CN207712276U - 一种阀门控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种阀门控制系统，该阀门控制系统包括：被配置于吊舱上的第一控制装置，第一控制装置用于控制阀门的开启或关闭；被配置于囊体上的第二控制装置，第二控制装置与第一控制装置之间通信连接，第二控制装置接收第一控制装置发送的控制信号，并根据控制信号控制阀门的开启或关闭；被配置于囊体上的太阳能电池，太阳能电池分别与第二控制装置、阀门电连接以提供电源。本实用新型通过使用太阳能电池供电给阀门，从而无需布置很长的线缆，降低了故障的排查难度，还节省了电源，此外，还通过使用无线通信装置，也降低了功耗。

Description

一种阀门控制系统

技术领域

本实用新型涉及浮空器领域，具体来说，涉及一种阀门控制系统。

背景技术

由于浮空器的体积很大，同时阀门安装位置离吊舱又较远，因此控制阀门的信号线和电源线都需要很长，并且上述信号线和电源线还需要固定在囊体表面，此外，在囊体充气过程中，还要注意留出余地，避免囊体膨胀扯断阀门线缆。由于阀门线缆过长，在阀门出现故障的情况下，排查故障将会很麻烦，需要将几十米的线缆一根根排查，耗时耗人力。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种阀门控制系统，解决了现有技术中的阀门线缆过长导致的问题，其降低了故障的排查难度，通过太阳能电池给阀门电机供电，同时无源无线技术也使得阀门无需额外电源就可以工作，从而节省了能源。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

根据本实用新型的一个方面，提供了一种阀门控制系统，阀门控制系统应用于浮空器，浮空器包括填充有浮升气体的囊体和设置于囊体下方的吊舱，囊体上设置有阀门，阀门和吊舱设置在囊体的相对两侧。

该阀门控制系统包括：被配置于吊舱上的第一控制装置，第一控制装置用于控制阀门的开启或关闭；被配置于囊体上的第二控制装置，第二控制装置与第一控制装置之间通信连接，第二控制装置接收第一控制装置发送的控制信号，并根据控制信号控制阀门的开启或关闭；被配置于囊体上的太阳能电池，太阳能电池分别与第二控制装置、阀门电连接以提供电源。

根据本实用新型的一个实施例，阀门控制系统包括：被配置于吊舱上的第一无线收发装置，第一无线收发装置与第一控制装置通信连接，第一无线收发装置用于发出控制信号；被配置于囊体上的第二无线收发装置，第二无线收发装置分别与第一无线收发装置、第二控制装置通信连接，第二无线收发装置用于接收控制信号。

根据本实用新型的一个实施例，第二无线收发装置集成在第二控制装置上，以及第二控制装置和太阳能电池设置在囊体的外表面上。

根据本实用新型的一个实施例，阀门通过信号线与第二控制装置通信连接。

根据本实用新型的一个实施例，阀门控制系统还包括：被配置于地面上的地面数据分析站，地面数据分析站和第一控制装置通信连接，地面数据分析站用于接收第一控制装置发送的数据并对数据进行分析处理。

根据本实用新型的一个实施例，阀门控制系统还包括：被配置于吊舱上的压差检测装置，压差检测装置与第一控制装置通信连接，压差检测装置用于检测囊体内的第一压力值以及测得囊体外的第二压力值。

根据本实用新型的一个实施例，阀门控制系统还包括：测压管，测压管的相对两端分别与囊体和压差检测装置连接以测得囊体内的第一压力值。

根据本实用新型的一个实施例，压差检测装置还包括：压力比较器，压力比较器与第一控制装置通信连接，压力比较器根据第一压力值和第二压力值，确定囊体内外的压差值，以及将压差值发送给第一控制装置，第一控制装置根据压差值来控制阀门的开启与关闭。

根据本实用新型的一个实施例，阀门控制系统进一步包括：被配置于吊舱上的备用电池，第一控制装置、第一无线收发装置、压差检测装置分别和备用电池电连接以获取应急电源。

根据本实用新型的一个实施例，浮空器为飞艇，第一控制装置为艇载计算机，第二控制装置为单片机。

本实用新型的有益技术效果在于：

本实用新型通过使用太阳能电池供电给阀门，从而无需布置很长的线缆，降低了故障的排查难度，还节省了电源，此外，还通过使用无线通信装置，也降低了功耗。

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是根据本实用新型实施例的阀门控制系统的示意图。

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所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

