CN206054872U - 一种无线通讯数控阀门开度控制器、阀门和远程温控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无线通讯数控阀门开度控制器、阀门和远程温控系统，其中：无线通讯数控阀门开度控制器包括电源、无线通讯单元、中央控制单元、驱动单元、阀门开度传感器、第一电源开关、第二电源开关、电压电流检测单元、参数设置接口和状态显示单元，无线通讯数控的阀门包括阀门本体和上述阀门开度控制器，远程温度控制系统包括服务器、远程楼栋集中器、至少一个无线远程温湿度采集器以及与其对应的至少一个上述的无线通讯数控的阀门。本实用新型通过无线通讯和数字化控制调节阀门开度，实现楼栋远程温湿度控制，自动化程度高，操作简单快捷，可信度高，节约成本，节能降耗。

Description

一种无线通讯数控阀门开度控制器、阀门和远程温控系统

技术领域

本实用新型属于设备控制技术领域，具体的涉及一种无线通讯数控阀门开度控制器、阀门和远程温控系统。

背景技术

阀门作为一种重要的执行器件被广泛应用于各行业中，例如石油化工等各种工业领域，以及中央空调、楼宇设备等生活领域中用于提供管道节流、限流等作用。目前国内的阀门控制器多使用大型电机来控制阀门的压力和流量，并且每个阀门控制器必须在其周围增加控制室引入220V或者380V高压电才能保证设备的正常运行。由于国内管线多处于地下，所以在地下井室引入强电大大增加了用户操作的危险性。强电控制往往象征着必须保证通讯的稳定性和可靠性，目前市场上最好的解决方式是建立有线连接来达到阀门控制器与上位指挥控制中心之间的通信，施工成本和管理成本投入大，在实际使用过程中，由于环境限制，有线控制方式的阀门控制器出现供电与布线困难的现象，灵活性较差。少数用无线控制的阀门控制器控制方式单一，多采用的是模拟电路作为核心控制电路，没有信号隔离，容易受干扰，经常会出现损坏，且系统的扩展性能差，无法通用于各种不同的电动阀门，只能专门用于一种阀门。

在很多应用领域中，对阀门的控制不仅仅是简单的开关控制，还涉及到开度控制等各种关系控制，这对阀门电动执行机构的数字智能化提出了更高的要求。现有的供暖系统中，热力公司难以根据温度变化对供热量进行调整，经常会导致室内温度偏高或者偏低，当用户在自行调节温度的情况下，需手动操作调节阀门，这样做不仅操作麻烦，还达不到令人满意的效果。目前市场上的阀门自动化程度不高，只能接受上位指挥控制中心的命令而自身不能进行数据信息的处理，且多数情况下还是人工控制，不能精确的达到控制要求，且人工控制费时费力，效率较低。随着阀门集中管理的需求，研发数字化、集成化高、实用性强的远程无线控制阀门开度的控制器是迫切需要解决的技术问题。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种无线通讯数控阀门开度控制器、阀门和远程温控系统。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种无线通讯数字控制的阀门开度控制器，包括电源、无线通讯单元、中央控制单元、驱动单元以及阀门开度传感器，其中：电源为阀门开度控制器各单元供电；无线通讯单元与中央控制单元双向通讯连接，用于与上位控制器实现数据和命令的无线传输；中央控制单元用于控制各单元的运行，处理数据并产生指令信号，同时存储数据；驱动单元连接中央控制单元，根据中央控制单元输出的指令信号输出控制信号；阀门开度传感器与中央控制单元连接，用于检测阀门开度并将阀门开度信息反馈给中央控制单元。

进一步的，阀门开度控制器还包括第一电源开关和第二电源开关，第一电源开关设置在电源与无线通讯单元之间，第二电源开关设置在电源与驱动单元之间，第一电源开关和第二电源开关通过中央控制单元输出的指令信号控制。

