电磁阀动作检测装置、电磁阀及农田灌溉阀控系统的制作方法

本技术涉及农田灌溉阀控领域，具体的说，涉及了一种电磁阀动作检测装置、电磁阀及农田灌溉阀控系统。

背景技术：

1、在我国西北地区和东北地区地广人稀，农业发展主要以种植业为主。通常需要根据农田实际情况进行灌溉，常用的灌溉方式有：漫灌、浇灌、滴灌、喷灌的方式进行灌溉；在进行农田灌溉作业时均是采用人工手动将阀门开启与关闭的方式，但是由于农田面积较大，开启和关闭阀门时需要到农田地里去依次将各个阀门开启和关闭，这样就需要工作人员在农田地里来回行走将阀门开启和关闭。因此采用人工手动方式操作阀门的开启和关闭进行农田灌溉作业，极大地增加了工人的劳动负担及浪费时间效率低下，同时工人在操作阀门灌溉作业期间行走的时间各不相同，导致阀门不能按时开启和或关闭以及漏开漏关的现象时长发生，从而导致农田地里水肥超标资源浪费。

2、目前基于二总线（包括powerbus总线技术、m-bus总线技术、w-bus总线技术、电力线载波通信技术）的阀控系统在农业灌溉和园林灌溉中广泛使用，摆脱了人工手动控制阀门，具体参见图1。在这种系统中，一个主站下面连接n个电磁阀控制器。工作时，主站发送开关阀命令，电磁阀控制器监测总线上信号，当监测到命令中地址是发给自己的时候，电磁阀控制器控制对应的电机驱动芯片控制电磁阀开关。电磁阀控制器再给主站回复电磁阀状态。

3、cn213028008u 提供了一种基于二总线powerbus的电磁阀控制器，电磁阀控制器用于给电磁阀供电和控制电磁阀，手机接收端1通过云平台2与电磁阀控制器连接，所述电磁阀控制器包括施肥终端控制器3、信号发射器4、两条总线5、若干信号接收器6和直流电源，所述施肥终端控制器3、信号发射器4和其中一条总线5依次连接，另一条总线5与若干信号接收器6连接，每个信号接收器6与电磁阀7连接，所述信号发射器4包括信号发射端、总线输出端、usb-rs485模块电路和usb-rs232模块电路，所述信号发射端、总线输出端、usb-rs485模块电路和usb-rs232模块电路集成在信号发射器4的壳体内。

4、为了保证整个系统的稳定运行，系统末端广泛使用直流脉冲电磁阀。这种直流脉冲电磁阀属于“磁保持型”。阀门的开关信号为脉冲信号。具体操作为：给阀门一个正脉冲信号，阀门电磁头执行打开动作，给阀门一个负脉冲信号，阀门电磁头执行关闭动作。

5、现有技术的缺陷在于电磁阀控制器对阀门电磁头是否真正动作没有检测，从而导致电磁阀控制器给主站回复电磁阀状态不是真实的，无法对灌溉系统实行真正的监控、反馈和控制，进而无法保证灌溉系统的稳定运行。例如，当直流脉冲电磁阀的连接线被损坏或者阀门电磁头故障时，电磁阀控制器虽然执行开关阀命令，但直流脉冲电磁阀没有真正动作。此时启动潜水泵灌溉时，灌溉主管中水排不出来，埋在地下的灌溉主管会发生爆管，损坏农业基础设施。

6、cn205280900u提供了一种直流脉冲式电磁阀状态检测装置，当自动控制系统控制直流脉冲式电磁阀开状态时，水流通过阀体，隔膜向上隆起，检测元件置于磁场中，自动控制系统检测为低电平，此时系统显示电磁阀为开状态；当自动控制系统控制直流脉冲式电磁阀闭状态时，水流截止，隔膜向下恢复原状，磁场消失，自动控制系统检测为高电平，此时系统显示电磁阀为闭状态。但这种阀门通用性不强，不能和电磁阀解码器随意兼容，从而无法利用总线技术实现主站的远程阀控。

7、为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种电磁阀动作检测装置、电磁阀及农田灈溉阀控系统。

2、为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种电磁阀动作检测装置，包括电磁阀解码器、采样电阻、同相比例运算放大器以及开关管，所述采样电阻连接直流脉冲电磁阀的h桥电路，以将h桥电路的电流信号转换为电压信号；所述采样电阻还通过所述同相比例运算放大器连接所述开关管，以控制所述开关管的通断；所述开关管的输出端连接所述电磁阀解码器，以输出电平信号至所述电磁阀解码器，供所述电磁阀解码器基于所述开关管输出的电平信号实现对直流脉冲电磁阀的动作检测。

3、优选的，所述采样电阻的阻值为0.22欧。

4、本实用新型还提供一种带动作检测的直流脉冲电磁阀，包括电磁阀驱动芯片、阀体以及前述的电磁阀动作检测装置，所述电磁阀动作检测装置的电磁阀解码器控制所述电磁阀驱动芯片的正反向动作；所述采样电阻连接所述电磁阀驱动芯片的h桥电路，以将h桥电路的电流信号转换为电压信号。

