CN113504741A - 一种无线远程控制终端的快速响应控制阀门的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种无线远程控制终端的快速响应控制阀门的系统及方法，系统包括服务器、网关和无线终端设备；所述服务器用于远程接收用户控制无线终端设备的信息并依据上述信息发送指令至网关；所述网关用于传输服务器的指令并发送至无线终端设备；所述无线远程控制终端设备用于接收网关的指令并能够控制阀门的开关，所述无线远程控制终端设备包括MCU、电源单元、升压单元、电容、驱动单元、电压测量单元和反馈单元；所述MCU用于接收网关的指令、接收反馈单元的反馈信号、获取电容的电压以及控制无线远程控制终端设备的电源单元和驱动单元；所述驱动单元用于驱动阀门的开/关；所述升压单元用于提升电容电压；所述电容用于充电和放电。
Description
技术领域
本发明涉及智慧农业技术领域，更具体地，涉及一种无线远程控制终端的快速响应控制阀门的系统及方法。
背景技术
无线远程控制终端为智慧农业灌溉提供新的控制方案，但这些无线远程控制终端通常出现如下问题：
1.前期有无线远程控制终端设备驱动阀门电压未能保持在12V电压值时，或者无线远程控制终端设备驱动电压低于12V电压额定值，没能及时给电容充电到12V，导致驱动阀门电压低于12V，无线远程控制终端设备没能及时驱动阀门开/关操作。
2.传统无线远程控制终端设备驱动阀门流程是设备唤醒，接着充电补充驱动电压、然后驱动阀门，最后是设备进入睡眠模式，整个过程响应速度为3至5秒钟，响应速度较慢；
针对以上两种情况，亟需一种能够使无线远程控制终端设备驱动阀门的电压保持在12V驱动的同时，又解决无线远程控制终端设备响应速度功能的方法和系统。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种使无线远程控制终端设备驱动阀门的电压保持在12V电压驱动的同时，又解决无线远程控制终端设备响应速度功能的远程控制终端的快速响应控制阀门的方法及系统。
为解决上述问题，提供一种无线远程控制终端的快速响应控制阀门的系统，包括服务器、网关和无线远程控制终端设备；
所述服务器用于远程接收用户控制无线远程控制终端设备的信息并依据上述信息发送指令至网关；
所述网关用于传输服务器的指令并发送至无线终端设备；
所述无线远程控制终端设备用于接收网关的指令并能够控制阀门的开关，所述无线终端设备包括MCU、电源单元、升压单元、电容、驱动单元、电压测量单元和反馈单元；所述MCU用于接收网关的指令、接收反馈单元的反馈信号、获取电容的电压以及控制无线远程控制终端设备的电源单元和驱动单元；所述驱动单元连接阀门，用于驱动阀门的开/关；所述升压单元用于提升电容电压，配合电容使驱动阀门的电压保持在12V；所述电容用于充电和放电；所述电压测量单元用于测量电容的电压；所述反馈单元用于将阀门的状态反馈至MCU；所述电源单元、电压测量单元、驱动单元、反馈单元分别连接MCU；所述电源单元用于为MCU供电及通过MCU的控制为升压模块供电。
特别的，所述MCU采用cortex芯片。
特别的，所述升压单元采用高频率升压转换器构成。
特别的，所述驱动单元包括阀门状态检测电路、阀门过流保护电路和阀门电机驱动电路；所述阀门状态检测电路连接反馈单元；所述阀门电机驱动电路连接MCU；所述阀门过流保护电路和阀门电机驱动电路分别连接阀门。
特别的，所述反馈单元为数据处理模块。
特别的，所述电压测量单元采用电阻分压采样模块。
一种基于上述系统的无线远程控制终端设备的快速响应控制阀门的方法，包括以下步骤：
（1）无线终端设备建立长连接工作模式；
（2）服务器远程接收用户控制无线远程控制终端设备的信息，若接收到服务器远程接收用户控制无线远程控制终端设备的信息，则执行工作状态步骤；若未接收到服务器远程接收用户控制无线远程控制终端设备的信息，执行查询设备状态步骤；
所述工作状态步骤包括以下步骤：
a.所述服务器依据用户控制无线远程控制终端设备的信息下发开/关阀指令至网关；
b.所述网关接收到服务器下发的开/关阀指令并转发给响应的无线远程控制终端设备；
c.所述无线远程控制终端设备控制升压单元先给电容充电，使电容的电压在一定时间内保持在12V；然后再依据开/关阀指令通过电容放电使驱动单元对阀门进行开/关阀；
