CN109140015B - 一种阀门控制器及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种阀门控制器及控制方法，包括：第一控制模块，用于发出第一控制指令；第二控制模块，用于发出第二控制指令；无线通信模块，用于建立无线通信链路；有线通信模块，用于建立有线通信链路；执行模块，用于接收控制指令并对受控阀门执行该控制指令；其中，控制指令包括：通过无线通信链路接收的第一控制指令；通过有线通信链路接收的第二控制指令。可以看出，本发明中有两条通信链路，执行模块既可以通过无线通信链路获取第一控制指令，也可以通过有线通信链路接收第二控制指令，两条通信链路互为备用，如果某一通信链路出现问题，替换另一通信链路即可，提高了受控阀门的抗干扰能力，从而使供热系统的管网在可控安全范围内。
Description
技术领域
本发明涉及供暖系统领域，特别涉及一种阀门控制器及控制方法。
背景技术
电动阀门是供热系统内十分重要的一种执行元件，随着供暖行业发展以及供热节能的更多需求，电动阀门正在被越来越多地应用。但在实际应用过程中，电动阀门的通信方式比较单一，通信系统中只通过有线连接或只通过无线连接。这种通信方式可靠性较低，一旦唯一的通信链路故障，电动阀门不能被控制开启关闭，整个供热系统的管网都可能受到该阀门的影响，导致无法准确控制供热温度。
因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是目前本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种阀门控制器及控制方法，以便能可靠安全地控制阀门，保证供热系统的稳定。其具体方案如下：
本发明公开了一种阀门控制器，包括：
第一控制模块，用于发出第一控制指令；
第二控制模块，用于发出第二控制指令；
无线通信模块，用于建立无线通信链路；
有线通信模块，用于建立有线通信链路；
执行模块，用于接收控制指令并对受控阀门执行该控制指令；
其中，所述控制指令包括：
通过所述无线通信链路接收的所述第一控制指令；
通过所述有线通信链路接收的所述第二控制指令。
优选的，所述阀门控制器还包括：
监测模块，用于监测所述受控阀门的状态信息，并通过所述无线通信链路将所述状态信息发送给所述第一控制模块，和/或通过所述有线通信链路将所述状态信息发送给所述第二控制模块。
优选的，所述监测模块包括：
温度采集单元，用于采集供水管路进水温度和回水温度。
优选的，所述无线通信模块具体为包括SI4463芯片的通信电路。
优选的，所述有线通信模块包括：
MBUS总线通信单元和RS485总线通信单元。
优选的，所述第一控制模块具体为通过触摸屏发出所述第一控制指令的控制模块。
优选的，所述第二控制模块具体为通过控制按钮和/或控制旋钮发出所述第二控制指令的控制模块。
优选的，当所述第一控制命令和所述第二控制命令发生冲突，所述执行模块优先执行所述第一控制命令。
优选的，所述受控阀门具体为电动比例调节阀门。
相应的，本发明公开了一种阀门控制方法，包括：
建立无线通信链路和有线通信链路；
接收控制指令；
对受控阀门执行所述控制指令；
其中所述控制指令包括：
通过所述无线通信链路接收的所述第一控制指令；
通过所述有线通信链路接收的所述第二控制指令。
本发明公开了一种阀门控制器，包括：第一控制模块，用于发出第一控制指令；第二控制模块，用于发出第二控制指令；无线通信模块，用于建立无线通信链路；有线通信模块，用于建立有线通信链路；执行模块，用于接收控制指令并对受控阀门执行该控制指令；其中，所述控制指令包括：通过所述无线通信链路接收的所述第一控制指令；通过所述有线通信链路接收的所述第二控制指令。可以看出，本发明中有两条通信链路，执行模块既可以通过无线通信链路获取第一控制指令，也可以通过有线通信链路接收第二控制指令，也可以看做受控模块具有两套控制系统：有线控制系统和无线控制系统，两套控制系统互为备用，如果某一通信链路出现问题，替换另一通信链路即可，提高了受控阀门的抗干扰能力，从而使供热系统的管网在可控安全范围内。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中一种阀门控制器的结构分布图；
图2为本发明实施例中一种阀门控制器的子电路拓扑图；
图3为本发明实施例中一种阀门控制器的子电路拓扑图；
图4a为本发明实施例中一种阀门控制器的子电路拓扑图；
图4b为本发明实施例中一种阀门控制器的子电路拓扑图；
图5为本发明实施例中一种阀门控制器的子电路拓扑图；
图6为本发明实施例中一种阀门控制器的子电路拓扑图；
