CN207333896U - 一种基于NB-IoT通信技术的远程控制阀 - Google Patents
一种基于NB-IoT通信技术的远程控制阀 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种基于NB‑IoT通信技术的远程控制阀，它包括GSM模块、显示模块、电源模块、微处理器、阀门控制器、阀门、报警模块、信号检测模块、水流量传感器、NB‑IoT模块、远程服务器；电源模块与微处理器连接；阀门控制器与微处理器连接；水流量传感器与微处理器连接；信号检测模块与微处理器连接；报警模块与微处理器连接；GSM模块与微处理器连接；显示模块与微处理器连接；NB‑IoT模块与微处理器连接，将控制阀的工作状态、水流流速、报警信号通过蜂窝网络传输给远程服务器。本实用新型取得的有益效果是：能够将控制阀的工作状态以及水流流速通过NB‑IoT蜂窝网络远程传输给远程服务器。
Description
技术领域
本实用新型涉及控制阀技术领域，特别是一种基于NB-IoT通信技术的远程控制阀。
背景技术
调节阀是自控系统中的执行器，它的应用质量直接反应在系统的调节品质上。作为过程控制中的终端元件，人们对它的重要性较过去有了更新的认识。调节阀应用的好坏，除产品自身质量、用户是否正确安装、使用、维护外，正确地计算、选型十分重要。由于计算选型的失误，造成系统开开停停，有的甚至无法投用，所以对于用户及系统设计人员应该认识阀在现场的重要性，必须对调节阀的选型引起足够的重视。
控制阀具有结构简单和动作可靠等特点，但由于它直接与工艺介质接触，其性能直接影响系统质量和环境污染，所以对控制阀必须进行经常维护和定期检修，尤其对使用条件恶劣和重要的场合，更应重视维修工作。因为控制阀不能实时监控，所以很多时候人们不能对控制阀进行远程控制，有鉴于此，本实用新型提出一种基于NB-IoT通信技术的远程控制阀。
实用新型内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型的目的就是提供一种基于NB-IoT通信技术的远程控制阀，能够将控制阀的工作状态以及水流流速通过NB-IoT蜂窝网络远程传输给远程服务器。
本实用新型的目的是通过这样的技术方案实现的，一种基于NB-IoT通信技术的远程控制阀，它包括有：GSM模块、显示模块、电源模块、微处理器、阀门控制器、阀门、报警模块、信号检测模块、水流量传感器、NB-IoT模块、远程服务器；
所述电源模块与所述微处理器连接，用于提供电源；
所述阀门控制器与所述微处理器连接，用于接收微处理器的控制指令，并通过所述控制指令控制阀门的打开或者关闭；
所述水流量传感器与所述微处理器连接，用于检测阀门所在处的水流量数据，并将检测到的数据传输给所述微处理器；
所述信号检测模块与所述微处理器连接，用于检测水流量传感器传输的信号是否正常；
所述报警模块与所述微处理器连接，用于发出报警信号；
所述GSM模块与所述微处理器连接，用于与外部终端进行短信息通讯；
所述显示模块与所述微处理器连接，用于显示水流流速、阀门的工作状态；
所述NB-IoT模块与所述微处理器连接，将控制阀的工作状态、水流流速、报警信号通过蜂窝网络传输给所述远程服务器。
进一步，所述信号检测模块中的检测电路连接为：采用光电耦合器检测信号，第一电阻R1和第二电阻R2串联连接，用于分压；第三电阻R3和第一二极管D串联连接，用于分流；水流量传感器中的信号经光耦后输出负脉冲信号，输出端与第一反相器74LS19连接，进行反相器的信号处理后，将输出脉冲信号转变成数字信号，传输给微处理器进行检测。
进一步，所述控制阀还包括有定位模块，所述定位模块与所述微处理器连接，用于显示所述控制阀所在的地理位置。
进一步，所述定位模块可为GPS导航系统、北斗导航系统。
进一步，所述微处理器为MSP430单片机。
进一步，所述显示模块为LCD1602显示器。
进一步，所述报警模块为蜂鸣器。
由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下的优点：
(1)采用NB-IOT模块代替传统的普通WIFI模块进行无线数据传输，与传统的WIFI技术相比，NB-IOT模块穿墙能力更强，且其几乎不产生能耗；
(2)NB-IoT模块使用AA电池便可拥有长达10年的待机时间；
(3)与WIFI传输方式相比，NB-IOT模块的信号覆盖距离大；
(4)能够将控制阀的工作状态以及水流流速通过NB-IoT蜂窝网络远程传输给远程服务器，管理者在远程服务器上可以查阅到控制阀的故障状态。
本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
附图说明
本实用新型的附图说明如下：
图1为本实用新型的结构框图。
图2为本实用新型的信号检测电路图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例：如图1与图2所示；一种基于NB-IoT通信技术的远程控制阀，它包括有：GSM模块、显示模块、电源模块、微处理器、阀门控制器、阀门、报警模块、信号检测模块、水流量传感器、NB-IoT模块、远程服务器；所述微处理器为MSP430单片机。
所述电源模块与所述微处理器连接，用于提供电源；所述电源模块为3.6V锂电池，锂电池的体积小，待机时间比较长。
