一种家庭供水系统控制装置

1.本实用新型属于家庭供水技术领域，具体涉及一种家庭供水系统控制装置。


背景技术：

2.水是我们日常生活中必备的资源，随着科技的发展和生活水平的提高，现在大部分家庭都使用自来水，现有的家庭自来水供水系统主要包括管道和设置在管道上的手动阀门，对于水流的通断控制主要是现场手动控制阀门来实现，对于水流的流动以及压力监测等安全监测主要是在水管上不同的位置设置多个压力表来实现，可以用于发现管道破裂等安全情况。
3.现有的家庭自来水供水系统的管道控制及水流压力信息的获取等安全监测都需要现场观察操作，无法实现管道控制和安全监测的联动控制。


技术实现要素：

4.本实用新型提出的一种家庭供水系统控制装置，解决了现有家庭自来水供水系统的管道控制和安全监测都需要现场观察操作，无法实现管道控制和安全监测的联动控制的技术问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.一种家庭供水系统控制装置，包括：
7.供水管道，所述供水管道设有主管道和分支管道，所述主管道和分支管道上分别安装有电动球阀，所述电动球阀连接电流检测模块和第一wi-fi模块，所述第一wi-fi模块用于发送电流检测模块检测到的电流信息，并接收控制电动球阀的信息；
8.所述主管道和分支管道上分别安装有霍尔流量计，所述霍尔流量计设有第二wi-fi模块，所述第二wi-fi模块发送霍尔流量计监测的流量信息；
9.wi-fi路由器，所述wi-fi路由器发射无线信号供wi-fi模块之间实现wi-fi通讯；
10.单片机，所述单片机设有第三wi-fi模块，所述第三wi-fi模块分别与第一wi-fi模块和第二wi-fi模块通讯连接，所述第三wi-fi模块接收第一wi-fi模块发送的电动球阀的电流信息，并输送到单片机，所述单片机处理信息后发出控制电动球阀的信息经第三wi-fi模块发送到第一wi-fi模块，所述第三wi-fi模块接收所述第二wi-fi模块发出的管道流量信息，并输送到单片机，所述单片机处理后经第三wi-fi模块发出控制指令；
11.app控制终端，所述app控制终端设有第四wi-fi模块、报警装置和指令输入模块，所述第四wi-fi模块与所述第三wi-fi模块通讯连接，所述第四wi-fi模块接收所述单片机发出的控制指令，并通过报警装置发出报警信号，所述指令输入模块接收输入指令并通过第四wi-fi模块发送到第三wi-fi模块。
12.作为进一步地改进，所述第一wi-fi模块、第二wi-fi模块、第三wi-fi模块和第四wi-fi模块均为esp-12f模块，所述esp-12f模块的核心处理器为esp8266mod。
13.作为进一步地改进，所述app控制终端为智能手机。
14.作为进一步地改进，所述单片机设有电流报警模块和时间报警模块，所述电流报警模块接收电动球阀的电流信息，根据电流变化情况发出报警信号，所述时间报警模块接收所述霍尔流量计的流量信息并计时，根据流量保持的时间长短发出报警信号。
15.作为进一步地改进，包括备用电源，与所述霍尔流量计连接的备用电源为可充电电池。
16.由于采用上述技术方案，本实用新型的有益效果为：
17.本实用新型提供的家庭供水系统控制装置通过wi-fi路由器实现各结构的通讯连接，单片机通过监测电动球阀的电流变化来判断电动球阀的开闭状态，当电动阀门开启或关闭动作到位后，此时球阀受阻扭力发生变化，电流和扭矩变化成正比，驱动电机电流成倍上升，通过检测电流变化可判断阀门动作是否到位，解决了现有供水电动阀门内部机械式限位开关容易受潮损坏，使用寿命短的问题。同时还解决了现有电动阀开关到位后自动断电，重新动作需手动操作的问题，提高了本装置对电动阀门的可控性。
