供水管路漏水报警监控装置的研究与设计(2)

供水管路漏水报警监控装置的研究与设计

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水电能源科学

２０１０年

长判定管路异常用水和管路损坏漏水问题。

２漏水现象判定原理

水流测试表明，在正常用水情况下管路水流量不断变化，若采用脉冲流量计检测管路水流量，其脉冲周期不断变化ｌ当管路出现用水浪费或管路损坏漏水等长流水情况，水流量及流量计所发出的脉冲周期均恒定不变。因而可通过智能检测电路连续检测流量计的脉冲周期判断：①若５个连续脉冲周期均很大，表明水流很小，则视为正常用水；②若连续脉冲周期较小，则计算相邻两个脉冲周期的差值（共４个差值），用最大的差值与事先确定的阈值比较。③若最大的差值小于该阈值，表明水流量变化较小，则视为长流水；④若最大的差值大于或等于该阈值，表明水流量变化较大，则视为正常用水；

３漏水报警监控装置的设计

３．１装置原理

漏水报警监控装置由流量计、漏水监控器和电磁阀三部分组成。图２为该装置安装示意图。其工作原理为：先由脉冲流量计检测管路水流情况，并将检测信息上传于漏水监控器，再分析判断检测信息。若符合长流水判定条件，监控器先发出语音报警提示，再进行检测判断。若仍处于长流水状态，则驱动电磁阀关阀停水。

图２漏水报警监控装置安装示意图

Ｆｉｇ。２

Ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｓｃｈｅｍａｔｉｃｏｆｗａｔｅｒｐｉｐｅ

ｌｅａｋａ９６

ｗａｒｎｉｎｇｍｏｎｉｔｏｒｄｅｖｉｃｅ

由于普通远传水表以计量为主，对计量的准ｍａ水‘ｕ。漏水报警ｍ３水，既简化了检测程序，又检测电磁阀选用交流２４Ｖ先导式常开电磁阀，采

万方数据

用通断电方式控制电磁阀开关‘纠，即由２４Ｖ电源向电磁阀供电。电磁阀通电，则电磁阀关闭；电磁阀断电，则电磁阀开启。该控制方式简便易行，安全可靠，即使在系统停电状态下亦不影响正常用水。

４漏水监控器设计与开发

４．１漏水监控器硬件

图３为漏水监控器硬件组成框图‘引。

位电路

运行状态指示电路鱼片语音报警电路机

时钟电路

电磁阀控制电路

图３漏水监控器硬件组成框图

Ｆｉｇ．３

Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ

ｄｉａｇｒａｍｏｆｗａｔｅｒｐｉｐｅｌｅａｋａｇｅ

ｍｏｎｉｔｏｒｈａｒｄｗａｒｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ

漏水监控器是以ＡＴ８９Ｃ２０５１为核心的单片机扩展系统［Ｉ］，可完成供水管路流量脉冲检测、长流水判定、语音报警、关阀停水等功能。系统时钟电路选用ＰＣＦ８５６３时钟芯片为系统提供准确时间，并采用纽扣电池为时钟芯片供电，确保了系统断电时仍能正常运行。为增强系统运行的可靠性和安全性，系统设置了外部存储器，采用Ｘ５０４５１周，便产生１个负脉冲，前后脉冲间隔时间经单片机计算后存入缓冲区。语音报警电路旨在警示电磁阀控制电路经微型继电器与电磁阀电路连图４为漏水监控器控制流程图。

步骤１上电复位，定时器初始化，数据个数步骤２检测流量脉冲。若无，则继续检测；步骤３计算流量脉冲周期，并存入缓冲区，步骤４检测数据个数。若数据个数小于５，记忆存储元件，确保系统运行参数不因断电而丢失。复位电路负责系统上电自动复位和手动复位，手动复位通过复位键完成。流量脉冲检测电路与流量计连接，流量计的“０．００１”位表针每旋转用水浪费现象，采用语音提示提醒公众节约用水。接，若确定为长流水，便接通电磁阀电路关阀停水。运行状态指示电路安有３个ＬＥＤ灯，通过灯亮指示系统的正常、报警、关阀三种工作状态。４．２漏水监控器控制流程

清零，语音报警次数清零，计时单元清零，启动电磁阀开阀。

若有，则启动时钟电路开始计时。

再计时单元清零，数据个数加１。

再进行上述步骤流程检测；若数据个数为５，则数据个数清零Ｉ若连续５个脉冲周期均很大，即水流

３．２流量计

确性和可靠性要求较高，因而多采用双千簧管，一般安装于“０．０１”位表针盘上，表针每旋转１周，水表便发出２个脉冲，计为０．１监控装置中的流量计仅检测水流量的变化，采用单个干簧管即可。干簧管设计安装于“０．００１”位表针盘上，表针每旋转１周，水表便发出１个脉冲，计为０．０１到水流量变化。３．３电磁阀选型