一种磁感应式阀门回讯器的检测方法与流程

本发明专利涉及回讯器领域，具体是涉一种磁感应式阀门回讯器的检测方法。

背景技术：

阀门是管路流体输送系统中控制部件，阀门回讯器为阀门开度的检测设备。其中传统的手动阀门在防爆场合有着大量的使用。然而手动阀门存在无法了解阀门开度和一段管路中的多个手动阀门是否存在忘记关闭的问题，在安全管理问题上存在很大的风险。

目前阀门回讯器大多安装在电动、气动、液动等的阀门上，对手动阀门缺乏管理。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明综合使用磁感应编码模块、控制模块、显示模块、无线通信模块、串口通信模块、信息存储模块和供电模块，采用低功耗设计，电池即可长时间供电工作。实现手动阀门开度检测、显示和远程数据上传，方便对手动阀门的统一管理，节省管理时间和人力成本。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种磁感应式阀门回讯器的检测方法，包含磁感应编码模块、控制模块、显示模块、无线通信模块、串口通信模块、信息存储模块和供电模块；所述磁感应编码模块，用于检测阀门转轴转动圈数；所述控制模块，用于编码器解码计算阀门开度，数据处理；所述显示模块，用于显示阀门开度、电量、本机地址、异常告警等信息；所述无线通信模块，用于与无线通信网关进行数据交互；所述串口通信模块，用于配置本机地址、无线通信信道号、panid、开度标定等；所述信息存储模块，用于存储本机地址、无线通信信道号、panid、开度标定等；所述供电模块，用于设备提供电能。

所述磁感应编码模块采用高精度编码器，由多个永磁铁组成的圆盘与霍尔元件组成，用于检测阀门转轴转动时编码器被触发输出的信号。

所述控制模块内置低功耗微控制器以及与其连接的通信接口，用于编码器解码，数据处理计算阀门开度；将开度信息通过spi接口电路发送给显示模块进行显示，通过ttl接口电路发送无线通信模块与无线通信网关进行远程上报开度信息。

所述显示模块采用led显示屏，用于显示阀门开度、电量、本机地址、异常告警等信息。

所述无线通信模块采用ieee802.15.4标准通信模块，与无线通信网关组成星型网或网状网，进行数据交互，可以上传阀门回讯器的状态、开度、异常等信息。

所述串口通信模块采用rs232通信接口，用于进入配置模式，可配置本机地址、无线通信信道号、panid、开度标定等。

所述信息存储模块采用存储芯片，用于存储配置信息包含本机地址、无线通信信道号、panid、开度标定等，保证断电信息不丢失。

所述供电模块采用全电池组，又支持有线直流电源。电池组供电具有防止反接、防止逆向充电、短路保护、无压降损耗等特点；直流电源为辅助供电，当使用直流电源供电时自动断开电池组供电。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.适应性强，适应多类型、多尺寸阀门；

2.实现低功耗，可以电池供电；

3.测量精度高，可以达到0.2%；

4.开度信息直观显示；

5.具有防爆特性；

6.方便阀门统一管理。

附图说明

图1是本发明提出的一种磁感应式阀门回讯器结构示意图。

图2是本发明提出的无线组网示意图。

图3是本发明提出的供电模块电路框图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1所示，为本发明的总体结构框图。本发明涉为一种磁感应式阀门回讯器的检测方法，包含磁感应编码模块、控制模块、显示模块、无线通信模块、串口通信模块、信息存储模块和供电模块；所述磁感应编码模块，用于检测阀门转轴转动圈数；所述控制模块，用于编码器解码计算阀门开度，数据处理；所述显示模块，用于显示阀门开度、电量、本机地址、异常告警等信息；所述无线通信模块，用于与无线通信网关进行数据交互；所述串口通信模块，用于配置本机地址、无线通信信道号、panid、开度标定等；所述信息存储模块，用于存储本机地址、无线通信信道号、panid、开度标定等；所述供电模块，用于提供电力支持，设备正常运行。

所述磁感应编码模块采用高精度编码器，由多个永磁铁组成的圆盘与霍尔元件组成，用于检测阀门转轴转动时编码器被触发输出的信号。磁圆盘，用于提供检测信号，根据圆盘上磁铁的分布，将圆盘划分为16个相同强度的磁场；霍尔开关，用于检测磁场强度，磁力大于阈值时触发；将每个霍尔开关的输出的信号发送给控制模块。

所述控制模块内置低功耗微控制器以及与其连接的通信接口，用于编码器解码，数据处理计算阀门开度；将开度信息通过spi接口电路发送给显示模块进行显示，通过ttl接口电路发送无线通信模块与无线通信网关进行远程上报开度信息。

所述显示模块采用spi接口led显示屏：自发光，无需背光源,高对比度度,阳光下可视；反应速度快为10微秒左右；工作温度范围为-40℃～85℃；集成gb2312汉字硬字；用于显示阀门开度、电量、本机地址、异常告警等信息。