5、本实用新型还提供一种带电磁阀动作检测的农田灌溉阀控系统，包括主站、总线、从站、直流脉冲电磁阀以及电磁阀动作检测装置，所述电磁阀动作检测装置为前述的电磁阀动作检测装置；所述主站通过总线与所述从站通信连接，所述从站与所述电磁阀动作检测装置通信连接，以向所述电磁阀动作检测装置下发动作指令以及反馈动作检测结果。

6、进一步的，本实用新型提供一种带电磁阀动作检测的农田灌溉阀控系统，包括主站、总线、从站、直流脉冲电磁阀，所述主站通过总线与所述从站通信连接，所述从站与所述直流脉冲电磁阀通信连接，其中，所述直流脉冲电磁阀为前述的带动作检测的直流脉冲电磁阀。

7、本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型采用采样电阻将电磁阀的工作电流转换为电压信号，并通过电压信号驱动开关管的导通，基于所述开关管输出的电平信号实现对直流脉冲电磁阀的动作检测，通用性强，可以和电磁阀解码器随意兼容，进而通过总线实现电磁阀解码器与主站的通信，适用于远程控制与实时监测远程阀控；且整个检测过程自动化，并不需要人员去检查电磁阀的工作状态，节约了人力成本，提高了监测效率。

技术特征：

1.一种电磁阀动作检测装置，其特征在于：包括电磁阀解码器、采样电阻、同相比例运算放大器以及开关管，所述采样电阻连接直流脉冲电磁阀的h桥电路，以将h桥电路的电流信号转换为电压信号；所述采样电阻还通过所述同相比例运算放大器连接所述开关管，以控制所述开关管的通断；所述开关管的输出端连接所述电磁阀解码器，以输出电平信号至所述电磁阀解码器，供所述电磁阀解码器基于所述开关管输出的电平信号实现对直流脉冲电磁阀的动作检测。

2.根据权利要求1所述的一种电磁阀动作检测装置，其特征在于：所述采样电阻的阻值为0.22欧。

3.根据权利要求1或2所述的一种电磁阀动作检测装置，其特征在于：所述同相比例运算放大器包括运算放大器、第一电阻和第二电阻，所述第一电阻串联在所述运算放大器的反向输入端和地之间，所述第二电阻并联在所述运算放大器的输出端和反相输入端之间；所述运算放大器的同相输入端上设置有rc滤波电路，通过所述rc滤波电路连接所述采样电阻。

4.一种带动作检测的直流脉冲电磁阀，其特征在于：包括电磁阀驱动芯片、阀体以及权利要求1至3任一项所述的电磁阀动作检测装置，所述电磁阀动作检测装置的电磁阀解码器控制所述电磁阀驱动芯片的正反向电压输出；所述采样电阻连接所述电磁阀驱动芯片的h桥电路，以将h桥电路的电流信号转换为电压信号。

5.一种带电磁阀动作检测的农田灌溉阀控系统，其特征在于：包括主站、总线、从站、直流脉冲电磁阀以及电磁阀动作检测装置，所述电磁阀动作检测装置为权利要求1至3任一项所述的电磁阀动作检测装置；所述主站通过总线与所述从站通信连接，所述从站与所述电磁阀动作检测装置通信连接，以向所述电磁阀动作检测装置下发动作指令以及反馈动作检测结果。

6.一种带电磁阀动作检测的农田灌溉阀控系统，其特征在于：包括主站、总线、从站、直流脉冲电磁阀，所述主站通过总线与所述从站通信连接，所述从站与所述直流脉冲电磁阀通信连接，其中，所述直流脉冲电磁阀为权利要求4所述的带动作检测的直流脉冲电磁阀。

技术总结
本技术提供一种电磁阀动作检测装置、电磁阀及农田灌溉阀控系统，包括电磁阀解码器、采样电阻、同相比例运算放大器以及开关管；所述采样电阻连接直流脉冲电磁阀的H桥电路，以将H桥电路的电流信号转换为电压信号；所述采样电阻还通过所述同相比例运算放大器连接所述开关管，以控制所述开关管的通断；所述开关管的输出端连接所述电磁阀解码器，以输出电平信号至所述电磁阀解码器，供所述电磁阀解码器基于所述开关管输出的电平信号实现对直流脉冲电磁阀的动作检测；通过采样电阻将电磁阀的工作电流转换为电压信号，并通过电压信号驱动开关管的导通，基于所述开关管输出的电平信号实现对直流脉冲电磁阀的动作检测。

技术研发人员：杨文寿,秦天福,冯庆修,李攀,冉卓,何苗
受保护的技术使用者：新开普电子股份有限公司
技术研发日：20230710
技术公布日：2024/4/22