CN210433886U - 一种自动供水、受水控制模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动供水、受水控制模块，其包括：电源模块、受水控制模块和供水控制模块，受水控制模块包括第一信号采集模块、第一给定模块、第一比较模块、以及第一驱动模块，供水控制模块包括第二信号采集模块、第二给定模块、第二比较模块以及第二驱动模块。通过采集车辆原有传感器反馈的信号，针对原传感器反馈的信号生成对应车辆供水、受水控制的自动控制信号，无需对车辆进行大规模改造，制作简单、成本低，便于对已有消防车辆实现自动供受水功能的改进。

Description

一种自动供水、受水控制模块

技术领域

本实用新型涉及消防电气控制技术领域，尤其涉及一种自动供水、受水控制模块。

背景技术

随着消防领域对消防装备及技术要求越来越高，消防装备呈现领域分化、装备专用、智能自动的多样化发展趋势；在控制技术日新月异不断发展的今天，消防领域也对自动化水平提出更高的要求，消防车辆基于成熟的移动设备专用控制器的控制日趋增多。

通过消防实践，新的控制方法及设想不断涌现，例如国内部分厂家采用控制器来实现自动供水及受水功能，抑或采用定制的液位传感器来实现，同时使用另一组液位传感器用于仪表显示。

所谓自动受水是指，根据水罐液位指示器指示结果，当液位低于一定的值y1时，罐进液口气动阀自动打开，开始向罐内注水，当液位值高于一定的值y2时(y2>y1)，罐进液口气动阀自动关闭，停止注水，阀的开或闭仅与液位高度值有关。自动供水是指当检测到远处另外一台受水车辆的罐进液口气动阀开启时，供水车发动机转速自动提升，开始供水，当检测到受水车辆罐进液口气动阀关闭时，发动机回到怠速状态，停止供水。

自动供、受水功能采用可编程控制器控制或采用2组以上传感器实现的方法，一方面造成了资源浪费，增加了制造成本，另一方面对消防车辆的工作的可靠性也大打折扣。采用控制器控制，一旦出现故障，售后人员限于技术能力，也很难直接找出故障根源；无论是采用控制器控制还是采用定制液位传感器控制，一旦调试结束，车辆出厂，很难直接再对相关动作参数修改；特别对定制传感器来讲，因为电路已经固化密封，动作参数几乎是不可修改的。

对于消防队已有车辆，如需要增加自动供水、自动受水功能，不仅消防单位需要投入较多的资金，而且对车辆的改造也将是比较复杂繁琐的，比如增加控制器需要大量布线，增加液位传感器需要对罐体结构开孔、焊接、防腐处理等。

实用新型内容

本实用新型提供了一种自动供水、受水控制模块，旨在满足消防单位在操作简单、成本较低的情况下实现对消防车辆的自动供水、受水控制的改进要求。

本实用新型提供了一种自动供水、受水控制模块，其包括：电源模块以及与所述电源模块电性相连的供水控制模块和受水控制模块，所述受水控制模块包括用于采集液位信号的第一信号采集模块、设置液位参考值的第一给定模块、将所述液位信号与所述液位参考值进行比较的第一比较模块、以及根据所述第一比较模块的输出结果执行控制命令的第一驱动模块，所述供水控制模块包括用于采集出水管路压力信号的第二信号采集模块、设置管路压力参考值的第二给定模块、将所述管路压力信号与所述管路压力参考值进行比较的第二比较模块、以及根据所述第二比较模块的输出结果执行控制命令的第二驱动模块。

进一步地，所述第一信号采集模块包括浮球液位传感器以及与所述浮球液位传感器相匹配的液位表，所述第一给定模块包括用于设置第一液位参考值的第一可调电位器、以及用于设置第二液位参考值的第二可调电位器，所述第一比较模块包括对应于所述第一可调电位器的第一运算放大器、以及对应于所述第二可调电位器的第二运算放大器，所述液位表的信号输出端分别连接至所述第一运算放大器和所述第二运算放大器的同相输入端，所述第一可调电位器的可调输出端连接至所述第一运算放大器的反相输入端，所述第二可调电位器的可调输出端连接至所述第二运算放大器的反相输入端。

