現階段的物聯網水表、智能水表和電子抄表水表，使用非電量的電測技術，將機械水表測量得到的流量信號轉換成*終的數字電子信號；例如：在轉動的機械計量齒輪上安裝永磁鐵，相近部位安裝干簧管，將水表的機械計量檢測的水量這一非電量模擬數據，轉換成電子電路可操作、可識別的電子脈沖數字量，由此實現模擬/數字(A/D)轉換。機械式計量檢測的是機械模擬信號，并*終以機械數字字輪來顯示累計供水量；而收費和收費后的管理控制是電子數字信號，電子數字量再轉換成供水的模擬量(D/A轉換)。這種在機械式計量器進行模/數(A/D)、數/模(D/A)轉換并用于電子控制的工作模式，存在重大缺陷，同時存在兩種計量數據，兩種計量結果，其檢測精確度還有待提高。從而導致監控中心不能得到****的水表流量信息。

本發明的目的在于提供一種基于物聯網的智能水表，不僅能讓監控中心無線遠程查詢管道流量的參數，而且在檢測精確度上得到大幅度提升。

圖為本發明的原理框圖

本發明通過下述技術方案實現：一種基于物聯網的智能水表，包括微處理器、LCD顯示器、流量傳感器、無線通信模塊、電磁閥、電磁閥驅動模塊、智能網關、監控中心；微處理器分別與流量傳感器、LCD顯示器、無線通信模塊、電磁閥驅動模塊電性連接；無線通信模塊通過智能網關與監控中心通訊連接；流量傳感器包括依次連接的控制模塊、數模轉換模塊、超聲波換能器、信號調理電路；信號調理電路還與微處理器連接。

信號調理電路包括依次連接的電壓放大電路、帶通濾波電路、自增益放大電路、模數轉換模塊；電壓放大電路主要由RC電路與運算放大器連接而成。其使用時：首先流量傳感器對用水管道進行流量檢測，流量傳感器中的控制模塊發送檢測驅動信號，驅動信息通過數模轉換模塊將驅動信號將數字信號轉化為模擬信號，模擬信號被超聲波換能器接收后，超聲波換能器中的發射器把電能轉化為超聲波能量，超聲波能量在用水管內反射后，再由超聲波換能器中的接收器進行接收，接收到反射的超聲波能量以后，再由信號調制電路進行信號調制，經過信號放大、濾波、模數轉換以后，得到檢測到的數字信號。

檢測到的數字信號進過微處理器接收并處理以后得到*終的流量數據，流量數據一方面通過與微處理器相連接的LCD顯示器進行實時顯示；另一方面通過無線通信模塊發送至智能網關，智能網關收集統一多個智能水表信息后進行網絡的轉換，并把統一過后的信息發送至控制中心以供信息查詢，并且可以通過查詢結果控制電磁閥實現水流量的開啟和關閉。

為了更好的實現本發明，進一步地，無線通信模塊為ZigBee模塊。這里采用ZigBee模塊是因為它相比較于同類無線技術如WIFI和藍牙，ZigBee模塊具有低功耗、短時延、高可靠性的特點，并且網絡容量大，能夠容納六萬多個節點設備，非常適用于作為傳感器網絡，成本也不高，具有極高的性價比。控制模塊為FPGA*小系統模塊，FPGA*小系統包括芯片EP4CE10E22C8N、分別與芯片EP4CE10E22C8N電性連接的復位電路、第一時鐘電路、Flash存儲模塊，通過芯片EP4CE10E22C8N對整個流量計工作過程地良好控制，復位電路、第一時鐘電路、Flash存儲模塊保證其FPGA*小系統穩定正常運行，即使出錯也能及時恢復。電磁閥驅動電路主要由三極管Q1和繼電器K1連接而成。通過三極管和繼電器組成的電磁閥驅動電路，不僅結構簡單，而且控制精度高，非常實用。微處理器為單片機處理器。具體采用AT89C51不僅體積小巧便于安裝，而且具有功耗低、成本低的優點。

本發明與現有技術相比，具有以下優點及有益效果：本發明通過FPGA*小系統作為控制模塊，實現了信號的高速存儲和高速處理，并且能夠得到高精度的計算結果極大程度提升了流量計的**度，而且通過設置無線通信模塊，實現抄表信息的遠程查詢以及對水流量的精準控制，避免了人工上門檢查，提高了工作效率。