CN213117675U - 一种基于太阳能的远程电动阀门控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于太阳能的远程电动阀门控制系统，包括执行系统和太阳能供电系统；执行系统包括执行电机，无线通信模块，检测装置，分别与执行电机、无线通信模块和检测装置通信连接的中央控制器；太阳能供电系统包括太阳能电池板，蓄电池，分别与太阳能电池板和蓄电池通信连接的电源控制器；蓄电池与中央控制器连接并为中央控制器供电。利用执行系统和太阳能供电系统，只需要有太阳光照即可供电，并且也可以无线通信，省去了铺设实体电源线、信号线等。并且利用检测装置，还能够实时检测管道的状态数据并发送，从而能够对管道的状态进行监视，便于预防危险发生。

Description

一种基于太阳能的远程电动阀门控制系统

技术领域

本实用新型涉及电动阀门技术领域，尤其涉及一种基于太阳能的远程电动阀门控制系统。

背景技术

阀门是流体管道系统中控制、调整的核心，通过阀门能够控制调整管道线路的使用状态从而满足实际使用需求。阀门目前基本都为电动阀门，通过电机控制。由于电动阀门需要供电以及信号交互，因此目前基本都是基于管道系统的线路，设置各工作站，各工作站用来管理相应区域内的阀门使用，能够很好的管理整个管道系统。

但采用工作站进行管理成本较高，并且在线路铺设方面也存在诸多问题，尤其在环境较为恶劣的地方，线路的安全也难以得到保障，最终增大了故障的风险，影响整个管道系统的工作。

实用新型内容

针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供一种基于太阳能的远程电动阀门控制系统。

在一个实施例中，本实用新型提供一种基于太阳能的远程电动阀门控制系统，包括执行系统和太阳能供电系统；执行系统包括用于驱动阀门开闭的执行电机，用于接收和发送无线信号的无线通信模块，用于检测管道状态数据的检测装置，分别与执行电机、无线通信模块和检测装置通信连接的中央控制器；太阳能供电系统包括用于将光能转换为电能的太阳能电池板，用于存储太阳能电池板产生的电能的蓄电池，分别与太阳能电池板和蓄电池通信连接的电源控制器；蓄电池与中央控制器连接并为中央控制器供电；

中央控制器用于根据无线通信模块从远程端接收再转发的控制信息控制执行电机工作，以及将检测装置发送的环境信息传输至无线通信模块；

电源控制器用于对蓄电池进行充放电保护。

在一个实施例中，无线通信模块包括GPRS模块和天线。

在一个实施例中，检测装置包括流量传感器和/或压力传感器。

在一个实施例中，太阳能供电系统还包括地埋箱和安装支架，安装支架包括直杆以及固定直杆上的安装盒；蓄电池安装在地埋箱中，太阳能电池板安装在直杆顶部，电源控制器安装在安装盒内。

在一个实施例中，太阳能供电系统还包括与电源控制器通信连接的显示部件和输入部件；安装盒包括盒身和盒盖，盒盖开设有可视窗口和机械锁。

在一个实施例中，电源控制器包括温度补偿电路、防过充电路、防过放电路、防短路电路、防反接电路、防雷电路中的一种或多种。

在一个实施例中，太阳能电池板包括单晶硅组件以及包裹单晶硅组件的铝合金边框。

在一个实施例中，上述基于太阳能的远程电动阀门控制系统还包括与无线通信连接的服务器和/或移动终端，服务器和/或移动终端用于向无线通信模块发送控制信息以及接收无线通信模块发送的环境信息。

在一个实施例中，上述基于太阳能的远程电动阀门控制系统还包括与中央控制器通信连接的现场警报装置；中央控制器还用于将环境信息进行比对核验，若比对结果异常则向现场警报装置发送报警信息，现场警报装置用于根据报警信息进行报警提示。

在一个实施例中，现场警报装置包括声报警器、光报警器或LED告示板。

通过上述基于太阳能的远程电动阀门控制系统，利用执行系统和太阳能供电系统，只需要有太阳光照即可供电，并且也可以无线通信，省去了铺设实体电源线、信号线等。并且利用检测装置，还能够实时检测管道的状态数据并发送，从而能够对管道的状态进行监视，便于预防危险发生。

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。

其中：

图1为本实用新型一个实施例中基于太阳能的远程电动阀门控制系统的控制结构示意图；

图2为本实用新型一个实施例中安装支架的结构示意图。

上述附图中：1、直杆；2、安装盒；21、盒身；22、盒盖；3、可视窗口；4、机械锁；5、太阳能电池板。

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。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，在一个实施例中，本实用新型提出了一种基于太阳能的远程电动阀门控制系统，包括执行系统和太阳能供电系统；执行系统包括用于驱动阀门开闭的执行电机，用于接收和发送无线信号的无线通信模块，用于检测管道状态数据的检测装置，分别与执行电机、无线通信模块和检测装置通信连接的中央控制器；太阳能供电系统包括用于将光能转换为电能的太阳能电池板，用于存储太阳能电池板产生的电能的蓄电池，分别与太阳能电池板和蓄电池通信连接的电源控制器；蓄电池与中央控制器连接并为中央控制器供电；