所述无线通信模块采用ieee802.15.4标准通信模块，与无线通信网关组成星型网或网状网，进行数据交互，可以上传阀门回讯器的状态、开度、异常告警等信息。

所述串口通信模块采用rs232通信接口，用于进入配置模式，可配置本机地址、无线通信信道号、panid、开度标定等。

所述信息存储模块采用存储芯片，用于存储配置信息包含本机地址、无线通信信道号、panid、开度标定等，保证断电信息不丢失。

如图2所示，无线组网示意图。

管路上的阀门回讯器由工业无线网络连接到无线通信网关；通过tcp/ip协议连接管理平台。可以在平台上管理显示阀门回讯器的状态信息、异常提示；远程指挥阀门的开关顺序，方便管理。

如图3所示，为供电模块电路框图。

所述供电模块采用全电池组，又支持有线直流电源。电池组供电具有防止反接、防止逆向充电、短路保护、无压降损耗等特点；直流电源为辅助供电，当使用直流电源供电时自动断开电池组供电。

电池组选择两节一次锂亚电池串联连接，电池组电压：5v～7.2v。只连接电池组到p1接口时，mos管q1、q2、q3导通，q4截止，此时有电池组供电。当连接直流电源到p2接口时，mos管q4截止，q1、q2、q3导通，电池组断开供电，改为由直流电源供电。

技术特征：

1.一种磁感应式阀门回讯器的检测方法，其特征在于：

包含磁感应编码模块、控制模块、显示模块、无线通信模块、串口通信模块、信息存储模块和供电模块；所述磁感应编码模块，用于检测阀门转轴转动圈数；所述控制模块，用于编码器解码计算阀门开度，数据处理；所述显示模块，用于显示阀门开度、电量、本机地址、异常告警等信息；所述无线通信模块，用于与无线通信网关进行数据交互；所述串口通信模块，用于配置本机地址、无线通信信道号、panid、开度标定等；所述信息存储模块，用于存储本机地址、无线通信信道号、panid、开度标定等；所述供电模块，用于设备提供电能。

2.根据权利要求1所述的一种磁感应式阀门回讯器，其特征在于：

所述磁感应编码模块采用高精度编码器，由多个永磁铁组成的圆盘与霍尔元件组成，用于检测阀门转轴转动时编码器被触发输出的信号。

3.根据权利要求1所述的一种磁感应式阀门回讯器，其特征在于：

所述控制模块内置低功耗微控制器以及与其连接的通信接口，用于编码器解码，数据处理计算阀门开度；将开度信息通过spi接口电路发送给显示模块进行显示，通过ttl接口电路发送无线通信模块与无线通信网关进行远程上报开度信息。

4.根据权利要求1所述的一种磁感应式阀门回讯器，其特征在于：

所述显示模块采用led显示屏，用于显示阀门开度、电量、本机地址、异常告警等信息。

5.根据权利要求1所述的一种磁感应式阀门回讯器，其特征在于：

所述无线通信模块采用ieee802.15.4标准通信模块，与无线通信网关组成星型网或网状网，进行数据交互，可以上传阀门回讯器的状态、开度、异常等信息。

6.根据权利要求1所述的一种磁感应式阀门回讯器，其特征在于：

所述串口通信模块采用rs232通信接口，用于进入配置模式，可配置本机地址、无线通信信道号、panid、开度标定等。

7.根据权利要求1所述的一种磁感应式阀门回讯器，其特征在于：

所述信息存储模块采用存储芯片，用于存储配置信息包含本机地址、无线通信信道号、panid、开度标定等，保证断电信息不丢失。

8.根据权利要求1所述的一种磁感应式阀门回讯器，其特征在于：

所述供电模块采用全电池组，又支持有线直流电源。电池组供电具有防止反接、防止逆向充电、短路保护、无压降损耗等特点；直流电源为辅助供电，当使用直流电源供电时自动断开电池组供电。

技术总结
本发明公开了一种磁感应式阀门回讯器的检测方法，包含磁感应编码模块、控制模块、显示模块、无线通信模块、串口通信模块、信息存储模块和供电模块；所述磁感应编码模块，用于检测阀门转轴转动圈数；所述控制模块，用于编码器解码计算阀门开度；所述显示模块，用于显示阀门开度、电量、异常告警等信息；所述无线通信模块，用于与无线通信网关进行数据交互；所述串口通信模块，用于配置本机信息；所述供电模块，用于设备提供电能。本发明设计了一种磁感应式阀门回讯器的检测方法，可以检测阀门的开度，解决了手动阀门开度直观显示和状态上传，方便管路阀门的统一管理。

技术研发人员：田越;陈鹏;贺喆;冯磊
受保护的技术使用者：奥维飞越通信有限公司
技术研发日：2020.04.26
技术公布日：2020.07.10