基本信息
- 項目名稱：
- 防長流水自關(guān)斷自動控制閥
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本作品采用防長流水自關(guān)斷自動控制閥與便攜式集中控制儀相結(jié)合的方案，防長流水自關(guān)斷自動控制閥由外殼、水流發(fā)電機、自鎖電磁閥、充電電池、控制電路板、進水口管、出水口管、連接管等構(gòu)成，能夠自動識別因忘記關(guān)閥、水龍頭損壞、管道漏水導致的長流水現(xiàn)象，自動關(guān)閉閥門并同時發(fā)出報警信息；便攜式集中控制儀能監(jiān)控防長流水自關(guān)斷自動控制閥的工作狀態(tài)，并且可以方便地對工作狀態(tài)進行設(shè)置。
- 詳細介紹：
- 防長流水自關(guān)斷自動控制閥作品說明書 1.產(chǎn)品背景 1.1缺水成為世界性的難題 全球水資源中，陸地淡水僅占6％，其余94％為海洋水。而在陸地淡水中，又有77.2％分布在南北極，22.4％分布在很難開發(fā)的地下深處，僅有0.4％的淡水可供人類維持生命。 淡水資源的分布極不均衡，導致一些國家和地區(qū)嚴重缺水。如非洲扎伊爾河的水量占整個大陸再生水量的30％，但該河主要流經(jīng)人口稀少的地區(qū)，一些人口眾多的地區(qū)嚴重缺水。再如美洲的亞馬孫河，其徑流量占南美總徑流量的60％，但它也沒有流經(jīng)人口密集的地區(qū)，其豐富的水資源無法被充分利用。按地區(qū)分布，巴西、俄羅斯、加拿大、中國、美國、印度尼西亞、印度、哥倫比亞和剛果等9個國家的淡水資源占了世界淡水資源的60%。約占世界人口總數(shù)40%的80個國家和地區(qū)約15億人口淡水不足，其中26個國家約3億人極度缺水。更可怕的是，預計到2025年，世界上將會有30億人面臨缺水，40個國家和地區(qū)淡水嚴重不足。 我國屬于缺水國之列，人均淡水資源僅為世界人均量的1／4，居世界第109位。中國已被列入全世界人均水資源13個貧水國家之一。而且分布不均，大量淡水資源集中在南方，北方淡水資源只有南方水資源的1／4。據(jù)統(tǒng)計，全國600多個城市中有一半以上城市不同程度缺水，沿海城市也不例外，甚至更為嚴重。目前我國城市供水以地表水或地下水為主，或者兩種水源混合使用，有些城市因地下水過度開采，造成地下水位下降，有的城市形成了幾百平方公里的大漏斗，使海水倒灌數(shù)十公里。由于工業(yè)廢水的肆意排放，導致80％以上的地表水、地下水被污染。 專家們警告：“20年后中國將找不到可飲用的水資源”。美國民間有影響的智囊機構(gòu)——世界觀察研究所發(fā)表的一份報告中稱：“由于中國城市地區(qū)和工業(yè)地區(qū)對水需求量迅速增大，中國將長期陷入缺水狀況。”中國的黃河在過去的10多年以前年年斷流，其中1997年斷流226天。流經(jīng)中國一些人口稠密集地區(qū)的淮河去年也斷流了90天。根據(jù)衛(wèi)星拍攝的照片，數(shù)百個湖泊正在干涸，一些地方性的河流也在消失。目前全國600多座城市中，有300多座城市缺水，其中嚴重缺水的有108個。其中北京市的人均占有水量為全世界人均占有水量的1／13，連一些干旱的阿拉伯國家都不如。由于缺水，對經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成威脅。 1.2供水故障引發(fā)鄰里糾紛 由于停水忘記關(guān)閥門，或者管道漏水，以及用水裝置損壞導致的長流水，引發(fā)的房屋滲漏水事件比比皆是，為此對簿公堂的的案件與日俱增。 2010年，浙江朱先生家住3樓，發(fā)現(xiàn)女兒房間的地板常出現(xiàn)水漬，起初他也沒放在心上，可是情況越來越糟。為了搞清楚這些水究竟是哪來的，朱先生從4樓一直查到6樓，原來，住6樓的李先生家水管破裂，水就順著墻壁一直往下灌，積水到了朱先生住的3樓，由于不能再往下灌，就從墻壁滲了出來，還順著墻腳蔓延開來。朱先生為此找到6樓住戶李先生協(xié)商未果，樓上樓下互不相讓，堅持自己的觀點。朱先生堅持認為被水浸泡的地板和墻紙不能再使用，而且積水已經(jīng)滲透的幾面墻，必須更換墻紙。李先生堅持只更換地板，墻紙因為沒有變色，還可以修復使用，不同意整壁更換。 雙方協(xié)商不成。朱先生就聘請律師，準備起訴李先生。李先生也毫不示弱，準備好了打官司。原本關(guān)系尚可的兩家人從此反目。 湖南李小姐于2008年買了某小區(qū)一套兩居室的房屋。2009年五一的時候，李小姐舉家出游，回到家時才發(fā)現(xiàn)衛(wèi)生間水管沒有關(guān)嚴，水已經(jīng)把家里的幾個房間都淹了，水還漏到樓下住戶張先生家，對客廳的木地板也造成了損壞；因此，張先生希望李小姐能對其損失給予一定的賠償，并希望以后不要再發(fā)生類似事件。張先生多次與李小姐就此事協(xié)商不成，一怒之下以李小姐侵犯其相鄰權(quán)為由將李小姐告上法庭，要求李小姐賠償其受到的損失。 寧夏新聞網(wǎng)曾經(jīng)報導過居住在銀川市民生城市花園5號樓的許女士，家里的暖氣半夜漏水，淹了樓下住戶家。許女士與樓下住戶商量賠付一事時，被樓下住戶打傷。 諸如此例，不勝枚舉，都不利于和諧社會的構(gòu)建。 1.3現(xiàn)有節(jié)水設(shè)備的現(xiàn)狀 目前在節(jié)水產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面，節(jié)水設(shè)備、器具研制、生產(chǎn)、銷售、推廣、服務從無到有，從小到大，正逐漸形成規(guī)模，已成為我國經(jīng)濟新的增長點。 市場上常見的節(jié)水裝置，特別是有防長流水的裝置有感應水龍頭、延時閥、磁控停水自鎖閥、家用節(jié)水水箱、廁所節(jié)水器、節(jié)水花灑、空氣膨化淋浴節(jié)水閥、智能節(jié)水閥、節(jié)水灌溉設(shè)備等。