CN218481767U - 闸门控制装置和闸门控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种闸门控制装置和闸门控制系统，解决了现有技术中闸门控制过程自动化程度低的问题。其中，闸门控制装置包括电池管理模块、信号转换模块、物联控制模块，以及闸门电机驱动模块；信号转换模块连接电池管理模块、物联控制模块和闸门电机驱动模块；电池管理模块为信号转换模块和闸门电机驱动模块供电，信号转换模块为物联控制模块供电；信号转换模块用于将接收到的闸门和/或渠道内液体的状态参数转发给物联控制模块，并从物联控制模块接收控制指令，对控制指令进行通讯格式转换，将转换后的控制指令发送给闸门电机驱动模块，以驱动闸门动作。

Description

闸门控制装置和闸门控制系统

技术领域

本申请涉及农业灌溉技术领域，具体涉及一种闸门控制装置和闸门控制系统。

背景技术

闸门是农业灌溉领域非常重要的设施，通过控制闸门起降来管控渠道内的水位和流量，紧急情况下，也可以通过闸门来进行泄洪，防止倒灌、漫渠等状态发生。市面上的闸门的状态控制通常需要人员参与，例如通过按动按钮实现闸门的上升、下降和停止，控制过程智能化程度低。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种闸门控制装置和闸门控制系统，以解决现有技术中闸门控制过程自动化程度低的问题。

本申请第一方面提供了一种闸门控制装置，包括：电池管理模块、信号转换模块、物联控制模块，以及闸门电机驱动模块；信号转换模块连接电池管理模块、物联控制模块和闸门电机驱动模块；电池管理模块为信号转换模块和闸门电机驱动模块供电，信号转换模块为物联控制模块供电；信号转换模块用于将接收到的闸门和/或渠道内液体的状态参数转发给物联控制模块，并从物联控制模块接收控制指令，对控制指令进行通讯格式转换，将转换后的控制指令发送给闸门电机驱动模块，以驱动闸门动作。

在一个实施例中，闸门控制装置还包括电源驱动器，连接市电和电池管理模块，用于对市电进行降压，以输出预定电压。

在一个实施例中，闸门控制装置还包括蓄电池和太阳能板，蓄电池和太阳能板均与电池管理模块连接；电池管理模块还用于控制市电或太阳能板为蓄电池充电。

在一个实施例中，电池管理模块还用于在市电停电并且太阳能板输出的电压低于电压阈值时，控制蓄电池为信号转换模块供电。

在一个实施例中，闸门控制装置还包括壳体，电池管理模块、信号转换模块和闸门电机驱动模块固定在壳体内；物联控制模块固定在壳体的外壁上。

本申请第二方面提供了一种闸门控制系统，包括：上述任一实施例提供的闸门控制装置。

在一个实施例中，信号转换模块还用于为液位传感器、流量传感器、开度仪中的至少一项供电。

在一个实施例中，信号转换模块还用于对电池管理模块输出的电压进行降压，以为液位传感器、流量传感器、开度仪中的至少一项供电。

在一个实施例中，闸门控制系统还包括服务器，与物联控制模块通讯连接。

在一个实施例中，闸门控制系统还包括闸门，闸门包括固定在渠道的横断面上的固定支架；闸门控制装置设置在固定支架的顶部。

根据本申请实施例提供的闸门控制装置和闸门控制系统，将电池管理模块、信号转换模块、物联控制模块，以及闸门电机驱动模块集成，能够将获取到的闸门和/或渠道内液体的状态参数发送给云端服务器，并接收云端服务器返回的控制指令，根据控制指令控制闸门动作，实现了远程控制作业、自动化作业，达到了智能化的目的，精准作业，节约人力。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的闸门控制系统的原理框图。

图2为本申请一实施例提供的闸门控制装置的结构示意图。

图3为本申请一实施例提供的闸门控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

图1为本申请一实施例提供的闸门控制系统的原理框图。图2为本申请一实施例提供的闸门控制装置的结构示意图。结合图1和图2所示，闸门控制装置10包括供电通路和通讯通路，供电通路为通讯通路供电，通讯通路实现信号传输，以实现对闸门的远程控制。

具体而言，供电通路包括电池管理模块11、信号转换模块12、物联控制模块13(图2中未示出物联控制模块13)，以及闸门电机驱动模块14。信号转换模块12连接电池管理模块11、物联控制模块13和闸门电机驱动模块14。电池管理模块11为信号转换模块12和闸门电机驱动模块14供电，信号转换模块12为物联控制模块13供电。

电池管理模块11可对电源进行整流、稳压、逆变等操作，以将电源有效地分配给信号转换模块12和闸门电机驱动模块14。这里提到的电源例如为市电、蓄电池、太阳能板中的至少一项。应当理解，电源可以作为闸门控制装置10的组成部分，也可以单独设置。

