基于物联网和区块链的计量仪表及管理系统

摘要

本发明属于计量仪表技术领域，具体的说是基于物联网和区块链的计量仪表及管理系统，包括主体，所述主体的上方安装有上盖；所述主体内安装有套筒；所述主体内安装有上腔体；所述套筒内安装有叶轮，且叶轮的转轴穿入上腔体内；所述上腔体内设置有凸起；所述凸起内安装有转盘，且转盘边缘安装磁性块一；所述凸起的侧壁上开设有安装孔一、安装孔二；所述安装孔一内装有传感器一；所述安装孔二内安装有传感器二、磁性块二；所述上腔体内安装有电子模块；本发明结构简单，密封性、防拆性好，同时，计量数据准确性高，可确保计量仪表固件不被篡改，监控计量仪表的状态和完整性，确保使用了物联网技术的系统所传输的数据不被篡改。

权利要求

1.基于物联网和区块链的计量仪表,包括主体(1)，其特征在于：所述主体(1)内部中空；所述主体(1)的上方安装有上盖(2)；所述主体(1)内安装有套筒(3)；所述套筒(3)的中间位置设置有阻隔环；所述阻隔环紧贴在主体(1)的内壁上，且两者之间保持密封；所述主体(1)的左侧安装有进水管(11)；所述主体(1)的右侧安装有出水管(12)；所述进水管(11)位于阻隔环的下方；所述出水管(12)位于阻隔环的上方；所述套筒(3)外侧安装有滤网(31)；所述滤网(31)固连在阻隔环的下表面上；所述滤网(31)与主体(1)内壁之间存在空隙；所述滤网(31)与套筒(3)外壁之间存在空隙；所述套筒(3)的侧壁上沿切线方向开设有导流孔；所述阻隔环上方与下方的导流孔方向相反；所述主体(1)内安装有上腔体(4)；所述套筒(3)的上端通过螺钉固连在上腔体(4)底面上；所述套筒(3)内安装有叶轮(32)；所述叶轮(32)上安装有转轴(33)；所述转轴(33)上端位于上腔体(4)内；所述上腔体(4)内底面上设置有凸起(5)；所述凸起(5)内部中空,开设有空腔一(52)；所述凸起(5)内转动安装有转盘(51)；所述转轴(33)与转盘(51)之间通过花键连接；所述转盘(51)边缘均匀安装有磁性块一(511)；所述磁性块一(511)的数量为偶数个；所述凸起(5)的侧壁上开设有安装孔一(53)与安装孔二(55)；所述安装孔一(53)与安装孔二(55)位于同一直线上；所述安装孔一(53)的中心线与磁性块一(511)位于同一水平面上；所述安装孔一(53)与安装孔二(55)的内侧面上设置有螺纹；所述安装孔一(53)内通过螺纹安装有传感器一(54)；所述传感器一(54)为霍尔传感器；所述安装孔二(55)内通过螺纹安装有传感器二(56)；所述安装孔二(55)内滑动安装有磁性块二(551)；所述磁性块二(551)与磁性块一(511)之间同性磁极相对；所述安装孔二(55)内安装有弹簧(552)；所述弹簧(552)位于磁性块二(551)与传感器二(56)之间；所述传感器二(56)为压电薄膜传感器；所述上腔体(4)内安装有电子模块(7)；所述电子模块(7)包括电源单元、NB‑IOT单元、处理器单元、显示单元；所述显示单元可以在上盖(2)上显示相关数据；所述传感器一(54)与传感器二(56)均与电子模块(7)中的处理器单元电连接；所述NB‑IOT单元将数据经物联网回传至管理单位，进行费用统计，同时，上传的数据同步保存至主权区块链网络中。

2.根据权利要求1所述基于物联网和区块链的计量仪表，其特征在于：所述安装孔一(53)二内安装有弹性膜(553)；所述弹性膜(553)与安装孔二(55)内壁之间紧贴，且两者之间保持密封；所述弹性膜(553)位于磁性块二(551)与传感器二(56)之间；所述传感器二(56)紧贴在传感器二(56)的表面；所述弹簧(552)位于弹性膜(553)与传感器二(56)之间；

所述安装孔位于凸起(5)内部孔腔中的开口直径小于磁性块二(551)的直径。

3.根据权利要求1所述基于物联网和区块链的计量仪表，其特征在于：所述主体(1)的内侧面上设置有螺纹；所述上腔体(4)的外侧面设置有螺纹；所述上腔体(4)通过螺纹固连在主体(1)内；所述上腔体(4)侧壁上开设有通孔一；所述主体(1)的内侧面上开设有固定槽一；所述通孔一与固定槽一相互对应；所述上腔体(4)内安装有电磁铁一(41)；所述电磁铁一(41)的伸出杆一(411)可穿过通孔一插入到固定槽一内；所述电磁铁一(41)的常态下伸出杆一(411)保持伸出状态；所述伸出杆一(411)为塑料材料制成；所述伸出杆一(411)内设置有细金属丝；所述细金属丝与电子模块(7)中的处理器单元电连接；所述上腔体(4)的上端紧贴在上盖(2)的下表面上；所述主体(1)与上盖(2)之间安装有密封圈二(44)；所述上腔体(4)的内侧面上同一高度均匀开设有卡槽一(13)；所述上盖(2)的边缘位置均匀开设有卡槽二(21)。

4.根据权利要求3所述基于物联网和区块链的计量仪表，其特征在于：所述上腔体(4)的外侧面上端开设有环形凹槽；所述上盖(2)的下表面设置有内层板(22)与外层板(23)；所述内层板(22)的直径小于外层板(23)的直径；所述内层板(22)与外层板(23)之间存在空隙；所述上腔体(4)的上端插入到内层板(22)与外层板(23)之间的空隙中；所述外层板(23)与上腔体(4)外侧面上端开设的环形凹槽相互锲合；所述外层板(23)的外径与上腔体(4)的外径相同；所述上腔体(4)的内侧面上端设置有螺纹；所述内层板(22)的外侧面设置有螺纹；所述内层板(22)通过螺纹固定在上腔体(4)内侧；所述上腔体(4)内侧面上的螺纹与上腔体(4)外侧面上的螺纹方向相反；所述内层板(22)上开设有通孔二；所述通孔二贯穿外层板(23)；所述主体(1)内侧壁上开设有固定槽二；所述固定槽二与通孔二相互对应；所述上腔体(4)内安装有电磁铁二(42)；所述电磁铁二(42)的伸出杆二(421)可穿过通孔二插入到固定槽二中；所述电磁铁二(42)的常态下伸出杆二(421)保持伸出状态；所述伸出杆二(421)为塑料材料制成；所述伸出杆二(421)内设置有细金属丝；所述细金属丝与电子模块(7)中的处理器单元电连接；所述外层板(23)与上腔体(4)之间安装有密封圈一(43)。

