智能阀门的检测系统和方法与流程

1.本发明涉及智能安防技术领域，尤其是涉及智能阀门的检测系统和方法。


背景技术：

2.目前，市场上只存在单独检测漏水或单独的开关阀门，而上述阀门只适用于开合角度在90度，无法将阀门调节到任意角度。
3.另外，当管道漏水时，上述阀门无法检测到漏水信息，也无法及时上报漏水信息，故无法使用户及时采取相应措施，从而造成水资源的浪费。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提供智能阀门的检测系统和方法，通过水浸传感器检测漏水信号并及时上报，减少水资源的浪费；通过编码器输出的电平信号使阀门开合到任意角度，从而提高用户体验。
5.第一方面，本发明实施例提供了智能阀门的检测系统，所述系统包括mcu、水浸传感器、编码器、水管阀门和减速电机；
6.所述水浸传感器、所述编码器和所述减速电机分别与所述mcu相连接，所述减速电机与所述水管阀门相连接；
7.所述水浸传感器，用于监测当前位置是否存在漏水，如果存在，则生成漏水信号，并将所述漏水信号发送给所述mcu；
8.所述编码器，用于当电机和卡爪转动时，输出电平信号，并将所述电平信号发送给所述mcu；
9.所述mcu，用于根据所述漏水信号控制所述水管阀门关闭；根据所述电平信号确定所述减速电机和所述卡爪的旋转角度；当所述旋转角度达到预设角度时，停止输出pwm信号，使所述电机驱动停止输出电流，从而使所述减速电机停止转动。
10.进一步的，所述mcu，用于根据所述漏水信号输出所述pwm信号，通过所述pwm信号控制所述电机驱动，从而控制所述减速电机正转或反转，通过所述卡爪带动所述水管阀门的转动后，控制所述水管阀门关闭。
11.进一步的，所述系统还包括路由器、云服务器和用户终端；所述路由器分别与所述mcu和所述云服务器相连接，所述云服务器与所述用户终端相连接；
12.所述云服务器，用于接收所述用户终端发送的第一打开指令信息或第一关闭指令信息，并将所述第一打开指令信息或所述第一关闭指令信息通过所述路由器发送给所述mcu；
13.所述mcu，用于根据所述第一打开指令信息或所述第一关闭指令信息控制所述水管阀门打开或关闭。
14.进一步的，所述云服务器，用于接收所述用户终端发送的设定时间，所述设定时间包括打开时间和关闭时间；根据所述打开时间生成第二打开指令信息，根据所述关闭时间
生成第二关闭指令信息；并将所述第二打开指令信息或所述第二关闭指令信息通过所述路由器发送给所述mcu；
15.所述mcu，用于根据所述第二打开指令信息或所述第二关闭指令信息控制所述水管阀门打开或关闭。
16.进一步的，所述系统还包括温湿度传感器；
17.所述温湿度传感器，与所述mcu相连接，用于检测当前环境的温度值和湿度值，并将所述温度值和所述湿度值发送给所述mcu；
18.所述mcu，用于将所述温度值与预设温度值，以及所述湿度值与预设湿度值进行比较；当所述温度值小于所述预设温度值或所述湿度值小于所述预设湿度值时，控制所述水管阀门关闭。
19.进一步的，还包括电流检测电路；
20.所述电流检测电路，与所述mcu相连接，用于在所述减速电机转动的过程中，检测电流值；
21.所述mcu，用于将所述电流值与预设电流值进行比较；当所述电流值大于所述预设电流值时，控制所述减速电机停止转动。
22.进一步的，还包括按键和指示灯；
23.所述按键，用于在用户触发的情况下，生成触发信号，并将所述触发信号发送给所述mcu；
24.所述指示灯，用于根据灯亮的不同状态显示所述智能阀门的不同工作状态；
25.所述mcu，用于根据所述触发信号控制智能阀门打开或关闭。
26.第二方面，本发明实施例提供了智能阀门的检测方法，应用于如上所述的智能阀门的检测系统，所述系统包括mcu、水浸传感器、编码器、水管阀门和减速电机；所述方法包括：
27.所述水浸传感器监测当前位置是否存在漏水，如果存在，则生成漏水信号，并将所述漏水信号发送给所述mcu；
28.当电机和卡爪转动时，所述编码器输出电平信号，并将所述电平信号发送给所述mcu；
29.所述mcu根据所述漏水信号控制所述水管阀门关闭；
30.根据所述电平信号确定所述减速电机和所述卡爪的旋转角度；
31.当所述旋转角度达到预设角度时，停止输出pwm信号，使所述电机驱动停止输出电流，从而使所述减速电机停止转动。
32.第三方面，本发明实施例提供了电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的方法。
33.第四方面，本发明实施例提供了具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，所述程序代码使所述处理器执行如上所述的方法。
34.本发明实施例提供了智能阀门的检测系统和方法，包括：mcu、水浸传感器、编码器、水管阀门和减速电机；水浸传感器、编码器和减速电机分别与mcu相连接，减速电机与水管阀门相连接；水浸传感器用于监测当前位置是否存在漏水，如果存在，则生成漏水信号，
并将漏水信号发送给mcu；编码器用于当电机和卡爪转动时，输出电平信号，并将电平信号发送给mcu；mcu用于根据漏水信号控制水管阀门关闭；根据电平信号确定减速电机和卡爪的旋转角度；当旋转角度达到预设角度时，停止输出pwm信号，使电机驱动停止输出电流，从而使减速电机停止转动；通过水浸传感器检测漏水信号并及时上报，减少水资源的浪费；通过编码器输出的电平信号使阀门开合到任意角度，从而提高用户体验。
