[发明专利]一种基于超声波技术的水路物联网监控设备

权利要求书

1.一种基于超声波技术的水路物联网监控设备，其特征在于：包括：

超声波管道及换能器，用于发送及接收超声波在顺流及逆流下的超声波信号；

流量采集卡，用于根据顺流和逆流下的超声波信号，计算超声波信号在顺流和逆流之间的运动速度和时间差，并根据所述运动速度和时间差计算瞬时流量值、累加流量值、T1和△T；

周期瞬时流量值包括Q1、Q2；

所述累加流量值包括Q3，即为最后一次不间断用水连续求和后的总流量；

控制器，用于获取所述流量采集卡计算的周期瞬时流量值和累加流量值，在设备端对用水状态的判定，生成用水状态判定结果，并将根据用水状态判定结果控制阀门执行开关动作；

阀门执行器，用于接收来自所述控制器的判定结果，以执行阀门开关动作；

平台系统，用于接收来自所述控制器上报的数据，基于预设判定条件同步完成判定，完成对来自所述控制器的所述用水状态判定结果的复核；以及用于基于用户设备上报的数据，系统分析实际应用情况，给出优化数据并更新设备；

参数含义：

△T：瞬时流量时间差，相邻两次瞬时流量的时间差值，△T瞬时流量时间差＝T当前瞬时流量记录时间-T上次瞬时流量记录时间；

T1：瞬时流量采集周期，两次相邻瞬时流量采集设定间隔时长；

T2：平稳阶段用水累加时长，进入平稳阶段后的不间断用水总时长；

T3：渗漏判定设定时间，用来判断渗漏的时长，可通过云端修改；

T4：当前瞬时流量记录时间，当前时刻采集到的瞬时流量的记录时间；

T5：上次瞬时流量记录时间，上一次采集瞬时流量的记录时间；

△Q：流量差，相邻两次瞬时流量的差值，△Q流量差＝Q1-Q2；

Q1：当前瞬时流量，当前时刻采集到的瞬时流量，通过超声波换能器上下游运动速度和时间的差值计算得出流速，通过流速与管道截面积相乘，得到流量值；

Q2：上次瞬时流量，上一次采集到的瞬时流量，通过超声波换能器上下游运动速度和时间的差值计算得出流速，通过流速与管道截面积相乘，得到流量值，为当前瞬时流量数据的上一条数据；

Q3：本次累加流量，不间断用水连续求和后的总流量；

Q4：平稳阶段瞬时流量，在用水的平稳阶段间隔采集的流量，是时序数据；

Q5：分界流量设定阀值，判断正常用水和非正常用水的临界值，可通过云端修改；

Q6：单次最大设定流量，单次用水量的最大值，可通过云端修改；

Q7：平稳阶段简化流量，进入到平稳阶段后的第一次采集到的当前瞬时流量；

Q8：匀速波动流量设定阀值，进入平稳用水阶段后，允许的流量波动范围，可通过云端修改；

Q9：爆管流量差设定阀值，爆管情况下流量差的最小值，可通过云端修改；

在进行用水判定之前，不满以下条件时，则进入本次用水判定，该条件如下：

△T≥T1*2；

所述平台系统判定异常用水的判定条件为：

条件1：Q4＞Q5；

条件2：Q3≥Q6。

2.根据权利要求1所述的基于超声波技术的水路物联网监控设备，其特征在于：所述流量采集卡计算出的所述周期瞬时流量值还包括△Q，其中，所述△Q＝Q1-Q2。

3.根据权利要求2所述的基于超声波技术的水路物联网监控设备，其特征在于：所述平台系统进一步用于判定渗漏，其中，判定渗漏判定条件为：

条件1：|△Q|＜Q8；

条件2：T2≥T3；

条件3：Q4＜Q5。

4.根据权利要求2所述的基于超声波技术的水路物联网监控设备，其特征在于：所述平台系统判定爆管的判定条件为：△Q≥Q9。

5.根据权利要求1-4任一所述的基于超声波技术的水路物联网监控设备，其特征在于：所述Q7为进入到平稳阶段后的第一次采集到的Q4。

6.根据权利要求5所述的基于超声波技术的水路物联网监控设备，其特征在于：用水进入平稳阶段的条件为：|△Q|＜Q8。