根据本实用新型的实施例，提供了一种阀门控制系统，该阀门控制系统应用于浮空器，如图1所示，其为浮空器上的阀门控制系统的示意图，该浮空器包括填充有浮升气体的囊体9和设置于囊体9下方的吊舱10，该囊体9包括第一气囊和第二气囊，其中，第一气囊内填充有空气，第二气囊内填充有浮升气体，该浮升气体可为氦气或氢气等，此外，该囊体9上设置有阀门2，同时，阀门2设置在囊体9的上方，而吊舱10设置在囊体9的下方，即阀门2和吊舱10设置在囊体9的相对两侧。另外，由于浮空器的体积很大，同时阀门2的安装位置离吊舱10又较远，因此控制阀门2的信号线和电源线都需要很长，并且上述信号线和电源线还需要固定在囊体9的表面，此外，在囊体9充气过程中，容易造成囊体9膨胀扯断阀门2线缆的情况，因此，需要提出一种阀门控制系统。此外，当然可以理解，该浮空器可根据实际需求进行选择，例如，根据本实用新型的一个实施例，该浮空器为飞艇，本实用新型对此不做限定。

继续参见图1，根据本实用新型实施例的阀门控制系统包括：被配置于吊舱10上的第一控制装置6，第一控制装置6用于控制阀门2的开启或关闭；被配置于囊体9上的第二控制装置1，第二控制装置1与第一控制装置6之间通信连接，第二控制装置1接收第一控制装置6发送的控制信号，并根据控制信号控制阀门2的开启或关闭；被配置于囊体9上的太阳能电池3，太阳能电池3分别与第二控制装置1、阀门2电连接以提供电源。

在该实施例中，继续参见图1，该该阀门控制系统系统由阀门2、太阳能电池3、第一无线收发装置、第二无线收发装置5、第一控制装置6、第二控制装置1、备用电池4及地面数据分析站7等组成，其中，第一控制装置6可为艇载计算机或其它控制设备，类似地，该第二控制装置1也可为单片机、芯片等，为了更好的描述本实用新型的技术方案，下面以第一控制装置6为艇载计算机，第二控制装置1为单片机系统为例进行说明。

继续参见图1，该浮空器的囊体9的上方安装有阀门2，并且该囊体9的外表面上还设置有单片机和太阳能电池3，该单片机收纳于囊体外表面上的囊皮材料制成的容纳袋内，避免单片机暴露于外面遭受雨打风吹的侵蚀。该太阳能电池3可为太阳能电池板，从而最大地增大其表面面积，进而能够极大的将太阳能转换为电能，同时，该太阳能电池3内还设有电能存储装置，从而能够将太阳能电池获得的电能进行存储，此外，该阀门2具有电源线和信号线两种线路，该阀门2通过电源线与太阳能电池3电连接，同时，该太阳能电池还为单片机提供电源，从而能够保证单片机的正常运行，另外，该阀门2通过信号线与单片机通信连接，从而阀门2能够接收单片机发送的控制信号，从而根据单片机系统发送的控制信号控制阀门2的开启或关闭，此外，由于囊体9上的设备通过太阳能电池3进行供电，从而其无需再布置线缆，从而避免了囊体9膨胀扯断阀门2线缆的情况。

此外，继续参见图1，该浮空器的吊舱10上的艇载计算机能够发送控制信号给囊体9上的单片机，从而控制阀门2的开启或关闭，此外，该阀门控制系统还包括地面数据分析站7，该艇载计算机可根据地面分析站7发送的指令控制阀门2的开启或关闭，例如，根据本实用新型的一个实施例，该地面分析站7发送阀门2的开启指令，该艇载计算机6接收到该开启指令，其通过第一无线收发装置5将该开启指令发送到单片机，从而该单片机根据该开启指令控制阀门2的开启，此外，该艇载计算机还可自动控制阀门2的开启或关闭，例如，根据本实用新型的一个实施例，地面数据分析站7将自动控制阀门指令发送至艇载计算机，该艇载计算机根据该自动控制阀门指令自动控制阀门2的开启或关闭。

