物联网水流发电水控智能终端的制作方法
1.本发明涉及一种监测系统，具体涉及物联网水流发电水控智能终端。
背景技术：
2.节能减排是企业未来可持续发展的基石，创新型电子行业企业更应该将生产节水作为一项长期措施坚持下去，并积极做好生产用水的监控。对于企业的用水监控，传统的基于定期抄表的事后监控方式因实时监管不足而无法对突发用水异常做出快速响应，从而导致水资源的浪费。因此，亟需一种可以帮助企业实时监控生产用水情况的技术方案，以使企业及时发现生产用水异常并及时处理，可减少水资源的浪费，节约成本。
3.物流网水流发电水控智能终端广泛应用于淋浴，澡堂，饮水机，园林灌溉，饮水机，远程抄表等行业，目前，传统的水控智能终端没有同时具备水流发电低功耗物联网等功能，施工布线成本高，能耗高等缺点。
技术实现要素：
4.本发明所要解决的技术问题是有益效果:传统节水控制器、远程水表有脱机的也有联网通讯，联网通讯大多数采用485的通讯方式，面临施工成本高，维护难的现象，脱机水控无法记录流水，也需要部署电源线，不能方便的设置在各个区域，本技术文件目的在于提供物联网水流发电水控智能终端，解决上述的问题。
5.本发明通过下述技术方案实现：
6.物联网水流发电水控智能终端，包括电源模块、mcu主控模块、rf读刷模块、液晶显示及触摸按键接口模块、流量计及电磁阀控制模块和无线通讯电路模块；
7.所述电源模块用于向mcu主控模块、rf读刷模块、液晶显示及触摸按键接口模块、流量计及电磁阀控制模块和无线通讯电路模块进行供电；
8.所述mcu主控模块用于对电源模块和rf读刷模块进行控制，对电源模块的供电进行控制，通过接收rf读刷模块的信号，对电源模块的供电情况进行检测；
9.所述rf读刷模块通过spi接口与mcu主控模块进行通讯，通过ic卡接触rf读刷模块，rf读刷模块接收到触发信号，向mcu主控模块发送检测信号；
10.所述液晶显示及触摸按键接口模块通过i2c接口与mcu主控模块进行通讯，接收mcu主控模块发送的数据信号，并在显示屏上进行显示，将触摸按键产生的触发信号传输至mcu主控模块内，并接收mcu主控模块的反馈信号；
11.所述流量计及电磁阀控制模块通过i/o接口与mcu主控模块进行通讯，通过对流量计数据进行检测，并将流量数据反馈至mcu主控模块，mcu主控模块根据反馈的流量数据根据预设的阈值数据对电磁阀进行启停，同时对流量进行控制；
12.所述无线通讯电路模块用于通过网关与后台服务器进行通讯，进行数据下载以及记录上传，并接受后台服务器发送的控制指令信号，将控制指令信号传输至mcu主控模块内。
13.目前，国内生产的流量监测系统大都是在原有的机械设备的基础上加上具有预付费功能的测控器来实现，这种计量智能监控系统是可靠地将机械流量表的表征流量的计数信号转化为电信号。但是这种智能监控系统第一在进行通讯时，往往采用485通讯方式，因为485通讯的实际使用的适用情况多、可靠性高，但是其缺点就是通讯电路的结构较为复杂，在维护时不方便，并且485通讯方式更消耗电能，不利于在超长时间的待机状态下使用。
14.进一步地，所述电源模块包括通用电源模块、升降压主电源模块和流量计及电磁阀电源模块，所述通用电源模块向电源模块、mcu主控模块、rf读刷模块、液晶显示及触摸按键接口模块、流量计及电磁阀控制模块和无线通讯电路模块进行供电，所述升降压主电源模块用于电源切换，在接收到mcu主控模块发送的控制指令后，切断通用电源模块的输出电源，通过升降压主电源模块进行供电，所述流量计及电磁阀电源模块通过流量计产生电量并进行存储，并在接收到mcu主控模块发送的触发信号后，启动进行供电。
15.进一步地，所述mcu主控模块通过接收流量计及电磁阀控制模块反馈的数据信号，对电源模块的供电进行控制，优先使用通用电源模块进行供电，在通用电源模块电力缺乏时，向升降压主电源模块发送控制信号，由升降压主电源模块进行供电，并同时向流量计及电磁阀控制模块发送控制信号，启动水流发电机向通用电源模块进行充电，并在升降压主电源模块的电源缺失后，通过水流发电机提供电能
16.进一步地，所述无线通讯电路模块采用lora通讯模块和cat.014g物联网模块通过数据网关与服务器进行数据交互。
17.本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
18.1、本发明物联网水流发电水控智能终端，通过设置的无线通讯模块与数据网关或者服务器进行数据交互，在满足联网应用的场景下，能够进行远程数据交互，通过内置的电源模块提供电能，免部署电源线；