5.根据权利要求1所述基于物联网和区块链的计量仪表，其特征在于：所述凸起(5)的中间位置安装有竖直筒(6)；所述竖直筒(6)内部中空；所述竖直筒(6)内转动安装有转动圈(61)；所述转动圈(61)的侧面上端周圈开设有单向斜槽(611)；所述竖直筒(6)的内壁上固定安装有多个簧片(612)；所述簧片(612)可进入到单向斜槽(611)内；所述竖直筒(6)内转动安装有转动杆(62)；所述转动杆(62)贯穿转动圈(61)，且两者之间可相互转动；所述转动杆(62)的下端位于凸起(5)内部；所述转动杆(62)的下端设置有横向杆；所述转动杆(62)不与转盘(51)接触；所述转盘(51)的上表面安装有档杆(57)；所述档杆(57)与横向杆接触；所述转动圈(61)的上端设置有滑爪(63)；所述转动杆(62)的上端安装有横向的推动杆；所述推动杆位于滑爪(63)的间隙中；所述转动杆(62)的上端安装有磁性块三(622)；所述竖直筒(6)的顶部安装有传感器三(64)；所述传感器三(64)与电子模块(7)中的处理器单元电连接；所述传感器三(64)为霍尔传感器。

6.根据权利要求1所述基于物联网和区块链的计量仪表，其特征在于：所述上盖(2)的上表面设置有塑料层；所述塑料层中设置有信号天线；所述信号天线与电子模块(7)中的处理器单元电连接；所述信号天线经过处理器单元中转后与NB‑IOT单元连接。

说明书

基于物联网和区块链的计量仪表及管理系统

技术领域

[0001] 本发明属于计量仪表技术领域，具体的说是基于物联网和区块链的计量仪表及管理系统。

背景技术

[0002] 现有的智能水表的计量方式有两种，一种是机械式，即将叶轮放在水流通道，叶轮上方连接齿轮机构，齿轮机构在表盘上显示对应的数字，这个数字就是为用水量。还有一种
方式是通过传感器来进行计量，即通过磁性计量传感器感测计量传感指针的圈数来实现计
量，这种计量传感指针带有磁性或导磁性能。对于通过传感器进行计量的水表，一些不法分
子，为了窃水，利用强力磁铁放置在水表计量器的壳体上，干扰磁传感器接受计量传感器的
信号，使水表计量产生误差或停止计量。因此，需要对水表进行改进，防止电磁干扰对水计
量的影响以及用户暴力拆卸水表，篡改计量数据。

[0003] 现有技术中也存在部分技术方案，如申请号为CN201910943196.0的中国专利，包括表壳，所述表壳内部固定有滤网，所述滤网内部固定有基座，所述基座内部设有叶轮，所
述叶轮的上端固定有磁铁，所述叶轮的上方设有外罩，所述外罩的底部设有凹槽，所述叶轮
上端的磁铁伸入该凹槽内，所述外罩的内部固定有铜制内罩，所述内罩内部安装有表芯，所
述表芯包括安装架，所述安装架内部固定有电路板，所述安装架上方固定有表盘，所述安装
架的底部安装有齿轮轴I，该齿轮轴I从安装架底部延伸至表盘，并与表盘内部的齿轮机构
连接；所述齿轮轴I的底端固定有磁钢I，该磁钢I可带动齿轮轴跟随所述磁铁转动；所述表
壳的上方安装有卡环，所述卡环上安装有透明罩，且水量计量准确；但该方案中水表封闭后
拆卸不便，对水表进行检修时难以进行，同时，在使用过程中水表易受到外界磁力干扰。

发明内容

[0004] 为了弥补现有技术的不足，在保证便于维修的基础上，提高仪表防拆性并仪表密封性，防止水汽渗透，本发明提出基于物联网和区块链的计量仪表及管理系统。

[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述基于物联网和区块链的计量仪表,包括主体，所述主体内部中空；所述主体的上方安装有上盖；所述主体内安装有
套筒；所述套筒的中间位置设置有阻隔环；所述阻隔环紧贴在主体的内壁上，且两者之间保
持密封；所述主体的左侧安装有进水管；所述主体的右侧安装有出水管；所述进水管位于阻
隔环的下方；所述出水管位于阻隔环的上方；所述套筒外侧安装有滤网；所述滤网固连在阻
隔环的下表面上；所述滤网与主体内壁之间存在空隙；所述滤网与套筒外壁之间存在空隙；
所述套筒的侧壁上沿切线方向开设有导流孔；所述阻隔环上方与下方的导流孔方向相反；
所述主体内安装有上腔体；所述套筒的上端通过螺钉固连在上腔体底面上；所述套筒内安
装有叶轮；所述叶轮上安装有转轴；所述转轴上端位于上腔体内；所述上腔体内底面上设置
有凸起；所述凸起内部中空；所述凸起内转动安装有转盘；所述转轴与转盘之间通过花键连
接；所述转盘边缘均匀安装有磁性块一；所述磁性块一的数量为偶数个；所述凸起的侧壁上
开设有安装孔一与安装孔二；所述安装孔一与安装孔二位于同一直线上；所述安装孔一的
中心线与磁性块一位于同一水平面上；所述安装孔一与安装孔二的内侧面上设置有螺纹；
所述安装孔一内通过螺纹安装有传感器一；所述传感器一为霍尔传感器；所述安装孔二内
通过螺纹安装有传感器二；所述安装孔二内滑动安装有磁性块二；所述磁性块二与磁性块
一之间同性磁极相对；所述安装孔二内安装有弹簧；所述弹簧位于磁性块二与传感器二之
间；所述传感器二为压电薄膜传感器；所述上腔体内安装有电子模块；所述电子模块包括电
源单元、NB‑IOT单元、处理器单元、显示单元；所述显示单元可以在上盖上显示相关数据；所
述传感器一与传感器二均与电子模块中的处理器单元电连接；所述NB‑IOT单元将数据经物
联网回传至管理单位，进行费用统计，同时，上传的数据同步保存至区块链网络中；

