CN203309287U

CN203309287U - 供水计量阀控装置

Info

Publication number: CN203309287U
Application number: CN2013203001721U
Authority: CN
Inventors: 郭凌; 黄庆国; 路怀民; 高涛; 刘凌; 邓昌贵; 陈光钊; 易启付; 周鹏
Original assignee: Logistical Engineering University of PLA
Current assignee: Logistical Engineering University of PLA
Priority date: 2013-05-28
Filing date: 2013-05-28
Publication date: 2013-11-27
Anticipated expiration: 2023-05-28

Abstract

本实用新型涉及工业控制装置领域，具体公开了一种供水计量阀控装置，其包括：外壳及电源模块，所述外壳内还设有与电源模块电性连接的CPU，该CPU内集成有阀类型选择、驱动单元，以及水表类型选择、计量单元，该阀类型选择、驱动单元分别电性连接有一阀驱动电路及阀反馈检测电路，水表类型选择、计量单元与一水表计量电路电性连接；该外壳内还设有与CPU电性连接的多路模拟量检测电路，该外壳上设有阀电机接口、阀反馈接口、水表接口及电流输入接口。本实用新型具有电动阀门驱动控制、水表脉冲计量、模拟量检测等功能，可按照使用用水量对供水过程进行精确控制。

Description

供水计量阀控装置

技术领域

本实用新型涉及工业控制装置领域，尤其涉及一种供水计量阀的控制装置。

背景技术

面对日益复杂的供水系统，在满足供水水量、水压及水质要求前提下，最大限度地提高供水系统的经济效益和社会效益，是摆在供水技术人员和管理者面前的重要课题。目前，一般的给水控制系统都是通过控制电机启停与停止，通过供水管路给用水设备恒定功率的自来水供给。可是在用水设备的用水量不确定的情况下，很多多余的供水就白白排放出去，造成了不必要的能源损失。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提出一种供水计量阀控装置，其具有电动阀门驱动控制、水表脉冲计量、模拟量检测等功能，可按照使用用水量对供水过程进行精确控制。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种供水计量阀控装置，其包括：外壳及设于外壳内的电源模块，所述外壳内还设有与电源模块电性连接的CPU，该CPU内集成有阀类型选择、驱动单元，以及水表类型选择、计量单元，该阀类型选择、驱动单元分别电性连接有一阀驱动电路及阀反馈检测电路，水表类型选择、计量单元与一水表计量电路电性连接；该外壳内还设有与CPU电性连接的多路模拟量检测电路，该外壳上设有阀电机接口、阀反馈接口、水表接口及电流输入接口；所述阀驱动电路与阀电机接口电性连接，阀反馈检测电路与阀反馈接口电性连接，水表计量电路与水表接口电性连接，多路模拟量检测电路与电流输入接口对应电性连接。

其中，所述阀类型选择、驱动单元，以及水表类型选择、计量单元均可采用组合逻辑电路。

具体的，所述电源模块包括外接的直流24V电源及设于外壳内的阀驱动电源，该直流24V电源分别与阀驱动电源及一电源隔离电路电性连接，该阀驱动电源分别与阀类型选择、驱动单元及阀驱动电路电性连接，电源隔离电路还通过一电压变换器与CPU电性连接。