d.所述无线远程控制终端设备将阀门当前的开/关状态反馈给网关；
e.所述无线远程控制终端设备控制升压单元给电容充电，使电容的电压在一定时间内保持在12V；
所述查询设备状态步骤包括以下步骤：
f.所述服务器每隔间隔时间向网关下发一次查询设备状态指令；
g.所述网关转发查询状态指令到无线终端设备；
h.所述无线远程控制终端设备先检测驱动部分的内部电容电压；若电容电压低于12V，则升压单元给电容进行充电。
特别的，步骤f中，所述间隔时间为1分钟。
本发明的有益效果如下：
本发明能够通过电容充电放电提高无线远程控制终端设备驱动阀门电压，使无线远程控制终端设备驱动阀门的电压保持在12V电压驱动，保证无线远程控制终端设备没能及时驱动阀门开/关操作；完善无线远程控制终端设备驱动阀门快速响应控制阀门机制；能够定时监测无线远程控制终端设备驱动回路电容状态，提前补充电容电压，为下次驱动阀门做准备。
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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1 为本发明实施例的系统中无线远程控制终端设备的工作原理图。
图2为本发明实施例的整体工作流程图。
图3为本发明实施例的无线远程控制终端设备长连接工作模式下执行工作状态步骤原理图。
图4为本发明实施例的系统执行工作状态步骤的控制开阀的工作流程图。
图 5 为本发明实施例的系统执行查询设备状态步骤的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本实施例的一种无线远程控制终端的快速响应控制阀门的系统，包括服务器、网关和无线终端设备。
服务器用于远程接收用户控制无线远程控制终端设备的信息并依据上述信息发送指令至网关。
网关用于传输服务器的指令并发送至无线远程控制终端设备。
如图1所示，无线终端设备用于接收网关的指令并能够控制阀门的开关。无线远程控制终端设备包括MCU、电源单元、升压单元、电容、驱动单元、电压测量单元和反馈单元。MCU用于接收网关的指令、接收反馈单元的反馈信号、获取电容的电压以及控制无线终端设备的电源单元和驱动单元。驱动单元连接阀门，用于驱动阀门的开/关。升压单元用于提升电容电压，配合电容使驱动阀门的电压保持在12V。电容用于充电和放电。电压测量单元用于测量电容的电压。反馈单元用于将阀门的状态反馈至MCU。电源单元、电压测量单元、驱动单元、反馈单元分别连接MCU。电源单元用于为MCU供电及通过MCU的控制为升压模块供电。MCU采用cortex芯片。升压单元采用高频率升压转换器构成。驱动单元包括阀门状态检测电路、阀门过流保护电路和阀门电机驱动电路。阀门状态检测电路连接反馈单元。阀门电机驱动电路连接MCU。阀门过流保护电路和阀门电机驱动电路分别连接阀门。反馈单元为数据处理模块。电压测量单元采用电阻分压采样模块。
如图2所示，一种基于上述系统的无线远程控制终端的快速响应控制阀门的方法，包括以下步骤：
（1）无线远程控制终端设备建立长连接工作模式；
（2）服务器远程接收用户控制无线终端设备的信息，若接收到服务器远程接收用户控制无线远程控制终端设备的信息，则执行工作状态步骤；若未接收到服务器远程接收用户控制无线远程控制终端设备的信息，执行查询设备状态步骤。
如图3所示，工作状态步骤包括以下步骤：
a.服务器依据用户控制无线远程控制终端设备的信息下发开/关阀指令至网关；
b.网关接收到服务器下发的开/关阀指令并转发给响应的无线远程控制终端设备；
c.无线远程控制终端设备控制升压单元先给电容充电，使电容的电压在一定时间内保持在12V；然后再依据开/关阀指令通过电容放电使驱动单元对阀门进行开/关阀；
d.无线远程控制终端设备将阀门当前的开/关状态反馈给网关；
e.无线远程控制终端设备控制升压单元给电容充电，使电容的电压在一定时间内保持在12V。
其中，如图4所示，为无线远程控制终端设备控制开阀时的工作流程图，服务器发送开阀指令，网关设备下发开阀指令到无线远程控制终端设备，无线远程控制终端设备内部先给电容进行充电，使电容电压在一定时间内保持在12V，确保无线远程控制终端设备能正常驱动阀门。