19.2、本发明物联网水流发电水控智能终端，以及数据通讯线，大大的简化了施工成本，以及线材损耗，水流发电机最高可持续工作5万小时，以及100万次启停，设备长期使用过程中免更换电池，也属于节能减排领域，为使用方节省大量的电能开支。
附图说明
20.此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
21.图1为本发明通用电源模块电路图；
22.图2为本发明升降压主电源模块电路图；
23.图3为本发明流量计与电磁阀电源模块电路图；
24.图4为本发明mcu主控模块接口图；
25.图5为本发明mcu主控模块电路图；
26.图6为本发明rf读刷模块电路图；
27.图7为本发明液晶显示及触摸按键接口模块接口图；
28.图8为本发明流量计及电磁阀控制模电路图；
29.图9为本发明无线通讯电路模块电路图。
具体实施方式
30.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
31.实施例
32.如图1～9所示，本发明物联网水流发电水控智能终端，包括电源模块、mcu主控模块、rf读刷模块、液晶显示及触摸按键接口模块、流量计及电磁阀控制模块和无线通讯电路模块；所述电源模块用于向mcu主控模块、rf读刷模块、液晶显示及触摸按键接口模块、流量计及电磁阀控制模块和无线通讯电路模块进行供电；所述mcu主控模块用于对电源模块和rf读刷模块进行控制，对电源模块的供电进行控制，通过接收rf读刷模块的信号，对电源模块的供电情况进行检测；所述rf读刷模块通过spi接口与mcu主控模块进行通讯，通过ic卡接触rf读刷模块，rf读刷模块接收到触发信号，向mcu主控模块发送检测信号；所述液晶显示及触摸按键接口模块通过i2c接口与mcu主控模块进行通讯，接收mcu主控模块发送的数据信号，并在显示屏上进行显示，将触摸按键产生的触发信号传输至mcu主控模块内，并接收mcu主控模块的反馈信号；所述流量计及电磁阀控制模块通过i/o接口与mcu主控模块进行通讯，通过对流量计数据进行检测，并将流量数据反馈至mcu主控模块，mcu主控模块根据反馈的流量数据根据预设的阈值数据对电磁阀进行启停，同时对流量进行控制；所述无线通讯电路模块用于通过网关与后台服务器进行通讯，进行数据下载以及记录上传，并接受后台服务器发送的控制指令信号，将控制指令信号传输至mcu主控模块内。
33.本技术的运行原理:在系统的各个模块处于待机模式下进入低功耗运行状态，由电源模块内的后备电池或者超级电容的储能进行供电，优先使用超级电容的电量，当超级电容的电量耗尽之后才启用后备电池，设备通过低功耗触摸按键检测电路或者低功耗ic读卡检测电路检测是否进入工作状态，工作过程中，低功耗脉冲阀打开水流通过水流发电机产生持续的交流电进行整流和稳压后给超级电容充电并给整机提供工作电流，设备工作的同时，超级电容进行储能。设备通过rola或者低功耗的cat.014g通讯模块与网关或者后台服务器通讯，进行参数下载、记录上传、请求金额等通讯。交易结束后，关闭阀门，水流发电机停止工作，设备进入低功耗待机状态，超级电容储存的电量给设备供电。
34.所述电源模块包括通用电源模块、升降压主电源模块和流量计及电磁阀电源模块，所述通用电源模块向电源模块、mcu主控模块、rf读刷模块、液晶显示及触摸按键接口模块、流量计及电磁阀控制模块和无线通讯电路模块进行供电，所述升降压主电源模块用于电源切换，在接收到mcu主控模块发送的控制指令后，切断通用电源模块的输出电源，通过升降压主电源模块进行供电，所述流量计及电磁阀电源模块通过流量计产生电量并进行存储，并在接收到mcu主控模块发送的触发信号后，启动进行供电。
35.所述mcu主控模块通过接收流量计及电磁阀控制模块反馈的数据信号，对电源模块的供电进行控制，优先使用通用电源模块进行供电，在通用电源模块电力缺乏时，向升降压主电源模块发送控制信号，由升降压主电源模块进行供电，并同时向流量计及电磁阀控制模块发送控制信号，启动水流发电机向通用电源模块进行充电，并在升降压主电源模块的电源缺失后，通过水流发电机提供电能。所述无线通讯电路模块采用lora通讯模块和cat.014g物联网模块通过数据网关与服务器进行数据交互。
