動電壓，波形如圖B所示，其原理是利用了二極管的單向導通，由四個二極管組成的整流橋Dl又稱為橋式整流電路，可得到全波整流電壓;單方向的脈動電壓經三極管VTl構成的信號整形電路，變成了矩形波，波形如圖C所示，微控制器MCU上的I/O 口接到三極管VTl的集電極上，當三極管VTl接收到的電壓未達到導通電壓，三極管VTl處于截止狀態，集電極上電壓為VCC，當三極管VTl接收到的電壓達到導通電壓后，三極管VTl導通，集電極上電壓接近地，從而形成矩形波波形，對于單片機來說，處理矩形波波形相對比較簡單，而且該信號整形電路的優點在于其周期頻率不會發生變化，從而使矩形波周期與交流電周期一致。
[0039]根據1-圖8可知，水流流速與水輪機14的轉動周期成一定的正比關系，水輪機14與微型發電機12通過固定轉軸13連接，則微型發電機12產生的交流電周期與水流流速呈正比關系，而交流電經信號整形電路后的矩形波周期與交流電的周期一樣，所以微控制器311在接收到矩形波后，根據矩形波的周期可以得到交流電的周期，從而得出水流流速。
[0040]根據圖9所示，本發明配合使用的服務器端根據水流流速所進行漏水檢測的流程如下: 1、實時水流流速Vt與漏水預警流速值VO相比較，若Vt小于VO，則發出漏水預警，這是為了監測漏水量較少的情況，如水龍頭未擰緊或水管滴水的現象，由于有水流動，但又處于滴水狀態，所以其水流流速很低，且在一般情況下，人們在使用水的過程中，不會出現如此低的水流流速，則判斷為持續少量漏水的現象
2、實時水流體積St與漏水預警體積值SO相比較，若St大于S0，則發出漏水預警，這是為了監測漏水量較多的情況，如水龍頭一直開著忘記關或水管斷裂的現象，此時，水流流速均勻且快，在未發覺的情況下一直處于漏水狀態，則經過一定的時間后，所流過的水體積大于人們的日常使用的量，則判定為存在大量持續漏水的現象。
[0041 ] 水流體積S是由得到的水流流速V乘以管道的斷面面積A得到的流量Q=VA，通過對該段時間內的流量Q進行時間T的積分，即可得到水流體積S。
[0042]圖10為本發明涉及的流體發電裝置I的可選實施例；將流體發電裝置I與管道4連接，在微型發電機12與外殼11之間設置有空腔16，使水流可以順著空腔16流動。
[0043]以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制;凡本行業的普通技術人員均可按說明書附圖所示和以上所述而順暢地實施本發明；但是，凡熟悉本專業的技術人員在不脫離本發明技術方案范圍內，利用以上所揭示的技術內容而做出的些許更動、修飾與演變的等同變化，均為本發明的等效實施例；同時，凡依據本發明的實質技術對以上實施例所作的任何等同變化的更動、修飾與演變等，均仍屬于本發明的技術方案的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種遠程自供電管道流體參數監控終端，包括流體發電裝置(I)和儲能監測裝置(3)，其特征在于:所述的流體發電裝置(I)通過導線與儲能監測裝置(3)連接，所述的儲能監測裝置(3)包括智能控制板(31)和充電電池(32)，所述的智能控制板(31)包括微控制器(311)、無線通信模塊(312)和至少能同時檢測流體溫度和流體壓力的復合傳感器(313)，所述的智能控制板(31)通過導線與充電電池(32)、流體發電裝置(I)連接，所述的流體發電裝置(I)連接在管道(4)上，將流體能量轉換為電能，儲存在充電電池(32)上，供智能控制板(31)工作，所述的微控制器(311)根據接收到的電信號得出流體流速信息，根據復合傳感器(313)得到流體溫度、流體壓力信息，并控制無線通信模塊(312)將流體參數實時發送到服務器端(5)，所述的無線通信模塊(312)為WIFE模塊或GPRS模塊，可實現無線遠程傳輸。