下面列舉幾個產(chǎn)品的功能和缺點。 1.3.1感應水龍頭 感應水龍頭常用于公共場所的洗手盆上以及大小便的感應沖洗廁所上，具有“人在感應出水、人走延時關(guān)水”的功能其特點體現(xiàn)在（1）自動感應,微電腦全自動智能控制，按時沖洗，無人不沖，避免細菌交叉感染;（2）數(shù)碼調(diào)整,調(diào)整程序參數(shù)只需幾秒鐘，適用各種場合;（3）高可靠性,微電腦控制技術(shù)，任何情況下程序絕不丟失，系統(tǒng)按工業(yè)化標準設(shè)計，使用壽命可達八年以上;（4）適用各種惡劣環(huán)境,無論是夏季的高溫，還是零下十幾度的嚴寒，產(chǎn)品均能正常工作。 感應水龍頭的缺點是需要布置電源線，安裝較麻煩，具有220V漏電的安全隱患，出水必須有感應體存在，大大限制了其應用范圍，不能代替家庭普通水龍頭，不能識別管道漏水獲水龍頭損壞所導致的長流水現(xiàn)象并及時關(guān)閥。 1.3.2 延時閥 目前市面上延時閥形式多種，按控制方式主要分為電磁腳踏延時閥、按鈕延時閥、自閉式延時閥等；按結(jié)構(gòu)分三通、二位三通、四通、二位四通等；按安裝方式分暗裝和明裝。 延時沖水閥由主閥、控制閥構(gòu)成，主閥由閥體、閥座、閥芯，位于閥體內(nèi)的缸體、活塞、活塞回位彈簧構(gòu)成，控制閥由按鈕、閥套、閥芯、按鈕回位彈簧構(gòu)成。主閥缸體注水室通過控制閥與主閥閥腔相通，氣室有氣孔與外界相通。注水室通過閥芯桿上的泄水孔道與主閥出水口連通。具有體積小，結(jié)構(gòu)緊湊、造價低等優(yōu)點，適于洗手間、廁所洗手、沖水使用，特別是適用于家庭廁所沖水使用。 其缺點在于延時時間固定，調(diào)整不方便，限制了其應用范圍，不能代替現(xiàn)有閥，同時不能識別管道漏水獲水龍頭損壞所導致的長流水現(xiàn)象并及時關(guān)閥，不能有效防止長流水所導致的水資源浪費與相應的鄰里糾紛事件發(fā)生。 1.3.3磁控停水自鎖閥 公告號CN201517652U的專利“磁控停水自鎖閥”（20092026975 3.7）屬機械閥，由連接管、閥蓋、密封墊、隔離片、磁套、拉桿、過水孔、錐形體、浮筒、鍍鋅鐵塊、控制管、磁鐵構(gòu)成?？刂乒芎瓦B接管正交且相通。浮筒的底部與鍍鋅鐵快的上端以螺紋結(jié)合。浮筒和鍍鋅鐵塊構(gòu)成的圓筒體處于控制管內(nèi)并與控制管成動配合關(guān)系。閥蓋的地面的中部有一根拉桿，拉桿的低端有一個錐形體。拉桿處于過水孔中?？刂乒艿牡投送獗谂c圓筒形的磁套以螺紋結(jié)合，磁鐵處于磁套內(nèi)?？杀苊庖蛴脩舸蜷_水龍頭發(fā)現(xiàn)停水后忘記將水龍頭關(guān)閉，從而導致自來水的大量流失的情況發(fā)生。 采用水的壓力浮力磁力相互作用的原理，能解決因為停水忘記關(guān)閥造成浪費水的問題，但是不能解決有水時沒關(guān)龍頭以及因為管道漏水、水龍頭損壞而浪費水資源的問題。 因此，在不改變現(xiàn)有家庭用水裝置的前提下，設(shè)計一種能自動識別因忘記關(guān)水龍頭、或因管道漏水、或因用水裝置損壞所導致的長流水現(xiàn)象，并及時關(guān)閉水閥，避免水資源的浪費，避免因為流水和漏水所導致的鄰里糾紛，符合 “兩型”社會建設(shè)要求，有助于和諧社會的建設(shè)。 2.作品介紹 2.1作品概述 在不改變現(xiàn)有家庭用水裝置的前提下，加裝該產(chǎn)品，能自動識別正常用水還是因用戶忘記關(guān)水龍頭所導致的長流水現(xiàn)象；能自動識別管道漏水或用水裝置損壞所導致的“長流”或者是“微漏”現(xiàn)象，并及時關(guān)閉水閥。作品樣品如圖2.1所示。 圖2.1 樣品實物圖 2.1.1作品創(chuàng)新點 （1）智能電子與機械閥相結(jié)合。 將微處理器技術(shù)、傳感器檢測技術(shù)、智能充電技術(shù)、無線通訊技術(shù)、LCD顯示技術(shù)等應用于機械水閥的智能控制; （2）采用流量檢測和模糊算法相結(jié)合的長流水智能識別方法。 微處理器通過流量監(jiān)測模塊獲取水閥水流量值，將水流量值周期性存儲在對應的存儲模塊存儲單元中，同時比對存儲器中的用水流量值，如果發(fā)現(xiàn)水流量維持在某一相對穩(wěn)定的數(shù)值，并維持時間超過某一設(shè)定值M（M的值由經(jīng)驗調(diào)查數(shù)據(jù)表以及用戶的平均用水記錄數(shù)據(jù)表來動態(tài)決定）關(guān)閉閥門，進入報警狀態(tài)； （3）自供電技術(shù)，利用水流發(fā)電機發(fā)電并存儲電能給系統(tǒng)供電。 電源由水流發(fā)電機、橋式整流單元、穩(wěn)壓單元、充電單元、防反向放電單元、電池電量監(jiān)測單元、充電電池構(gòu)成。當水流發(fā)電機產(chǎn)生的交流電能到達控制電路板時，就經(jīng)橋式整流單元轉(zhuǎn)變直流脈動電能，經(jīng)穩(wěn)壓單元轉(zhuǎn)化為較平穩(wěn)的直流電能，直流電能再經(jīng)充電部分，以恒流、恒壓、涓流三種方式中的一種進行充電，防反向放電單元當發(fā)電機發(fā)電電壓較低時，低于充電電池電壓時，防止充電電池對發(fā)電機進行反向放電；電池電量監(jiān)測單元的作用是監(jiān)測電池的電量及電池的工作狀態(tài)，由微控制器模塊決定采用恒流、恒壓、涓流三種方式中的哪種進行充電，有利于提高充電電池的使用壽命。有利于提高閥的用電安全性，同時便于安裝； （4）水流發(fā)電機的發(fā)電電壓作為水流流量檢測信號。 發(fā)電機發(fā)電的電壓大小可表示通過水閥的水流量，將流量數(shù)據(jù)寫入存儲器，可便于微控制器分析判斷是否處在長流水狀態(tài)，可省去流量傳感器部分，減少了體積，降低了成本； （5）便攜式集中控制儀監(jiān)控閥的工作狀態(tài)。 