[0006] 工作时，将计量仪表通过主体上的进水管与出水管连接至管路中，在开始使用后，管路中的水流进入主体内流动，水流进入到主体内后推动叶轮转动，叶轮转动后带动转轴
转动，由于转轴通过花键与转盘连接，转轴开始转动后，转盘随之转动，同时，转盘上均匀安
装的磁性块一随转盘开始转动，由于凸起上安装有传感器一，磁性块一转动后引起作为霍
尔传感器的传感器一的动作，产生脉冲，之后，产生的脉冲传送至处理器单元并进行计算、
处理，得出用水量数据，同时，由于磁性块一随转盘转动，位于安装孔二中的磁性块二周期
性的受到来自磁性块一的斥力，从而使磁性块二发生周期性的移动，磁性块二移动时对传
感器二产生挤压，由于传感器二为压电薄膜传感器，因此，传感器二受到磁性块二挤压后，
产生脉冲，之后，产生的脉冲传送至处理器单元并进行计算、处理，得出用水量数据，同时，
在得出两组用水量数据后，处理器单元将两者进行比较，保证用水量数据准确无误，若两者
出现超出误差范围的偏差，则通过物联网向管理单位发送检修信号，提醒工作人员进行检
修，同时，当存在部分素质较低的用户为了少交费用，故意在水表上放置磁铁，对水表正常
工作进行干扰时，两组用水量数据必定存在较大误差，之后，通过发送的检修信号，能够及
时提醒工作人员进行检修，及时制止用户违法操作，防止用户偷、漏缴费用，同时，主体内设
置有上腔体，能够将计量仪表的电子部分与机械部分分离，防止仪表的电子部分出现故障，
进行检修时需要完全拆下仪表，增加操作难度，同时，通过将电子部分与机械部分分离，有
效的隔离了水汽的渗透，保证电子部分工作环境的干燥，延长电子部分的使用寿命，同时，
计量仪表将计量数据通过物联网上传至管理单位后，计量数据同步保存至主权区块链网络
中，管理单位进行水费收取时，依据保存上传至主权区块链网络中的计量数据计算得出应
缴费用，并将应缴费用金额共享至缴费系统中，供用户查询与缴费，同时，用户可自行登录
保存计量数据的区块链网络，自助查询计量数据，同时，计量仪表通过NB‑IOT单元上传计量
数据的操作在一个计量周期内间隔随机时间进行，上传计量数据标记为周期中间数据，且
计量周期结束时上传本周期的最终计量数据，计量仪表上传的周期中间数据与最终计量数
据均依照上传时间顺序保存在主权区块链网络中，通过区块链网络防止计量数据遭到篡改
与破坏，导致计量费用出现偏差，同时，通过在计量周期内间隔随机时间上传周期中间数
据，能够有效的避免个别用户篡改计量数据，逃避应缴费用，且可以清楚的查找处计量数据
的不合理之处，及时发现偷、漏缴费用的用户，同时，通过间隔随机时间上传周期中间数据，
减少了NB‑IOT单元工作时间与工作次数，减少对电源单元中电量的消耗，延长计量仪表更
换一次电源单元后的使用时间，降低使用成本。

[0007] 优选的，所述安装孔一二内安装有弹性膜；所述弹性膜与安装孔二内壁之间紧贴，且两者之间保持密封；所述弹性膜位于磁性块二与传感器二之间；所述传感器二紧贴在传
感器二的表面；所述弹簧位于弹性膜与传感器二之间；所述安装孔位于凸起内部孔腔中的
开口直径小于磁性块二的直径；

[0008] 工作时，磁性块二在磁性块一的作用下发生移动，磁性块二移动时挤压弹性膜，使弹性膜发生变形，从而挤压到传感器二，使传感器二产生脉冲信号，同时，通过设置弹性膜，
将传感器二与凸起内的空间隔离，防止水汽侵蚀传感器二以及水汽从安装孔二处渗透进上
腔体内，同时，在传感器二发生故障需要更换时，能保证仪表内的液体不通过安装孔二流
出，保证液体与外界环境间隔离，从而在保持仪表正常工作状态下，对传感器二进行维修、
更换，解除仪表必须拆卸后才能维修的限制，降低检修难度。

[0009] 优选的，所述主体的内侧面上设置有螺纹；所述上腔体的外侧面设置有螺纹；所述上腔体通过螺纹固连在主体内；所述上腔体侧壁上开设有通孔一；所述主体的内侧面上开
设有固定槽一；所述通孔一与固定槽一相互对应；所述上腔体内安装有电磁铁一；所述电磁
铁一的伸出杆一可穿过通孔一插入到固定槽一内；所述电磁铁一的常态下伸出杆一保持伸
出状态；所述伸出杆一为塑料材料制成；所述伸出杆一内设置有细金属丝；所述细金属丝与
电子模块中的处理器单元电连接；所述上腔体的上端紧贴在上盖的下表面上；所述主体与
上盖之间安装有密封圈二；所述上腔体的内侧面上同一高度均匀开设有卡槽一；所述上盖
的边缘位置均匀开设有卡槽二；

[0010] 工作时，在仪表安装完成后，上腔体通过螺纹固连在主体内，电磁铁一关闭，伸出杆一保持伸出状态，穿过通孔一插入到固定槽一内，防止上腔体与主体间发生转动，从而防
止部分素质较低用户强行打开仪表，对仪表进破坏或更改仪表计量数据，同时，当上腔体受
到外力强行旋转，被打开后，伸出杆一受到上腔体与主体之间的剪切力发生断裂，使伸出杆
一内的细金属丝断裂，处理器单元接收到信号后，通过物联网发送报警信号，通知工作人员
进行处理，避免用户非法打开仪表，对计量数据进行修改，逃避缴费，同时，在需要进行检修
时，工作人员通过终端对处理器单元发送信号，处理器单元控制电磁铁一开启，使伸出杆一
缩回，接触上腔体与主体间的锁定，同时，若仪表出现故障，无法控制伸出杆一缩回，由于伸
出杆一为塑料材料制成，工作人员可强行扭断伸出杆一，打开仪表进行检修，防止仪表由于
无法打开进行检修，导致仪表直接报废，从而降低使用成本，同时，工作人员打开仪表时，通
过专用工具卡入到卡槽一与卡槽二中，依次打开仪表，同时，通过细金属丝能够在计量仪表
的使用过程中保证计量仪表固件的安全性，避免计量仪表被非法打开以及计量仪表内的固
件遭到篡改。

[0011] 优选的，所述上腔体的外侧面上端开设有环形凹槽；所述上盖的下表面设置有内层板与外层板；所述内层板的直径小于外层板的直径；所述内层板与外层板之间存在空隙；
所述上腔体的上端插入到内层板与外层板之间的空隙中；所述外层板与上腔体外侧面上端
开设的环形凹槽相互锲合；所述外层板的外径与上腔体的外径相同；所述上腔体的内侧面
上端设置有螺纹；所述内层板的外侧面设置有螺纹；所述内层板通过螺纹固定在上腔体内
侧；所述上腔体内侧面上的螺纹与上腔体外侧面上的螺纹方向相反；所述内层板上开设有
通孔二；所述通孔二贯穿外层板；所述主体内侧壁上开设有固定槽二；所述固定槽二与通孔
二相互对应；所述上腔体内安装有电磁铁二；所述电磁铁二的伸出杆二可穿过通孔二插入
到固定槽二中；所述电磁铁二的常态下伸出杆二保持伸出状态；所述伸出杆二为塑料材料
制成；所述伸出杆二内设置有细金属丝；所述细金属丝与电子模块中的处理器单元电连接；
所述外层板与上腔体之间安装有密封圈一；