18.本实用新型通过在供水主管道和分支管道加装霍尔流量计，可实现对户内供水管道破裂或不正常用水等情况的报警及保护，当出现异常情况，本装置会自动上传相应报警信息到app，提醒用户处理。当主管道或分支管道流量突然大于报警设置值时，单片机可发出报警信号，提醒可能出现管路破裂，当分支管道流速正常，但开启时间超过设定时长时，单片机可发出报警信号，提醒分支管道用水可能出现异常。若超过设定时间用户没有发出处理信息，单片机可发出控制指令自动关闭主管道电动阀门，切断水源，避免损失。
19.本实用新型还可以通过app控制终端输入控制指令，控制开启或关闭供水管道，还可以设置继续供水时间等，如用户离家后，洗衣机还需工作，此时可通过app控制终端设置离家后延时关闭供水。
20.本实用新型设置app控制终端可以实现用水异常报警、管道异常报警、远程联动、节点用水量监测、预设值设置等功能。
21.本实用新型设置备用电源，在供电系统断电后，可以选择使用备用电源供电或手动开启电动阀门的方式保证用水，霍尔流量计可使用可充电电池供电，减少布线工程。
附图说明
22.图 1 为本实用新型的系统框图；
23.图 2 为本实用新型的工作流程图；
24.图 3 为电动球阀的工作原理图；
25.图 4 为霍尔流量计的工作原理图；
26.图中标号：1-电动球阀，2-霍尔流量计，3-wi-fi路由器，4-单片机，5
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app控制终端，6-电流检测模块，h1-usb接口，h2-220v交流电源接口，h3-电动球阀接口，h5-蓄电池接口，h6-霍尔流量计接口，u1-第一wi-fi模,u2-usb转串口模块，u3-电流检测芯片，u4-电源模块，u6-第二wi-fi模块,k1-继电器，key1-复位按键。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的
实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.参照说明书附图1至图4，一种家庭供水系统控制装置，包括：
29.供水管道，供水管道设有主管道和分支管道，主管道和分支管道上分别安装有电动球阀1，电动球阀连接电流检测模块6和第一wi-fi模块，第一wi-fi模块用于发送电流检测模块检测到的电流信息，并接收控制电动球阀的信息；
30.主管道和分支管道上分别安装有霍尔流量计2，霍尔流量计设有第二wi-fi模块，第二wi-fi模块发送霍尔流量计监测的流量信息；
31.wi-fi路由器3，wi-fi路由器发射无线信号供wi-fi模块之间实现wi-fi通讯；
32.单片机4，单片机设有第三wi-fi模块，第三wi-fi模块分别与第一wi-fi模块和第二wi-fi模块通讯连接，第三wi-fi模块接收第一wi-fi模块发送的电动球阀的电流信息，并输送到单片机，单片机处理信息后发出控制电动球阀的信息经第三wi-fi模块发送到第一wi-fi模块，第三wi-fi模块接收第二wi-fi模块发出的管道流量信息，并输送到单片机，单片机处理后经第三wi-fi模块发出控制指令；
33.app控制终端5，app控制终端设有第四wi-fi模块、报警装置和指令输入模块，第四wi-fi模块与第三wi-fi模块通讯连接，第四wi-fi模块接收单片机发出的控制指令，并通过报警装置发出报警信号，指令输入模块接收输入指令并通过第四wi-fi模块发送到第三wi-fi模块。
34.本实施例中，第一wi-fi模块u1、第二wi-fi模块u6、第三wi-fi模块和第四wi-fi模块均为esp-12f模块，esp-12f模块的核心处理器为esp8266mod芯片。
35.具体地，电动球阀的驱动电机的正负极分别设有电动球阀接口h3，电动球阀接口h3连接电流检测芯片u3，电流检测芯片u3为acs712elctr-30a-t, 电动球阀接口h3连接电流检测芯片u3的ip 引脚和ip-引脚，电流检测芯片u3的另外的一个ip 引脚连接继电器k1，继电器k1连接第一wi-fi模块的esp8266mod芯片，esp8266mod芯片连接复位按键电路和usb转串口模块u2，复位按键电路设有复位按键key1，usb转串口模块u2采用ch340转串口芯片，ch340转串口芯片连接usb接口h1。