便攜式集中控制儀由顯示屏、開閥鍵、關(guān)閥鍵、特殊用水鍵構(gòu)成， 顯示屏可查看和改變防長流水自關(guān)斷自動控制閥的工作狀態(tài)。一個便攜式集中控制器，通過無線學習功能控制多個防長流水自關(guān)斷自動控制閥。 2.1.2 作品的特點 本作品采用防長流水自關(guān)斷自動控制閥與便攜式集中控制儀相結(jié)合，該閥能夠自動識別“長流水”還是正常用水狀態(tài)，并判斷是否關(guān)閉閥門并發(fā)出報警信息。便攜式集中控制儀能監(jiān)控閥的工作狀態(tài)，并可對閥的工作狀態(tài)方便設(shè)置。具有如下功能和特點： （1）防長流水。能自動識別因為忘記關(guān)水龍頭所導致的長流水現(xiàn)象，并及時關(guān)閉水閥，防止水資源浪費。 （2）防微漏。 能自動識別因為用水裝置損壞以及管道漏水所導致的長流水現(xiàn)象，并及時關(guān)閉水閥。 （3）智能。具有自動識別、故障報警、狀態(tài)自動切換、無線遙控與儀表自控制相結(jié)合,便于將閥的工作狀態(tài)以及水路故障情況及時上報，同時便于在故障排除后重啟水閥； （4）節(jié)能。通過自鎖型電磁閥控制水的通斷，由于自鎖型電磁閥中的自鎖結(jié)構(gòu)可以利用永久磁石的磁力來維持這種運轉(zhuǎn)的狀態(tài)，所以在維持狀態(tài)時不需要通電，比起需要長時間通電運轉(zhuǎn)的一般電磁閥來講，具有明顯的節(jié)能效果； （5）體積小。發(fā)電的電壓大小可表示通過水閥的水流量，將流量數(shù)據(jù)寫入存儲器，可便于微控制器分析判斷是否處在長流水狀態(tài)，可省去流量傳感器部分，減少了體積，降低了成本； （6）安裝方便。 通過水流發(fā)電機的發(fā)電通過電源模塊存儲在電池上給系統(tǒng)供電，解決了系統(tǒng)的供電安裝問題和安全問題； 圖2.2 結(jié)構(gòu)分解圖 2.2參數(shù) 1) 工作電壓 DC2.8-4.5V 2) 最大工作壓力 0.8 MPa 3) 工作壓力 0～0.8 Mpa 4) 測試壓力 0.8 MPa 5) 溫度范圍 0～80°C 6) 允許最大環(huán)境溫度 80°C 7) 存儲溫度 -25～45°C 8) 靜態(tài)工作電流 ≤8uA(VDD=3.6V) 9) 設(shè)計壽命 ≥6年 10) 精度等級 2級 11) 壓力損失 ≤0.1mpa（Qmax） 2.3作品結(jié)構(gòu) 長流水自關(guān)斷自動控制閥與便攜式集中控制儀相結(jié)合的方案，控制閥由1外殼、2水流發(fā)電機、3自鎖電磁閥、4充電電池、5控制電路板、6自來水進水口管、7自來水出水口管、連接管構(gòu)成 (如圖2.2、2.3所示)。 圖2.3 閥剖視圖 2.4操作介紹 基于微處理器的防長流水自關(guān)斷自動控制閥，經(jīng)過多次設(shè)計改進，安裝簡單、智能程度高、操作簡便。 （1）安裝。該閥可以水表一起合裝在一起，進出水口與自來水管相接即可，不需另占空間，不需外接電源線。 （2）開閥。按閥體上或便攜式集中控制儀上的開閥鍵，即可打開閥門進入用水狀態(tài)。 （3）關(guān)閥。按閥體上或便攜式集中控制儀上的關(guān)閥鍵，即可打開閥門進入斷水報警狀態(tài)。 （4）特殊用水。當需要進行特殊用水時，比方說給金魚缸加水、洗車、大掃除，用水量較大時，可設(shè)置閥進入特殊用水裝態(tài)，可按閥儀表上的特殊用水按鍵或便攜式集中控制儀上的特殊用水按鍵閥可進入特殊用水狀態(tài)，當特殊用水時間到后，閥自動進入正常用水狀態(tài)。 便攜式集中控制遙控器如圖2.4所示。 圖2.4 遙控器實物圖 3.作品技術(shù)可行性分析 3.1作品設(shè)計方案 本閥采用防長流水自關(guān)斷自動控制閥與便攜式集中控制儀相結(jié)合，能夠自動識別因為忘記關(guān)閥、水龍頭損壞、管道漏水導致的長流水現(xiàn)象，并自動關(guān)閉閥門同時發(fā)出報警信息，便攜式集中控制儀能監(jiān)控閥的工作狀態(tài)，并且可以方便地對工作狀態(tài)進行設(shè)置。 如圖2.3所示，防長流自關(guān)斷自動控制水閥由外殼1、水流發(fā)電機2、自鎖電磁閥3、充電電池4、控制電路板5、自來水進水口管6、自來水出水口管7、連接管8、水流發(fā)電機葉輪9、水流發(fā)電機線圈10、水流發(fā)電機導線11、自鎖電磁閥導線12構(gòu)成。其中進水口管6與水流發(fā)電機2相連，水流發(fā)電機2通過連接管8與自鎖電磁閥3連接,自鎖電磁閥3與出水口管7相連；水流發(fā)電機3通過兩根導線與控制電路板5相連接，控制電路板5通過兩根導線與充電電池4連接，控制電路板5通過兩根導線與自鎖電磁閥3連接。 具體工作工程：當自來水經(jīng)進水口管7流經(jīng)水流發(fā)電機2時，水流發(fā)電機2的葉輪9隨水流轉(zhuǎn)動，葉輪9帶動發(fā)電機工作，在水流發(fā)電機線圈10上輸出對應的電能，電能通過水流發(fā)電機導線11送到控制電路板5，控制電路板5將電能存儲在充電電池4中給整個系統(tǒng)供電，同時控制電路板5將發(fā)電機的發(fā)電電壓信號轉(zhuǎn)變成微處理器能識別的數(shù)字信號作為水流量的采樣數(shù)據(jù)，便于系統(tǒng)跟蹤水流情況，并根據(jù)水流情況以及設(shè)定的判斷規(guī)律（相對恒定的水流量維持超過某一相對時間M，就判斷為故障長流水，M的值與經(jīng)驗調(diào)查數(shù)據(jù)表以及用戶的平均用水記錄數(shù)據(jù)表來動態(tài)決定）進而判斷是否為故障原因?qū)е碌拈L流水，如果為故障原因?qū)е碌拈L流水，控制電路板5通過自鎖電磁閥導線12控制自鎖電磁閥3關(guān)閉。 