[0012] 工作时，上腔体上端插入到内层板与外层板之间，进一步增强上腔体内部的密封性，防止水汽渗透进入到上腔体内，影响到电子模块工作，同时，设置在内层板与上腔体内
层的螺纹，将上盖与上腔体相互固定，且通过与主体内侧面方向相反的螺纹，进一步提高固
定效果，防止在使用过程中用户进行暴力拆卸，篡改计量数据，同时，电磁铁二的伸出杆二
穿过通过二插入到固定槽二中，将上盖、上腔体与主体相对固定，提高拆卸难度，同时，在仪
表遭到暴力拆卸时，伸出杆二断裂，伸出杆二内的细金属丝断裂，处理器单元接收到信号，
通过物联网发送报警信号，通知工作人员进行处理，避免用户非法打开仪表，对计量数据进
行修改，逃避缴费，同时，在需要进行检修时，工作人员通过终端对处理器单元发送信号，处
理器单元控制电磁铁二开启，使伸出杆二缩回，接触上盖、上腔体与主体间的锁定，同时，由
于伸出杆二由塑料材料制成，在仪表出现故障，导致伸出杆二不能缩回时，工作人员可通过
强行折断伸出杆二来打开仪表，对仪表进行检修，避免由于无法打开仪表，导致仪表直接报
废，同时，通过设置的细金属丝能够进一步提升计量仪表对自身完整性的监控，保证计量仪
表自身固件的安全性，避免计量仪表的固件遭到篡改。

[0013] 优选的，所述凸起的中间位置安装有竖直筒；所述竖直筒内部中空；所述竖直筒内转动安装有转动圈；所述转动圈的侧面上端周圈开设有单向斜槽；所述竖直筒的内壁上固
定安装有多个簧片；所述簧片可进入到单向斜槽内；所述竖直筒内转动安装有转动杆；所述
转动杆贯穿转动圈，且两者之间可相互转动；所述转动杆的下端位于凸起内部；所述转动杆
的下端设置有横向杆；所述转动杆不与转盘接触；所述转盘的上表面安装有档杆；所述档杆
与横向杆接触；所述转动圈的上端设置有滑爪；所述转动杆的上端安装有横向的推动杆；所
述推动杆位于滑爪的间隙中；所述转动杆的上端安装有磁性块三；所述竖直筒的顶部安装
有传感器三；所述传感器三与电子模块中的处理器单元电连接；所述传感器三为霍尔传感
器；

[0014] 工作时，当管路中的液体正向流动时，推动叶轮正向转动，使转轴正向转动，带动转盘正向转动，转动杆在转动盘上的档杆的作用下正向旋转，转动杆正向旋转时，转动杆上
的横向推动杆卡在滑爪间的缝隙孔，从而通过滑爪推动转动圈随转动杆一起正向运动，此
时，转动杆不存在竖直方向位移，转动杆上的磁性块三与传感器三之间的距离不发生变化，
传感器三不产生脉冲，同时，在转动圈正向转动过程中，竖直筒内壁上的簧片在单向斜槽通
过时弹起，对单向斜槽无作用力；当管路中的液体反向流动时，推动叶轮反向转动，使转轴
反向转动，带动转盘反向转动，转动杆在转动盘上的档杆的作用下反向旋转，转动杆反向旋
转时，转动杆上的横向推动杆沿滑爪的弧面发生移动，对滑爪不存在推动力，同时，当转动
圈反向转动时，竖直筒内壁上的簧片在单向斜槽通过时卡入到单向斜槽中，阻止转动圈转
动，同时转动杆在竖直方向上产生位移，转动杆上的磁性块三与传感器三之间的距离发生
变化，传感器三产生脉冲，之后，产生的脉冲信号被发送至处理器单元，处理器单元接收到
信号后，将存在该脉冲信号时产生的计量数据标记为反向计量数据，将无该脉冲信号时产
生的计量数据标记为正向计量数据，同时，正向计量数据与反向计量数据分开记录，从而有
效的区分管路中正向流量以及反向流量，提高计量的准确性，同时，通过正向计量数据与反
向计量数据分开记录，能够避免个别用户通过反向连接仪表，使仪表反转，降低仪表读数，
从而逃避应缴费用，同时，设置的传感器三与传感器二能够对仪表内的磁场环境进行监测，
提高仪表对磁场干扰的检测能力，避免个别用户在仪表外防止强磁铁，干扰仪表正常工作，
从而逃避缴纳费用。

[0015] 优选的，所述上盖的上表面设置有塑料层；所述塑料层中设置有信号天线；所述信号天线与电子模块中的处理器单元电连接；所述信号天线经过处理器单元中转后与NB‑IOT
单元连接；

[0016] 工作时，设置在上盖表面中的信号天线能有效的提高仪表与物联网的连接稳定性，提高数据传输时的速率与功耗，同时，信号天线具有一定的冗余，在出现部分损坏时仍
旧可以维持信号发射能力，因此，在仪表上盖遭到破坏时，上盖表面的信号天线损坏，处理
器单元能够通过信号天线检测到破坏，从而发送提醒信号，提示工作人员进行处理与检修，
避免个别用户通过破坏上盖，打开仪表，进而修改计量数据，逃避应缴费用，同时，在使用过
程中，通过信号天线的损坏与否，以及信号天线完整性判断以及监控计量仪表的状态，对于
出现损坏或遭到破坏的仪表及时进行维修或更换。

[0017] 基于物联网和区块链的计量仪表的管理系统，所述管理系统包括作为下级功能模块的主权区块链网络以及缴费系统；所述管理系统包括分析统计模块以及认证控制模块；
所述分析统计模块用于分析计量仪表上传的计量数据以及计量仪表自身状态监控数据；所
述分析统计模块按时间轴顺序对计量数据进行分析，发现位于时间轴后方的计量数据小于
时间轴前方的计量数据时，发送报警信号，提示工作人员前去检修；所述计量仪表通过NB‑
IOT单元上传计量数据时，随同计量数据发送计量仪表内部硬件信息；所述计量仪表单次随
同计量数据发送的硬件信息为计量仪表内部随机硬件的硬件信息；所述计量仪表通过物联
网进行初次联网时，发送自身所有硬件的硬件信息至认证控制模块；所述计量仪表上传计
量数据时，通过认证控制模块对附加在计量数据后的硬件信息进行认证，认证通过后，判定
计量仪表硬件未被篡改，计量数据可信；所述认证不通过，则认证控制模块发出报警信号，
通知工作人员前去检修；所述认证控制模块可远程控制计量仪表内的电磁铁一与电磁铁二
开启以及关闭；所述认证控制模块对计量仪表的远程控制信息将同步保存到主权区块链网
络中；

