一种管道机械阀门开关监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及监控领域，更具体地，涉及一种管道机械阀门开关监测系统。
【背景技术】
[0002]对比新型的电动阀门，机械阀门使用寿命长，可靠性强，所以目前供水、供气很多管道阀门目前仍然大量使用机械式阀门，日常维护由人工进行开启或者关闭，这种维护方式固然可行，但其维护所需的人工成本大。
[0003]现有技术中，有关阀门监测方面的技术主要是集中在对阀门存垢、阀内水质等内容的监测，还有技术是采用视频方式来进行监控；也有文献提出阀门采集模块使用红外接近开关，采集光栅明暗变化获取数字脉冲信号实现阀门的监控。
[0004]采用视频监控阀门的实施成本高，对周边环境要求高，实现视频在线传输需具备带宽要求，准确度依靠视频监控中的计算机软件判断，且难以实现针对埋于管道内的机械阀门状态监控。而使用光栅明暗变化获取脉冲仅只能监控到阀门状态变化却无法明确标识阀门当前操作是“开启”还是“关闭”。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷(不足)，提供一种管道机械阀门开关监测系统。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：
[0007]—种管道机械阀门开关监测系统，用于监测安装在管道上的阀门，其中阀门通过阀门支撑柱安装在管道上，还包括主控制模块、监测传感模块、供电模块和无线通讯模块；所述监测传感模块的输出端于主控制模块的输入端连接，主控制模块与无线通讯模块连接，供电模块向主控制模块供电；所述监测传感模块安装在阀门上。
[0008]本实用新型的监测系统可以实现对大型手动旋转手轮的管道阀门开关状态监测，且适用于手动轮盘与管道间有上下距离伸缩的阀门及无距离伸缩的阀门两种情况。通过监测传感模块监测机械阀门的旋转方向，并将信号发送至主控制模块，再通过无线通讯模块与远程控制端进行通信。
[0009]优选的，所述供电模块为锂电池。
[0010]优选的，所述主控制模块为MSP430系列单片机或其他同类的低功耗型单片机，为充分利用有限的电量，在使用单片机时启用单片机的休眠、运行两种工作状态。系统通过对外部重要功耗单元进行电源管理控制。主控制模块周期性循环于休眠、运行两个状态，当主控制模块工作在运行状态时开启外围设备电源，获取外围设备数据及状态信息，对通信数据进行分析处理输出并对模块进行状态控制，当主控制模块在休眠状态时则关闭所有外设电源，自身则进入休眠状态等待定时唤醒。
[0011]优选的，所述主控制模块、供电模块和无线通讯模块集成在一个壳体内，该壳体通过扣锁安装在阀门支撑柱上；其中的扣锁为可调节腕形扣锁，将主控制模块、供电模块和无线通讯模块集成在一个壳体内，方便安装。
[0012]优选的，所述监测传感模块为双接近开关，包括接近开关触发单元和接近开关接收单元；其中接近开关触发单元安装在阀门上，接近开关接收单元安装在壳体上，且与主控制模块连接。
[0013]在实际使用过程中，监测传感模块主要是根据具体使用环境选取合适的接近开关，可使用无源接近开关、涡流式接近开关、电容式接近开关，光电式接近开关等。
[0014]优选的，所述无线通讯模块为GPRS/3G/4G模块，并通过串行接口与主控制模块连接。
[0015]优选的，所述壳体上还装设无线通信天线单元，增强无线信号的传输。
[0016]与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：
[0017]1、本实用新型提供的一种管道机械阀门开关状态远程监测系统，可用于远程实时监测管道阀门的开启关闭状态，比如供水、供气阀门，第一时间通知阀门的开启与关闭状态，可避免人为原因导致阀门开启后忘记关闭或关闭不牢造成的不良后果。
[0018]2、本实用新型的管道机械阀门开关状态远程监测系统针对管道阀门的固定性，本方法使用GPRS模块及配套天线，支持远程无线通信。
[0019]3、本实用新型的管道机械阀门开关状态远程监测系统使用可调节腕形扣锁装置将控制器固定于阀门支撑柱，上方手轮处的接近开关触发单元固定于手轮支撑柱下方，不影响手轮盘的正常操作，并将壳体上的接近开关接收单元对准接近开关触发单元。
[0020]4、本实用新型的管道机械阀门开关状态远程监测系统是基于超低功耗设计，低功耗控制器通过实时获取接近开关的触发顺序来判断阀门的旋转方向，控制器计算并记录阀门的开启或关闭的状态变化过程，然后通过无线传输模块将当前阀门状态上传到阀门监控中心，完成对管道机械阀门状态的监测。
【附图说明】
[0021]图I为本实用新型的系统连接图。
[0022]图2为本实用新型的系统的结构框图。
【具体实施方式】
[0023]附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
[0024]对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。
