转换�？榻绯鼗蛲饨拥缭吹缪棺晃屎瞎獾缡侗鸬ピ�、微处理器、无线通信单元和阀门电机的电压。所述阀状态检测单元包括两个限位开关，两个限位开关分别安装在阀门完全打开和关闭的位置。所述阀状态检测单元包括电流检测装置，电流检测装置检测阀门电机的驱动电流。所述无线通信单元包括低功耗无线远传�？椋凰龅凸奈尴咴洞？榻尴咝藕抛晃屎衔⒋砥鞯缙降男藕糯涓⒋砥鳎⒔⒋砥鞣⒊龅男藕抛晃尴咝藕糯涓骰�。采用了上述技术方案后，本实用新型具有积极的效果(1)本实用新型的控制装置可拆装地固定在水表装置上，天线可拆装地固定在控制装置上，这种分体式结构便于安装和维护，若某一部分损坏，则只需要更换损坏的部分，不需要拆下整个水表，极大地节约了成本。(2)本实用新型的微处理器通过无线通信单元与主机进行通讯，从而实现了主机对本实用新型的阀门的远程控制，结构简单，在用户拖欠水费时可以远程将阀门关闭，或者将阀门关半，减小水流量，但保证饮用水的正常供应，从而督促用户及时缴纳水费。(3)本实用新型可以通过设置让阀门在固定的时间进行移位动作，防止阀门因长时间静止而锈死。(4)本实用新型通过在减速机的第二齿轮轴和第三齿轮轴上分别间隙配合有N个双层齿轮，简化了减速机的结构，降低了成本，在大大节约机芯空间的同时，最大程度地提高了本实用新型的减速比和扭力，不会出现不能控制阀打开或者关闭的情况。(5)本实用新型的减速机通过第一齿轮轴上的双层齿轮将动力传送到第二齿轮轴的齿轮上，从而有效降低了作用在第二齿轮轴上的力矩，有效防止第二齿轮轴扭曲变形。(6)本实用新型的减速机在上夹板和下夹板之间设置多根支撑柱，这种结构使得本实用新型的结构更加稳定。
为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中图1为本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型的水表装置和控制装置分开后的结构示意图。图3为本实用新型的原理框图。图4为本实用新型的阀门电机的结构示意图。图5为本实用新型的阀门电机的减速机的机芯的俯视图。图6为本实用新型的阀门电机去掉外盖后展开机芯的示意图。附图中的标号为水表装置1、阀门11、字轮12、光电识别单元13、控制装置2、电源单元21、微处理器22、无线通信单元23、阀门电机24、电机Ml、减速机M2、机芯M21、上夹板M211、下夹板M212、连接板M213、支撑柱M214、第一齿轮轴M215、第二齿轮轴M216、第三齿轮轴 M217、双层齿轮M218、输出轴M219、输出轴齿轮M2191、外盖2422、阀状态检测单元25、 天线3。
具体实施方式
(实施例1)见图1和图2，本实施例包括水表装置1、控制装置2和天线3。控制装置1可拆装地固定在水表装置1上。天线3可拆装地固定在控制装置2上。见图3，水表装置1包括阀门11、字轮12、光电识别单元13、表壳和水表机芯。控制装置包括电源单元21、微处理器22、无线通信单元23、阀门电机M和阀状态检测单元25。 电源单元21与光电识别单元13、微处理器22、无线通信单元23和阀门电机M电连接。微处理器22还与无线通信单元23、阀门电机M和阀状态检测单元25电连接。阀门电机对控制阀门11开闭。无线通信单元23通过天线3收发信号。电源单元21包括电压转换�？楹偷绯鼗蛲饨拥缭础５缪棺荒？榻绯鼗蛲饨拥缭吹缪棺晃屎瞎獾缡侗鸬ピ�13、 微处理器22、无线通信单元23和阀门电机M的电压。光电识别单元13读取字轮12上的数据。光电识别单元13包括设置在平行于字轮12位置的若干对红外发射管和红外接收管，以及设置在字轮12上的若干信号识别标志。见图4至图6，阀门电机M包括电机Ml和减速机对2。减速机242包括机芯对21 和罩住机芯2421的外盖M22，机芯M21包括上夹板M211、下夹板M212、连接板M213、 支撑柱M214、第一齿轮轴M215、第二齿轮轴M216、第三齿轮轴M217、双层齿轮24218和输出轴M219。