进一步的，电源与中央控制单元之间设有电压电流检测单元，用于检测电源健康状态。

进一步的，阀门开度控制器还包括参数设置接口，参数设置接口与中央控制单元连接，用于设置中央控制单元各项工作参数。

进一步的，阀门开度控制器还包括状态显示单元，状态显示单元与中央控制单元连接，用于显示运行数据及状态。

进一步的，中央控制单元包括中央处理器和数据存储单元，其中：中央处理器用于控制上述各单元的运行，处理数据并产生指令信号；数据存单元用于存储阀门开度控制器在运行过程中接收和产生的数据。

为实现上述目的，本实用新型还提供一种无线通讯数字控制的阀门，包括阀门本体以及上述的无线通讯数字控制的阀门开度控制器，其中：阀门本体包括壳体、电动阀门组件；无线通讯数字控制的阀门开度控制器设置在壳体内；驱动单元与电动阀门组件连接，输出控制信号控制电动阀门组件工作；阀门开度传感器连接电动阀门组件。

为实现上述目的，本实用新型还提供一种远程温度控制系统，包括集中器、远程楼栋集中器、至少一个无线远程温湿度采集器以及与其对应的至少一个上述的无线通讯数字控制的阀门，其中：远程楼栋集中器收集无线远程温湿度采集器发出的温湿度数据信号并转发到服务器，同时接收服务器下发的温度控制数据并转发到无线远程温湿度采集器；温湿度采集器根据测得的温湿度数据和接收的温度控制数据，计算出阀门开度控制信号并发送至无线通讯数字控制的阀门；无线通讯数字控制的阀门根据接收的阀门开度控制信号调节阀门开度，实现远程温度控制。

本实用新型的一种无线通讯数控阀门开度控制器、阀门和远程温控系统的有益效果有：

1、通过无线通讯和数据的数字化处理调节阀门开度，实现远程控制室温，相对于有线通信来说不仅节约了成本，而且信号传输完整可靠；

2、在现有阀门的基础上配置有无线通讯数字控制的阀门开度控制器，该控制器拥有独立的中央控制单元，不仅可以与上位无线远程温湿度采集器实现数据和命令的传输，更可以自行存储数据的同时处理数据并产生指令信号；

3、自动化程度高，远程温控系统可实时自行对楼栋所有室内温湿度进行监测，并通过无线通讯数字控制的阀门调控温湿度，节省人力物力；

4、操作简单快捷，可信度高，节能降耗，只需提前进行参数设置即可。

附图说明

为了更清楚的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的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的部分实施例，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它附图。

图1为本实用新型无线通讯数字控制的阀门开度控制器的结构框图；

图2为本实用新型无线通讯数字控制的阀门的结构框图；

图3为本实用新型远程温度控制系统的结构框图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实用新型仅仅示出了与本实用新型实施例相关的部分并不用于限定本实用新型。

如图1所示的本实用新型的无线通讯数字控制的阀门开度控制器，包括电源、无线通讯单元、中央控制单元、驱动单元以及阀门开度传感器，其中：电源为阀门开度控制器各单元供电；无线通讯单元与中央控制单元双向通讯连接，用于与上位控制器实现数据和命令的无线传输；中央控制单元用于控制各单元的运行，处理控制器的数据和上位控制器传输的数据及命令，并产生指令信号，同时存储数据；驱动单元连接中央控制单元，根据中央控制单元输出的指令信号输出控制信号；阀门开度传感器与中央控制单元连接，用于检测阀门开度并将阀门开度信息反馈给中央控制单元，中央控制单元与上位控制器传输数据对比判断后发出调节阀门开度的指令信号。

具体的，本实用新型的无线通讯数字控制的阀门开度控制器，还包括第一电源开关K1和第二电源开关K2，第一电源开关K1设置在电源与无线通讯单元之间，第二电源开关K2设置在电源与驱动单元之间，第一电源开关K1和第二电源开关K2均通过中央控制单元输出的指令信号控制。

电源与中央控制单元之间还设有电压电流检测单元，中央控制单元接收到的电压电流检测单元反馈回的数据，即为检测到的电池健康状态的数据。

具体的，本实用新型的无线通讯数字控制的阀门开度控制器，还包括参数设置接口，参数设置接口与中央控制单元连接，用于设置中央控制单元各项工作参数，如阀门开度控制器的休眠及唤醒时间，以及数据采集及传输周期；参数设置接口可为USB接口，或者所用外部操作器适用的接口，本实用新型不做限定。