3.2作品的控制電路板設(shè)計 3.2.1控制電路系統(tǒng) 防長流水自關(guān)斷自動控制閥的控制電路板5由微控制器模塊25、電源模塊26、自鎖電磁閥驅(qū)動模塊27、按鍵模塊28、指示模塊29、無線發(fā)射模塊30、無線接收模塊31、故障報警模塊32、流量監(jiān)測模塊33、存儲模塊34、時鐘模塊35構(gòu)成。防長流水自關(guān)斷自動控制閥能根據(jù)水流發(fā)電機2發(fā)電電壓的大小，通過流量監(jiān)測模塊33，微處理器模塊25獲取水閥水流量值，將水流量值周期性存儲在對應的存儲模塊34存儲單元中，同時比對存儲器中的用水流量值，如果發(fā)現(xiàn)水流量維持在某一相對穩(wěn)定的數(shù)值，并維持時間超過某一設(shè)定值M（M的值由經(jīng)驗調(diào)查數(shù)據(jù)表以及用戶的平均用水記錄數(shù)據(jù)表來動態(tài)決定），判斷為因為忘記關(guān)閥或者閥損壞以及管道漏水導致的長流水現(xiàn)象，微控制器關(guān)閉水閥，發(fā)出報警指示，同時通過無線模塊發(fā)送報警指令給便攜式集中控制器，進入報警狀態(tài)，等待故障排除。（如圖3.1所示） 圖3.1 系統(tǒng)控制框圖 3.2.2控制電路圖 1、PCB印制電路板圖(如圖3.2所示) 圖3.2 系統(tǒng)控制電路板 2、電路原理圖（如圖3.3） 圖3.3 系統(tǒng)電路圖 3.2.3 控制電路板電源模塊（如圖3.4所示） 圖3.4電源模塊框圖 電源模塊26如圖3.4所示，防長流水自關(guān)斷自動控制閥的電源模塊由橋式整流單元36、穩(wěn)壓單元37、充電單元38、防反向放電單元39、電池電量監(jiān)測單元40構(gòu)成。工作過程描述如下：當水流發(fā)電機2產(chǎn)生的交流電能到達控制電路板5時，就經(jīng)電源模塊26的橋式整流單元36轉(zhuǎn)變直流脈動電能，經(jīng)穩(wěn)壓單元37轉(zhuǎn)化為較平穩(wěn)的直流電能，直流電能再經(jīng)38充電部分，以恒流、恒壓、涓流三種方式中的一種進行充電，防反向放電單元39的作用是當發(fā)電機發(fā)電電壓較低時，低于充電電池4電壓時，防止充電電池4對發(fā)電機進行反向放電；電池電量監(jiān)測單元40的作用是監(jiān)測電池的電量及電池的工作狀態(tài)，由微控制器模塊25決定采用恒流、恒壓、涓流三種方式中的哪種進行充電，有利于提高充電電池4的使用壽命。 3.2.4控制電路板流量監(jiān)測模塊 流量監(jiān)測模塊33，由AD轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，其作用是將代表流量大小的水流發(fā)電機的發(fā)電電壓這一模擬信號轉(zhuǎn)換為微控制器模塊25能識別、存儲的數(shù)字信號，便于系統(tǒng)跟蹤用戶用水情況，并根據(jù)用戶用水情況與設(shè)定的判斷規(guī)律判斷是否為因忘記關(guān)閥等故障造成等長流水現(xiàn)象。 3.2.5控制電路板自鎖電磁閥驅(qū)動模塊 自鎖電磁閥驅(qū)動模塊27，由晶體管構(gòu)成的開關(guān)電路構(gòu)成，通過微處理器控制不同的晶體管導通與截止，形成正向或者反向的電流通路，控制自鎖電磁閥的自鎖機構(gòu)改變并維持電磁閥的狀態(tài)，從而到達節(jié)能省電的目的。 3.2.6控制電路板存儲模塊 存儲模塊34，由E2PROM存儲器與相應的外圍電路構(gòu)成，微控制器模塊25控制E2PROM存儲器的寫入與讀取，存儲模塊34中保存三類數(shù)據(jù)，一是常規(guī)用水模式數(shù)據(jù)表，該數(shù)據(jù)通過調(diào)查得出普通用戶的用水情況數(shù)據(jù)，二是用戶的平均用水數(shù)據(jù)表，一分鐘為單位記錄用戶近期的實際用水數(shù)據(jù)的平均值，三是用戶實際，周期性記錄用戶的實時用水數(shù)據(jù)，通過對三個表格數(shù)據(jù)的比對，微控制器能判斷出是否為長流水狀態(tài)。 3.2.7控制電路板故障報警模塊 故障報警模塊32，由蜂鳴器及相關(guān)電路構(gòu)成，其作用為當系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)因為忘記關(guān)閥或其他原因造成的長流水情況時關(guān)閉閥門并發(fā)出100hz音頻報警信號。 3.2.8控制電路板時鐘模塊 時鐘模塊35，由時鐘芯片及相關(guān)的電路構(gòu)成，其作用為系統(tǒng)提供精準的系統(tǒng)時間，便于系統(tǒng)數(shù)據(jù)的同步處理。 3.2.9控制電路板無線發(fā)射、接收模塊 無線發(fā)射模塊30、無線接收模塊31，由編解碼信息的的無線發(fā)射模塊及相關(guān)電路構(gòu)成，無線發(fā)射模塊作用為將防長流水自關(guān)斷自動控制閥的報警信息發(fā)送給便攜式控制器，便攜式集中控制器便可識別故障閥的位置以及故障時間等信息；無線接收模塊可接受來自便攜式控制器的信息，通過發(fā)送規(guī)定命令字，便攜式集中控制器可控制防長流水自關(guān)斷自動控制閥的狀態(tài)以及撤銷報警燈功能。 3.2.10控制電路板指示模塊 指示模塊29，由紅、綠、黃色三個發(fā)光二極管構(gòu)成，紅燈亮為電源指示，只亮綠燈為正常工作狀態(tài)指示，只亮黃燈為故障狀態(tài)指示，綠燈、黃燈同時亮為特殊用水狀態(tài)。三個燈均具有省電節(jié)能切換功能，及在正常工作并且沒有按鍵調(diào)節(jié)或外部無線指令控制的狀態(tài)維持1分鐘，三燈均熄滅。 3.2.11控制電路板按鍵模塊 按鍵模塊28，由開閥按鍵、關(guān)閥按鍵、特殊用水按鍵，當按下開閥按鍵時，防長流水自關(guān)斷自動控制閥打開閥門進入正常工作狀態(tài)，當按下關(guān)閥按鍵時，自關(guān)斷自動控制閥打開閥門進入故障報警狀態(tài)，當按下 特殊用水按鍵時，自關(guān)斷自動控制閥打開閥門進入特殊用水狀態(tài)，當特殊用水時間到的時候，自關(guān)斷自動控制閥自動進入正常工作狀態(tài)。 