通过本实用新型的上述方案，能够通过使用太阳能电池供电给阀门2，从而无需布置很长的线缆，降低了故障的排查难度，还节省了电源，此外，还通过使用无线通信装置，也降低了功耗。

根据本实用新型的一个实施例，阀门控制系统包括：被配置于吊舱10上的第一无线收发装置，第一无线收发装置(未标示)与第一控制装置6通信连接，第一无线收发装置用于发出控制信号；被配置于囊体9上的第二无线收发装置5，第二无线收发装置5分别与第一无线收发装置通信连接，第二无线收发装置5用于接收控制信号。

在该实施例中，继续参见图1，该第二无线收发装置5集成在第一控制装置6上，此外，该阀门控制系统通过上述第一无线收发装置和第二无线收发装置5实现了第一控制装置6和第二控制装置1的无线通信连接。此外，当然可以理解，该无线收发方式可根据实际需求进行选择，如，可通过Zigbee、EnOcean、Wi-Fi等无线通信的方式实现无线通信连接，本实用新型对此不作限定。

根据本实用新型的一个实施例，阀门控制系统还包括：被配置于地面上的地面数据分析站7，地面数据分析站7和第一控制装置6通信连接，地面数据分析站7用于接收第一控制装置6发送的数据并对数据进行分析处理。

在该实施例中，继续参见图1，地面收发分析站和第一控制装置6通过光电复合缆连接，该光电复合缆集光纤、输电铜线于一体，从而其能够在传输信号的同时，还能将地面的电源输送至吊舱10，从而能够为吊舱10上的设备提供电能，此外，该吊舱10上还安装有备用电池4，该备用电池4和吊舱10上的设备电连接，从而能够在光电复合缆存在故障的情况下，为该吊舱10上的设备提供应急电源。此外，该地面数据分析站7除了上文描述的将信号发送至第一控制装置6的功能外，其还能够对第一控制装置6发送至地面分析站的数据进行分析，例如，根据本实用新型的一个实施例，该第一控制装置6将检测到的囊体9内的气体浓度数据发送至地面分析站，该地面分析站对该气体浓度数据进行分析处理。

根据本实用新型的一个实施例，阀门控制系统还包括：被配置于吊舱10上的压差检测装置8，压差检测装置8与第一控制装置6通信连接，压差检测装置8用于检测囊体9内的第一压力值以及测得囊体9外的第二压力值，其中，该压差检测装置8能够检测囊体9内的第一压力值，而囊体9外的大气压力可根据该压差检测装置8直接测得，从而将测得的囊体9内外的压力值进行比较得到囊体9内外的压差值。此外，当然可以理解，该压差检测装置8根据实际需求进行设置，例如，根据本实用新型的一个实施例，该压差检测装置8为压差传感器，本实用新型对此不做限定。

根据本实用新型的一个实施例，阀门控制系统还包括：测压管，测压管的相对两端分别与囊体9和压差检测装置8连接以得到囊体9内实时的第一压力值。

根据本实用新型的一个实施例，压差检测装置8还包括：压力比较器，压力比较器与第一控制装置6通信连接，压力比较器根据第一压力值和第二压力值，确定囊体9内外的压差值，以及将压差值发送给第一控制装置6，第一控制装置6根据压差值来控制阀门2的开启与关闭。

为了更好的描述本实用新型的技术方案，下面通过对本实用新型的步骤流程进行详细的描述。该具体流程如下：

第一步：地面数据分析站7手动发送阀门开启指令，该第一控制装置6接收到该阀门开启指令，其通过第一无线收发装置5发送该阀门开启指令，其中，该第一控制装置6为艇载计算机，该第一无线收发装置为第一EnOcean无线收发装置；

第二步：第二控制装置1通过集成的第二无线收发装置接收到第一控制装置6发送过来的指令，该第二控制装置2通过I/O(输如/输出)控制阀门2的开启，同时，该太阳能电池3给阀门2电机供电，确保能正常开启，其中，该第二控制装置1为单片机系统，该二无线收发装置为第二EnOcean无线收发装置；