外盖M22固定在上夹板M211上。第一齿轮轴M215、第二齿轮轴M216 和第三齿轮轴M217呈三角形排列，且均设置在上夹板24211和下夹板M212之间。双层齿轮24218设有七个，且均为下层大齿轮、上层小齿轮。第一齿轮轴24215上间隙配合有一个双层齿轮M218，第二齿轮轴M216和第三齿轮轴M217上分别间隙配合有三个双层齿轮M218。第一齿轮轴M215上的双层齿轮M218的大齿轮与电机111的电机输出轴齿轮 1111啮合。第二齿轮轴M216上从下往上的第一个双层齿轮对218的大齿轮与第一齿轮轴 24215上的双层齿轮M218的小齿轮啮合。第二齿轮轴M216上从下往上的第一、第二、第三个双层齿轮M218的小齿轮与第三齿轮轴24217上从下往上的第一、第二、第三个双层齿轮M218的大齿轮啮合，第二齿轮轴24216上从下往上的第二、第三个双层齿轮M218的大齿轮与第三齿轮轴M217上从下往上的第一、第二个双层齿轮M218的小齿轮啮合。第三齿轮轴24217上从下往上的第三个双层齿轮M218的小齿轮与输出轴24219上的输出轴齿轮M2191啮合。输出轴M219与电机Ml的输出轴偏心设置。连接板M213固定在电机 241上，下夹板M212固定在连接板M213的上端面。支撑柱24214设有三根，且均固定在上夹板24211和下夹板24212之间的边缘。阀状态检测单元25包括两个限位开关和电流检测装置。两个限位开关分别安装在阀门11完全打开和关闭的位置。当阀在完全打开或关闭的时候触动限位开关，从而单片机可以检测出阀所处状态。当两个限位开关失效或损坏时，电流检测装置检测阀门电机M 的驱动电流。由于阀门电机24在堵转时较正常旋转时的电流大很多，阀门11在完全开启或完全关闭时，由于机械结构的限制使阀门11无法继续转动，此时阀门电机M堵转，因此通过电流检测装置检测阀门电机M的驱动电流，可以使微处理器22判断出阀门11所处的位置。由于使用限位开关比使用电流检测装置要省电很多，因此，优先使用两个限位开关， 当两个限位开关失效或损坏时，才使用电流检测装置。无线通信单元23包括低功耗无线远传�？�。低功耗无线远传�？榻尴咝藕抛晃屎衔⒋砥�22电平的信号传输给微处理器22，并将微处理器22发出的信号转换为无线信号传输给主机，从而使微处理器22和主机进行通讯。微处理器22按照协议根据主机发出的信号控制光电识别单元13读出字轮12当前读数或控制阀门电机M开关阀门11。在用户拖欠水费时可以通过远程将阀门11关闭，或者将阀门11关半，减小水流量，但保证饮用水的正常供应，从而督促用户及时缴纳水费。以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种无线远传阀控水表，其特征在于包括水表装置(1)、控制装置(2)和天线(3)； 所述控制装置( 可拆装地固定在水表装置(1)上，天线C3)可拆装地固定在控制装置(2) 上；所述水表装置(1)包括阀门(11)、字轮(12)、光电识别单元(13)、表壳和水表机芯；所述控制装置包括电源单元(21)、微处理器(22)、无线通信单元(23)、阀门电机04)和阀状态检测单元0 ；所述光电识别单元(1 读取字轮(12)上的数据；所述电源单元与光电识别单元(13)、微处理器(22)、无线通信单元和阀门电机04)电连接；所述微处理器02)还与无线通信单元03)、阀门电机04)和阀状态检测单元05)电连接；所述阀门电机04)控制阀门(11)开闭；所述无线通信单元03)通过天线(3)收发信号。