进一步地，所述第一驱动模块包括对应连接于所述第一运算放大器的输出端的第一达林顿管和与所述第一达林顿管相连的第一继电器、对应连接于所述第二运算放大器的输出端的第二达林顿管和与所述第二达林顿管相连的第二继电器、以及第三继电器，所述第三继电器的线圈分别与所述第一继电器和第二继电器的常闭触点相连，所述第三继电器的导通回路上串联有罐注水阀。

进一步地，所述第二信号采集模块包括用于测量管路内水压的电流型压力传感器、以及与所述电流型压力传感器相串联的电阻，所述第二给定模块包括用于设置管路压力参考值的第三可调电位器、以及设于供水车辆发动机驱动回路上用于设置供水车辆发动机驱动信号参考值的第四可调电位器，所述第二比较模块包括与所述第三可调电位器相对应的第三运算放大器，所述第三运算放大器的同相输入端连接至所述压力传感器与所述电阻之间的线路上，所述第三运算放大器的反相输入端与所述第三可调电位器的可调输出端相连。

进一步地，所述第二驱动模块包括对应连接于所述第三运算放大器的输出端的第三达林顿管和与所述第三达林顿管相连的第四继电器，所述第四继电器的触点开关连接于所述第四可调电位器的输出端，所述第四继电器的常闭触点连接至所述第四可调电位器的可调输出端，所述第四继电器的常开触点连接至所述第四可调电位器的固定输出端。

进一步地，所述第二驱动模块还包括设于供水车辆发动机驱动信号控制回路上的电解电容。

本实用新型实施例通过采集车辆原有传感器反馈的信号，针对原传感器反馈的信号生成对应车辆供水、受水控制的自动控制信号，无需对车辆进行大规模改造，制作简单、成本低，便于对已有消防车辆实现自动供受水功能的改进。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例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是本实用新型实施例提供的一种自动供水、受水控制模块的模块示意框图；

图2是本实用新型实施例提供的一种自动供水、受水控制模块的受水控制模块的电路结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种自动供水、受水控制模块的供水控制模块的电路结构示意图。

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做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。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

请参阅图1，图1是本实用新型实施例提供的一种自动供水、受水控制模块的模块示意框图，其包括电源模块100以及与电源模块100电性相连的受水控制模块200和供水控制模块300，受水控制模块200包括用于采集液位信号的第一信号采集模块210、设置液位参考值的第一给定模块220、将液位信号与液位参考值进行比较的第一比较模块230、以及根据第一比较模块230的输出结果执行控制命令的第一驱动模块240，供水控制模块300包括用于采集出水管路压力信号的第二信号采集模块310、设置管路压力参考值的第二给定模块320、将管路压力信号与管路压力参考值进行比较的第二比较模块330、以及根据第二比较模块330的输出结果执行控制命令的第二驱动模块340。

如图2所示，在一实施例中，第一信号采集模块210包括浮球液位传感器以及与浮球液位传感器相匹配的液位表B，第一给定模块220包括用于设置第一液位参考值的第一可调电位器Rt1、以及用于设置第二液位参考值的第二可调电位器Rt2，第一比较模块230包括对应于第一可调电位器Rt1的第一运算放大器U1、以及对应于第二可调电位器Rt2的第二运算放大器U2，液位表B的信号输出端分别连接至第一运算放大器U1和第二运算放大器U2的同相输入端，第一可调电位器Rt1的可调输出端连接至第一运算放大器U1的反相输入端，第二可调电位器Rt2的可调输出端连接至第二运算放大器U2的反相输入端。

在一实施例中，第一驱动模块240包括对应连接于第一运算放大器U1的输出端的第一达林顿管D1和与第一达林顿管D1相连的第一继电器K3、对应连接于第二运算放大器U2的输出端的第二达林顿管D2和与第二达林顿管D2相连的第二继电器K1、以及第三继电器K2，第三继电器K2的线圈分别与第一继电器K3和第二继电器K1的常闭触点相连，第三继电器K2的导通回路上串联有罐注水阀。

