一种智能关闸系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及管道阀门控制系统，具体涉及一种智能关闸系统。
【背景技术】
[0002]目前我国各个地区大部分使用管道输送的方式来进行居民日常生活用水的输送。随着时间的推移，不少地方的输水管已经出现了较为严重的老化和破损现象，存在严重的安全隐患以及水资源浪费的现象。而由于城市的供水系统已经基本成型，且供水管道由于大多位于地下，导致这些老化或破损的管道无法及时有效地维修和更换，一旦遇到某些突发情况，这些老化或破损的管道便及有可能会发生爆裂，造成极大的安全隐患。爆裂的水管不仅造成水资源的极大浪费，而且一旦管道发生爆裂，在影响大量居民用水的同时，还会造成严重的积水甚至在冬季结冰，同时影响居民的出行，造成严重的交通安全隐患。如果支线管道爆裂，由于出水量较少，不太容易为人所知，易造成长时间漏水。而如果干路管道爆炸，由于很高的水压，将产生巨大的爆炸，对生命财产造成严重的损失，影响交通秩序。而传统依靠居民发现水管爆裂报修的模式耗时长，不方便，无法在最短的时间内关闭漏水管道的阀门，以达到尽可能的减少财产损失。为了及时关闭漏水管道的阀门，并且便于市政人员及时确定漏点，这就需要结合互联网准确高效的特点，加强管道的信息化管理。
【发明内容】
[0003]为了解决现有技术中的问题，本实用新型提出一种便于及时关闭漏水管道，减少水资源的浪费，同时便于市政人员及时确定漏点并维修的智能关闸系统。
[0004]为了实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案为:包括设置在管道上的电动阀门和能够检测管道水压的压力传感器，电动阀门连接有能够控制电动阀门的单片机，所述压力传感器连接至单片机，所述单片机上设置有GPS定位装置和无线信号收发装置，所述电动阀门、无线信号收发装置和单片机连接至电源，所述单片机能够通过压力传感器的压力信号控制电动阀门，同时通过无线信号收发装置将水压力信号和位置信号发送给水管监测管理平台，并且通过无线信号收发装置接收来自水管监测管理平台的信号并控制电动阀门。
[0005]所述电动阀门直径小于等于60mm的，由锂离子电池提供电源；电动阀门直径大于60mm的，由外接电网电源供电，并以大型锂离子电池作为应急电源。
[0006]所述单片机通过电磁继电器连接电动阀门。
[0007]所述智能关闸系统通过管道连接器设置在管路上，所述管道连接器设有密闭的仪器舱，所述电动阀门、单片机、GPS定位装置、电磁继电器和无线信号收发装置集成设置在所述仪器舱内。
[0008]所述管道连接器为圆弧过渡形部件，管道连接器内部设有仪器舱，仪器舱包括两个空腔，一个空腔内设置有电动阀门，且该空腔与管路连通；另一个空腔内设置有单片机、GPS定位装置和无线信号收发装置，单片机通过电动阀门驱动模块与电动阀门连接。
[0009]所述电动阀门为嵌入式阀门，电动阀门驱动模块型号为L298N。
[0010]所述单片机型号为STM32F103RCT6。
[0011 ] 所述无线信号收发装置采用S頂900AGSM芯片。
[0012]与现有技术相比，本实用新型通过压力传感器感知水压的变化，水管爆裂时管道水压急剧下降，单片机采集压力传感器的压力信号并控制电动阀门关闭，大大减少了从水管爆裂到关闭阀门的时间，减少了水资源的浪费；单片机上设有GPS定位装置，无线信号收发装置将水压力信号和位置信号发送给水管监测管理平台，将水管爆裂的位置信息报告给水管监测管理员，便于维修人员到达正确地点维修，无线信号收发装置能够接收来自水管监测管理平台的信号，并传输给单片机控制电动阀门，实现远程操作。本实用新型采用自动化控制，减少了人力与物力的投入，并且提高了监管的可靠性，避免了因人为失误造成的损失，能够迅速计算得出漏水地点，便于维修人员到达正确地点维修，减少了断水时间，减低了对具民生活的影响，能够实时化信息化管理，供水部门可详细的了解所供水段的水压实时监测信息。