36.相比于传统节水控制器、远程水表有脱机的也有联网通讯，联网通讯大多数采用485的通讯方式，面临施工成本高,维护难的现象，脱机水控无法记录流水，也需要部署电源线。本设计思路采用干电池搭配超级电容储能电路以及水流发电机组成的电源管理电路；设备在待机状态下和正常工作中，电源得以源源不断的保障，且设备采用lora或者低功耗的cat.014g等物联网模块与数据网关或者服务器进行数据交互，在满足联网应用的场景下，免部署电源线以及数据通讯线，大大的简化了施工成本，以及线材损耗，水流发电机最高可持续工作5万小时，以及100万次启停，设备长期使用过程中免更换电池，也属于节能减排领域，为使用方节省大量的电能开支。
37.以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、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，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：
1.物联网水流发电水控智能终端，其特征在于，包括电源模块、mcu主控模块、rf读刷模块、液晶显示及触摸按键接口模块、流量计及电磁阀控制模块和无线通讯电路模块；所述电源模块用于向mcu主控模块、rf读刷模块、液晶显示及触摸按键接口模块、流量计及电磁阀控制模块和无线通讯电路模块进行供电；所述mcu主控模块用于对电源模块和rf读刷模块进行控制，对电源模块的供电进行控制，通过接收rf读刷模块的信号，对电源模块的供电情况进行检测；所述rf读刷模块通过spi接口与mcu主控模块进行通讯，通过ic卡接触rf读刷模块，rf读刷模块接收到触发信号，向mcu主控模块发送检测信号；所述液晶显示及触摸按键接口模块通过i2c接口与mcu主控模块进行通讯，接收mcu主控模块发送的数据信号，并在显示屏上进行显示，将触摸按键产生的触发信号传输至mcu主控模块内，并接收mcu主控模块的反馈信号；所述流量计及电磁阀控制模块通过i/o接口与mcu主控模块进行通讯，通过对流量计数据进行检测，并将流量数据反馈至mcu主控模块，mcu主控模块根据反馈的流量数据根据预设的阈值数据对电磁阀进行启停，同时对流量进行控制；所述无线通讯电路模块用于通过网关与后台服务器进行通讯，进行数据下载以及记录上传，并接受后台服务器发送的控制指令信号，将控制指令信号传输至mcu主控模块内。2.根据权利要求1所述的物联网水流发电水控智能终端，其特征在于，所述电源模块包括通用电源模块、升降压主电源模块和流量计及电磁阀电源模块，所述通用电源模块向电源模块、mcu主控模块、rf读刷模块、液晶显示及触摸按键接口模块、流量计及电磁阀控制模块和无线通讯电路模块进行供电，所述升降压主电源模块用于电源切换，在接收到mcu主控模块发送的控制指令后，切断通用电源模块的输出电源，通过升降压主电源模块进行供电，所述流量计及电磁阀电源模块通过流量计产生电量并进行存储，并在接收到mcu主控模块发送的触发信号后，启动进行供电。3.根据权利要求2所述的物联网水流发电水控智能终端，其特征在于，所述mcu主控模块通过接收流量计及电磁阀控制模块反馈的数据信号，对电源模块的供电进行控制，优先使用通用电源模块进行供电，在通用电源模块电力缺乏时，向升降压主电源模块发送控制信号，由升降压主电源模块进行供电，并同时向流量计及电磁阀控制模块发送控制信号，启动水流发电机向通用电源模块进行充电，并在升降压主电源模块的电源缺失后，通过水流发电机提供电能。4.根据权利要求1所述的物联网水流发电水控智能终端，其特征在于，所述无线通讯电路模块采用lora通讯模块和cat.014g物联网模块通过数据网关与服务器进行数据交互。
技术总结
本发明公开了物联网水流发电水控智能终端，包括电源模块、MCU主控模块、RF读刷模块、液晶显示及触摸按键接口模块、流量计及电磁阀控制模块和无线通讯电路模块；所述电源模块用于向MCU主控模块、RF读刷模块、液晶显示及触摸按键接口模块、流量计及电磁阀控制模块和无线通讯电路模块进行供电；所述MCU主控模块用于对电源模块和RF读刷模块进行控制，对电源模块的供电进行控制，接收RF读刷模块的信号，对电源模块的供电情况进行检测；所述RF读刷模块通过SPI接口与MCU主控模块进行通讯，通过IC卡接触RF读刷模块，RF读刷模块接收到触发信号，向MCU主控模块发送检测信号；所述液晶显示及触摸按键接口模块通过I2C接口与MCU主控模块进行通讯。讯。讯。
