CN107806527A - 一种智能阀门 - Google Patents

Abstract

本发明涉及阀门控制领域，公开了一种智能阀门，该智能阀门包括阀门本体、控制单元以及驱动装置，其中，阀门本体设置在用于输送流体的管道上；控制单元与驱动装置信号连接，用于在流体持续通过阀门本体设定的时间后，输出关阀信号至驱动装置；驱动装置与阀门本体连接，用于在接收到控制单元输出的关阀信号后驱动阀门本体关闭。上述实施例中，通过控制器来限制流体在管道内流通的时间，当流体持续通过阀门本体设定的时间后，控制器能够向驱动装置发出指令，使驱动装置驱动阀门本体关闭。这样，在使用过程中，可以防止因漏关阀门而造成的能源浪费，并避免潜在的安全隐患的发生。

Description

一种智能阀门

技术领域

本发明涉及阀门控制领域，尤其涉及一种智能阀门。

背景技术

阀门是日常生活中常用的控制元件，通常设置在管道上，如燃气管道或自来水管道等，现有技术中，阀门在使用时，用户需通过手动开关打开阀门或关闭阀门；还有一种阀门，由阀门本体和电机组成，电机正向转动时带动阀门打开，电机反向转动时带动阀门关闭，用户通过功能按键等控制电机的正转和反转。

这两种阀门必须通过用户手动控制阀门的关闭，即只具有简单的阀门被动受控功能，在使用过程中，一旦用户漏关燃气灶开关或漏关水龙头开关，或因管道密封不严、开关损坏等出现泄露时，都将会造成能源的浪费，并且还存在安全隐患。

发明内容

本发明提供一种智能阀门，能够自动实现阀门的关闭，杜绝安全隐患，并达到节能环保的目的。

本发明实施例提供了一种智能阀门，该智能阀门包括：阀门本体、控制单元以及驱动装置，其中，

所述阀门本体设置在用于输送流体的管道上；

所述控制单元与所述驱动装置信号连接，用于在流体持续通过所述阀门本体设定的时间后，输出关阀信号至所述驱动装置；

所述驱动装置与所述阀门本体连接，用于在接收到所述控制单元输出的关阀信号后驱动所述阀门本体关闭。

上述实施例中，通过控制单元来限制流体在管道内流通的时间，当流体持续通过阀门本体设定的时间后，控制单元能够向驱动装置发出指令，使驱动装置驱动阀门本体关闭。这样，在使用过程中，可以防止因漏关燃气灶、水龙头等终端设备的开关，或发生管道泄露等而造成的能源浪费，并避免潜在的安全隐患的发生。

在一个具体的实施例中，所述控制单元包括：计时器、控制器，所述控制器分别与所述计时器、所述驱动装置信号连接，其中，

所述控制器用于当检测到流体通过所述阀门本体时输出计时信号至所述计时器，并在流体持续通过所述阀门本体设定的时间后输出计时结束信号至所述计时器；当所述计时器计时结束后，输出关阀信号至所述驱动装置；

所述计时器用于在接收到所述控制器输出的计时信号后开始计时，并在接收到所述控制器输出的计时结束信号后停止计时；

所述驱动装置用于在接收到所述控制器输出的关阀信号后驱动所述阀门本体关闭。

优选的，所述控制单元还包括流速检测器，所述流速检测器与所述控制器信号连接，其中，

所述流速检测器用于检测流体的流速；

所述控制器还用于当所述流速检测器检测出流体的流速大于零时输出计时信号至所述计时器，并经过所述设定的时间后，输出计时结束信号至所述计时器；当所述计时器计时结束后，输出关阀信号至所述驱动装置；

或者，所述控制器还用于当所述流速检测器检测出流体的流速大于零时输出计时信号至所述计时器，并在所述设定的时间内，当所述流速检测器检测到流体的流速为零时，输出计时结束信号至所述计时器。