[0025]图中，I-供电模块、2-主控制模块、3-无线通讯模块、4-接近开关接收单元、5-无线通信天线单元、6-接近开关触发单元、7-扣锁、8-阀门支撑柱。
[0026]如图所示，一种管道机械阀门开关监测系统，用于监测安装在管道上的阀门，其中阀门通过阀门支撑柱安装在管道上，还包括主控制模块、监测传感模块、供电模块和无线通讯模块；所述监测传感模块的输出端于主控制模块的输入端连接，主控制模块与无线通讯模块连接，供电模块向主控制模块供电；所述监测传感模块安装在阀门上。
[0027]本实用新型的监测系统可以实现对大型手动旋转手轮的管道阀门开关状态监测，且适用于手动轮盘与管道间有上下距离伸缩的阀门及无距离伸缩的阀门两种情况。通过监测传感模块监测机械阀门的旋转方向，并将信号发送至主控制模块，再通过无线通讯模块与远程控制端进行通信。
[0028]在本实施例中，所述供电模块为锂电池，主控制模块为MSP430系列单片机或其他同类的低功耗型单片机，为充分利用有限的电量，在使用单片机时启用单片机的休眠、运行两种工作状态。系统通过对外部重要功耗单元进行电源管理控制。主控制模块周期性循环于休眠、运行两个状态，当主控制模块工作在运行状态时开启外围设备电源，获取外围设备数据及状态信息，对通信数据进行分析处理输出并对模块进行状态控制，当主控制模块在休眠状态时则关闭所有外设电源，自身则进入休眠状态等待定时唤醒。
[0029]系统采用待机与通信两种工作模式，待机状态监测到阀门状态变化，则进入通信模式，开启通信模块电源，并通过无线通讯模块上报阀门状态。
[0030]同时为了便于安装，将主控制模块、供电模块和无线通讯模块集成在一个壳体内，且壳体通过扣锁安装在阀门支撑柱上。
[0031]在实际使用过程中，监测传感模块主要是根据具体使用环境选取合适的接近开关，可使用无源接近开关、涡流式接近开关、电容式接近开关，光电式接近开关等。在本实施例中，所述监测传感模块为双接近开关，包括接近开关触发单元和接近开关接收单元；其中接近开关触发单元安装在阀门上，接近开关接收单元安装在壳体上，且与主控制模块连接。
[0032]本实施例使用双接近开关来判断机械手轮旋转方向，依据接近开关触发单元顺序来判断当前阀门是开启还是关闭；根据双接近开关的触发次数及顺序，还可以获得手轮旋转方向及圈数，从而判断出阀门当前开启程度。
[0033]为了提高无线的传输能力，所述无线通讯模块为GPRS/3G/4G模块，并通过串行接口与主控制模块连接。且在壳体上还装设无线通信天线单元，增强无线信号的传输。
[0034]本实用新型的管道机械阀门开关监测系统现有技术中针对管道机械阀门不足之处。本系统基于低功耗设计实现对阀门操作动作的：开启和关闭实时监测功能。
[0035]显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
【主权项】
1.一种管道机械阀门开关监测系统，用于监测安装在管道上的阀门，其中阀门通过阀门支撑柱安装在管道上，其特征在于，还包括主控制模块、监测传感模块、供电模块和无线通讯模块；所述监测传感模块的输出端与主控制模块的输入端连接，主控制模块与无线通讯模块连接，供电模块向主控制模块供电；所述监测传感模块安装在阀门上。2.根据权利要求I所述的管道机械阀门开关监测系统，其特征在于，所述供电模块为锂电池。3.根据权利要求I所述的管道机械阀门开关监测系统，其特征在于，所述主控制模块为MSP430系列单片机。4.根据权利要求I所述的管道机械阀门开关监测系统，其特征在于，所述主控制模块、供电模块和无线通讯模块集成在一个壳体内，该壳体通过扣锁安装在阀门支撑柱上。5.根据权利要求4所述的管道机械阀门开关监测系统，其特征在于，所述监测传感模块为双接近开关，包括接近开关触发单元和接近开关接收单元；其中接近开关触发单元安装在阀门上，接近开关接收单元安装在壳体上，且与主控制模块连接。6.根据权利要求4所述的管道机械阀门开关监测系统，其特征在于，所述无线通讯模块为GPRS/3G/4G模块。7.根据权利要求4所述的管道机械阀门开关监测系统，其特征在于，所述壳体上还装设无线通信天线单元。
【专利摘要】本实用新型公开一种管道机械阀门开关监测系统，用于监测安装在管道上的阀门，其中阀门通过阀门支撑柱安装在管道上，还包括主控制模块、监测传感模块、供电模块和无线通讯模块；所述监测传感模块的输出端于主控制模块的输入端连接，主控制模块与无线通讯模块连接，供电模块向主控制模块供电；所述监测传感模块安装在阀门上。本实用新型的监测系统可以实现对大型手动旋转手轮的管道阀门开关状态监测，且适用于手动轮盘与管道间有上下距离伸缩的阀门及无距离伸缩的阀门两种情况。通过监测传感模块监测机械阀门的旋转方向，并将信号发送至主控制模块，再通过无线通讯模块与远程控制端进行通信。
【IPC分类】F16K37/00
【公开号】CN205155328
【申请号】CN201520861071
【发明人】陈龙飞, 傅仁轩
【申请人】广州杰赛科技股份有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月2日