3.2.12 便攜式集中控制器 便攜式集中控制器，由顯示屏、開閥鍵、關(guān)閥鍵、特殊用水鍵構(gòu)成， 顯示屏可查看防長流水自關(guān)斷自動控制閥的工作狀態(tài)，可通過開閥鍵、關(guān)閥鍵、特殊用水鍵設(shè)置與改變相應的防長流水自關(guān)斷自動控制閥的工作狀態(tài)。一個便攜式集中控制器，通過無線學習功能控制多個防長流水自關(guān)斷自動控制閥。防長流水自關(guān)斷自動控制閥的按鍵輸入與指示模塊由電源指示燈、正常狀態(tài)燈、報警狀態(tài)燈、開閥鍵、關(guān)閥鍵、特殊用水鍵組成，能指示防長流水自關(guān)斷自動控制閥的工作狀態(tài)，能設(shè)置修改防長流水自關(guān)斷自動控制閥的工作狀態(tài)。 3.3作品的控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 3.3.1系統(tǒng)設(shè)計的流程圖（圖3.5所示） 圖3.5 控制系統(tǒng)程序流程圖 3.3.2 顯示模塊程序流程設(shè)計 采用1602液晶模塊，其驅(qū)動程序框圖設(shè)計（如圖3.6所示） 圖3.6 1602程序流程圖 3.3.3實時1302時鐘程序設(shè)計流程（如圖3.7所示） 圖3.7 1302程序流程圖 3.3.4 存儲器24c04系列程序設(shè)計流程（如圖3.8所示） 圖3.8 24C04程序流程圖 3.3.5 A/D轉(zhuǎn)換TLC549程序設(shè)計流程（如圖3.9所示） 圖3.9 AD程序流程圖 3.4 用戶用水數(shù)據(jù)調(diào)研結(jié)果及分析 為了了解用戶用水習慣以及常見的用水數(shù)量，便于作品“防長流水自關(guān)斷自動控制閥”的程序中的長流水的判斷方法的制定，特對用戶用水數(shù)據(jù)進行了相關(guān)的調(diào)研與實測。 家庭用水主要有3大塊，包括衛(wèi)浴用水、洗衣用水和廚房用水，其中衛(wèi)浴和洗衣占到約2/3。此外，滲漏浪費比較嚴重，約占14％。 3.4.1 家庭常用用水容器容積調(diào)查（如表3.1所示） 表 3.1 序號 名稱 容量范圍 1 普通杯 0.4-0.8L 2 保溫杯 0.3-0.5L 3 暖水瓶 1.5-3 4 電飯鍋 2-6L 5 洗漱盆 5-9L 6 馬桶箱 3-6L 7 臉 盆 10-15L 8 飲水機 15L 9 水 桶 20-30L 10 洗衣機 50-80L 11 浴 缸 230-320L 12 熱水器 50-100L 13 水 壺 4-6L 3.4.2 一般用水數(shù)據(jù)統(tǒng)計表（如表3.2所示） 表3.2 序號 項目 一般用水范圍（單位：升） 平均用水時間 1 洗臉 5~8 0.5~0.8min 2 刷牙 0.8~1.2 0.08~0.12min 3 洗餐具 20~24 2~2.4min 4 洗手 1~3 0.1~0.3min 5 洗菜 18~23 1.8~2.3min 6 沖廁所 3~6 0.3~0.6min 7 燒開水 8~10 0.8~1min 8 做飯 10~15 1~1.5min 9 洗衣服 40~130 4~13min 10 洗腳 6~10 0.6~1min 11 洗頭 10~15 1~1.5min 12 沐浴 60~280 6~28min 13 洗杯子 2~3 0.2~0.3min 3.4.3 特殊用水數(shù)據(jù)統(tǒng)計表（如表3.3所示） 表3.3 序號 項 目 一般用水范圍（單位：升） 平均用水時間 1 洗 車 40~200 4~20min 2 搞衛(wèi)生 20~100 2~10min 3 洗水果 1.5~3 0.15~0.3min 4 洗 鞋 10~20 1~2min 5 洗被子 150~200 15~20min 根據(jù)實際測量4分管自來水的水龍頭水流速度0-20升/分鐘，按照流量V=流速u*時間t的計算公式得知 t=V/u，以最大速度的1/3估算，家庭一般用水連續(xù)時間最長為沐浴時間42分鐘（以打開水龍頭不關(guān)斷，直至用完280升水）。 3.5作品主要器件分析 3.5.1水流發(fā)電機 （1）作用：采用電感式水流發(fā)電機SL-AC50V（如圖3.10所示），當自來水經(jīng)過水流發(fā)電機時，水流發(fā)電機發(fā)電，在本產(chǎn)品中水流發(fā)電機有兩個作用，一是通過電源模塊的整流、穩(wěn)壓、充電電路給充電電池充電，從而實現(xiàn)便捷安裝，二是通過電源模塊的整流、穩(wěn)壓、分壓電路，可得到同比于水流流量的發(fā)電電壓信號，該信號經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換器后送微處理器，微處理器能及時獲取流經(jīng)系統(tǒng)的水流情況，不用另外安裝水流傳感器，節(jié)約了系統(tǒng)成本，減少了產(chǎn)品的體積。 圖3.10 水流發(fā)電機 （2）水流發(fā)電機參數(shù)： 最大工作壓力 0.8 MPa 工作壓力 0～0.8 Mpa 測試壓力 0.8 MPa 溫度范圍 0～80°C 允許最大環(huán)境溫度 80°C 存儲溫度 -25～45°C 外殼材料 POM 安裝方式 小孔為進水口。 