[0018] 工作时，计量仪表通过NB‑IOT单元将计量数据发送至主权区块链网络中，供用户进行查看，同时，在计量仪表发送计量数据时同步发送的随机硬件信息，能够进一步保证计
量仪表完好，避免个别用户使用技术手段修改计量仪表，进而篡改计量数据，逃避应缴费
用，同时，随同计量数据同步发送的硬件信息，能够进一步的供系统判断计量仪表的固件是
否遭到篡改，并在出现篡改时，通知工作人员及时处理，同时，在使用过程中，通过分析统计
模块安装时间轴顺序，对计量数据进行分析，判断计量数据是否可信以及计量数据是否遭
到篡改，保证通过物联网技术传输到系统中的计量数据的准确性与安全性，避免用户篡改
计量数据，逃避应缴费用，同时，在计量仪表需要更换电源单元或计量仪表出现故障需要进
行维修时，通过认证控制模块向计量仪表发送控制信息，控制电磁铁一与电磁铁二动作，解
除仪表内部的锁定，便于工作人员打开计量仪表进行操作，同时，认证控制模块对计量仪表
的控制记录将被保存下来，防止用户与工作人员联合，对计量仪表进行篡改，逃避应缴费
用。

[0019] 本发明的有益效果如下：

[0020] 1.本发明所述基于物联网和区块链的计量仪表，通过设置主体、上腔体以及上盖，使仪表中的机械部分与电子部分分离，保证使用过程中水表电子部分不与管道中的水接
触，同时，避免管道中水汽渗透进入到上腔体中，保证电子部分工作环境干燥，延长电子器
件使用寿命，同时，通过设置的伸出杆一与伸出杆二能够在便于拆卸检修的基础上，防止水
表被暴力拆卸，并在受到暴力拆卸时及时发出通知，避免计量数据遭到篡改。

[0021] 2.本发明所述基于物联网和区块链的计量仪表，通过设置档杆、竖直筒、转动杆、磁性块三、滑爪、传感器三，使水表在进行计量时能够将正向流量以及反向流量区分开来，
提高计量的准确性，同时，避免个别用户将水表反向安装，使水表反转，从而降低计量数据，
逃避应缴费用。

[0022] 3.本发明所述基于物联网和区块链的计量仪表，使用NB‑IOT单元将计量数据通过物联网上传至主权区块链网络中，保证数据准确，并防止工作人员中途篡改计量数据，同
时，NB‑IOT单元在一个计量周期内间隔随机时间上传一次计量数据到主权区块链网络中，
能够有效的防止在计量仪表使用过程中用户对计量仪表内的数据进行篡改，同时，通过区
块链的记录，能够及时发现不合理的计量数据，找出偷、漏缴费用的用户。

附图说明

[0023] 下面结合附图对本发明作进一步说明。

[0024] 图1是本发明的结构示意图；

[0025] 图2是图1中A处局部放大图；

[0026] 图3是图1中B处局部放大图；

[0027] 图4是图1中C处局部放大图；

[0028] 图5是本发明的系统流程图；

[0029] 图中：主体1、进水管11、出水管12、卡槽一13、上盖2、卡槽二21、内层板22、外层板23、套筒3、滤网31、叶轮32、转轴33、上腔体4、电磁铁一41、伸出杆一411、电磁铁二42、伸出
杆二421、密封圈一43、密封圈二44、凸起5、转盘51、磁性块一511、空腔一52、安装孔一53、传
感器一54、安装孔二55、磁性块二551、弹簧552、弹性膜553、传感器二56、档杆57、竖直筒6、
转动圈61、单向斜槽611、簧片612、转动杆62、磁性块三622、滑爪63、传感器三64、电子模块
7。

具体实施方式

[0030] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

[0031] 如图1至图5所示，本发明所述基于物联网和区块链的计量仪表,包括主体1，所述主体1内部中空；所述主体1的上方安装有上盖2；所述主体1内安装有套筒3；所述套筒3的中
间位置设置有阻隔环；所述阻隔环紧贴在主体1的内壁上，且两者之间保持密封；所述主体1
的左侧安装有进水管11；所述主体1的右侧安装有出水管12；所述进水管11位于阻隔环的下
方；所述出水管12位于阻隔环的上方；所述套筒3外侧安装有滤网31；所述滤网31固连在阻
隔环的下表面上；所述滤网31与主体1内壁之间存在空隙；所述滤网31与套筒3外壁之间存
在空隙；所述套筒3的侧壁上沿切线方向开设有导流孔；所述阻隔环上方与下方的导流孔方
向相反；所述主体1内安装有上腔体4；所述套筒3的上端通过螺钉固连在上腔体4底面上；所
述套筒3内安装有叶轮32；所述叶轮32上安装有转轴33；所述转轴33上端位于上腔体4内；所
述上腔体4内底面上设置有凸起5；所述凸起5内部中空,开设有空腔一52；所述凸起5内转动
安装有转盘51；所述转轴33与转盘51之间通过花键连接；所述转盘51边缘均匀安装有磁性
块一511；所述磁性块一511的数量为偶数个；所述凸起5的侧壁上开设有安装孔一53与安装
孔二55；所述安装孔一53与安装孔二55位于同一直线上；所述安装孔一53的中心线与磁性
块一511位于同一水平面上；所述安装孔一53与安装孔二55的内侧面上设置有螺纹；所述安
装孔一53内通过螺纹安装有传感器一54；所述传感器一54为霍尔传感器；所述安装孔二55
内通过螺纹安装有传感器二56；所述安装孔二55内滑动安装有磁性块二551；所述磁性块二
551与磁性块一511之间同性磁极相对；所述安装孔二55内安装有弹簧552；所述弹簧552位
于磁性块二551与传感器二56之间；所述传感器二56为压电薄膜传感器；所述上腔体4内安
装有电子模块7；所述电子模块7包括电源单元、NB‑IOT单元、处理器单元、显示单元；所述显
示单元可以在上盖2上显示相关数据；所述传感器一54与传感器二56均与电子模块7中的处
理器单元电连接；所述NB‑IOT单元将数据经物联网回传至管理单位，进行费用统计，同时，
上传的数据同步保存至区块链网络中；