如图2所示，为本实用新型实施例提供的自动供水、受水控制模块的受水控制模块的电路结构示意图。

受水控制的原理说明如下：

从液位表B的“信号+”引出信号线，分别接入运算放大器U1、U2的同相输入端，可调电位器Rt1、Rt2为第二给定模块320，信号接入运算放大器U1、U2的反向输入端；因为运算放大器输入电阻理论上为无限大，远远大于液位表回路电阻，因此信号接入运算放大器电路，将不会对原液位仪表显示产生影响。当液位信号值大于可调电阻所给定的设定值时，运算放大器输出脚输出高电平，驱动D1或D2达林顿管导通，从而控制继电器K3或K1动作,其中第一继电器K3为液位高限位动作的继电器，第二继电器K1为液位低限位动作的继电器；K3通过可调电位器Rt1设定，当液位高度大于Rt1设定高度时继电器K3动作,K1通过可调电位器Rt2设定，当液位高度大于Rt2设定的液位低限时继电器K1动作，Rt1设定的液位动作高度要大于Rt2设定的液位动作高度。

比如，水罐内液位为0，此时K3、K1都没动作，K2继电器线圈接在K3及K1的常闭触点上，所以K2得电动作，K2常开触点闭合，罐罐注水阀打开，向罐内注液，此时液位在缓慢升高，当液位升高到一定值时，触发液位低限继电器K1，由于K2线圈的自锁作用，K2继电器线圈仍然得电；当液位升高到触发液位高限继电器K3时，K2继电器线圈回路上的K3长闭触点断开，K2继电器线圈失电解锁，K2常开触点断开，罐罐注水阀关闭，即停止向罐内注液。

如果此后，出水口打开，则液位下降，当液位低于高限设定值时，液位高限继电器K3失电，常闭触点闭合，但由于低限继电器K1一直在动作状态，K1常闭触点在打开状态，所以继电器K2不得电，罐注液阀仍维持关闭状态；液位持续下降，当液位值低于一定值后液位低限继电器K1失电，则K1常闭触点闭合，此时由于K3、K1均未动作，所以K2继电器的线圈回路导通，K2动作，K2继电器常开触点闭合，罐注液阀得电打开，注液开始，则下一个工作循环开始。

如图3所示，在一实施例中，第二信号采集模块310包括用于测量管路内水压的电流型压力传感器P、以及与电流型压力传感器P相串联的电阻R1，第二给定模块320包括用于设置管路压力参考值的第三可调电位器Rt3、以及设于供水车辆发动机驱动回路上用于设置供水车辆发动机驱动信号参考值的第四可调电位器Rt4，第二比较模块330包括与第三可调电位器Rt3相对应的第三运算放大器U3，第三运算放大器U3的同相输入端连接至压力传感器P与电阻R1之间的线路上，第三运算放大器U3的反相输入端与第三可调电位器Rt3的可调输出端相连。

在一实施例中，第二驱动模块340包括对应连接于第三运算放大器U3的输出端的第三达林顿管D3和与第三达林顿管D3相连的第四继电器K4，第四继电器K4的触点开关连接于第四可调电位器Rt4的输出端，第四继电器K4的常闭触点连接至第四可调电位器Rt4的可调输出端，第四继电器K4的常开触点连接至第四可调电位器Rt4的固定输出端。

如图3所示，为本实用新型实施例提供的自动供水、受水控制模块的供水控制模块的电路结构示意图。

供水控制的原理说明如下：

P是电流型压力传感器，测量管路内水的压力，以判断远端的受水车辆受水阀是否关闭，如关闭则降低该供水侧的发动机转速至怠速。电阻R1是将压力传感器的电流信号转换为电压信号，再把压力信号送给运算放大器U3的同相输入端，Rt3为可调电位器，作用为给定管路压力的参考值，当管路压力信号大于Rt3设定的参考值时，U3比较电路的输出端输出高电平，触发D3达林顿管，D3导通，继电器K4得电，K4常闭触点断开,常开触点闭合，把0V电压信号送入发动机调速信号线，发动机回到怠速状态；Rt4为发动机转速参考，可设定发动机动作时的转速大小，当电流型压力传感器信号值小于Rt3设定值时,D3截至，继电器线圈K4失电，K4常闭触点闭合，接通Rt4所设定的转速参考信号值于发动机调速信号线，使发动机调速至Rt4所设定对应的转速。