水流發(fā)電機運行測試參數(shù)如表3.4所示 表3.4 水 壓 流 量 短路電流 空載電壓 負載200歐 姆后電壓 0.05MPA 4.8L AC10mA AC10V 24V 0.1 MPA 6.3L AC10mA AC15V 31V 0.2 MPA 8L AC10mA AC20V 39V 0.3 MPA 9.3L AC10mA AC24V 45V 0.4 MPA 10.5L AC10mA AC28V 52V 3.5.2 脈沖保持電磁閥 圖3.11 脈沖電磁閥 本作品采用通過自鎖型電磁閥（如圖3.11所示）控制水的通斷，由于自鎖型電磁閥中的自鎖結(jié)構(gòu)可以利用永久磁石的磁力來維持這種運轉(zhuǎn)的狀態(tài)，所以在維持狀態(tài)時不需要通電，比起需要長時間通電運轉(zhuǎn)的一般電磁閥來講，具有較大的節(jié)能效果，工作參數(shù)如表3.5所示； 額定電壓 控制方式 工作壓力 介質(zhì)溫度 使用壽命 3.6V-9V 脈 沖 0.02-0.8MPa 0℃-110℃ ≥15萬次 表3、5 脈沖電磁閥特點： （1）獨特的疏導式過濾器方式，過濾網(wǎng)免清洗，雜質(zhì)自動排出 （2）穩(wěn)定可靠，使用壽命大于50萬次 （3）可用于智能感應潔具、節(jié)水設(shè)備、洗衣機、洗碗機、太陽能熱水器及工農(nóng)業(yè)自動水控制設(shè)備中 （4）斷電自動關(guān)閉，起動性能好 （5）工作壓力范圍大：0.02Mpa-0.8Mpa 3.5.3 stc單片機 該單片機屬于STC系類新型增強型單片機（如圖3.12所示），功能強大。高速，1個時鐘/機器周期，增強型8051 內(nèi)核，速度比普通8051快8-12倍；寬電壓：5.5-3.3V，2.2-3.6V;增加第二復位功能（高可靠復位，可調(diào)整復位門檻電壓，頻率<12MHz時，無需此功能）；增加外不掉電檢測電路，可在掉電時，及時將數(shù)據(jù)保存進EEPROM，正常工作時無需操作EEPROM；低功耗設(shè)計：空閑模式，（可任意一個中斷喚醒）掉電模式（可由外部中斷喚醒），可支持下降沿/上升沿和遠程喚醒；工作頻率：0-35MHz,相當于普通8051：0-420MHz；時鐘：外部晶體或內(nèi)部RC振蕩器可選，在ISP下載編程用戶程序時設(shè)置；8/16/20/32/40/48/52/60/62K字節(jié)片內(nèi)Flash程序存儲器，擦寫次數(shù)10萬次以上；1280字節(jié)片內(nèi)RAM數(shù)據(jù)存儲器；芯片內(nèi)EEPROM功能，擦寫次數(shù)10萬次以上；ISP/IAP，在系統(tǒng)可編程/在應用可編程，無需編程器/仿真器。 圖3.12 STC單片機 8通道，10位該素ADC，速度可達25萬次/秒，2路PCA還可當2路D/A使用；2通道捕獲/比較單元（PWA/PCA/CCP），也可以用來在實現(xiàn)2個定時器或2個外部中斷（支持上升沿/下降沿中斷）；4個16位定時器，兼容普通8051的定時器T0/T1，2路PCA實現(xiàn)2個定時器；可編程時鐘輸出功能,T0在P3.4輸出時鐘，T1在P3.5輸出時鐘，BRT在P1.0輸出時鐘；硬件看門狗(WDT）；高速SPI串行通信端口；全雙工異步串行（UART），兼容8051的串口；先進的指令集結(jié)構(gòu)，兼容普通8051指令集，有硬件乘法/除法指令；通用I/O口（36/40/44），復位后為：準雙向口/弱上拉（普通8051傳統(tǒng)i/0口）可設(shè)置成四種模式：準雙向口/弱上拉，推挽/強上拉，僅為輸入/高阻，開漏每個I/O口驅(qū)動能力均達到20mA，但是整個芯片最大不得超過100mA；復位腳，燒錄程序時如設(shè)置I/O口，可當I/O口使用；EX_LVD是外部低壓檢測中斷/比較器；不用的I/O口，浮空即可；使用LQFP48/PDIP48封裝是，最大有44個I/O口；使用LQFP44封裝時，最多有40個I/O口；使用PDIP40封裝時，做多有36個I/0口。 3.6產(chǎn)品發(fā)展戰(zhàn)略 3.6.1、技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略 產(chǎn)品發(fā)展戰(zhàn)略為三步走，第一步為設(shè)計預設(shè)置基本功能產(chǎn)品；第二步為設(shè)計自適應調(diào)整的產(chǎn)品；第三步為設(shè)計遠程通訊與控制功能的產(chǎn)品； 預設(shè)置基本功能產(chǎn)品的功能有：1）發(fā)電機發(fā)電實現(xiàn)系統(tǒng)自供電；2）發(fā)電機發(fā)電電壓表示水流流量；3）蜂鳴器報警功能；4）led指示功能；5)按鍵設(shè)置功能；6）特殊用水功能；7）開閥、關(guān)閥功能。 自適應調(diào)整產(chǎn)品在預設(shè)置基本功能產(chǎn)品的基礎(chǔ)上增加的功能有：1）智能記憶系統(tǒng)的用水數(shù)據(jù)；2）智能獲取系統(tǒng)的平均用水數(shù)據(jù)；3）智能獲取系統(tǒng)的最高用水數(shù)據(jù)及其出現(xiàn)的時間段；4）自動調(diào)整系統(tǒng)的長流水判斷算法；5）無線信號發(fā)送和接受功能，實現(xiàn)產(chǎn)品的無線開關(guān)閥設(shè)置等做操作。 遠程通訊與控制功能產(chǎn)品在第二代產(chǎn)品的基礎(chǔ)擴展了1）遠程通訊功能，方便產(chǎn)品的集中管理與控制；2）系統(tǒng)自檢功能；3）系統(tǒng)故障自動上報功能；4）系統(tǒng)故障自動修復功能；5）閥門聯(lián)網(wǎng)群控功能等。 3.6.2 市場開發(fā)戰(zhàn)略 本產(chǎn)品的應用對象有家庭、學校、工廠、市政辦公樓、公共場所等。 產(chǎn)品可實現(xiàn)各種規(guī)格型號的發(fā)展戰(zhàn)略，與常規(guī)水龍頭結(jié)合，實現(xiàn)一個水龍頭對應安裝一個防長流水自關(guān)斷自動控制閥；代替現(xiàn)有機械水閥，實現(xiàn)水閥的智能控制集中管理；實現(xiàn)水閥按口徑設(shè)計有用于家庭的4分管系列自動控制閥、外線安裝的6分管口徑的自動控制閥等。 