优选的，在所述设定的时间内，所述计时器从初始值开始计时，并在计时结束后返回初始值。

优选的，所述控制单元还包括报警器，所述报警器与所述控制器信号连接；

所述控制器还用于在异常情况下输出警示信号至所述报警器；

所述报警器用于在接收到所述控制器输出的警示信号后进行声音警示。

优选的，所述控制器用于经过所述设定的时间，所述驱动装置驱动所述阀门本体关闭后输出警示信号至所述报警器；

或所述控制器用于在流体的流速超过上限值时输出警示信号至所述报警器。

优选的，所述控制单元还包括开阀按键和关阀按键，所述开阀按键和所述关阀按键分别与所述控制器信号连接；

所述控制器还用于在所述开阀按键被启动后输出开阀信号至所述驱动装置，所述驱动装置还用于在接收到所述控制器输出的开阀信号后驱动所述阀门本体打开；

或所述控制器还用于在所述关阀按键被启动后输出关阀信号至所述驱动装置，所述驱动装置还用于在接收到所述控制器输出的关阀信号后驱动所述阀门本体关闭。

优选的，所述控制单元还包括显示器，所述显示器与所述控制器信号连接；

所述控制器还用于在所述驱动装置驱动所述阀门本体关闭后输出显示信号至所示显示器，所述显示器用于在接收到所述控制器输出的显示信号后显示所述阀门本体关闭；

或所述控制器还用于在所述驱动装置驱动所述阀门本体打开后输出显示信号至所述显示器，所述显示器用于在接收到所述控制器输出的显示信号后显示所述阀门本体打开。

附图说明

图1为本发明实施例提供的智能阀门的结构组成示意图；

图2为图1中所示的控制单元的基本原理图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步详细地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种智能阀门，该智能阀门包括：阀门本体、控制单元以及驱动装置，其中，

阀门本体设置在用于输送流体的管道上；

控制单元与驱动装置信号连接，用于在流体持续通过阀门本体设定的时间后，输出关阀信号至驱动装置；

驱动装置与阀门本体连接，用于在接收到控制单元输出的关阀信号后驱动阀门本体关闭。

上述实施例中，通过控制单元来限制流体在管道内流通的时间，当流体持续通过阀门本体设定的时间后，控制单元能够向驱动装置发出指令，使驱动装置驱动阀门本体关闭。这样，在使用过程中，可以防止因漏关燃气灶、水龙头等终端设备的开关，或发生管道泄露等而造成的能源浪费，并避免潜在的安全隐患的发生。

为了更加清楚得了解本发明实施例中提供的智能阀门的工作原理，以下结合附图进行详细说明。

如图1所示，该智能阀门包括阀门本体，阀门本体设置在管道上，如燃气管道或自来水管道等。当阀门本体处于关闭状态时，将切断流体(燃气、自来水等)在管道内的流通，当阀门本体处于打开状态时，则允许流体在管道内流通。为了能够实现阀门的自动关闭，该智能阀门还包括控制单元和驱动装置，其中，控制单元与驱动装置信号连接，用于在流体持续通过阀门本体设定的时间后，输出关阀信号至驱动装置；驱动装置与阀门本体连接，用于在接收到控制单元输出的关阀信号后驱动阀门本体关闭。在一个具体的实施例中，该智能阀门设置在燃气管道上，用户在使用时，依次打开阀门本体、燃气灶开关，使得燃气在管道内流通，供给日常使用，在经过设定的时间后，控制单元能够向驱动装置发送关阀信号，驱动装置在接收到该信号后驱动阀门本体自动关闭，切断燃气的供给，使燃气灶熄火，这样，当用户忘记关闭燃气灶开关，或者，阀门本体与燃气灶之间的管道发生泄露时，智能阀门能够根据燃气持续通过阀门本体的时间自动切断燃气的供给，避免能源的浪费以及火灾等危险的发生。

具体设置时，控制单元包括计时器、控制器，其中，控制器分别与计时器、驱动装置信号连接，控制器用于发出各种控制指令，是整个控制单元的核心，如单片机等。控制器用于当检测到流体通过阀门本体时输出计时信号至计时器，并在流体持续通过阀门本体设定的时间后输出计时结束信号至计时器，当计时器计时结束后，输出关阀信号至驱动装置；计时器用于在接收到控制器输出的计时信号后开始计时，并在接收到控制器输出的计时结束信号后停止计时；驱动装置用于在接收到控制器输出的关阀信号后驱动阀门本体关闭。

