CN106949289A - 一种微电无线智能t型三通球阀 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种微电无线智能T型三通球阀，包括T型三通阀门和控制器，控制器箱体内设置有控制电路板、电池、天线、减速电机和输出轴，电池、天线和减速电机均接入控制电路板中，分别为系统供电、与远程终端机进行信号传输以及驱动输出轴转动以调节阀门状态，减速电机通过齿轮传动机构与输出轴传动连接，输出轴与阀门的阀芯固定连接，且输出轴通过行星齿轮传动机构与凸轮的转轴传动连接，凸轮对应设置行程开关，行程开关接入控制电路板中以反馈输出轴的转动状态信息，箱体的外侧设置有为电池充电的太阳能电池板。以实现对农田灌溉的远程智能化控制，以解决现有T型三通阀门难以实现远程低能耗智能化控制的问题。本发明属于农业灌溉领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能三通阀门，属于农业灌溉领域。
背景技术
随着农业技术的不断进步，智能灌溉技术在现代农业中的应用越加广泛。阀门在农业智能灌溉系统中是不可缺少的，特别是在一些农田面积较大的偏远地区，农田中阀门数量较多，人工开关阀劳动强度大，农田中取电也不方便。开发一种集合太阳能供电的一体式无线阀门，实现对农田中阀门的远程控制是十分有必要的。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种微电无线智能T型三通球阀，以实现对农田灌溉的远程智能化控制，解决现有T型三通阀门难以实现远程低能耗智能化控制的问题。
为解决上述问题，拟采用这样一种微电无线智能T型三通球阀，包括阀门和控制器，
阀门包括T型三通阀体和阀芯，阀芯上开设有相连通的三个连接孔，其中两个连接孔同轴地设置于阀芯的相对两端，第三个连接孔与该两个连接孔相垂直，T型三通阀体的一侧设置有阀盖，控制轴的一端穿过阀盖并伸至T型三通阀体内与阀芯固定连接，控制轴与三个连接孔及T型三通阀体上三个连通孔的中心线均相互垂直，T型三通阀体的三个连通孔上分别对应设置有法兰和密封垫；
控制器包括固定于阀盖上的箱体，箱体内设置有控制电路板、电池、天线、减速电机和输出轴，电池、天线和减速电机均接入控制电路板中，分别为系统供电、与远程终端机进行信号传输以及驱动输出轴转动以调节阀门状态，减速电机通过齿轮传动机构与输出轴传动连接，输出轴与阀门的阀芯固定或传动连接，且输出轴通过行星齿轮传动机构与凸轮的转轴传动连接，凸轮对应设置有行程开关，行程开关接入控制电路板中以反馈输出轴的转动状态信息，箱体的外侧设置有为电池充电的太阳能电池板。
前述三通球阀中，箱体内还固定设置有相互平行设置上支撑板和下支撑板，齿轮传动机构中转轴的两端分别转动设置于上支撑板和下支撑板上；
前述三通球阀中，控制电路板上包括有单片机、电源休眠模块、数传模块、稳压模块、供电稳压模块、充电管理模块和马达驱动模块，所述电池为可充电锂电池，太阳能电池板通过充电管理模块与电池相连接，电池经稳压模块与数传模块连接，数传模块分别与电源休眠模块、天线和单片机相连，电源休眠模块通过供电稳压模块与单片机相连，马达驱动模块分别与电源休眠模块、单片机和减速电机相连。
前述三通球阀中，行程开关对应设置有LED指示灯，且行程开关的启闭信息反馈至单片机；
前述三通球阀中，控制电路板上还设置有电池电压检测模块，电池电压检测模块分别与单片机、电池和电源休眠模块相连；
前述三通球阀中，所述天线为吸盘天线，天线伸至箱体的外部，且箱体外部的天线的外侧罩设有天线外罩；
前述三通球阀中，箱体的一侧为开口式结构，且其开口处设置有可拆卸式的箱盖；
前述三通球阀中，箱体内还设置有无线供电线圈，无线供电线圈贴紧箱盖的内侧设置，无线供电线圈也经充电管理模块与电池相连；
前述三通球阀中，输出轴上还固定设置有指示盘；
前述三通球阀中，所述凸轮共四个，四个凸轮同转轴设置，且每个凸轮均分别对应设置有一个行程开关，以反馈阀门的四种工作状态。
与现有技术相比，本发明是一种能够在室外低电压环境下实现智能控制的T型三通阀门，其集合传动机构、控制系统、太阳能板的一体式控制器，可以实现控制阀门的四种状态，即A开、B开、全开、全关，A开和B开指两个支管分别单独连通，采用超功耗休眠技术，加太阳能补充电源，可以长时间待机，在室外可以长时间使用，通过无线控制智能开关阀门；本发明具有体积小、功耗低、扭矩大、无线供电、智能控制等优点，解决了室外不能长时间对阀门控制器供电；无线远程控制，当控制系统瘫痪或者控制器里的电池没有电的时候，无需拆卸阀门进行调整，通过无线供电器，使阀门处于正常工作状态；