本实用新型中，所述电源模块还包括一备用电源，该备用电源为一可充电电池，该备用电源一端与水表类型选择、计量单元电性连接。

具体的，所述多路模拟量检测电路包括6路模拟量检测电路，外壳上设有与该6路模拟量检测电路对应设置的6个电流输入接口。

再者，所述外壳内还设有掉电检测电路，该掉电检测电路一端与CPU电性连接，其另一端与电压变换器电性连接。

同时，所述CPU还电性连接有存储器，该存储器一端与备用电源电性连接。

进一步地，所述CPU还电性连接有RS485通信模块，外壳上设有与该RS485通信模块电性连接的RS485接口。

本实用新型中，所述CPU还电性连接有显示模组及实时时钟。

此外，所述CPU还电性连接有红外收发电路。

本实用新型的供水计量阀控装置，其专为水网中需要远程控阀、水量计量、压力检测的应用设计，具有电动阀门驱动控制、水表脉冲计量、模拟量检测、多种历史记录、远程通信、本地红外通信等功能，可作为智能水网控制的基本控制单元，根据用户的实际用水量对供水过程进行精确控制，满足用户实际的用水需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型中供水计量阀控装置一种具体实施例的模块结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供一种供水计量阀控装置，其包括：外壳10及设于外壳10内的电源模块，所述外壳10内还设有与电源模块电性连接的CPU20，该CPU20内集成有阀类型选择、驱动单元21，以及水表类型选择、计量单元22，该阀类型选择、驱动单元21分别电性连接有一阀驱动电路212及阀反馈检测电路214，水表类型选择、计量单元22与一水表计量电路222电性连接；该外壳10内还设有与CPU20电性连接的多路模拟量检测电路23，该外壳10上设有阀电机接口11、阀反馈接口12、水表接口13及电流输入接口14；所述阀驱动电路212与阀电机接口11电性连接，阀反馈检测电路214与阀反馈接口12电性连接，水表计量电路222与水表接口13电性连接，多路模拟量检测电路23与电流输入接口14对应电性连接。本实用新型的供水计量阀控装置，其专为水网中需要远程控阀、水量计量、压力检测的应用设计，可作为智能水网控制的基本控制单元。

在本实用新型具体实施例中，所述外壳10可以采用IP68防水等级设计，适合较恶劣的工作环境。所述阀电机接口11用于与电动阀门的阀电机进行电性连接，阀反馈接口12用于连接电动阀门的反馈信号，水表接口13用于接入水表，电流输入接口14用于接入模拟量信号。在本实用新型具体实施例中，所述多路模拟量检测电路23包括6路模拟量检测电路，外壳10上设有与该6路模拟量检测电路23对应设置的6个电流输入接口14。该多路模拟量检测电路23可以采集1路电压检测（内部用于开度控制型阀门），以及5路4-20mA工业标准的电流环信号，用于检测管网压力、温度等参数，其量程可设置，可承受30V短路输入。

本实用新型中，可以选用集成度较高的SOC（System on Chip）单片机作为CPU20，这类单片机将各种外围功能模块集成于片内切具有较大的数据和程序存储区，从而避免了某些外围器件和存储器的扩展，这样不仅能节省电路板的空间，减少了电子元件的使用，同时又避免了复杂的电子连线，提高了系统的可靠性。作为本实用新型的一种选择性实施例，该CPU20可以采用TI公司的16位高性能MSP430F135单片机。其中，所述阀类型选择、驱动单元21，以及水表类型选择、计量单元22均可采用组合逻辑电路实现。该阀类型选择、驱动单元21用以根据本实用新型供水计量阀控装置内部设置的阀的类型，选择合适阀驱动电压、阀电机驱动方式、阀反馈信号的识别方法。所述水表类型选择、计量单元22根据本实用新型供水计量阀控装置内部设置的水表的类型，用以识别外部水表的接线方式、计量方式、信号精度单位；水表计量电路222用于输入外接脉冲发讯水表脉冲，与水表同步计量，该脉冲发讯水表发讯方式、计量单位可设置。作为本实用新型的一种具体实施例，该组合逻辑电路可以选用数据选择器实现。

具体的，所述电源模块包括外接的直流24V电源15及设于外壳10内的阀驱动电源16，该直流24V电源15分别与阀驱动电源16及一电源隔离电路17电性连接，该阀驱动电源16分别与阀类型选择、驱动单元21及阀驱动电路212电性连接，电源隔离电路17还通过一电压变换器24与CPU20电性连接。该阀驱动电源16为阀驱动电路212供电。电源隔离电路17用于隔离阀驱动电源16和外部供电电源即直流24V电源15，抑制供电线路的共模干扰，提高测控单元工作的可靠性。作为本实用新型的一种优选实施例，所述电源模块内还包括一备用电源18，该备用电源18为一可充电电池，该备用电源18一端与水表类型选择、计量单元22电性连接，该备用电源18可以在停电后为其它部件继续供电，以保证停电后的正常计量工作。