在一实施例中，第二驱动模块340还包括设于供水车辆发动机驱动信号控制回路上的电解电容C1。

具体地，在供水车辆发动机驱动信号控制回路上设置电解电容C1，利用C1对调速信号充、放电作用，使信号缓慢变化，从而减小发动机转速的上升率或下降率，防止发动机转速突然变化所产生过大扭矩。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种自动供水、受水控制模块，其特征在于，包括：电源模块以及与所述电源模块电性相连的受水控制模块和供水控制模块，所述受水控制模块包括用于采集液位信号的第一信号采集模块、设置液位参考值的第一给定模块、将所述液位信号与所述液位参考值进行比较的第一比较模块、以及根据所述第一比较模块的输出结果执行控制命令的第一驱动模块，所述供水控制模块包括用于采集出水管路压力信号的第二信号采集模块、设置管路压力参考值的第二给定模块、将所述管路压力信号与所述管路压力参考值进行比较的第二比较模块、以及根据所述第二比较模块的输出结果执行控制命令的第二驱动模块。

2.根据权利要求1所述的自动供水、受水控制模块，其特征在于，所述第一信号采集模块包括浮球液位传感器以及与所述浮球液位传感器相匹配的液位表，所述第一给定模块包括用于设置第一液位参考值的第一可调电位器、以及用于设置第二液位参考值的第二可调电位器，所述第一比较模块包括对应于所述第一可调电位器的第一运算放大器、以及对应于所述第二可调电位器的第二运算放大器，所述液位表的信号输出端分别连接至所述第一运算放大器和所述第二运算放大器的同相输入端，所述第一可调电位器的可调输出端连接至所述第一运算放大器的反相输入端，所述第二可调电位器的可调输出端连接至所述第二运算放大器的反相输入端。

3.根据权利要求2所述的自动供水、受水控制模块，其特征在于，所述第一驱动模块包括对应连接于所述第一运算放大器的输出端的第一达林顿管和与所述第一达林顿管相连的第一继电器、对应连接于所述第二运算放大器的输出端的第二达林顿管和与所述第二达林顿管相连的第二继电器、以及第三继电器，所述第三继电器的线圈分别与所述第一继电器和第二继电器的常闭触点相连，所述第三继电器的导通回路上串联有罐注水阀。

4.根据权利要求1所述的自动供水、受水控制模块，其特征在于，所述第二信号采集模块包括用于测量管路内水压的电流型压力传感器、以及与所述电流型压力传感器相串联的电阻，所述第二给定模块包括用于设置管路压力参考值的第三可调电位器、以及设于供水车辆发动机驱动回路上用于设置供水车辆发动机驱动信号参考值的第四可调电位器，所述第二比较模块包括与所述第三可调电位器相对应的第三运算放大器，所述第三运算放大器的同相输入端连接至所述压力传感器与所述电阻之间的线路上，所述第三运算放大器的反相输入端与所述第三可调电位器的可调输出端相连。

5.根据权利要求4所述的自动供水、受水控制模块，其特征在于，所述第二驱动模块包括对应连接于所述第三运算放大器的输出端的第三达林顿管和与所述第三达林顿管相连的第四继电器，所述第四继电器的触点开关连接于所述第四可调电位器的输出端，所述第四继电器的常闭触点连接至所述第四可调电位器的可调输出端，所述第四继电器的常开触点连接至所述第四可调电位器的固定输出端。

6.根据权利要求5所述的自动供水、受水控制模块，其特征在于，所述第二驱动模块还包括设于供水车辆发动机驱动信号控制回路上的电解电容。

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