2.根據權利要求1所述的一種遠程自供電管道流體參數監控終端，其特征在于:所述的流體發電裝置(I)包括外殼(11)、微型發電機(12)、固定轉軸(13)、水輪機(14)與管道接口(15)，所述的微型發電機(12)通過固定轉軸(13)與水輪機(14)連接，所述的微型發電機(12)包括轉子(121)、定子(122)，所述的定子(122)固定在外殼(I I)上，所述的管道接口(15)包括進水口(151)與出水口(152)，所述的進水口(151)、出水口(152)與管道(4)連接。3.根據權利要求1所述的一種遠程自供電管道流體參數監控終端，其特征在于:所述的無線通信模塊(312)可接收服務器端(5)上的控制信號，并將其信息傳輸到微控制器(311)上進行處理，從而控制整個監控器的工作狀態。4.根據權利要求1所述的一種遠程自供電管道流體參數監控終端，其特征在于:所述的智能控制板(31)包括電能收集電路、電池管理電路，所述的流體發電裝置(I)經整流電路后與電能收集電路連接，所述的電能收集電路與電池管理電路連接，所述的充電電池(32)與電池管理電路連接。5.根據權利要求1所述的一種遠程自供電管道流體參數監控終端，其特征在于:所述的微控制器(311)連接有信號整形電路，所述的信號整形電路經整流電路與流體發電裝置(I)連接，所述流體發電裝置(I)的產生的交流電波形經整流電路后變成脈動直流電波形，經信號整形電路后變成矩形波波形，所述的微控制器(311)接收到電信號的波形為矩形波。6.根據權利要求5所述的一種遠程自供電管道流體參數監控終端，其特征在于:所述的矩形波周期與交流電周期一致或成正比關系。7.根據權利要求2所述的一種遠程自供電管道流體參數監控終端，其特征在于:所述的微控制器(311)根據接收到的電信號得出流體流速信息的工作原理為:所述的管道(4)內的流體推動水輪機(14)旋轉，通過固定轉軸(13)帶動轉子(121)旋轉，與定子(122)切割磁力線，產生交流電，交流電的頻率與流體流速成正比關系，微控制器(311)根據接收到的電信號得出交流電頻率，從而得到流體流速。8.根據權利要求1所述的一種遠程自供電管道流體參數監控終端，其特征在于:所述的儲能監測裝置(3)上連接有指示燈(2)，所述的指示燈(2)與微控制器(311)連接，起到電滿指示以及電滿時消耗電能的作用。9.根據權利要求1所述的一種遠程自供電管道流體參數監控終端，其特征在于:所述的復合傳感器(313)通過探頭與管道(4)內的流體接觸。10.根據權利要求1所述的一種遠程自供電管道流體參數監控終端，其特征在于:所述的充電電池(32)可替換為超級電容，所述的流體發電裝置(I)經整流電路后與超級電容連CO
【專利摘要】本發明公開了一種遠程自供電管道流體參數監控終端，包括流體發電裝置和儲能監測裝置，所述的儲能監測裝置包括智能控制板和充電電池，所述的智能控制板包括微控制器、無線通信模塊、復合傳感器。本發明通過流體發電裝置將流體能量轉換為電能，并儲存在充電電池上，實現了自供電和能量保存的技術效果；通過WIFE模塊或GPRS模塊，實現了無線遠程傳輸的技術效果；通過微控制器來分析流體流速，通過復合傳感器來采集流體溫度、流體壓力信息，從而起到了監控管道流體參數的技術效果，省掉了流體監控模塊，使結構更加簡單，成本低廉，體積更小。
【IPC分類】G01P5/08, G01M3/28, H02J7/32
【公開號】CN105548605
【申請號】CN201610028561
【發明人】林振華, 伏小強
【申請人】蘇州創必成電子科技有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年1月15日