先推廣能代替現(xiàn)有機械閥的基本功能自動控制閥，采用低價保質(zhì)的營銷策略，發(fā)展高端產(chǎn)品，采用高價高品質(zhì)品牌管理策略。 4.市場分析與經(jīng)濟預測 由于市場上沒有同類產(chǎn)品，在市場分析與產(chǎn)品經(jīng)濟預測的過程中，采用相關(guān)產(chǎn)品分析與預測法。防長流水自關(guān)斷自動控制閥的目標市場有兩個，一是與現(xiàn)有水龍頭一比一配套使用，使現(xiàn)有水龍頭具有防長流水功能，二是代替現(xiàn)有水閥閥門，使水閥閥門具有防長流水功能，便于集中管理。故選取水龍頭與水閥閥門作為產(chǎn)品的市場分析對象。 4.1市場發(fā)展趨勢 4.1.1 水龍頭市場發(fā)展趨勢 全國生產(chǎn)水龍頭的企業(yè)已達到1500余家，年銷售額在100億元左右，出口額每年以20%的速度增加。通過十余年的努力，國內(nèi)五金龍頭業(yè)，生產(chǎn)規(guī)模不斷擴展，生產(chǎn)能力迅速提高。目前，市場上各類中低檔產(chǎn)品是琳瑯滿目，造型也豐富多彩。 目前國產(chǎn)水龍頭在中高端市場中所占份額僅20%左右，在低端市場的占有率約60%以上。 4.1.2 水閥閥門市場發(fā)展趨勢 我國已進入WTO，全球每年需求閥門約300萬噸?，F(xiàn)在約有3000家的大小閥門廠，其中溫州600家，鄭州近200多家，上海150多家，遼寧250家，江蘇、福建各200余家，盡管良莠不齊，但產(chǎn)品品種已達3000多個型號，近3萬個規(guī)格。其市場規(guī)模如圖4.1所示 圖4.1 水閥 4.2 相關(guān)產(chǎn)品現(xiàn)狀 4.2.1感應水龍頭 隨著衛(wèi)浴潔具的不斷更新?lián)Q代，感應潔具已經(jīng)慢慢走進人們的視線，其人性化的設(shè)計總給人瀟灑自如、心曠神怡的切身感受。在寫字樓、酒店、醫(yī)院、學校等公共場所已習慣性的使用感應水龍頭。但是在家裝方面，感應水龍頭并沒有得到普及。 4.2.2延時閥 目前市面上延時閥形式多種，按控制方式主要分為電磁（紅外感應）延時閥、氣動延時閥、腳踏延時閥、按鈕延時閥、自閉式延時閥等；按結(jié)構(gòu)分三通、二位三通、四通、二位四通等；按安裝方式分暗裝和明裝。 延時沖水閥由主閥、控制閥構(gòu)成，主閥由閥體、閥座、閥芯，位于閥體內(nèi)的缸體、活塞、活塞回位彈簧構(gòu)成，控制閥由按鈕、閥套、閥芯、按鈕回位彈簧構(gòu)成。主閥缸體注水室通過控制閥與主閥閥腔相通，氣室有氣孔與外界相通。注水室通過閥芯桿上的泄水孔道與主閥出水口連通。具有體積小，結(jié)構(gòu)緊湊、造價低等優(yōu)點，適于洗手間、廁所洗手、沖水使用，特別是適用于家庭廁所沖水使用。常見型號、公司以及參考價格如表4.1所示。 表4.1 序號 產(chǎn)品型號 公司 價格（元） 1 RF-Y01 上海同勵貿(mào)易有限公司 45 2 RF-Y11 70 3 RF-Y02 65 4 RF-Y12 85 5 SA94-5201 嘉柏萊衛(wèi)浴實業(yè)有限公司 98 6 SA93-5101 98 7 SA93-5216 158 8 SA94-5210 78 9 SA149-5221 110 10 SA150-5219 130 11 SA149-5220 102 12 SA150-5218 176 13 SA149-5222 110 14 SA93-5102 88 15 HH－72106 輝煌水暖集團有限公司 120 16 HH－72102 66 17 HH－72104 84 18 HH－72105 84 19 HH－72103 78 20 DN25 興昌五金水暖機電經(jīng)營部 25 21 DN20 20 22 A87871C 箭牌衛(wèi)浴有限公司 230 4.2.3節(jié)水水箱 據(jù)了解，在居民生活中，馬桶的用水量占到日常用水總量的40%-50%，我國原來多采用9升以上的便器，不僅用水量大，跑漏水現(xiàn)象也十分嚴重，每年因此浪費的水資源達10億立方米。目前我國強制執(zhí)行的節(jié)水馬桶標準為6升洗凈，今年1月由建委等八部門聯(lián)合成立的北京市節(jié)水型生活用水器具聯(lián)席會議發(fā)布了《北京市節(jié)水型生活用水器具推廣工作實施方案》，要求各部門發(fā)揮合力，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)和推進節(jié)水型生活用水器具推廣工作，并提出了今年年底前基本實現(xiàn)非節(jié)水型用水器具退出市場的工作目標。而早在十多年前，6升標準的馬桶在美國就被明確立法，現(xiàn)在4.8升標準的馬桶正逐漸被推行和應用，并有可能成為新的節(jié)水馬桶標準。水箱的常見型號、公司以及參考價格如表4.2所示。 表4.2 序號 型號 公司 價格（元） 1 博蒙001 博蒙陶瓷有限公司 150 2 博蒙013 160 3 炫彩系列 輝源實業(yè)有限公司 139 4 小博士 歐派衛(wèi)浴國際有限公司 209 5 小天使 208 6 小超人 129 7 9501 九牧集團 148 8 9503 138 9 9504 118 10 1003 馬科波羅衛(wèi)浴實業(yè)有限公司 189 11 1002 178 12 1001 150 4.3 產(chǎn)品經(jīng)濟預測 由于水龍頭、水閥的的需求量非常大大，年銷售額在200億元左右，且每年以20%的速度增加。以逐步與水龍頭配套使用和取代現(xiàn)有水閥的發(fā)展趨勢預測本產(chǎn)品的經(jīng)濟效應大，市場前景廣闊。