本实用新型中，所述外壳10内还设有掉电检测电路25，该掉电检测电路25一端与CPU20电性连接，其另一端与电压变换器24电性连接。同时，所述CPU20还电性连接有存储器26，该存储器26一端与备用电源18电性连接。在本实用新型具体实施例中，所述CPU20还电性连接有显示模组27及实时时钟28。掉电检测电路25用于进行掉电检测。存储器26可以选用2K的存储器，用来存储通信地址、阀控方式等配置数据和历史记录数据。显示模组27可用于设置、查看工作参数，其具体可以显示测控仪阀门开度、水量或模拟量值。实时时钟28用于作为作为产生本月每天用水量、本年每月用水量等历史记录数据的时钟依据。当掉电检测电路25检测到外部供电消失时，通知CPU20启用备用电源18，CPU20关闭其他外围功能电路电源，但存储器26、实时时钟28及水表计量电路222除外，其在停电后仍正常计量。

进一步地，所述CPU20还电性连接有RS485通信模块29，外壳10上设有与该RS485通信模块29电性连接的RS485接口19。通过该RS485通信模块29和RS485接口19的设置，可远程抄读、控制或设置测控仪参数。此外，所述CPU20还电性连接有红外收发电路31。通过该红外收发电路31可实现本地红外通信，其可用38K调制红外或红外遥控器抄读（显示）、控制或设置该综合测量阀控装置的参数。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种供水计量阀控装置，包括外壳及设于外壳内的电源模块，其特征在于，所述外壳内还设有与电源模块电性连接的CPU，该CPU内集成有阀类型选择、驱动单元，以及水表类型选择、计量单元，该阀类型选择、驱动单元分别电性连接有一阀驱动电路及阀反馈检测电路，水表类型选择、计量单元与一水表计量电路电性连接；该外壳内还设有与CPU电性连接的多路模拟量检测电路，该外壳上设有阀电机接口、阀反馈接口、水表接口及电流输入接口；所述阀驱动电路与阀电机接口电性连接，阀反馈检测电路与阀反馈接口电性连接，水表计量电路与水表接口电性连接，多路模拟量检测电路与电流输入接口对应电性连接。

2.如权利要求1所述的供水计量阀控装置，其特征在于，所述阀类型选择、驱动单元，以及水表类型选择、计量单元均采用组合逻辑电路。

3.如权利要求2所述的供水计量阀控装置，其特征在于，所述电源模块包括外接的直流24V电源及设于外壳内的阀驱动电源，该直流24V电源分别与阀驱动电源及一电源隔离电路电性连接，该阀驱动电源分别与阀类型选择、驱动单元及阀驱动电路电性连接，电源隔离电路还通过一电压变换器与CPU电性连接。

4.如权利要求3所述的供水计量阀控装置，其特征在于，所述电源模块还包括一备用电源，该备用电源为一可充电电池，该备用电源一端与水表类型选择、计量单元电性连接。

5.如权利要求1所述的供水计量阀控装置，其特征在于，所述多路模拟量检测电路包括6路模拟量检测电路，外壳上设有与该6路模拟量检测电路对应设置的6个电流输入接口。

6.如权利要求3所述的供水计量阀控装置，其特征在于，所述外壳内还设有掉电检测电路，该掉电检测电路一端与CPU电性连接，其另一端与电压变换器电性连接。

7.如权利要求4所述的供水计量阀控装置，其特征在于，所述CPU还电性连接有存储器，该存储器一端与备用电源电性连接。

8.如权利要求1所述的供水计量阀控装置，其特征在于，所述CPU还电性连接有RS485通信模块，外壳上设有与该RS485通信模块电性连接的RS485接口。

9.如权利要求1所述的供水计量阀控装置，其特征在于，所述CPU还电性连接有显示模组及实时时钟。

10.如权利要求1所述的供水计量阀控装置，其特征在于，所述CPU还电性连接有红外收发电路。