在一个实施例中，电源包括市电。与市电相配合地，供电回路还包括电源驱动器17，如图2所示。电源驱动器17连接市电和电池管理模块11，用于对市电进行降压，以输出预定电压。例如，电源驱动器17用于将380V或220V交流市电转化为48V直流电。这种情况下，电源驱动器17可以实施为降压电路。通过设置电源驱动器17可以确保闸门控制装置10工作在低压下，避免触电风险。

在一个实施例中，电源还包括蓄电池15和太阳能板16，闸门控制装置10包括蓄电池15，太阳能板16单独设置。蓄电池15和太阳能板16均与电池管理模块11连接。电池管理模块11用于控制市电、太阳能板16和蓄电池15中的至少一项为信号转换模块12供电。例如，电池管理模块11用于在太阳能板16的输出电压低于电压阈值时，控制市电为信号转换模块12供电；在太阳能板16的输出电压大于或等于电压阈值时，控制太阳能板16为信号转换模块12供电；在市电停电并且太阳能板16的输出电压低于电压阈值时，控制蓄电池15为信号转换模块12供电。电压阈值是指满足信号转换模块12的电量需求的电压值，例如48V。这种情况下，优先利用太阳能板16供电，节省市电，降低成本。与此同时，蓄电池15作为备用电源，即使停电或发生短路等紧急情况，仍可由蓄电池15供电，以控制闸门动作，防止发生漫渠和倒灌等现象。

在一个实施例中，电池管理模块11还用于控制市电和太阳能板16中的至少一项为蓄电池15充电。蓄电池15例如为锂电池。这种情况下，蓄电池15有两种充电方式，即市电充电和太阳能板16充电。电池管理模块11可以基于预定策略选择市电或太阳能板16为蓄电池充电。这里提到的预定策略例如可以是当太阳能板16的输出电压满足蓄电池15的充电需求时，利用太阳能板16对蓄电池15充电；反之，则利用市电对蓄电池15充电。这样可以确保太阳能板16得到充分利用，降低对市电的使用，从而节省成本。

在一个实施例中，如图2所示，供电通路还包括断路器18，连接市电和电源驱动器17。断路器18例如为空气开关，当供电通路中电流超过额定电流时，空气开关自动断开，以为供电通路提供保护。

信号转换模块12用于对电池管理模块11的输出电压进行降压，例如将48V直流电降为12V直流电，并将12V直流电提供给物联控制模块13，以为物联控制模块13供电。

闸门电机驱动模块14例如为电调，物联控制模块13例如为物联中控盒，闸门电机驱动模块14和物联控制模块13在供电回路中充当信号转换模块12的负载。

通讯通路包括信号转换模块12、物联控制模块13，以及闸门电机驱动模块14。信号转换模块12用于将接收到的闸门和/或渠道内液体的状态参数转发给物联控制模块13。这里提到的状态参数例如为液体流量、液位、闸门开度等，状态参数可以通过相应的传感器检测，之后上传给信号转换模块12。物联控制模块13用于对状态参数数据进行收集整理，并发送给云端服务器。云端服务器根据状态参数形成闸门的控制指令，并将控制指令返回给物联控制模块13。物联控制模块13将接收到的控制指令转发给信号转换模块12。信号转换模块12对控制指令进行通讯格式转换，例如将485信号转换为CAN信号，将转换后的控制指令发送给闸门电机驱动模块14，以驱动闸门动作。

在一个实施例中，如图2所示，闸门控制装置10还包括壳体19，电池管理模块11、信号转换模块12、闸门电机驱动模块14、蓄电池15和电源驱动器17固定在壳体19内，物联控制模块13(图2中未示出)固定在壳体19的外壁上。这里采用的固定方式例如可以是螺丝锁附方式。这种情况下，将闸门控制装置10的各部件均集成在一个壳体19上，便于管理维护，同时将物联控制模块13固定在壳体19的外壁上，可以避免壳体19对信号产生屏蔽，确保通讯质量。此外，壳体19内的部件均为低压元器件，无触电风险。

根据上述任一实施例提供的闸门控制装置10，将电池管理模块11、信号转换模块12、物联控制模块13，以及闸门电机驱动模块14集成，能够将获取到的闸门和/或渠道内液体的状态参数发送给云端服务器，并接收云端服务器返回的控制指令，根据控制指令控制闸门动作，实现了远程控制作业、自动化作业，达到了智能化的目的，精准作业，节约人力。

本申请还提供了一种闸门控制系统。图3为本申请一实施例提供的闸门控制系统的结构示意图。结合图1和图3所示，闸门控制系统20包括上述任一实施例提供的闸门控制装置10。