[0032] 工作时，将计量仪表通过主体1上的进水管11与出水管12连接至管路中，在开始使用后，管路中的水流进入主体1内流动，水流进入到主体1内后推动叶轮32转动，叶轮32转动
后带动转轴33转动，由于转轴33通过花键与转盘51连接，转轴33开始转动后，转盘51随之转
动，同时，转盘51上均匀安装的磁性块一511随转盘51开始转动，由于凸起5上安装有传感器
一54，磁性块一511转动后引起作为霍尔传感器的传感器一54的动作，产生脉冲，之后，产生
的脉冲传送至处理器单元并进行计算、处理，得出用水量数据，同时，由于磁性块一511随转
盘51转动，位于安装孔二55中的磁性块二551周期性的受到来自磁性块一511的斥力，从而
使磁性块二551发生周期性的移动，磁性块二551移动时对传感器二56产生挤压，由于传感
器二56为压电薄膜传感器，因此，传感器二56受到磁性块二551挤压后，产生脉冲，之后，产
生的脉冲传送至处理器单元并进行计算、处理，得出用水量数据，同时，在得出两组用水量
数据后，处理器单元将两者进行比较，保证用水量数据准确无误，若两者出现超出误差范围
的偏差，则通过物联网向管理单位发送检修信号，提醒工作人员进行检修，同时，当存在部
分素质较低的用户为了少交费用，故意在水表上放置磁铁，对水表正常工作进行干扰时，两
组用水量数据必定存在较大误差，之后，通过发送的检修信号，能够及时提醒工作人员进行
检修，及时制止用户违法操作，防止用户偷、漏缴费用，同时，主体1内设置有上腔体4，能够
将计量仪表的电子部分与机械部分分离，防止仪表的电子部分出现故障，进行检修时需要
完全拆下仪表，增加操作难度，同时，通过将电子部分与机械部分分离，有效的隔离了水汽
的渗透，保证电子部分工作环境的干燥，延长电子部分的使用寿命，同时，计量仪表将计量
数据通过物联网上传至管理单位后，计量数据同步保存至主权区块链网络中，管理单位进
行水费收取时，依据保存上传至主权区块链网络中的计量数据计算得出应缴费用，并将应
缴费用金额共享至缴费系统中，供用户查询与缴费，同时，用户可自行登录保存计量数据的
区块链网络，自助查询计量数据，同时，计量仪表通过NB‑IOT单元上传计量数据的操作在一
个计量周期内间隔随机时间进行，上传计量数据标记为周期中间数据，且计量周期结束时
上传本周期的最终计量数据，计量仪表上传的周期中间数据与最终计量数据均依照上传时
间顺序保存在主权区块链网络中，通过区块链网络防止计量数据遭到篡改与破坏，导致计
量费用出现偏差，同时，通过在计量周期内间隔随机时间上传周期中间数据，能够有效的避
免个别用户篡改计量数据，逃避应缴费用，且可以清楚的查找处计量数据的不合理之处，及
时发现偷、漏缴费用的用户，同时，通过间隔随机时间上传周期中间数据，减少了NB‑IOT单
元工作时间与工作次数，减少对电源单元中电量的消耗，延长计量仪表更换一次电源单元
后的使用时间，降低使用成本。

[0033] 作为本发明一种实施方式，所述安装孔一53二内安装有弹性膜553；所述弹性膜553与安装孔二55内壁之间紧贴，且两者之间保持密封；所述弹性膜553位于磁性块二551与
传感器二56之间；所述传感器二56紧贴在传感器二56的表面；所述弹簧552位于弹性膜553
与传感器二56之间；所述安装孔位于凸起5内部孔腔中的开口直径小于磁性块二551的直
径；

[0034] 工作时，磁性块二551在磁性块一511的作用下发生移动，磁性块二551移动时挤压弹性膜553，使弹性膜553发生变形，从而挤压到传感器二56，使传感器二56产生脉冲信号，
同时，通过设置弹性膜553，将传感器二56与凸起5内的空间隔离，防止水汽侵蚀传感器二56
以及水汽从安装孔二55处渗透进上腔体4内，同时，在传感器二56发生故障需要更换时，能
保证仪表内的液体不通过安装孔二55流出，保证液体与外界环境间隔离，从而在保持仪表
正常工作状态下，对传感器二56进行维修、更换，解除仪表必须拆卸后才能维修的限制，降
低检修难度。

[0035] 作为本发明一种实施方式，所述主体1的内侧面上设置有螺纹；所述上腔体4的外侧面设置有螺纹；所述上腔体4通过螺纹固连在主体1内；所述上腔体4侧壁上开设有通孔
一；所述主体1的内侧面上开设有固定槽一；所述通孔一与固定槽一相互对应；所述上腔体4
内安装有电磁铁一41；所述电磁铁一41的伸出杆一411可穿过通孔一插入到固定槽一内；所
述电磁铁一41的常态下伸出杆一411保持伸出状态；所述伸出杆一411为塑料材料制成；所
述伸出杆一411内设置有细金属丝；所述细金属丝与电子模块7中的处理器单元电连接；所
述上腔体4的上端紧贴在上盖2的下表面上；所述主体1与上盖2之间安装有密封圈二44；所
述上腔体4的内侧面上同一高度均匀开设有卡槽一13；所述上盖2的边缘位置均匀开设有卡
槽二21；

[0036] 工作时，在仪表安装完成后，上腔体4通过螺纹固连在主体1内，电磁铁一41关闭，伸出杆一411保持伸出状态，穿过通孔一插入到固定槽一内，防止上腔体4与主体1间发生转
动，从而防止部分素质较低用户强行打开仪表，对仪表进破坏或更改仪表计量数据，同时，
当上腔体4受到外力强行旋转，被打开后，伸出杆一411受到上腔体4与主体1之间的剪切力
发生断裂，使伸出杆一411内的细金属丝断裂，处理器单元接收到信号后，通过物联网发送
报警信号，通知工作人员进行处理，避免用户非法打开仪表，对计量数据进行修改，逃避缴
费，同时，在需要进行检修时，工作人员通过终端对处理器单元发送信号，处理器单元控制
电磁铁一41开启，使伸出杆一411缩回，接触上腔体4与主体1间的锁定，同时，若仪表出现故
障，无法控制伸出杆一411缩回，由于伸出杆一411为塑料材料制成，工作人员可强行扭断伸
出杆一411，打开仪表进行检修，防止仪表由于无法打开进行检修，导致仪表直接报废，从而
降低使用成本，同时，工作人员打开仪表时，通过专用工具卡入到卡槽一13与卡槽二21中，
依次打开仪表，同时，通过细金属丝能够在计量仪表的使用过程中保证计量仪表固件的安
全性，避免计量仪表被非法打开以及计量仪表内的固件遭到篡改。