如图5所示，查询设备状态步骤包括以下步骤：
f.服务器每隔间隔时间向网关下发一次查询设备状态指令；间隔时间为1分钟。
g.网关转发查询状态指令到无线远程控制终端设备；
h.无线远程控制终端设备先检测驱动部分的内部电容电压；若电容电压低于12V，则升压单元给电容进行充电。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改，只要不超过本发明的权利要求所描述的保护范围，都应当在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种无线远程控制终端的快速响应控制阀门的系统，其特征在于：包括服务器、网关和无线终端设备；
所述服务器用于远程接收用户控制无线终端设备的信息并依据上述信息发送指令至网关；
所述网关用于传输服务器的指令并发送至无线远程控制终端设备；
所述无线远程控制终端设备用于接收网关的指令并能够控制阀门的开关，所述无线远程控制终端设备包括MCU、电源单元、升压单元、电容、驱动单元、电压测量单元和反馈单元；所述MCU用于接收网关的指令、接收反馈单元的反馈信号、获取电容的电压以及控制无线远程控制终端设备的电源单元和驱动单元；所述驱动单元连接阀门，用于驱动阀门的开/关；所述升压单元用于提升电容电压，配合电容使驱动阀门的电压保持在12V；所述电容用于充电和放电；所述电压测量单元用于测量电容的电压；所述反馈单元用于将阀门的状态反馈至MCU；所述电源单元、电压测量单元、驱动单元、反馈单元分别连接MCU；所述电源单元用于为MCU供电及通过MCU的控制为升压模块供电。
2.根据权利要求1所述的一种无线远程控制终端的快速响应控制阀门的系统，其特征在于：所述MCU采用cortex芯片。
3.根据权利要求1所述的一种无线远程控制终端的快速响应控制阀门的系统，其特征在于：所述升压单元采用高频率升压转换器构成。
4.根据权利要求1所述的一种无线远程控制终端的快速响应控制阀门的系统，其特征在于：所述驱动单元包括阀门状态检测电路、阀门过流保护电路和阀门电机驱动电路；所述阀门状态检测电路连接反馈单元；所述阀门电机驱动电路连接MCU；所述阀门过流保护电路和阀门电机驱动电路分别连接阀门。
5.根据权利要求1所述的一种无线远程控制终端的快速响应控制阀门的系统，其特征在于：所述反馈单元为数据处理模块。
6.根据权利要求1所述的一种无线远程控制终端的快速响应控制阀门的系统，其特征在于：所述电压测量单元采用电阻分压采样模块。
7.一种基于权利要求1-6任意一种所述系统的无线远程控制终端的快速响应控制阀门的方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）无线远程控制终端设备建立长连接工作模式；
（2）服务器远程接收用户控制无线远程控制终端设备的信息，若接收到服务器远程接收用户控制无线远程控制终端设备的信息，则执行工作状态步骤；若未接收到服务器远程接收用户控制无线远程控制终端设备的信息，执行查询设备状态步骤；
所述工作状态步骤包括以下步骤：
a.所述服务器依据用户控制无线远程控制终端设备的信息下发开/关阀指令至网关；
b.所述网关接收到服务器下发的开/关阀指令并转发给响应的无线远程控制终端设备；
c.所述无线远程控制终端设备控制升压单元先给电容充电，使电容的电压在一定时间内保持在12V；然后再依据开/关阀指令通过电容放电使驱动单元对阀门进行开/关阀；
d.所述无线远程控制终端设备将阀门当前的开/关状态反馈给网关；
e.所述无线远程控制终端设备控制升压单元给电容充电，使电容的电压在一定时间内保持在12V；
所述查询设备状态步骤包括以下步骤：
f.所述服务器每隔间隔时间向网关下发一次查询设备状态指令；
g.所述网关转发查询状态指令到无线远程控制终端设备；
h.所述无线远程控制远程控制终端设备先检测驱动部分的内部电容电压；若电容电压低于12V，则升压单元给电容进行充电。
8.根据权利要求7所述的无线远程控制终端的快速响应控制阀门的方法，其特征在于：其特征在于：步骤f中，所述间隔时间为1分钟。
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