在一个实施例中，结合图1和图3所示，信号转换模块12还用于为液位传感器21、流量传感器22、开度仪23中的至少一项供电。具体而言，信号转换模块12用于对电池管理模块11的输出电压进行降压，例如将电池管理模块11输出的48V直流电转换为12V直流电，并利用降压后的电压为液位传感器21、流量传感器22、开度仪23中的至少一项供电。相应地，闸门控制系统20还包括液位传感器21、流量传感器22、开度仪23中的至少一项。液位传感器21用于检测渠道内的液位，并将液位数据上传给信号转换模块12。流量传感器22用于检测渠道内的液体流量，并将液体流量上传给信号转换模块12。开度仪23用于检测闸门的开度，并将开度数据上传给信号转换模块12。

在一个实施例中，结合图1和图3所示，信号转换模块12还包括摄像头24，与物联控制模块13连接。物联控制模块13用于为摄像头供电，并接收摄像头24上传的视频数据。物联控制模块13为摄像头供电时，可以对信号转换模块12的输出电压进行降压，例如将12V直流电转换为5V直流电，之后将5V直流电供给至摄像头24。参阅图3，摄像头24和太阳能板16可以通过立杆架设于渠道堤坝上，立杆上还可同时安装照明灯等器件。

在一个实施例中，结合图3所示闸门控制系统20还包括闸门25，闸门25包括固定在渠道的横断面上的固定支架251。闸门控制装置10设置在固定支架251的顶部。具体而言，闸门25包括固定支架251和门部252。闸门控制系统20还包括传动组件和闸门电机26。固定支架251架设在渠道的横断面上，门部252通过传动组件连接闸门电机26，传动组件例如为升降蜗杆271、升降蜗轮272，升降蜗杆271与升降蜗轮272配合控制门部252相对于固定支架251升降，升降蜗杆271与闸门驱动电机26之间由皮带轮组传动连接。闸门电机26与闸门控制装置10中的闸门电机驱动模块14连接。

在一个实施例中，闸门控制系统20还包括服务器(图中未示出)，与物联控制模块13通讯连接。服务器用于接收信号转换模块12上传的闸门和/或渠道内液体的状态参数，并基于状态参数形成闸门控制指令，再将闸门控制指令返回给信号转换模块12。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (10)

1.一种闸门控制装置，其特征在于，包括：电池管理模块、信号转换模块、物联控制模块，以及闸门电机驱动模块；所述信号转换模块连接所述电池管理模块、所述物联控制模块和所述闸门电机驱动模块；

所述电池管理模块为所述信号转换模块和所述闸门电机驱动模块供电，所述信号转换模块为所述物联控制模块供电；

所述信号转换模块用于将接收到的所述闸门和/或渠道内液体的状态参数转发给所述物联控制模块，并从所述物联控制模块接收控制指令，对所述控制指令进行通讯格式转换，将转换后的控制指令发送给所述闸门电机驱动模块，以驱动闸门动作。

2.根据权利要求1所述的闸门控制装置，其特征在于，还包括电源驱动器，连接市电和所述电池管理模块，用于对所述市电进行降压。

3.根据权利要求2所述的闸门控制装置，其特征在于，还包括蓄电池和太阳能板，所述蓄电池和所述太阳能板均与所述电池管理模块连接；

所述电池管理模块还用于控制所述市电或所述太阳能板为所述蓄电池充电。

4.根据权利要求3所述的闸门控制装置，其特征在于，所述电池管理模块还用于在所述市电停电并且所述太阳能板输出的电压低于电压阈值时，控制所述蓄电池为所述信号转换模块供电。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的闸门控制装置，其特征在于，还包括壳体，所述电池管理模块、所述信号转换模块和所述闸门电机驱动模块固定在所述壳体内；所述物联控制模块固定在所述壳体的外壁上。

6.一种闸门控制系统，其特征在于，包括：权利要求1-5中任一项所述的闸门控制装置。

7.根据权利要求6所述的闸门控制系统，其特征在于，所述信号转换模块还用于为液位传感器、流量传感器、开度仪中的至少一项供电。

8.根据权利要求7所述的闸门控制系统，其特征在于，所述信号转换模块还用于对所述电池管理模块输出的电压进行降压，以为所述液位传感器、流量传感器、开度仪中的至少一项供电。

9.根据权利要求6-8中的任一项所述的闸门控制系统，其特征在于，还包括：服务器，与所述物联控制模块通讯连接。

10.根据权利要求6-8中任一项所述的闸门控制系统，其特征在于，还包括：闸门，所述闸门包括固定在所述渠道的横断面上的固定支架；所述闸门控制装置设置在所述固定支架的顶部。

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