[0037] 作为本发明一种实施方式，所述上腔体4的外侧面上端开设有环形凹槽；所述上盖2的下表面设置有内层板22与外层板23；所述内层板22的直径小于外层板23的直径；所述内
层板22与外层板23之间存在空隙；所述上腔体4的上端插入到内层板22与外层板23之间的
空隙中；所述外层板23与上腔体4外侧面上端开设的环形凹槽相互锲合；所述外层板23的外
径与上腔体4的外径相同；所述上腔体4的内侧面上端设置有螺纹；所述内层板22的外侧面
设置有螺纹；所述内层板22通过螺纹固定在上腔体4内侧；所述上腔体4内侧面上的螺纹与
上腔体4外侧面上的螺纹方向相反；所述内层板22上开设有通孔二；所述通孔二贯穿外层板
23；所述主体1内侧壁上开设有固定槽二；所述固定槽二与通孔二相互对应；所述上腔体4内
安装有电磁铁二42；所述电磁铁二42的伸出杆二421可穿过通孔二插入到固定槽二中；所述
电磁铁二42的常态下伸出杆二421保持伸出状态；所述伸出杆二421为塑料材料制成；所述
伸出杆二421内设置有细金属丝；所述细金属丝与电子模块7中的处理器单元电连接；所述
外层板23与上腔体4之间安装有密封圈一43；

[0038] 工作时，上腔体4上端插入到内层板22与外层板23之间，进一步增强上腔体4内部的密封性，防止水汽渗透进入到上腔体4内，影响到电子模块7工作，同时，设置在内层板22
与上腔体4内层的螺纹，将上盖2与上腔体4相互固定，且通过与主体1内侧面方向相反的螺
纹，进一步提高固定效果，防止在使用过程中用户进行暴力拆卸，篡改计量数据，同时，电磁
铁二42的伸出杆二421穿过通过二插入到固定槽二中，将上盖2、上腔体4与主体1相对固定，
提高拆卸难度，同时，在仪表遭到暴力拆卸时，伸出杆二421断裂，伸出杆二421内的细金属
丝断裂，处理器单元接收到信号，通过物联网发送报警信号，通知工作人员进行处理，避免
用户非法打开仪表，对计量数据进行修改，逃避缴费，同时，在需要进行检修时，工作人员通
过终端对处理器单元发送信号，处理器单元控制电磁铁二42开启，使伸出杆二421缩回，接
触上盖2、上腔体4与主体1间的锁定，同时，由于伸出杆二421由塑料材料制成，在仪表出现
故障，导致伸出杆二421不能缩回时，工作人员可通过强行折断伸出杆二421来打开仪表，对
仪表进行检修，避免由于无法打开仪表，导致仪表直接报废，同时，通过设置的细金属丝能
够进一步提升计量仪表对自身完整性的监控，保证计量仪表自身固件的安全性，避免计量
仪表的固件遭到篡改。

[0039] 作为本发明一种实施方式，所述凸起5的中间位置安装有竖直筒6；所述竖直筒6内部中空；所述竖直筒6内转动安装有转动圈61；所述转动圈61的侧面上端周圈开设有单向斜
槽611；所述竖直筒6的内壁上固定安装有多个簧片612；所述簧片612可进入到单向斜槽611
内；所述竖直筒6内转动安装有转动杆62；所述转动杆62贯穿转动圈61，且两者之间可相互
转动；所述转动杆62的下端位于凸起5内部；所述转动杆62的下端设置有横向杆；所述转动
杆62不与转盘51接触；所述转盘51的上表面安装有档杆57；所述档杆57与横向杆接触；所述
转动圈61的上端设置有滑爪63；所述转动杆62的上端安装有横向的推动杆；所述推动杆位
于滑爪63的间隙中；所述转动杆62的上端安装有磁性块三622；所述竖直筒6的顶部安装有
传感器三64；所述传感器三64与电子模块7中的处理器单元电连接；所述传感器三64为霍尔
传感器；

[0040] 工作时，当管路中的液体正向流动时，推动叶轮32正向转动，使转轴33正向转动，带动转盘51正向转动，转动杆62在转动盘上的档杆57的作用下正向旋转，转动杆62正向旋
转时，转动杆62上的横向推动杆卡在滑爪63间的缝隙孔，从而通过滑爪63推动转动圈61随
转动杆62一起正向运动，此时，转动杆62不存在竖直方向位移，转动杆62上的磁性块三622
与传感器三64之间的距离不发生变化，传感器三64不产生脉冲，同时，在转动圈61正向转动
过程中，竖直筒6内壁上的簧片612在单向斜槽611通过时弹起，对单向斜槽611无作用力；当
管路中的液体反向流动时，推动叶轮32反向转动，使转轴33反向转动，带动转盘51反向转
动，转动杆62在转动盘上的档杆57的作用下反向旋转，转动杆62反向旋转时，转动杆62上的
横向推动杆沿滑爪63的弧面发生移动，对滑爪63不存在推动力，同时，当转动圈61反向转动
时，竖直筒6内壁上的簧片612在单向斜槽611通过时卡入到单向斜槽611中，阻止转动圈61
转动，同时转动杆62在竖直方向上产生位移，转动杆62上的磁性块三622与传感器三64之间
的距离发生变化，传感器三64产生脉冲，之后，产生的脉冲信号被发送至处理器单元，处理
器单元接收到信号后，将存在该脉冲信号时产生的计量数据标记为反向计量数据，将无该
脉冲信号时产生的计量数据标记为正向计量数据，同时，正向计量数据与反向计量数据分
开记录，从而有效的区分管路中正向流量以及反向流量，提高计量的准确性，同时，通过正
向计量数据与反向计量数据分开记录，能够避免个别用户通过反向连接仪表，使仪表反转，
降低仪表读数，从而逃避应缴费用，同时，设置的传感器三64与传感器二56能够对仪表内的
磁场环境进行监测，提高仪表对磁场干扰的检测能力，避免个别用户在仪表外防止强磁铁，
干扰仪表正常工作，从而逃避缴纳费用。

[0041] 作为本发明一种实施方式，所述上盖2的上表面设置有塑料层；所述塑料层中设置有信号天线；所述信号天线与电子模块7中的处理器单元电连接；所述信号天线经过处理器
单元中转后与NB‑IOT单元连接；

[0042] 工作时，设置在上盖2表面中的信号天线能有效的提高仪表与物联网的连接稳定性，提高数据传输时的速率与功耗，同时，信号天线具有一定的冗余，在出现部分损坏时仍
旧可以维持信号发射能力，因此，在仪表上盖2遭到破坏时，上盖2表面的信号天线损坏，处
理器单元能够通过信号天线检测到破坏，从而发送提醒信号，提示工作人员进行处理与检
修，避免个别用户通过破坏上盖2，打开仪表，进而修改计量数据，逃避应缴费用，同时，在使
用过程中，通过信号天线的损坏与否，以及信号天线完整性判断以及监控计量仪表的状态，
对于出现损坏或遭到破坏的仪表及时进行维修或更换。