现有的阀门控制器，当控制系统瘫痪或者控制器里的电池没有电的时候，农田里的阀门处于不工作状态，需要拆卸阀门进行调节及维修，本装置上安装了无线供电线圈，不需要拆卸阀门就可以调节，通过无线供电器，使阀门处于正常工作状态，还可以进行充电；本装置采用吸盘天线，LORA通信技术，无线控制范围广，且安装有行程开关、通过凸轮和指示盘可以清楚看到阀门状态。
附图说明
图1是本发明的结构爆炸图；
图2是本发明中T型三通阀体的结构爆炸图；
图3是本发明中控制器的结构爆炸图；
图4是本发明中控制器组装后的结构示意图；
图5是本发明的控制原理图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将通过附图对发明作进一步地详细描述。
实施例：
参照图1至图5，本实施例提供一种微电无线智能T型三通球阀，包括阀门1和控制器2。
阀门1包括T型三通阀体11和阀芯12，阀芯12上开设有相连通的三个连接孔121，其中两个连接孔121同轴地设置于阀芯12的相对两端，第三个连接孔121与该两个连接孔121相垂直，T型三通阀体11的一侧设置有阀盖14，控制轴13的一端穿过阀盖14并伸至T型三通阀体11内与阀芯12固定连接，控制轴13与三个连接孔121及T型三通阀体11上三个连通孔111的中心线均相互垂直，T型三通阀体11的三个连通孔111上分别对应设置有法兰15和密封垫16。
控制器2包括固定于阀盖14上的箱体21，箱体21内设置有控制电路板22、电池23、天线24、减速电机25和输出轴26，电池23、天线24和减速电机25均接入控制电路板22中，分别为系统供电、与远程终端机进行信号传输以及驱动输出轴26转动以调节阀门状态，所述天线24为吸盘天线，天线24伸至箱体21的外部，且箱体21外部的天线24的外侧罩设有天线外罩219，减速电机25通过齿轮传动机构27与输出轴26传动连接，箱体21内还固定设置有相互平行设置上支撑板216和下支撑板217，齿轮传动机构27中转轴的两端分别转动设置于上支撑板216和下支撑板217上，输出轴26上还固定设置有指示盘218，输出轴26与T型三通阀门的阀芯固定连接，通过输出轴26的转动控制阀门的四种状态，且输出轴26通过行星齿轮传动机构28与凸轮29的转轴传动连接，所述凸轮29共四个，四个凸轮29同转轴设置，且每个凸轮29均分别对应设置有一个行程开关210，行程开关210接入控制电路板22中以反馈输出轴26的转动状态信息，即反馈阀门的四种工作状态（即A开、B开、全开、全关），箱体21的外侧设置有为电池23充电的太阳能电池板211。
控制电路板22上包括有单片机221、电源休眠模块222、数传模块223、稳压模块224、供电稳压模块225、充电管理模块226和马达驱动模块227，所述电池23为可充电锂电池，太阳能电池板211通过充电管理模块226与电池23相连接，电池23经稳压模块224与数传模块223连接，数传模块223分别与电源休眠模块222、天线24和单片机221相连，电源休眠模块222通过供电稳压模块225与单片机221相连，马达驱动模块227分别与电源休眠模块222、单片机221和减速电机25相连，控制电路板22上还设置有电池电压检测模块228，电池电压检测模块228分别与单片机221、电池23和电源休眠模块222相连，行程开关210对应设置有LED指示灯212，且行程开关210的启闭信息反馈至单片机221，箱体21的一侧为开口式结构，且其开口处设置有可拆卸式的箱盖213，箱体21内还设置有无线供电线圈214，无线供电线圈214贴紧箱盖213的内侧设置，无线供电线圈214也经充电管理模块226与电池23相连。
其控制原理如下：
在系统无需工作，即不需要调节T型三通阀门的工作状态时，电源休眠模块222控制系统整体处于休眠状态，当需要调节T型三通阀门的工作状态时，通过上位机传递信号，经天线24至数传模块223（LORA数传模块），数传模块223发出脉冲信号至电源休眠模块222，电源休眠模块222接收信号后启动系统电源，从而通过马达驱动模块227控制减速电机25工作，减速电机25驱动输出轴26转动，进而带动T型三通阀门的阀芯12转动，从而改变阀门连通状态，与此同时，行星齿轮传动机构28带动凸轮29转动，通过行程开关210检测凸轮29转动信息，从而反馈阀门状态信息至单片机221，再通过数传模块223和天线24将信息上传至上位机，从而实现阀门的远程控制。