当管道内流体的流速大于零时，说明用户正在使用或管道发生了泄露等，使流体不断通过阀门本体，则可以将检测到流体的流速大于零的时刻作为计时器开始计时的起始时刻。具体的，该控制单元还包括流速检测器，流速检测器与控制器信号连接，流速检测器用于检测流体的流速，其中，流速检测器可以利用超声波检测流体的流速，或通过Mems流速传感器检测流体的流速。如图2所示，控制器还用于当流速检测器检测出流体的流速大于零时输出计时信号至计时器，并经过设定的时间后，输出计时结束信号至计时器；当计时器计时结束后，输出关阀信号至驱动装置。或者，当智能阀门设置在燃气管道上时，还可以检测灶台的温度，并将灶台温度发生变化的时刻作为计时器计时的起始时刻。另外，该智能阀门还可以应用在其他管道中，当阀门本体一旦打开就有流体通过时，还可以利用传感器等检测阀门是否打开，并将阀门打开的时刻设置为计时器开始计时的起始时刻，或采用其他标准来指示阀门本体内有流体通过，并作为计时器计时的起始时刻。

继续参考图2，控制器还用于当流速检测器检测出流体的流速大于零时输出计时信号至计时器，并在设定的时间内，当流速检测器检测到流体的流速为零时，输出计时结束信号至计时器，计时器停止计时。如用户在设定的时间内关闭了燃气灶开关，切断在燃气在管道内的流通，流速检测器检测到管道内燃气的流速为零，这时，流速检测器向控制器发送相应的信号，控制器接收到该信号后向计时器发送计时结束信号，此时，阀门本体将维持打开状态，当用户下一次使用时，打开燃气灶开关，流速检测器再次检测到流速时，计时器重新开始计时。

具体设置时，计时器从初始值开始计时，并在计时结束后返回初始值。在设置计时器的初始值时，可以将初始值设置为不为零的任意值，计时器从初始值开始倒计时，经过设定的时间后，计时到零值，在这一过程中，控制器根据计时器的当前时间不断地做出判断，直到计时器的当前时间与零值相等时，输出计时结束信号至计时器，使计时器停止计时，计时器计时结束后返回初始值，等待下一次计时的开始；或者，在设定的时间内，即计时器计时到零值之前，当控制器接收到流速检测器输出的流速为零的信号时，控制计时器计时结束，计时器返回初始值。也可以将初始值设置为零值，并设定计时器的终值，计时器从零值开始累计，经过设定的时间后，计时到终值，在这一过程中，控制器根据计时器的当前时间不断地做出判断，直到计时器的当前时间与终值相等时，输出计时结束信号至计时器，使计时器停止计时，计时器返回初始零值，等待下一次计时的开始；同样的，在设定的时间内，即计时器计时到终值之前，当控制器接收到流速检测器输出的流速为零的信号时，控制计时器计时结束，计时器返回初始零值。

为了方便用户主动控制阀门的开关，控制单元还包括开阀按键和关阀按键，开阀按键和关阀按键分别与控制器信号连接；控制器还用于在开阀按键被启动后输出开阀信号至驱动装置，驱动装置还用于在接收到控制器输出的开阀信号后驱动阀门本体打开，或者，控制器还用于在关阀按键被启动后输出关阀信号至驱动装置，驱动装置还用于在接收到控制器输出的关阀信号后驱动阀门本体关闭。这样，用户可以通过按压开阀按键和关阀按键分别向控制器发出开阀指令和关阀指令，控制器接收到指令后再向驱动装置发出相应的动作指令，使阀门打开或关闭。

如图1所示，该智能阀门中，控制单元还包括显示器，显示器与控制器信号连接；控制器还用于在驱动装置驱动阀门本体打开后输出显示信号至显示器，显示器用于在接收到控制器输出的显示信号后显示阀门本体打开；或控制器还用于在驱动装置驱动阀门本体关闭后输出显示信号至显示器，显示器用于在接收到控制器输出的显示信号后显示阀门本体关闭，在这里，为了区分用户是主动通过按压关阀按键使驱动装置关闭了阀门本体，还是流体持续通过阀门本体设定的时间后，驱动装置自动关闭了阀门本体，在显示时，前者属于正常关闭，后者属于异常关闭。另外，显示器可以用于显示计时器中记录的时间信息，如计时器设定的初始值为30min，计时器从该初始值开始倒计时，29、28……1、0，则显示器可以同步显示计时器中的当前时间，为用户的使用提供便利。

该控制单元还包括报警器，报警器与控制器信号连接，控制器还用于在异常情况下输出警示信号至报警器；报警器用于在接收到控制器输出的警示信号后进行声音警示。具体的，控制器用于在经过设定的时间，驱动装置驱动阀门本体关闭后输出警示信号至报警器，报警器发出警示，提醒用户未能正常关闭燃气开关；或者，控制器用于在流体的流速超过上限值时输出警示信号至报警器，如当流速检测器检测出流体的流速超过上限值时，向控制器发送流速异常信号，控制器接收到该信号后控制报警器发出警示，提示用户检查管道是否发生爆裂等。另外，该智能阀门还包括另外一些功能按键，如在为计时器设定计时的时间时，通过指定的按键来输入，并匹配有确认键以及取消键；还包括存储器，用于存储为计时器计设定的时间信息以及为流速检测器设定的流速上限值；还包括电源管理器，为各个器件进行供电，维持正常工作，如采用电池供电。