36.霍尔流量计设有霍尔流量计接口h6，霍尔流量计接口h6除连接电源外，还连接第二wi-fi模块的esp8266mod芯片，esp8266mod芯片连接电源。
37.本实施例中，单片机设有电流报警模块和时间报警模块，电流报警模块接收电动球阀的电流信息，根据电流变化情况发出报警信号，时间报警模块接收霍尔流量计的流量信息并计时，根据流量保持的时间长短发出报警信号。
38.本实用新型提供的家庭供水系统控制装置通过wi-fi路由器实现各结构的通讯连接，单片机通过监测电动球阀的电流变化来判断电动球阀的开闭状态，当电动阀门开启或关闭动作到位后，此时球阀受阻扭力发生变化，电流和扭矩变化成正比，驱动电机电流成倍上升，通过检测电流变化可判断阀门动作是否到位，解决了现有供水电动阀门内部机械式限位开关容易受潮损坏，使用寿命短的问题，同时还解决了现有电动阀开关到位后自动断电，重新动作需手动操作的问题，提高了本装置对电动阀门的可控性。
39.具体地，球阀到位检测的过程如下：
40.首先启动电动球阀，电流检测模块检测电动球阀通电的电流大小，并将电流大小
信息发送到单片机，单片机判断检测电流是否高于电动球阀正常工作电流，如果高于正常工作电流，则可以判定是电动球阀处于关闭状态，单片机发出控制指令，使电动球阀断电，当检测电流低于或等于电动球阀正常工作电流时，则电动球阀处于还未到位状态，不能断电，则单片机不发出断电指令，直到电流检测模块检测到检测电流高于电动球阀正常工作电流，单片机才会发出断电指令。
41.本实用新型通过在供水主管道和分支管道加装霍尔流量计，可实现对户内供水管道破裂或不正常用水等情况的报警及保护，当出现异常情况，本装置会自动上传相应报警信息到app，提醒用户处理。当主管道或分支管道流量突然大于报警设置值时，单片机可发出报警信号，提醒可能出现管路破裂，当分支管道流速正常，但开启时间超过设定时长时，单片机可发出报警信号，提醒分支管道用水可能出现异常。若超过设定时间用户没有发出处理信息，单片机可发出控制指令自动关闭主管道电动阀门，切断水源，避免损失。
42.具体地，用水异常监测过程如下：
43.霍尔流量计监测供水管道内某一节点的流量，并将监测到的流量信息实时发送单片机，单片机判断监测节点的流量是否异常，如果出现流量异常，则发出管道异常报警信号至app控制终端，app控制终端发出报警信号，如果监测到流量持续时间过长，则发出用水异常报警至app控制终端，app控制终端发出报警信号，如果没有监测到节点流量异常情况，则单片机不发出控制指令，继续接收霍尔流量计监测的流量信息。
44.本实用新型还可以通过app控制终端输入控制指令，控制开启或关闭供水管道，还可以设置继续供水时间等，如用户离家后，洗衣机还需工作，此时可通过app控制终端设置离家后延时关闭供水。
45.本实用新型设置app控制终端可以实现用水异常报警、管道异常报警、远程联动、节点用水量监测、预设值设置等功能。
46.本实施例中，app控制终端优选为智能手机。
47.本实施例在实际使用中还包括备用电源，与霍尔流量计连接的备用电源为可充电电池，在供电系统断电后，可以选择使用备用电源供电或手动开启电动阀门的方式保证用水，霍尔流量计可使用可充电电池供电，减少布线工程。
48.具体地，电动球阀连接电源模块u4和蓄电池，电源模块u4采用ac220s05dc-6w_c348882芯片，电源模块连接220v交流电源接口h2，蓄电池设有蓄电池接口h5，作为电动球阀的备用电源。
49.最后：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，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，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。