所述阀门控制器与所述微处理器连接，用于接收微处理器的控制指令，并通过所述控制指令控制阀门的打开或者关闭；当阀门出现故障时，维修人员可以打开或者关闭微处理器的控制电源来控制阀门控制器，进而控制阀门的开关与闭合。
所述水流量传感器与所述微处理器连接，用于检测阀门所在处的水流量数据，并将检测到的数据传输给所述微处理器；管道中的水流先通过阀门的所在位置，然后再经过水流量传感器所在的位置；检测的水流量数据为水流流速以及是否有水流通过。
所述信号检测模块与所述微处理器连接，用于检测水流量传感器传输的信号是否正常；如果信号检测电路不能通过第一反相器传输给微处理器，则水流传感器没有信号传输给微处理器，此时微处理器就会产生一个报警脉冲信号，并将报警脉冲信号传输给报警模块；
所述报警模块与所述微处理器连接，用于发出报警信号；所述报警模块为蜂鸣器。当报警模块接收到报警脉冲信号后，蜂鸣器就会发出蜂鸣的声音；
所述GSM模块与所述微处理器连接，用于与外部终端进行短信息通讯；当控制阀出现故障时，微处理器还会向GSM模块发送一个控制指令，GSM模块接收到所述控制指令后会向外部管理者的手机发送故障信息，提醒管理者控制阀出现了故障，提示维修操作。
所述显示模块与所述微处理器连接，用于显示水流流速、阀门的工作状态；所述显示模块为LCD1602显示器。显示器LCD1602可以在夜光下进行显示，同时分为上下两排，上面一排显示水流流速，下面一排显示阀门的工作状态。
所述NB-IoT模块与所述微处理器连接，将控制阀的工作状态、水流流速、报警信号通过蜂窝网络传输给所述远程服务器。管理者可以通过远程服务器进行查看控制阀是否出现故障。
所述信号检测模块中的检测电路连接为：采用光电耦合器检测信号，阻值为5.1K欧姆的第一电阻R1和阻值为5.1K欧姆的第二电阻R2串联连接，用于分压；阻值为3K欧姆的第三电阻R3和第一二极管D串联连接，用于分流；水流量传感器中的信号经光耦后输出负脉冲信号，输出端与第一反相器74LS19连接，进行反相器的信号处理后，将输出脉冲信号转变成数字信号，传输给微处理器进行检测。
所述控制阀还包括有定位模块，所述定位模块与所述微处理器连接，用于显示所述控制阀所在的地理位置。所述定位模块可为GPS导航系统、北斗导航系统。定位模块将控制阀所在的位置也通过所述NB-IoT模块传输给所述远程服务器，传输方式包括有控制阀的名称编号、控制阀的精度和纬度；远程服务器通过计算机软件分析识别出控制阀的具体位置，方便管理者在第一时间安排维修人员进行维修。
本实用新型具有的有益效果：
(1)能够将控制阀的工作状态以及水流流速通过NB-IoT蜂窝网络远程传输给远程服务器，管理者在远程服务器上可以查阅到控制阀的故障状态；
(2)NB-IoT模块使用AA电池便可拥有长达10年的待机时间；
(3)与WIFI传输方式相比，NB-IOT模块的信号覆盖距离大；
(4)采用NB-IOT模块代替传统的普通WIFI模块进行无线数据传输，与传统的WIFI技术相比，NB-IOT模块穿墙能力更强，且其几乎不产生能耗。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种基于NB-IoT通信技术的远程控制阀，其特征在于，包括有：GSM模块、显示模块、电源模块、微处理器、阀门控制器、阀门、报警模块、信号检测模块、水流量传感器、NB-IoT模块、远程服务器；
所述电源模块与所述微处理器连接，用于提供电源；
所述阀门控制器与所述微处理器连接，用于接收微处理器的控制指令，并通过所述控制指令控制阀门的打开或者关闭；
所述水流量传感器与所述微处理器连接，用于检测阀门所在处的水流量数据，并将检测到的数据传输给所述微处理器；
所述信号检测模块与所述微处理器连接，用于检测水流量传感器传输的信号是否正常；
所述报警模块与所述微处理器连接，用于发出报警信号；
所述GSM模块与所述微处理器连接，用于与外部终端进行短信息通讯；
所述显示模块与所述微处理器连接，用于显示水流流速、阀门的工作状态；
所述NB-IoT模块与所述微处理器连接，将控制阀的工作状态、水流流速、报警信号通过蜂窝网络传输给所述远程服务器。
2.如权利要求1所述的基于NB-IoT通信技术的远程控制阀，其特征在于，所述信号检测模块中的检测电路连接为：采用光电耦合器检测信号，第一电阻R1和第二电阻R2串联连接，用于分压；第三电阻R3和第一二极管D串联连接，用于分流；水流量传感器中的信号经光耦后输出负脉冲信号，输出端与第一反相器74LS19连接，进行反相器的信号处理后，将输出脉冲信号转变成数字信号，传输给微处理器进行检测。
3.如权利要求1所述的基于NB-IoT通信技术的远程控制阀，其特征在于，所述控制阀还包括有定位模块，所述定位模块与所述微处理器连接，用于显示所述控制阀所在的地理位置。
4.如权利要求3所述的基于NB-IoT通信技术的远程控制阀，其特征在于，所述定位模块可为GPS导航系统、北斗导航系统。
5.如权利要求1所述的基于NB-IoT通信技术的远程控制阀，其特征在于，所述微处理器为MSP430单片机。
6.如权利要求1所述的基于NB-IoT通信技术的远程控制阀，其特征在于，所述显示模块为LCD1602显示器。
7.如权利要求1所述的基于NB-IoT通信技术的远程控制阀，其特征在于，所述报警模块为蜂鸣器。
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