一种无线远程监控的阀门终端系统的制作方法

本发明涉及一种阀门终端系统，更具体的，涉及一种无线远程监控的阀门终端系统。

背景技术：

工业阀门在管路系统中起着控制流体通断、调节流体压力以及改变流体流动方向等功能。控制阀门的执行机构有气动、电动等方式，其控制方式通常采用有线传输。这种控制方法适用于工业厂区等普通场所，具有完善的工作条件，方便布线，提供各类动力源。对于野外、偏远等环境，不利于电缆、气管等铺设，灵活性差，且长时间暴露在野外，容易损坏，不利于维修。

一些远距离的管路传输系统中，沿管路系统分布一定数量的阀门，阀门相互之间距离远，且均距离监控中心较远。采用人工手动方式，或者基于有线传输的气动、电动等方式控制阀门，成本高。当电缆被破坏，或无法确定哪个阀门损坏，为了确认阀门的最新状态，往往需要派人员进行逐一检查，这种方式既耗费人力又耗费时间。因此很有必要采取无线的方式远程控制阀门，并且阀门终端设置有动力源、电源装置，保障其在设计寿命周期内正常工作。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种无线远程监控的阀门终端系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案：一种无线远程监控的阀门终端系统,包括电源装置、gprs通讯模块、控制单元、储压罐、传感器、阀门装置，所述电源装置包括太阳能板、蓄电池、稳压/dc-dc转换电路，所述控制单元包括cpu单元、继电器、电磁阀，所述传感器包括压力传感器、位置传感器，所述阀门装置包括执行机构、管道阀门。

进一步地，所述太阳能板为蓄电池充电，通过稳压/dc-dc转换电路为gprs通讯模块、cpu单元、继电器、电磁阀和传感器提供工作电压。

进一步地，所述储压罐内部装有压力的气体，通过气管连接至电磁阀，通过改变电磁阀的通断状态，将具有压力的气体连接至执行机构，驱动阀门开启和关闭。

进一步地，所述压力传感器，连接至储压罐出气的气管上，用于检测储压罐的气体压力，将该压力信号发送给cpu单元。

进一步地，所述位置传感器，安装在管道阀门上，用于检测管道阀门当前的启闭到位信息，将该信号发送给cpu单元。

进一步地，所述gprs通讯模块负责接收信息，并将信息传送给cpu单元，同时也接收cpu单元发送的消息，并将该消息发送出去。

进一步地，所述cpu单元根据接收的gprs通讯模块信息执行其指令，改变阀门的启闭状态、上传压力传感器和位置传感器信息，同时定期检测系统运行状态。

进一步地，所述继电器受cpu单元的控制，其触点的打开和闭合会改变电磁阀的状态，从而改变储压罐内部气体的输出状态，最终改变管道阀门的状态。

与现有技术相比，本发明的有益效果：相比人工操作或采用铺设电缆气路等方式控制阀门节省了成本，阀门的状态被外界干扰时，能够实时监测并纠正，同时解决了恶劣环境中阀门动作缺少动力源以及系统运行缺少电源的问题。

附图说明

图1是本发明的一种无线远程监控的阀门终端系统的原理图；

具体实施方式

如图1所示，一种无线远程监控的阀门终端系统，包括电源装置、gprs通讯模块、控制单元、储压罐、传感器、阀门装置，电源装置包括太阳能板、蓄电池、稳压/dc-dc转换电路，控制单元包括cpu单元、继电器、电磁阀，传感器包括压力传感器、位置传感器，阀门装置包括执行机构、管道阀门。

太阳能板、蓄电池和稳压/dc-dc转换电路为阀门终端系统持续提供稳定的工作电源。太阳能板安装在有利于阳光长时间照射的位置，当有阳光时，持续为蓄电池充电。由蓄电池为该系统直接提供电能。稳压/dc-dc转换电路将蓄电池的输出电压转换为gprs通讯模块、cpu单元以及电磁阀等器件正常工作的稳定电压。

储压罐内部储存有压力的气体，在地面挖出的安装空间将其放置。通过气管连接至电磁阀，为管道阀门的开启和关闭提供足够的驱动力，同时气管与压力传感器连接，用于反映当前储压罐内部的压力。

管道阀门安装在管路系统中，位置传感器安装在管道阀门上，用于检测阀门的启闭到位状态。

远程监控平台查看当前阀门位置状态时，通过gprs通讯模块发送阀门位置状态查询指令，阀门终端系统的gprs通讯模块接收到该指令信号，并将该指令信号传给cpu单元，cpu单元采集位置传感器当前数据，将位置传感器数据进行处理后通过gprs通讯模块发送出去，远程监控平台通过gprs通讯模块接收阀门位置状态信息；远程监控平台查看储压罐剩余压力时，通过gprs通讯模块发送储压罐压力查询指令，阀门终端系统的gprs通讯模块接收到该指令信号，并将该指令信号传给cpu单元，cpu单元采集当压力传感器当前数据，将压力传感器数据进行处理后通过gprs通讯模块发送出去，远程监控平台通过gprs通讯模块接收储压罐压力信息。

远程监控平台改变管道阀门状态时，通过gprs通讯模块发送阀门动作指令，阀门终端系统的gprs通讯模块接收到该指令信号，并将该指令信号传给cpu单元，cpu单元根据该指令信息改变继电器状态，继电器的通断状态改变电磁阀的状态，储压罐的气管与电磁阀连接，电磁阀状态改变影响气管内气体流向，该气体提供执行机构动作的驱动力，最终驱动阀门改变当前状态。cpu单元采集位置传感器的数据，当位置传感器数据反映的阀门状态信息与指令信号要求一致时，指令执行结束，cpu单元将阀门动作执行完毕指令通过gprs通讯模块发送出去，远程监控平台通过gprs通讯模块接收阀门动作执行完毕信息。

根据实际使用需要编写程序，设置cpu单元的数据采集周期和数据报警值。达到采集周期时间时，cpu采集压力传感器的数据，将该数据与压力传感器报警值比较，低于压力传感器报警值时，cpu单元发出储压罐压力低的报警信息，通过gprs通讯装置将该信息发送出去，远程监控平台通过gprs通讯模块接收到信息后，根据情况安排维护指定的储压罐；达到采集周期时间时，cpu采集位置传感器的数据，将该数据与设定的阀门到位数据值比较，该数据偏离阀门到位数据值时，cpu单元发出阀门位置错误的报警信息，通过gprs通讯装置将该信息发送出去，远程监控平台通过gprs通讯模块接收到信息后，根据情况安排维护指定的阀门。

技术特征：

技术总结
一种无线远程监控的阀门终端系统,包括电源装置、GPRS通讯模块、控制单元、储压罐、传感器、阀门装置，所述电源装置包括太阳能板、蓄电池、稳压/DC‑DC转换电路，所述控制单元包括CPU单元、继电器、电磁阀，所述传感器包括压力传感器、位置传感器，所述阀门装置包括执行机构、管道阀门。本发明的有益效果是，相比人工操作或采用铺设电缆气路等方式控制阀门节省了成本，阀门的状态被外界干扰时，能够实时监测并纠正，同时解决了恶劣环境中阀门动作缺少动力源以及系统运行缺少电源的问题。

技术研发人员：李伟立;陈林;陆赛浩;葛黎明;邢懿
受保护的技术使用者：江苏神通阀门股份有限公司;江苏东源阀门检测技术有限公司
技术研发日：2019.03.14
技术公布日：2019.05.31