图7为本发明实施例中一种阀门控制器的子电路拓扑图；
图8为本发明实施例中一种阀门控制器的子电路拓扑图；
图9为本发明实施例中一种阀门控制器的子电路拓扑图；
图10为本发明实施例中一种阀门控制方法的步骤流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。
本发明实施例公开了一种阀门控制器，参见图1所示，包括：
第一控制模块1，用于发出第一控制指令；
第二控制模块2，用于发出第二控制指令；
无线通信模块3，用于建立无线通信链路；
有线通信模块4，用于建立有线通信链路；
执行模块5，用于接收控制指令并对受控阀门执行该控制指令；
其中，所述控制指令包括：
通过所述无线通信链路接收的所述第一控制指令；
通过所述有线通信链路接收的所述第二控制指令。
可以理解的是，由于本实施例中阀门控制器具有两个通信模块，建立了两条通信链路，因此阀门控制器有两套控制系统，一套是无线控制系统，无线通信模块3建立无线通信链路例如WiFi网络、ZigBee网络等，第一控制模块1将第一控制指令通过无线通信链路发给执行模块5；另一套是有线控制系统，有线通信模块4建立有线通信链路，第二控制模块2将第二控制指令通过有线通信链路发送给执行模块5。
一般的，无线控制系统比较灵活，不限制具体的物理位置，可以让用户对受控阀门进行远程控制，甚至完成对多个受控阀门的远端集中控制，而有线控制系统则一般用于就近控制，在受控阀门附近对受控阀门进行控制。有线通信链路和无线通信链路互为备用，如果某个通信链路出现故障或意外断开，还可以通过另外一条通信链路发送控制指令。
具体的，第一控制指令和第二控制指令的控制对象是相同的，区分点在于其发送源头不同，因此，第一控制指令和第二控制指令有可能会出现同一控制对象但控制方向相反、内容冲突的情况。此时，需要设置优先级，在内容冲突时，优先执行优先级更高的控制指令。
通常认为远程控制的优先级更高，也即当所述第一控制命令和所述第二控制命令发生冲突，所述执行模块优先执行所述第一控制命令。
进一步的，考虑两种控制指令之间冲突前，可以预先设置第一控制模块1和第二控制模块2之间的控制优先级，例如第一控制模块1的控制优先级更高，那么第二控制模块2必须由第一控制模块1远程使能允许后，才能就地控制。具体的，第一控制模块1向执行模块5发送就地使能信号后，执行模块5才会执行收到的由第二执行模块2发送的第二控制指令。
当然，除了上述提到的情况，还可以有第二控制模块2的控制优先级高于第一控制模块1，执行模块5优先执行第一控制命令的情况。
本发明公开了一种阀门控制器，包括：第一控制模块，用于发出第一控制指令；第二控制模块，用于发出第二控制指令；无线通信模块，用于建立无线通信链路；有线通信模块，用于建立有线通信链路；执行模块，用于接收控制指令并对受控阀门执行该控制指令；其中，所述控制指令包括：通过所述无线通信链路接收的所述第一控制指令；通过所述有线通信链路接收的所述第二控制指令。可以看出，本发明中有两条通信链路，执行模块既可以通过无线通信链路获取第一控制指令，也可以通过有线通信链路接收第二控制指令，也可以看做受控模块具有两套控制系统：有线控制系统和无线控制系统，两套控制系统互为备用，如果某一通信链路出现问题，替换另一通信链路即可，提高了受控阀门的抗干扰能力，从而使供热系统的管网在可控安全范围内。
本发明实施例公开了一种具体的阀门控制器，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。具体的：
所述阀门控制器还包括：
监测模块，用于监测所述受控阀门的状态信息，并通过所述无线通信链路将所述状态信息发送给所述第一控制模块1，和/或通过所述有线通信链路将所述状态信息发送给所述第二控制模块2。
可以理解的是，监测模块6的通信链路，与执行模块5的类似，只是方向不同，所以在实践时，可以将执行模块5和监测模块6整合集成为同一个装置。
所述监测模块可以监控各类与受控阀门相关的状态信息，具体可包括温度采集单元，用于采集供水管路进水温度和回水温度，受控阀门开关状态判断电路等等。
另外，本实施例中的所述受控阀门具体可以为电动比例调节阀门。当前供暖系统内应用最多的是开关阀或多段式的阀门，这类阀门调节过程中只有开和关两种状态，调节过程中会影响整个管网的压力，而且水压波动较大，导致温度控制也不准确。而这里提到的电动比例调节阀门，在小孔径管道中很少应用过，相关的阀门控制器需要配合相关的型号，具体的：
参见图2所示，能够实现监测模块6和执行模块5的功能的电路包括STM32F051C8T6芯片，图中包括各类与芯片相连的元件，配合达到本实施例的效果。