Claims (10)
1.一种微电无线智能T型三通球阀，其特征在于：包括阀门（1）和控制器（2），阀门（1）包括T型三通阀体（11）和阀芯（12），阀芯（12）上开设有相连通的三个连接孔（121），其中两个连接孔（121）同轴地设置于阀芯（12）的相对两端，第三个连接孔（121）与该两个连接孔（121）相垂直，T型三通阀体（11）的一侧设置有阀盖（14），控制轴（13）的一端穿过阀盖（14）并伸至T型三通阀体（11）内与阀芯（12）固定连接，控制轴（13）与三个连接孔（121）及T型三通阀体（11）上三个连通孔（111）的中心线均相互垂直；
控制器（2）包括固定于阀盖（14）上的箱体（21），箱体（21）内设置有控制电路板（22）、电池（23）、天线（24）、减速电机（25）和输出轴（26），电池（23）、天线（24）和减速电机（25）均接入控制电路板（22）中，减速电机（25）通过齿轮传动机构（27）与输出轴（26）传动连接，输出轴（26）与阀门的阀芯固定或传动连接，且输出轴（26）通过行星齿轮传动机构（28）与凸轮（29）的转轴传动连接，凸轮（29）对应设置有行程开关（210），行程开关（210）接入控制电路板（2）中以反馈输出轴（26）的转动状态信息，箱体（21）的外侧设置有为电池（23）充电的太阳能电池板（211）。
2.根据权利要求1所述一种微电无线智能T型三通球阀，其特征在于：箱体（21）内还固定设置有相互平行设置上支撑板（216）和下支撑板（217），齿轮传动机构（27）中转轴的两端分别转动设置于上支撑板（216）和下支撑板（217）上。
3.根据权利要求1所述一种微电无线智能T型三通球阀，其特征在于：控制电路板（22）上包括有单片机（221）、电源休眠模块（222）、数传模块（223）、稳压模块（224）、供电稳压模块（225）、充电管理模块（226）和马达驱动模块（227），所述电池（23）为可充电锂电池，太阳能电池板（211）通过充电管理模块（226）与电池（23）相连接，电池（23）经稳压模块（224）与数传模块（223）连接，数传模块（223）分别与电源休眠模块（222）、天线（24）和单片机（221）相连，电源休眠模块（222）通过供电稳压模块（225）与单片机（221）相连，马达驱动模块（227）分别与电源休眠模块（222）、单片机（221）和减速电机（25）相连。
4.根据权利要求1所述一种微电无线智能T型三通球阀，其特征在于：行程开关（210）对应设置有LED指示灯（212），且行程开关（210）的启闭信息反馈至单片机（221）。
5.根据权利要求3所述一种微电无线智能T型三通球阀，其特征在于：控制电路板（22）上还设置有电池电压检测模块（228），电池电压检测模块（228）分别与单片机（221）、电池（23）和电源休眠模块（222）相连。
6.根据权利要求1所述一种微电无线智能T型三通球阀，其特征在于：所述天线（24）为吸盘天线，天线（24）伸至箱体（21）的外部，且箱体（21）外部的天线（24）的外侧罩设有天线外罩（219）。
7.根据权利要求1所述一种微电无线智能T型三通球阀，其特征在于：箱体（21）的一侧为开口式结构，且其开口处设置有可拆卸式的箱盖（213）。
8.根据权利要求1所述一种微电无线智能T型三通球阀，其特征在于：箱体（21）内还设置有无线供电线圈（214），无线供电线圈（214）贴紧箱盖（213）的内侧设置，无线供电线圈（214）也经充电管理模块（226）与电池（23）相连。
9.根据权利要求1所述一种微电无线智能T型三通球阀，其特征在于：输出轴（26）上还固定设置有指示盘（218）。
10.根据权利要求1所述一种微电无线智能T型三通球阀，其特征在于：所述凸轮（29）共四个，四个凸轮（29）同转轴设置，且每个凸轮（29）均分别对应设置有一个行程开关（210），以反馈阀门的四种工作状态。
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