35.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
36.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
37.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1为本发明实施例一提供的智能阀门的检测系统示意图；
39.图2为本发明实施例一提供的另一智能阀门的检测系统示意图；
40.图3为本发明实施例一提供的又一智能阀门的检测系统示意图；
41.图4为本发明实施例二提供的智能阀门的检测方法流程图。
42.图标：
43.1-mcu；2-水浸传感器；3-编码器；4-水管阀门；5-减速电机；6-温湿度传感器；7-角度传感器；8-电流检测电路；10-离合齿轮；11-传动齿轮；13-指示灯；14-按键；15-电源适配器；16-锂电池；17-rf射频电路；18-路由器；19-云服务器；20-用户终端。
具体实施方式
44.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
45.为便于对本实施例进行理解，下面对本发明实施例进行详细介绍。
46.实施例一：
47.图1为本发明实施例一提供的智能阀门的检测系统示意图。
48.参照图1，该系统包括：mcu1、水浸传感器2、编码器3、水管阀门4和减速电机5；
49.水浸传感器2、编码器3和减速电机5分别与mcu1相连接，减速电机5与水管阀门4相连接；
50.水浸传感器2，用于监测当前位置是否存在漏水，如果存在，则生成漏水信号，并将漏水信号发送给mcu1；
51.编码器3，用于当电机和卡爪转动时，输出电平信号，并将电平信号发送给mcu1；
52.这里，通过编码器3和减速电机5的齿轮，以及和卡爪的齿轮配合，可以实现在电机及卡爪齿轮转动的时候，带动编码器3进行转动，从而使编码器3产生电平信号，并发送给mcu1；其中，电平信号可以为高电平信号或低电平信号。智能阀门采用可持续旋转的结构设计以及采用卡爪的形式固定水管阀门扳手，可以同时适用于扳手阀门和碟盘阀门。
53.mcu1，用于根据漏水信号控制水管阀门关闭；根据电平信号确定减速电机和卡爪的旋转角度；当旋转角度达到预设角度时，停止输出pwm信号，使电机驱动停止输出电流，从而使减速电机停止转动；
54.其中，预设角度可以是用户终端的app预先设定的角度，将用户终端的预设角度发送给云服务器，云服务器再通过路由器将预设角度发送给mcu。
55.进一步的，参照图3，mcu1，用于根据漏水信号输出pwm信号，通过pwm信号控制电机驱动，从而控制减速电机正转或反转，通过卡爪带动水管阀门4的转动后，控制水管阀门4关闭。
56.这里，通过调整pwm的占空比，可以逐渐加大电机驱动ic的输出能力，使减速电机5的扭力逐渐增加，避免在初始时就提供最大扭力，给一些老旧的水管阀门造成损伤；离合齿轮10是在断电的情况下，实现分离卡转和减速电机5的输出齿轮，使得用户能够手动扳动水管阀门4进行开合或关闭，因为在断电情况下，卡爪和减速电机5齿轮连接在一起的话，扭力太大，不做分离的话，会使得用户无法通过手动扳动水管阀门做到开合或关闭。
57.进一步的，参照图2，该系统还包括路由器18、云服务器19和用户终端20；路由器18分别与mcu1和云服务器19相连接，云服务器19与用户终端20相连接；其中，系统还包括智能阀门，智能阀门通过路由器18与云服务器19相连接，智能阀门包括mcu1；
58.云服务器19，用于接收用户终端20发送的第一打开指令信息或第一关闭指令信息，并将第一打开指令信息或第一关闭指令信息通过路由器18发送给mcu1；
59.mcu1，用于根据第一打开指令信息或第一关闭指令信息控制水管阀门打开或关闭。
60.进一步的，云服务器19，用于接收用户终端20发送的设定时间，设定时间包括打开时间和关闭时间；根据打开时间生成第二打开指令信息，根据关闭时间生成第二关闭指令信息；并将第二打开指令信息或第二关闭指令信息通过路由器18发送给mcu1；
61.mcu1，用于根据第二打开指令信息或第二关闭指令信息控制水管阀门打开或关闭。
62.具体地，智能阀门通过wifi连接到路由器18，进而通过路由器18外网连接到云服务器19，然后用户可以通过用户终端20的app，实现远程控制水管阀门的打开或关闭；也可以通过用户终端20的app设定时间，通过云服务器19在设定时间将第二打开指令信息或第二关闭指令信息下发到智能阀门的mcu1，实现定时打开或关闭水管阀门。
63.进一步的，参照图3，该系统还包括温湿度传感器6；
64.温湿度传感器6，与mcu1相连接，用于检测当前环境的温度值和湿度值，并将温度值和湿度值发送给mcu1；
65.mcu1，用于将温度值与预设温度值，以及湿度值与预设湿度值进行比较；当温度值小于预设温度值或湿度值小于预设湿度值时，控制水管阀门4关闭。其中，预设温度值可以为-5℃。通过上述方式将水管阀门4关闭，可以防止水管因低温冻裂，导致漏水。
66.进一步的，还包括电流检测电路8；
67.电流检测电路8，与mcu1相连接，用于在减速电机5转动的过程中，检测电流值；