[0043] 基于物联网和区块链的计量仪表的管理系统，所述管理系统包括作为下级功能模块的主权区块链网络以及缴费系统；所述管理系统包括分析统计模块以及认证控制模块；
所述分析统计模块用于分析计量仪表上传的计量数据以及计量仪表自身状态监控数据；所
述分析统计模块按时间轴顺序对计量数据进行分析，发现位于时间轴后方的计量数据小于
时间轴前方的计量数据时，发送报警信号，提示工作人员前去检修；所述计量仪表通过NB‑
IOT单元上传计量数据时，随同计量数据发送计量仪表内部硬件信息；所述计量仪表单次随
同计量数据发送的硬件信息为计量仪表内部随机硬件的硬件信息；所述计量仪表通过物联
网进行初次联网时，发送自身所有硬件的硬件信息至认证控制模块；所述计量仪表上传计
量数据时，通过认证控制模块对附加在计量数据后的硬件信息进行认证，认证通过后，判定
计量仪表硬件未被篡改，计量数据可信；所述认证不通过，则认证控制模块发出报警信号，
通知工作人员前去检修；所述认证控制模块可远程控制计量仪表内的电磁铁一41与电磁铁
二42开启以及关闭；所述认证控制模块对计量仪表的远程控制信息将同步保存到主权区块
链网络中；

[0044] 工作时，计量仪表通过NB‑IOT单元将计量数据发送至主权区块链网络中，供用户进行查看，同时，在计量仪表发送计量数据时同步发送的随机硬件信息，能够进一步保证计
量仪表完好，避免个别用户使用技术手段修改计量仪表，进而篡改计量数据，逃避应缴费
用，同时，随同计量数据同步发送的硬件信息，能够进一步的供系统判断计量仪表的固件是
否遭到篡改，并在出现篡改时，通知工作人员及时处理，同时，在使用过程中，通过分析统计
模块安装时间轴顺序，对计量数据进行分析，判断计量数据是否可信以及计量数据是否遭
到篡改，保证通过物联网技术传输到系统中的计量数据的准确性与安全性，避免用户篡改
计量数据，逃避应缴费用，同时，在计量仪表需要更换电源单元或计量仪表出现故障需要进
行维修时，通过认证控制模块向计量仪表发送控制信息，控制电磁铁一41与电磁铁二42动
作，解除仪表内部的锁定，便于工作人员打开计量仪表进行操作，同时，认证控制模块对计
量仪表的控制记录将被保存下来，防止用户与工作人员联合，对计量仪表进行篡改，逃避应
缴费用。

[0045] 具体工作流程如下：

[0046] 工作时，将计量仪表通过主体1上的进水管11与出水管12连接至管路中，在开始使用后，管路中的水流进入主体1内流动，水流进入到主体1内后推动叶轮32转动，叶轮32转动
后带动转轴33转动，由于转轴33通过花键与转盘51连接，转轴33开始转动后，转盘51随之转
动，同时，转盘51上均匀安装的磁性块一511随转盘51开始转动，由于凸起5上安装有传感器
一54，磁性块一511转动后引起作为霍尔传感器的传感器一54的动作，产生脉冲，之后，产生
的脉冲传送至处理器单元并进行计算、处理，得出用水量数据，同时，由于磁性块一511随转
盘51转动，位于安装孔二55中的磁性块二551周期性的受到来自磁性块一511的斥力，从而
使磁性块二551发生周期性的移动，磁性块二551移动时对传感器二56产生挤压，由于传感
器二56为压电薄膜传感器，因此，传感器二56受到磁性块二551挤压后，产生脉冲，之后，产
生的脉冲传送至处理器单元并进行计算、处理，得出用水量数据；磁性块二551在磁性块一
511的作用下发生移动，磁性块二551移动时挤压弹性膜553，使弹性膜553发生变形，从而挤
压到传感器二56，使传感器二56产生脉冲信号；在仪表安装完成后，上腔体4通过螺纹固连
在主体1内，电磁铁一41关闭，伸出杆一411保持伸出状态，穿过通孔一插入到固定槽一内，
同时，当上腔体4受到外力强行旋转，被打开后，伸出杆一411受到上腔体4与主体1之间的剪
切力发生断裂，使伸出杆一411内的细金属丝断裂，处理器单元接收到信号后，通过物联网
发送报警信号，通知工作人员进行处理，同时，在需要进行检修时，工作人员通过终端对处
理器单元发送信号，处理器单元控制电磁铁一41开启，使伸出杆一411缩回，接触上腔体4与
主体1间的锁定；上腔体4上端插入到内层板22与外层板23之间，同时，设置在内层板22与上
腔体4内层的螺纹，将上盖2与上腔体4相互固定，同时，电磁铁二42的伸出杆二421穿过通过
二插入到固定槽二中，将上盖2、上腔体4与主体1相对固定，同时，在仪表遭到暴力拆卸时，
伸出杆二421断裂，伸出杆二421内的细金属丝断裂，处理器单元接收到信号，通过物联网发
送报警信号，通知工作人员进行处理，同时，在需要进行检修时，工作人员通过终端对处理
器单元发送信号，处理器单元控制电磁铁二42开启，使伸出杆二421缩回，接触上盖2、上腔
体4与主体1间的锁定；当管路中的液体正向流动时，推动叶轮32正向转动，使转轴33正向转
动，带动转盘51正向转动，转动杆62在转动盘上的档杆57的作用下正向旋转，转动杆62正向
旋转时，转动杆62上的横向推动杆卡在滑爪63间的缝隙孔，从而通过滑爪63推动转动圈61
随转动杆62一起正向运动，此时，转动杆62不存在竖直方向位移，转动杆62上的磁性块三
622与传感器三64之间的距离不发生变化，传感器三64不产生脉冲，同时，在转动圈61正向
转动过程中，竖直筒6内壁上的簧片612在单向斜槽611通过时弹起，对单向斜槽611无作用
力；当管路中的液体反向流动时，推动叶轮32反向转动，使转轴33反向转动，带动转盘51反
向转动，转动杆62在转动盘上的档杆57的作用下反向旋转，转动杆62反向旋转时，转动杆62
上的横向推动杆沿滑爪63的弧面发生移动，对滑爪63不存在推动力，同时，当转动圈61反向
转动时，竖直筒6内壁上的簧片612在单向斜槽611通过时卡入到单向斜槽611中，阻止转动
圈61转动，同时转动杆62在竖直方向上产生位移，转动杆62上的磁性块三622与传感器三64
之间的距离发生变化，传感器三64产生脉冲，之后，产生的脉冲信号被发送至处理器单元，
处理器单元接收到信号后，将存在该脉冲信号时产生的计量数据标记为反向计量数据，将
无该脉冲信号时产生的计量数据标记为正向计量数据；在仪表上盖2遭到破坏时，上盖2表
面的信号天线损坏，处理器单元能够通过信号天线检测到破坏，从而发送提醒信号，提示工
作人员进行处理与检修。

[0047] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原
理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进
都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界
定。