2.根据权利要求1所述的一种无线远传阀控水表，其特征在于所述阀门电机04)包括电机(Ml)和减速机042)；所述减速机(M2)包括机芯0421)和罩住机芯0421)的外盖(M22)，所述机芯(2421)包括上夹板(24211)、下夹板(M212)、第一齿轮轴(24215), 第二齿轮轴04216)、第三齿轮轴04217)、双层齿轮(M218)和输出轴Q4219)；所述外盖 (2422)固定在上夹板(M211)上；所述第一齿轮轴04215)、第二齿轮轴(M216)和第三齿轮轴(M217)呈三角形排列，且均设置在上夹板(M211)和下夹板0421 之间；所述双层齿轮(M218)设有多个，且均为下层大齿轮、上层小齿轮；所述第一齿轮轴(对2巧)上间隙配合有一个双层齿轮04218)，第二齿轮轴(M216)和第三齿轮轴(M217)上分别间隙配合有N个双层齿轮04218)；所述第一齿轮轴(2421 上的双层齿轮Q4218)的大齿轮与电机041)的电机输出轴齿轮0411)啮合；所述第二齿轮轴(M216)上从下往上的第一个双层齿轮04218)的大齿轮与第一齿轮轴0421 上的双层齿轮04218)的小齿轮啮合； 所述第二齿轮轴(M216)上从下往上的第N个双层齿轮04218)的小齿轮与第三齿轮轴(24217)上从下往上的第N个双层齿轮(M218)的大齿轮啮合，第二齿轮轴(M216)上从下往上的第N+1个双层齿轮04218)的大齿轮与第三齿轮轴(M217)上从下往上的第N个双层齿轮04218)的小齿轮啮合；所述第三齿轮轴(M217)上从下往上的最后一个双层齿轮(24218)的小齿轮与输出轴(24219)上的输出轴齿轮(242191)啮合；所述输出轴(24219) 与电机041)的输出轴偏心设置；所述N为正整数。
3.根据权利要求2所述的一种无线远传阀控水表，其特征在于所述N为三。
4.根据权利要求2或3所述的一种无线远传阀控水表，其特征在于所述机芯0421) 还包括连接板04213)，所述连接板04213)固定在电机(Ml)上，下夹板04212)固定在连接板04213)的上端面。
5.根据权利要求2或3所述的一种无线远传阀控水表，其特征在于所述机芯0421) 还包括固定在上夹板(M211)和下夹板0421 之间的边缘的三根支撑柱04214)。
6.根据权利要求1所述的一种无线远传阀控水表，其特征在于所述电源单元包括电压转换�？楹偷绯鼗蛲饨拥缭�。电压转换�？榻绯鼗蛲饨拥缭吹缪棺晃屎瞎獾缡侗鸬ピ�(13)、微处理器(22)、无线通信单元03)和阀门电机04)的电压。
7.根据权利要求1所述的一种无线远传阀控水表，其特征在于所述阀状态检测单元 (25)包括两个限位开关，两个限位开关分别安装在阀门(11)完全打开和关闭的位置。
8.根据权利要求1或7所述的一种无线远传阀控水表，其特征在于所述阀状态检测单元05)包括电流检测装置，电流检测装置检测阀门电机04)的驱动电流。
9.根据权利要求1所述的一种无线远传阀控水表，其特征在于所述无线通信单元(23)包括低功耗无线远传模块；所述低功耗无线远传�？榻尴咝藕抛晃屎衔⒋砥�0 电平的信号传输给微处理器(22)，并将微处理器0 发出的信号转换为无线信号传输给主机。
专利摘要本实用新型公开了一种无线远传阀控水表，包括水表装置、控制装置和天线；所述控制装置可拆装地固定在水表装置上，天线可拆装地固定在控制装置上；所述水表装置包括阀门、字轮、光电识别单元、表壳和水表机芯；所述控制装置包括电源单元、微处理器、无线通信单元、阀门电机和阀状态检测单元；所述光电识别单元读取字轮上的数据；所述电源单元与光电识别单元、微处理器、无线通信单元和阀门电机电连接；所述微处理器还与无线通信单元、阀门电机和阀状态检测单元电连接；所述阀门电机控制阀门开闭；所述无线通信单元通过天线收发信号。本实用新型的分体式结构便于安装和维护，若某一部分损坏，则只需要更换损坏的部分，不需要拆下整个水表，极大地节约了成本。
文档编号G01F15/06GK202158883SQ201120240079
公开日2012年3月7日 申请日期2011年7月8日 优先权日2011年7月8日
发明者吴小青, 吴辰, 戴曙光, 王大飞, 王立东, 谈晓彬, 赖习奎, 陈泽远, 陈黎明 申请人:谈晓彬
专业数控铣床产品供应商
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