具体的，还包括状态显示单元，与中央控制单元连接，用于显示运行或休眠状态及各单元反馈到中央控制单元的数据；状态显示单元可以为现有技术中任意型号的显示器，如LED或液晶显示器等，本实用新型不做具体限定。

具体的，中央控制单元包括中央处理器和数据存储单元，中央处理器用于控制各单元的运行，处理数据并产生指令信号，数据存储单元用于存储阀门开度控制器在运行过程中接收和产生的数据，中央处理器的程序可根据实际情况进行编程，如增加或删减某项控制功能，本实用新型不做具体限定。

如图2所示的本实用新型的无线通讯数字控制的阀门，包括阀门本体以及前述的无线通讯数字控制的阀门开度控制器，其中：阀门本体包括壳体、电动阀门组件，阀门本体可以为现有技术中任意型号的可调节阀门开度的阀门本体，本实用新型不做具体限定；无线数字通讯控制的阀门开度控制器设置在阀门壳体内，具体设置方式和位置本领域技术人员可根据壳体内部构造的实际情况自主设定；阀门开度控制器的驱动单元与阀门的电动阀门组件连接，驱动单元根据中央控制单元的指令信号输出控制信号，控制电动阀门组件工作，从而调节阀门开度；阀门开度传感器连接阀门的电动阀门组件，检测阀门的开度信息并反馈至中央处理单元。

本实用新型的无线通讯数字控制的阀门开度控制器及阀门的具体运行流程如下：

(1)阀门开度控制器上电启动并初始化；

(2)通过参数设置接口设置阀门开度控制器的工作参数，包括休眠及唤醒时间，以及数据采集及传输周期等，并将设置参数传输给中央控制单元；

(3)阀门开度控制器进入休眠状态，当到达设定唤醒时间后，中央控制单元工作并使阀门开度控制器进入工作运行状态，同时状态显示单元显示状态；

(4)中央控制单元输出指令控制打开无线通讯单元的第一电源开关K1，使其与上位控制器建立无线连接，接收处理控制信息及数据，通过中央控制单元判断是否需要进行阀门调节：如无需进行阀门调节，则关闭无线通讯单元的第一电源开关K1，中央控制单元根据参数设置接口的设定进入休眠状态，同时状态显示单元显示数据及状态，阀门开度控制器等待下一周期的定时唤醒；如确定需要调节阀门后，则进入下一步骤；

(5)中央控制单元输出指令控制打开第二电源开关K2，中央控制单元采集电压电流检测单元和阀门开度传感器反馈回来的数据，也就是电源健康度及阀门开度的数据，并将数据进行存储并通过状态显示单元显示，中央控制单元判断阀门开度数据与上位控制器传递的阀门开度数据是否一致：如一致，则不需要调节，关闭第二电源开关K2，同时状态显示单元显示状态；如不一致，则进入下一步骤；

(6)中央控制单元输出调节阀门开度指令信息到驱动单元，经由驱动单元输出控制信号控制阀门的电动阀门组件运转，以调节阀门开度，当中央控制单元判断当前阀门开度传感器反馈的数据和上位控制器传递的阀门开度数据一致后，调节过程结束，第二电源开关K2关闭，同时状态显示单元显示数据和状态；

(7)中央控制单元回传调节过程中采集到的电压电流和阀门开度等数据信息到上位控制器后，中央控制单元输出指令控制第一电源开关K1关闭，阀门开度控制器转入休眠状态，同时状态显示单元显示状态，等待下一周期的定时唤醒；

(8)循环运行步骤(3)-(7)。

如图3所示的本实用新型的远程温度控制系统，包括服务器、远程楼栋集中器、至少一个无线远程温湿度采集器以及与其对应的至少一个前述的无线通讯数字控制的阀门，其中：远程楼栋集中器收集无线远程温湿度采集器发出的温湿度数据信号并转发到服务器，同时接收服务器下发的温度控制数据并转发到无线远程温湿度采集器；温湿度采集器根据测得的温湿度数据和接收的温度控制数据，计算出阀门开度控制信号并发送至无线通讯数字控制的阀门；无线通讯数字控制的阀门根据接收的阀门开度控制信号调节阀门开度，实现远程温度控制。在服务器和远程楼栋集中器出现意外丢失或损坏情况时，无线远程温湿度采集和无线通讯数字控制的阀门仍能进行工作，通过阀门开度的调节控制室温。