参见图3所示，所述无线通信模块3具体为包括SI4463芯片的通信电路。
参见图4a和图4b所示，所述有线通信模块4包括MBUS总线通信单元和RS485总线通信单元，MBUS总线通信单元的具体电路采用了MS721芯片，RS485总线通信单元的具体电路采用了MAX3485芯片。
参见图5所示，温度采集单元还包括BAV99抑制干扰电路。
参见图6所示的受控阀门开关状态判断电路，应用于电动比例调节阀门，由于单刀双掷开关S1、S2的存在，通过判断触点的位置，可以检测出受控阀门的状态究竟为开、关、半开状态三种中的哪一种。
进一步的，本实施例中的阀门控制器还会包括电源模块，用来提供各类不同的电平供各类模块使用，且在受控阀门供电异常的情况下，实现受控阀门的全开。参见图7所示，电源模块采用两个超级电容，可以实现受控阀门的断电全开功能。
当然，为了便于了解受控阀门的状态信息，阀门控制器还可以包括显示屏幕，显示屏幕的相关安装电路参见图8所示的电路连接图。
具体的，所述第一控制模块1具体为通过触摸屏发出所述第一控制指令的控制模块。类似的，所述第二控制模块2具体为通过控制按钮(见图9)和/或控制旋钮发出所述第二控制指令的控制模块。当然，第一控制模块1和第二控制模块2输出控制指令时还可以通过其他除了触摸屏、按钮、旋钮以外的其他方式，此处不再赘述。
相应的，本发明实施例还公开了一种阀门控制方法，参见图10所示，包括：
步骤1：建立无线通信链路和有线通信链路；
步骤2：接收控制指令；
步骤3：对受控阀门执行所述控制指令；
其中所述控制指令包括：
通过所述无线通信链路接收的所述第一控制指令；
通过所述有线通信链路接收的所述第二控制指令。
可以看出，本发明中有两条通信链路，执行模块既可以通过无线通信链路获取第一控制指令，也可以通过有线通信链路接收第二控制指令，也可以看做受控模块具有两套控制系统：有线控制系统和无线控制系统，两套控制系统互为备用，如果某一通信链路出现问题，替换另一通信链路即可，提高了受控阀门的抗干扰能力，从而使供热系统的管网在可控安全范围内。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种阀门控制器及控制方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种阀门控制器，其特征在于，受控阀门具体为电动比例调节阀门，所述阀门控制器包括：
第一控制模块，用于发出第一控制指令；
第二控制模块，用于发出第二控制指令；
无线通信模块，用于建立无线通信链路；
有线通信模块，用于建立有线通信链路；
电源模块，用于提供各类不同的电平，且在所述受控阀门异常时控制所述受控阀门全开；
执行模块，用于接收控制指令并对所述受控阀门执行该控制指令；其中，所述控制指令包括：
通过所述无线通信链路接收的所述第一控制指令；
通过所述有线通信链路接收的所述第二控制指令；
所述执行模块具体用于：
当收到所述第一控制模块发送的就地使能信号，执行所述第二控制指令。
2.根据权利要求1所述阀门控制器，其特征在于，还包括：
监测模块，用于监测所述受控阀门的状态信息，并通过所述无线通信链路将所述状态信息发送给所述第一控制模块，和/或通过所述有线通信链路将所述状态信息发送给所述第二控制模块。
3.根据权利要求2所述阀门控制器，其特征在于，所述监测模块包括：
温度采集单元，用于采集供水管路进水温度和回水温度。
4.根据权利要求1所述阀门控制器，其特征在于，所述无线通信模块具体为包括SI4463芯片的通信电路。
5.根据权利要求4所述阀门控制器，其特征在于，所述有线通信模块包括：
MBUS总线通信单元和RS485总线通信单元。
6.根据权利要求1所述阀门控制器，其特征在于，所述第一控制模块具体为通过触摸屏发出所述第一控制指令的控制模块。
7.根据权利要求1所述阀门控制器，其特征在于，所述第二控制模块具体为通过控制按钮和/或控制旋钮发出所述第二控制指令的控制模块。
8.一种阀门控制方法，其特征在于，受控阀门具体为电动比例调节阀门，所述阀门控制方法包括：
建立无线通信链路和有线通信链路；
接收控制指令；
对所述受控阀门执行所述控制指令；
其中所述控制指令包括：
通过所述无线通信链路接收的第一控制指令；
通过所述有线通信链路接收的第二控制指令；
所述对所述受控阀门执行所述控制指令的过程具体包括：
当收到由所述无线通信链路发送的就地使能信号，执行所述第二控制指令；
当所述受控阀门异常，控制所述受控阀门全开。
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