中央控制器用于根据无线通信模块从远程端接收再转发的控制信息控制执行电机工作，以及将检测装置发送的环境信息传输至无线通信模块；

电源控制器用于对蓄电池进行充放电保护。

其中，执行电机主要就是用于驱动阀杆转动，从而带动阀门的开闭，因此通过执行电机能够控制阀门的开闭。由于是蓄电池供电，因此执行电机为低压直流无刷电机，其寿命长，噪音小，功耗低。检测装置是指设置在管道内用于检测管道内部情况的装置。

其中，无线通信模块主要是处理中央控制器与远端的设备之间的无线通信。

其中，太阳能电池板是太阳能供电系统中的核心部分，作用时能够将太阳光的辐射能量转换为电能，太阳能电池板的质量直接决定着整个太阳能供电系统的质量，因此在选择太阳能电池板的类型和材质时需要尤为注意。比如在光照比较足的区域可以采用硅材质的，硅材质的太阳能电池板的发电效率高；但是在光照比较少的地方则不能采用硅材质，因为硅材质对光照的要求比较高，光照强度较低时难以发电，因此此时就需要采用薄膜材质，由于薄膜材质的效率较低，但对于光照的要求不高，因此增大薄膜的面积也能满足使用。而电源控制器则是控制整个供电系统的工作状态，主要功能还是对蓄电池的充放电进行保护，当然也可以具有其他更为完善的功能。蓄电池则可以采用比较优质的铅酸蓄电池，具有深度充放电、寿命长、电能稳定、造价成本低等优势，当然也可以采用其他类型的蓄电池，比如镍氢电池、镍镉电池或锂电池。

通过上述基于太阳能的远程电动阀门控制系统，利用执行系统和太阳能供电系统，只需要有太阳光照即可供电，并且也可以无线通信，省去了铺设实体电源线、信号线等。并且利用检测装置，还能够实时检测管道的状态数据并发送，从而能够对管道的状态进行监视，便于预防危险发生。

在一个实施例中，上述基于太阳能的远程电动阀门控制系统还包括有定位模块，通过定位模块能够方便维修人员及时找到设备位置进行维修。

其中，每个控制系统都可以设置一个标号，维修人员可以在移动端的电子地图上清楚的看到每个标号对应的具体位置。

在一个实施例中，无线通信模块包括GPRS模块和天线。

其中，GPRS是通用分组无线服务技术(General Packet Radio Service)的简称。GPRS的传输速度较快，连接稳定，能够很好适用于物联网。

在一个实施例中，检测装置包括流量传感器和/或压力传感器。

其中，流量传感器是用于检测管道内流体通过的流量，而压力传感器则是检测管道内流体对管道内壁施加的压力，流量和压力一般是作为管道系统最为重要的指标，因此实时检测流量和压力能够更好的预防事故发生。当然也可以根据实际需求设置其他的检测装置，例如某些流体对于温度的要求很高，那么可以设置温度传感器。

如图2所示，在一个实施例中，太阳能供电系统还包括地埋箱和安装支架，安装支架包括直杆1以及固定直杆1上的安装盒2；蓄电池安装在地埋箱中，太阳能电池板5安装在直杆1顶部，电源控制器安装在安装盒2内。

其中，对于安装支架的选材方面需要考虑设置区域的环境，比如风速、粉尘、降雨等，选材可以采用镀锌钢材及C型钢，使用光伏专用螺栓连接，能够适应大多数环境，抗震8级，抗风10级。安装盒2是为了保护电源控制器，比如受风和雨的影响，造成设备损坏，因此需要对安装盒的连接处设置防水胶条等。

其中，太阳能电池板5可以分为两个部分，分设在两侧，从而能够保证采集不同方位的光照，提高发电的稳定性。

如图2所示，在一个实施例中，太阳能供电系统还包括与电源控制器通信连接的显示部件和输入部件；安装盒2包括盒身21和盒盖22，盒盖22开设有可视窗口3和机械锁4。

其中，显示部件用于接收电源控制器发送的系统状态数据，包括蓄电池的状态数据以及太阳能电池板的状态数据，通过显示部件现场人员能够直接知晓当前供电系统的状态数据，方便进行后续举措。而可视窗口3的目的则是在不打开安装盒2的盒盖22的情况下，也能够观察。可视窗口3的材质可以为钢化玻璃也可以为塑料。机械锁4则是保证安装盒2的安全，以免轻易被打开。