68.mcu1，用于将电流值与预设电流值进行比较；当电流值大于预设电流值时，控制减速电机5停止转动，从而对整机起到保护的作用。
69.进一步的，还包括按键14和指示灯13；
70.按键14，用于在用户触发的情况下，生成触发信号，并将触发信号发送给mcu1；
71.指示灯13，用于根据灯亮的不同状态显示智能阀门的不同工作状态；
72.mcu1，用于根据触发信号控制智能阀门打开或关闭。
73.具体地，当短按按键14时，生成触发信号，mcu1根据触发信号控制智能阀门打开或关闭，这个会在没有用户终端的app的情况下用到；当长按按键14(如＞3s)时，智能阀门进行wifi配网或者恢复出厂设置(如长按＞10s)。
74.指示灯13通过灯亮的不同状态显示智能阀门的不同工作状态，例如：智能阀门的工作状态为通电未组网，对应指示灯13的状态为慢闪；智能阀门的工作状态为配网中，对应指示灯13的状态为快闪；智能阀门的工作状态为正常工作，对应指示灯13的状态为常亮。
75.另外，系统还包括电源适配器15、锂电池16、传动齿轮11、角度传感器7和rf射频电路17；其中，传动齿轮11与离合齿轮10相连接；
76.电源适配器15对锂电池16充电后，锂电池16为智能阀门提供电能；
77.角度传感器7是通过编码器的转动，实现角度转化；角度传感器7用于采集水阀输出轴(卡爪部分的转动)的转动角度；mcu1接收到转动角度后，将转动角度与预设角度进行比对，判断是否已经转动到预设位置；还可以看电机是否堵转，如果已经没有角度变化，减速电机5还在持续工作，会有损坏电机的风险；
78.rf射频电路17，属于mcu1的一部分，主要用于mcu1和路由器18连接，进行网络通信的数据传输。
79.本发明实施例提供了智能阀门的检测系统，包括：mcu、水浸传感器、编码器、水管阀门和减速电机；水浸传感器、编码器和减速电机分别与mcu相连接，减速电机与水管阀门相连接；水浸传感器用于监测当前位置是否存在漏水，如果存在，则生成漏水信号，并将漏水信号发送给mcu；编码器用于当电机和卡爪转动时，输出电平信号，并将电平信号发送给mcu；mcu用于根据漏水信号控制水管阀门关闭；根据电平信号确定减速电机和卡爪的旋转角度；当旋转角度达到预设角度时，停止输出pwm信号，使电机驱动停止输出电流，从而使减速电机停止转动；通过水浸传感器检测漏水信号并及时上报，减少水资源的浪费；通过编码器输出的电平信号使阀门开合到任意角度，从而提高用户体验。
80.实施例二：
81.图4为本发明实施例二提供的智能阀门的检测方法流程图。
82.参照图4，应用于如上所述的智能阀门的检测系统，该系统包括mcu、水浸传感器、编码器、水管阀门和减速电机；该方法包括以下步骤：
83.步骤s101，水浸传感器监测当前位置是否存在漏水，如果存在，则生成漏水信号，并将漏水信号发送给mcu；
84.步骤s102，当电机和卡爪转动时，编码器输出电平信号，并将电平信号发送给mcu；
85.步骤s103，mcu根据漏水信号控制水管阀门关闭；
86.步骤s104，根据电平信号确定减速电机和卡爪的旋转角度；
87.步骤s105，当旋转角度达到预设角度时，停止输出pwm信号，使电机驱动停止输出电流，从而使减速电机停止转动。
88.本发明实施例提供了智能阀门的检测方法，包括：水浸传感器监测当前位置是否存在漏水，如果存在，则生成漏水信号，并将漏水信号发送给mcu；当电机和卡爪转动时，编码器输出电平信号，并将电平信号发送给mcu；mcu根据漏水信号控制水管阀门关闭；根据电平信号确定减速电机和卡爪的旋转角度；当旋转角度达到预设角度时，停止输出pwm信号，使电机驱动停止输出电流，从而使减速电机停止转动；通过水浸传感器检测漏水信号并及时上报，减少水资源的浪费；通过编码器输出的电平信号使阀门开合到任意角度，从而提高用户体验。
89.本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例提供的智能阀门的检测方法的步骤。
90.本发明实施例还提供一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，计算机可读介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述实施例的智能阀门的检测方法的步骤。
91.本发明实施例所提供的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
92.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
93.另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
94.所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
95.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
96.最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明
的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。