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作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 發(fā)明目的：其用途在于能解決因忘記關(guān)水閥或者水龍頭損壞以及管道漏水所導致的長流水問題。 基本思路：采用防長流水自關(guān)斷自動控制閥與便攜式集中控制儀相結(jié)合的方案；便攜式集中控制儀能監(jiān)控防長流水自關(guān)斷自動控制閥的工作狀態(tài)，并且可以方便地對工作狀態(tài)進行設(shè)置。 創(chuàng) 新 點： 1.智能電子與機械閥相結(jié)合 2.采用流量檢測和模糊算法相結(jié)合的長流水智能識別方法 3.自供電技術(shù)，利用水流發(fā)電機發(fā)電并存儲電能給系統(tǒng)供電 4.水流發(fā)電機的發(fā)電電壓作為水流流量檢測信號 5.便攜式集中控制儀監(jiān)控閥的工作狀態(tài) 技術(shù)關(guān)鍵： 1.研發(fā)基于微處理的智能控制電路板； 2.研發(fā)具有保護裝置的自動鋰電池充電裝置； 3.設(shè)計一種長流水自動識別算法。 主要技術(shù)指標： 1.工作電壓 DC2.8-4.5V 2.最大工作壓力 0.8 Mpa 3.工作壓力 0～0.8 Mpa 4.測試壓力 0.8 Mpa 5.溫度范圍 0～80℃ 6.允許最大環(huán)境溫度 80℃ 7.存儲溫度 -25～45℃ 8.靜態(tài)工作電流 ≤8uA(VDD=3.6V) 9.設(shè)計壽命 ≥6年 10.精度等級 2級 11.壓力損失 ≤0.1Mpa（Qmax）
科學性、先進性
- 本作品具有如下突出實質(zhì)性技術(shù)特點和顯著進步： 1.通過水流發(fā)電機發(fā)電，電源模塊存儲在電池上給系統(tǒng)供電，解決了系統(tǒng)的供電安裝和安全問題； 2.發(fā)電的電壓大小可表示通過水閥的水流量，將流量數(shù)據(jù)寫入存儲器，可便于微控制器分析判斷是否處在長流水狀態(tài)，可省去流量傳感器部分，減少了體積，降低了成本； 3.通過自鎖型電磁閥控制水的通斷，由于自鎖型電磁閥中的自鎖結(jié)構(gòu)可以利用永久磁石的磁力來維持這種運轉(zhuǎn)的狀態(tài)，所以在維持狀態(tài)時不需要通電，與需要長時間通電運轉(zhuǎn)的一般電磁閥相比，具有明顯的節(jié)能效果； 4.系統(tǒng)采用無線發(fā)送接收模塊和遠程通訊模塊，便于將閥的工作狀態(tài)以及水路故障情況及時上報，同時便于在故障排除后重啟水閥； 5.通過檢測水流發(fā)電機的發(fā)電電壓的大小，獲取水流流量，跟蹤水流量情況，當發(fā)現(xiàn)水流流量穩(wěn)定并達到一定時間，微處理器可根據(jù)預先設(shè)定的判斷方法判斷是否為長流狀態(tài)，達到智能控制的目的。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 1、提出專利申請：申報號201120069054.5，申報日期 2011年3月16日； 2、2011年5月15-21日, 應邀參展在省國際會展中心舉行的2011年全省科技活動周暨第四屆科技博覽會。
作品所處階段
- 實驗室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 一次性轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- √實物、產(chǎn)品 √現(xiàn)場演示 √樣品
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 使用說明：安裝簡單、智能程度高、操作簡便。 技術(shù)特點和優(yōu)勢： 1.防長流水。2.防微漏。 3.智能。4.節(jié)能。5.體積小。6.安裝方便。 適用范圍：家庭、學校、工廠、辦公場所、公共場所等。 前景說明： 發(fā)明一種在不改變現(xiàn)有水龍頭、潔具等用水裝置的前提下，能解決因為忘記關(guān)水龍頭或者用水裝置損壞以及管道漏水所導致的長流問題的閥勢在必行。 市場分析和經(jīng)濟效益預測： 由于市場上沒有完全相同產(chǎn)品，在市場分析與產(chǎn)品經(jīng)濟預測的過程中，采用相關(guān)產(chǎn)品分析與預測法。防長流水自關(guān)斷自動控制閥的目標市場有兩個，一是與現(xiàn)有常規(guī)水龍頭一比一配套使用，使水龍頭具有防長流水功能，二是代替現(xiàn)有水閥閥門，使水閥閥門具有防長流水功能，便于集中管理。故選取水龍頭與水閥閥門作為產(chǎn)品的市場分析對象。水龍頭、水閥的的需求量非常大大，年銷售額在200億元左右，且每年以20%的速度增加。以逐步與水龍頭配套使用和取代現(xiàn)有水閥的發(fā)展趨勢預測本產(chǎn)品的經(jīng)濟效應大，市場前景廣闊。
同類課題研究水平概述
- 目前市場上，解決水龍頭長流水問題的相關(guān)產(chǎn)品有感應開關(guān)、延時開關(guān)、磁控停水自鎖閥等?，F(xiàn)有的感應開關(guān)，有應用在公共場所的全自動洗手器、紅外感應小便沖洗器、紅外感應大便沖洗器等，可做到“人到水流”、“人走水停”。該系列閥能解決忘記關(guān)閥所導致的長流水問題，但是用水時必須有感應體存在才能開閥出水，所有應用范圍有限，而且對于管道漏水、水龍頭損壞的情況不能自動關(guān)斷水閥?，F(xiàn)有的延時水閥，應用在廁所沖洗的潔具上，具有沖洗方便，節(jié)水效果明顯，但是因為沖水時間固定，應用范圍有限，也不能解決因為管道漏水、水龍頭損壞所導致的長流水問題。公告號CN201517652U的專利“磁控停水自鎖閥”（200920269753.7）屬機械閥，采用水的壓力浮力磁力相互作用的原理，能解決因為停水忘記關(guān)閥造成浪費水的問題，但是不能解決有水時沒關(guān)龍頭以及因為管道漏水、水龍頭損壞而浪費水資源的問題。本產(chǎn)品能在不改變現(xiàn)有水龍頭、潔具等用水裝置的前提下，圓滿地解決上述產(chǎn)品的不足。