第三步：地面数据分析站7手动发送关闭指令，执行过程类似步骤一、二，在此不再进行详细的描述；

第四步：地面数据分析站7设置压差检测范围值，其将压差检测范围值和自动控制阀门指令发送到第一控制装置6，该第一控制装置6通过压差检测装置反馈回来的压差值，该第一控制装置6判断该压差值是否在预设的压差检测范围值的范围内，该第一控制装置6在判断出该压差值不在预设的压差检测范围内，其根据阀门自动控制指令，自身出要对阀门2开启或关闭，随后该第一控制装置6将开启或关闭的控制命令通过第一无线收发装置5进行发送；

第五步：第二控制装置1接收到第一控制装置6发出的控制指令，控制阀门2开启或关闭，达到根据压差控制阀门2的目的；

第六步：吊舱10上的备用电池4给吊舱10所有设备提供应急能源，当地面突然断电情况下，可以提供应急能源，确保吊舱10能正常工作，其中，该备用电池4为锂电池或可充电蓄电池。

综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，通过使用太阳能电池供电给阀门，从而无需布置很长的线缆，降低了故障的排查难度，还节省了电源，此外，还通过使用无线通信装置，也降低了功耗。

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 (10)

1.一种阀门控制系统，所述阀门控制系统应用于浮空器，所述浮空器包括填充有浮升气体的囊体和设置于所述囊体下方的吊舱，所述囊体上设置有阀门，所述阀门和所述吊舱设置在所述囊体的相对两侧，其特征在于，包括：

被配置于所述吊舱上的第一控制装置，所述第一控制装置用于控制所述阀门的开启或关闭；

被配置于所述囊体上的第二控制装置，所述第二控制装置与所述第一控制装置之间通信连接，所述第二控制装置接收所述第一控制装置发送的控制信号，并根据所述控制信号控制所述阀门的开启或关闭；

被配置于所述囊体上的太阳能电池，所述太阳能电池分别与所述第二控制装置、所述阀门电连接以提供电源。

2.根据权利要求1所述的阀门控制系统，其特征在于，所述阀门控制系统包括：

被配置于所述吊舱上的第一无线收发装置，所述第一无线收发装置与所述第一控制装置通信连接，所述第一无线收发装置用于发出所述控制信号；

被配置于所述囊体上的第二无线收发装置，所述第二无线收发装置分别与所述第一无线收发装置、所述第二控制装置通信连接，所述第二无线收发装置用于接收所述控制信号。

3.根据权利要求2所述的阀门控制系统，其特征在于，所述第二无线收发装置集成在所述第二控制装置上，以及所述第二控制装置和所述太阳能电池设置在所述囊体的外表面上。

4.根据权利要求1所述的阀门控制系统，其特征在于，所述阀门通过信号线与所述第二控制装置通信连接。

5.根据权利要求2所述的阀门控制系统，其特征在于，所述阀门控制系统还包括：

被配置于地面上的地面数据分析站，所述地面数据分析站和所述第一控制装置通信连接，所述地面数据分析站用于接收所述第一控制装置发送的数据并对所述数据进行分析处理。

6.根据权利要求5所述的阀门控制系统，其特征在于，所述阀门控制系统还包括：

被配置于所述吊舱上的压差检测装置，所述压差检测装置与所述第一控制装置通信连接，所述压差检测装置用于检测囊体内的第一压力值以及测得囊体外的第二压力值。

7.根据权利要求6所述的阀门控制系统，其特征在于，所述阀门控制系统还包括：

测压管，所述测压管的相对两端分别与所述囊体和所述压差检测装置连接以测得所述囊体内的所述第一压力值。

8.根据权利要求6所述的阀门控制系统，其特征在于，所述压差检测装置还包括：

压力比较器，所述压力比较器与所述第一控制装置通信连接，所述压力比较器根据所述第一压力值和所述第二压力值，确定囊体内外的压差值，以及将所述压差值发送给所述第一控制装置，所述第一控制装置根据所述压差值来控制所述阀门的开启与关闭。

9.根据权利要求7所述的阀门控制系统，其特征在于，所述阀门控制系统进一步包括：

被配置于所述吊舱上的备用电池，所述第一控制装置、所述第一无线收发装置、所述压差检测装置分别和所述备用电池电连接以获取应急电源。

10.根据权利要求1所述的阀门控制系统，其特征在于，所述浮空器为飞艇，所述第一控制装置为艇载计算机，所述第二控制装置为单片机。