通过以上描述可以看出，本发明实施例中，通过控制单元来限制流体在管道内流通的时间，当流体持续通过阀门本体设定的时间后，控制单元能够向驱动装置发出指令，使驱动装置驱动阀门本体关闭。这样，在使用过程中，可以防止因漏关燃气灶、水龙头等终端设备的开关，或发生管道泄露等而造成的能源浪费，并避免潜在的安全隐患的发生。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种智能阀门，其特征在于，包括：阀门本体、控制单元以及驱动装置，其中，

所述阀门本体设置在用于输送流体的管道上；

所述控制单元与所述驱动装置信号连接，用于在流体持续通过所述阀门本体设定的时间后，输出关阀信号至所述驱动装置；

所述驱动装置与所述阀门本体连接，用于在接收到所述控制单元输出的关阀信号后驱动所述阀门本体关闭。

2.如权利要求1所述的智能阀门，其特征在于，所述控制单元包括计时器、控制器，所述控制器分别与所述计时器、所述驱动装置信号连接，其中，

所述控制器用于当检测到流体通过所述阀门本体时输出计时信号至所述计时器，并在流体持续通过所述阀门本体设定的时间后输出计时结束信号至所述计时器；当所述计时器计时结束后，输出关阀信号至所述驱动装置；

所述计时器用于在接收到所述控制器输出的计时信号后开始计时，并在接收到所述控制器输出的计时结束信号后停止计时；

所述驱动装置用于在接收到所述控制器输出的关阀信号后驱动所述阀门本体关闭。

3.如权利要求2所述的智能阀门，其特征在于，所述控制单元还包括流速检测器，所述流速检测器与所述控制器信号连接，其中，

所述流速检测器用于检测流体的流速；

所述控制器还用于当所述流速检测器检测出流体的流速大于零时输出计时信号至所述计时器，并经过所述设定的时间后，输出计时结束信号至所述计时器；当所述计时器计时结束后，输出关阀信号至所述驱动装置；

或者，所述控制器还用于当所述流速检测器检测出流体的流速大于零时输出计时信号至所述计时器，并在所述设定的时间内，当所述流速检测器检测到流体的流速为零时，输出计时结束信号至所述计时器。

4.如权利要求2所述的智能阀门，其特征在于，所述计时器从初始值开始计时，并在计时结束后返回初始值。

5.如权利要求2所述的智能阀门，其特征在于，所述控制单元还包括报警器，所述报警器与所述控制器信号连接；

所述控制器还用于在异常情况下输出警示信号至所述报警器；

所述报警器用于在接收到所述控制器输出的警示信号后进行声音警示。

6.如权利要求5所述的智能阀门，其特征在于，所述控制器用于经过所述设定的时间，所述驱动装置驱动所述阀门本体关闭后输出警示信号至所述报警器；

或所述控制器用于在流体的流速超过上限值时输出警示信号至所述报警器。

7.如权利要求2所述的智能阀门，其特征在于，所述控制单元还包括开阀按键和关阀按键，所述开阀按键和所述关阀按键分别与所述控制器信号连接；

所述控制器还用于在所述开阀按键被启动后输出开阀信号至所述驱动装置，所述驱动装置还用于在接收到所述控制器输出的开阀信号后驱动所述阀门本体打开；

或所述控制器还用于在所述关阀按键被启动后输出关阀信号至所述驱动装置，所述驱动装置还用于在接收到所述控制器输出的关阀信号后驱动所述阀门本体关闭。

8.如权利要求7所述的智能阀门，其特征在于，所述控制单元还包括显示器，所述显示器与所述控制器信号连接；

所述控制器还用于在所述驱动装置驱动所述阀门本体打开后输出显示信号至所述显示器，所述显示器用于在接收到所述控制器输出的显示信号后显示所述阀门本体打开；

或所述控制器还用于在所述驱动装置驱动所述阀门本体关闭后输出显示信号至所述显示器，所述显示器用于在接收到所述控制器输出的显示信号后显示所述阀门本体关闭。