具体的，温湿度采集器一般固定在用户室内墙壁上，远程楼栋集中器安装在各温湿度采集器的物理中心位置，一般安装在楼栋的中间楼层，利于楼栋内所有的温湿度集器的数据信号有效地传送至楼栋集中器，服务器安装在控制室，阀门一般为水暖管道上控制水流量的调节阀，本实用新型不做具体限定。

以上借助具体实施例对本实用新型做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本实用新型的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改及各部分的同等替换补充，都属于本实用新型所保护的范围。

Claims (8)

1.一种无线通讯数字控制的阀门开度控制器，其特征在于，包括电源、无线通讯单元、中央控制单元、驱动单元以及阀门开度传感器，其中：

所述电源为阀门开度控制器各单元供电；

所述无线通讯单元与所述中央控制单元双向通讯连接，用于与上位控制器实现数据和命令的无线传输；

所述中央控制单元用于控制各单元的运行，处理数据并产生指令信号，同时存储数据；

所述驱动单元连接所述中央控制单元，根据所述中央控制单元输出的指令信号输出控制信号；

所述阀门开度传感器与所述中央控制单元连接，用于检测阀门开度并将阀门开度信息反馈给所述中央控制单元。

2.根据权利要求1所述的无线通讯数字控制的阀门开度控制器，其特征在于：还包括第一电源开关和第二电源开关，所述第一电源开关设置在电源与无线通讯单元之间，所述第二电源开关设置在电源与驱动单元之间，所述第一电源开关和第二电源开关通过中央控制单元输出的指令信号控制。

3.根据权利要求1所述的无线通讯数字控制的阀门开度控制器，其特征在于：所述电源与中央控制单元之间设有电压电流检测单元，用于检测所述电源健康状态。

4.根据权利要求1所述的无线通讯数字控制的阀门开度控制器，其特征在于：还包括参数设置接口，所述参数设置接口与所述中央控制单元连接，用于设置中央控制单元各项工作参数。

5.根据权利要求1所述的无线通讯数字控制的阀门开度控制器，其特征在于：还包括状态显示单元，所述状态显示单元与所述中央控制单元连接，用于显示运行数据及状态。

6.根据权利要求1-5任一项所述的无线通讯数字控制的阀门开度控制器，其特征在于，所述中央控制单元包括中央处理器和数据存储单元，其中：

所述中央处理器用于控制上述各单元的运行，处理数据并产生指令信号；

所述数据存储单元用于存储阀门开度控制器在运行过程中接收和产生的数据。

7.一种无线通讯数字控制的阀门，其特征在于，包括阀门本体以及权利要求1-6任一项所述的无线通讯数字控制的阀门开度控制器，其中：

所述阀门本体包括壳体、电动阀门组件；

所述无线通讯数字控制的阀门开度控制器设置在所述壳体内；

所述驱动单元与所述电动阀门组件连接，输出控制信号控制电动阀门组件工作；

所述阀门开度传感器连接所述电动阀门组件。

8.一种远程温度控制系统，其特征在于，包括服务器、远程楼栋集中器、至少一个无线远程温湿度采集器以及与其对应的至少一个如权利要求7所述的无线通讯数字控制的阀门，其中：

所述远程楼栋集中器收集所述无线远程温湿度采集器发出的温湿度数据信号并转发到所述服务器，同时接收所述服务器下发的温度控制数据并转发到所述无线远程温湿度采集器；

所述温湿度采集器根据测得的温湿度数据和接收的温度控制数据，计算出阀门开度控制信号并发送至所述无线通讯数字控制的阀门；

所述无线通讯数字控制的阀门根据接收的阀门开度控制信号调节阀门开度，实现远程温度控制。