[0013]进一步，电动阀门采用两种方式供电，直径在60mm以下的，由锂离子电池提供能源，60mm以上的，直接从当地电网中供电，并以大型锂离子电池作为大规模停电时的应急能源，保证了紧急状态下的阀门工作稳定性。
[0014]更进一步，针对直径较大的管道，针对不同的规格不同功率的电动阀门，采用电磁继电器分级控制辅助调节电动阀门，避免单片机传出的电流不足以启动电动阀门的问题。
[0015]进一步，通过管道连接器将智能关闸系统连接在管路上，并且将能关闸系统集成在密闭的仪器舱，避免了装置进水，保证了整个装置的稳定性。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合具体的实施例和说明书附图对本实用新型作进一步的解释说明。
[0018]参见图1，本实用新型包括设置在管道上的电动阀门J3和能够检测管道水压的压力传感器J2，电动阀门J3连接有能够控制电动阀门的单片机U1，压力传感器J2连接至单片机U1，单片机U1上设置有GPS定位装置XI和无线信号收发装置J1，电动阀门J3、无线信号收发装置J1和单片机U1连接至电源J4，单片机U1能够通过压力传感器J2检测的压力信号控制电动阀门J3，同时通过无线信号收发装置J1将水压力信号和位置信号发送给水管监测管理平台，并且通过无线信号收发装置J1接收来自水管监测管理平台的信号并控制电动阀门J3。电动阀门J3直径小于等于60mm的，由锂离子电池提供电源；电动阀门J3直径大于60mm的，由外接电网电源供电，并以大型锂离子电池作为应急电源。单片机U1通过电磁继电器RL1连接电动阀门J3。智能关闸系统通过管道连接器设置在管路上，管道连接器设有密闭的仪器舱，电动阀门J3、单片机Ul、GPS定位装置X1、电磁继电器RL1和无线信号收发装置J1集成设置在所述仪器舱内，管道连接器为圆弧过渡形部件，管道连接器内部设有仪器舱，仪器舱包括两个空腔，一个空腔内设置电动阀门J3，且该空腔与管路连通；另一个空腔内设置有单片机U1、GPS定位装置XI和无线信号收发装置J1，单片机U1通过电动阀门驱动模块Q1与电动阀门J3连接。电动阀门J3为嵌入式阀门，电动阀门驱动模块Q1为L298N。单片机U1型号为STM32F103RCT6，无线信号收发装置J1采用S頂900AGSM芯片。
[0019]本实用新型的具体工作流程:水管破裂，管内压力骤降，压力变化引起压力传感器J2的输出电流变化率剧增，单片机U1接收压力传感器J2的信号后，通过其已编好的程序，控制电动阀门J3关闭，同时单片机U1接收到信号后经过程序命令无线信号收发装置J1发出信息，将管道破裂信息和GPS定位装置XI采集的位置信息发送到控水系统管理平台，自来水公司的计算机查出破裂地点，并派人进行维修，维修完毕后，由自来水公司的主计算机向控制电动阀门J3的单片机U1发出指令，接收到指令的单片机U1控制电动阀门J3打开，恢复供水。
[0020]在水管爆裂瞬间，水管内压强会瞬间骤减。基于此原理，本系统在现有水管内嵌入压力传感器J2，探测水管内的压强。当水管爆裂，管内压力骤降时，引发压力传感器J2动作，并通过与压力传感器J2相连的无线信号收发装置J1发射讯息传输到最近的自电动阀门与自来水公司。电动阀门J3上连接有单片机U1，单片机U1在接收到压力传感器J2发出的信号后，便会自动控制电动阀门J3关闭，切断漏水处的水流，迅速使漏水处减少甚至停止漏水。同时，通过无线信号收发装置J1与自来水公司的计算机组成一个自来水管的局域网。通过这个无线局域网，将所有的的水管段的实时监测信息以自来水管理中心连接起来达到实时资源共享、智能监控与管理。自来水公司可以搜集各传感器采集的数据并进行分析，根据冲击振动在水管上传播会衰减的特性，计算机可计算来自阀门的实时信号，自来水公司可以迅速得知水管爆裂的地点，并且及时派人去进行维修。这样可以大大节省水管爆裂后关闭阀门的时间，从而减少水资源的浪费。在维修完成后，由自来水公司的计算机客户端向关闭的阀门的终端发出指令，让其重新开启，维持正常功能。
[0021]本实用新型系统主要由以