在一个实施例中，电源控制器包括温度补偿电路、防过充电路、防过放电路、防短路电路、防反接电路、防雷电路中的一种或多种。

其中，电源控制器作为保护蓄电池的核心器件，对于防过充电路、防过放电路、防短路电路、防反接电路是尤为重要的。考虑到环境因素也可以加设温度补偿电路、防雷电路等。

在一个实施例中，太阳能电池板包括单晶硅组件以及包裹单晶硅组件的铝合金边框。

其中，单晶硅相比多晶硅转化效率更高，能够适用于西北光照强度高，光照时间长的地区使用。单晶硅组件还包括有最上层的钢化玻璃，钢化玻璃采用低铁钢化玻璃。铝合金边框保证强度。

在一个实施例中，上述基于太阳能的远程电动阀门控制系统还包括与无线通信连接的服务器和/或移动终端，服务器和/或移动终端用于向无线通信模块发送控制信息以及接收无线通信模块发送的环境信息。

其中，服务器硬件配置较高可以作为集中接收装置，可以支持接收多个阀门的数据，再将这些数据转发到相应的设备，当然也可以点对点的直接发送至相关人员的移动终端，移动终端包括手机、平板、智能手表等。

在一个实施例中，上述基于太阳能的远程电动阀门控制系统还包括与中央控制器通信连接的现场警报装置；中央控制器还用于将环境信息进行比对核验，若比对结果异常则向现场警报装置发送报警信息，现场警报装置用于根据报警信息进行报警提示。

其中，当管道内的出现异常时，可能发送爆管等危险，因此当检测到环境数据异常时，说明现场附近处于一个危险状态，需要远离，通过现场警报装置能够提醒周围人或动物远离。

在一个实施例中，现场警报装置包括声报警器、光报警器或LED告示板。

其中，现在警报装置的具体结构可以根据实际情况设置，比如在野外无人区，仅需要提醒动物远离时，通过声光报警器即可。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于太阳能的远程电动阀门控制系统，其特征在于，包括执行系统和太阳能供电系统；所述执行系统包括用于驱动阀门开闭的执行电机，用于接收和发送无线信号的无线通信模块，用于检测管道状态数据的检测装置，分别与所述执行电机、无线通信模块和检测装置通信连接的中央控制器；所述太阳能供电系统包括用于将光能转换为电能的太阳能电池板，用于存储所述太阳能电池板产生的电能的蓄电池，分别与所述太阳能电池板和蓄电池通信连接的电源控制器；所述蓄电池与所述中央控制器连接并为所述中央控制器供电；

所述中央控制器用于根据所述无线通信模块从远程端接收再转发的控制信息控制执行电机工作，以及将所述检测装置发送的环境信息传输至无线通信模块；

所述电源控制器用于对所述蓄电池进行充放电保护。

2.根据权利要求1所述的基于太阳能的远程电动阀门控制系统，其特征在于，所述无线通信模块包括GPRS模块和天线。

3.根据权利要求1所述的基于太阳能的远程电动阀门控制系统，其特征在于，所述检测装置包括流量传感器和/或压力传感器。

4.根据权利要求1所述的基于太阳能的远程电动阀门控制系统，其特征在于，所述太阳能供电系统还包括地埋箱和安装支架，所述安装支架包括直杆以及固定所述直杆上的安装盒；所述蓄电池安装在所述地埋箱中，所述太阳能电池板安装在所述直杆顶部，所述电源控制器安装在所述安装盒内。

5.根据权利要求4所述的基于太阳能的远程电动阀门控制系统，其特征在于，所述太阳能供电系统还包括与所述电源控制器通信连接的显示部件和输入部件；所述安装盒包括盒身和盒盖，所述盒盖开设有可视窗口和机械锁。

6.根据权利要求1所述的基于太阳能的远程电动阀门控制系统，其特征在于，所述电源控制器包括温度补偿电路、防过充电路、防过放电路、防短路电路、防反接电路、防雷电路中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的基于太阳能的远程电动阀门控制系统，其特征在于，所述太阳能电池板包括单晶硅组件以及包裹所述单晶硅组件的铝合金边框。

8.根据权利要求1所述的基于太阳能的远程电动阀门控制系统，其特征在于，还包括与所述无线通信连接的服务器和/或移动终端，所述服务器和/或移动终端用于向所述无线通信模块发送控制信息以及接收所述无线通信模块发送的环境信息。

9.根据权利要求1所述的基于太阳能的远程电动阀门控制系统，其特征在于，还包括与所述中央控制器通信连接的现场警报装置；所述中央控制器还用于将环境信息进行比对核验，若比对结果异常则向所述现场警报装置发送报警信息，所述现场警报装置用于根据所述报警信息进行报警提示。

10.根据权利要求9所述的基于太阳能的远程电动阀门控制系统，其特征在于，所述现场警报装置包括声报警器、光报警器或LED告示板。

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