专利名称：无线阀门远程控制系统及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种远程控制领域，特别是一种无线阀门远程控制系统及其控 制方法。
背景技术：
通过远程控制分散在各个地方的目标阀门可以大大减少日常的维护费用， 提高管理水平。传统的远程控制通常是基于有线传输，无线传输方式进行远端 控制。有线传输方式，受控距离远，但受到铺设线缆的限制，灵活性差。无线 传输方式可以在无线电的有效传输距离任意布设受控阀门，但是受控距离有限。 在控制端和受控端之间是否有一种有效的连接方式，即保证受控设备安装的灵 活性，又可以不受间隔距离的限制。我们注意到，随着GSM/GPR,S等无线通讯网络的发展，网络覆盖面积越来越 广，通讯资费也不断下降，那是否可以有效地利用这种网络资源来实现远程控 制发明内容本发明的目的就在于提供一种安装方便，受控距离远的基于无线通讯网络的阀门远程控制系统及其。本发明所采用的技术方案是 一种无线阀门远程控 制系统，包括控制中心、个人无线通讯设备和无线阀门远程控制终端，所述的 控制中心与无线阀门远程控制终端通过无线通讯网络进行数据通讯，所述的无 线远程控制终端采用GSM短信、GPRS、 CDMA或DTMF数据传输方式与控制中心、
个人无线通讯设备通过无线通讯网络传输数据。无线阀门远程控制装置包括无线阀门远程控制终端、驱动阀门幵启量和关 闭量的阀门执行器和各类传感器，所述的阀门执行器、传感器分别与无线阀门 远程控制终端连接。无线阀门远程控制终端包括无线通讯模块、主控单元、外部参数采集模块、 控制信号输出模块，各类外部传感器与外部参数采集模块连接，所述的无线通 讯模块与主控单元双向通讯连接，主控单元与外部参数采集模块以及控制信号 输出模块连接，无线通讯模块接收远程的控制指令并将指令传递给主控单元， 外部参数采集模块采集外部传感器的数据输送给主控单元，主控单元根据预先 设定的控制程序或者接收到的控制指令通过无线通讯模块回传数据，或者通过 控制信号输出模块输出控制信号控制阀门执行器。传感器包括阀位传感器和阀杆力矩传感器。传感器还包括环境温度传感器、 机内温度传感器、环境湿度传感器、介质温度传感器、介质压力传感器、介质 流速传感器、龟源稳定系数传感器。无线阀门远程控制终端以短信、GPRS/CDMA无线网络数据传输方式接收远程的控制中心或者个人无线通讯设备的控制指令控制阀门执行器进行工作，并根 据需要上传各种数据，所述的无线通讯模块和主控单元之间设置读取电话按键音的DTMF模块，无线通讯模块接收电话按键音后发送给DTMF模块，DTMF模块 转化为控制指令后发送给主控单元，主控单元和无线通讯模块之间设置有一个 将主控单元发出的工作状况信息转化为语音的语音模块，语音模块通过无线通 讯模块将语音发送出去。进一步优化本系统中的无线阀门远程控制终端，主控单元还分别与显示模
块、数据存储模块、输入控制模块、串口通讯模块以及红外通讯模块连接。显 示模块可以实时地的本终端的状态信息，数据存储模块可以存储一定时段的运 行数据，按定制定时间或按需上传，输入控制模块方便用户进行就地调试，用 户也可以通过串口通讯模块外接控制器，或者通过上面的红外通讯模块与红外 手操器连接，对本远程控制终端进行控制调试。控制中心实时对所有或者任意一个无线阀门远程控制终端下发指令，无线 阀门远程控制终端根据指令发出控制信号控制阀门执行器开启关闭的阀门量， 或者上传无线阀门远程控制终端采集的各种工作和环境参数；无线远程控制终 端还同时与个人无线通讯设备进行数据传输，接收指令，上传数据；无线远程控制终端还可以根据预先设置的程序自体控制，在系统异常时发出报警信息。控制中心将无线阀门远程控制装置的位置在地理信息系统GIS模块的电子地图上显示。 .本发明的有益效果是本无线阀门远程控制系统基于现有的无线通讯网络， 具有传输距离不受限制，只要网络覆盖即可，数据传送成本低廉，实时性强等 特点。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 图l是本发明的结构框图。图2是本发明的组网工作原理图。
具体实施方式
如图l、 2所示的种无线阀门远程控制系统，包括控制中心、个人无线通讯 设备和无线阔门远程控制终端，所述的控制中心与无线阀门远程控制终端通过无线通讯网络进行数据通讯，所述的无线远程控制终端采用GSM短信、GPRS、 CDMA或DTMF数据传输方式与控制中心、个人无线通讯设备通过无线通讯网络传 输数据。如图1所示的无线阀门远程控制装置包括无线阀门远程控制终端、驱 动阀门开启量和关闭量的阀门执行器和各类传感器，所述的阀门执行器、传感 器分别与无线阀门远程控制终端连接。无线阀门远程控制终端包括无线通讯模 块、主控单元、外部参数采集模块、控制信号输出模块，外部参数采集模块与 传感器连接，无线通讯模块与主控单元双向通讯连接，主控单元与外部参数采 集模块以及控制信号输出模块连接，无线通讯模块接收远程的控制指令并将指 令传递给主控单元，外部参数采集模块采集外部传感器的数据送给主控单元， 主控单元根据预先设定的控制程序或者接收到的控制指令通过无线通讯模块回 传数据，或者通过控制信号输出模块输出控制信号控制阀门执行器动作。无线阀门远程控制终端以短信、GPRS/C固A无线网争数据传输方式接收远程 的控制中心或者个人无线通讯设备的控制指令控制阀门执行器进行工作，并根 据需要上传各种数据，所述的无线通讯模块和主控单元之间设置读取电话按键 音的DTMF模块，无线通讯模块接收电话按键音后发送给DTMF模块，D頂F模块 转化为控制指令后发送给主控单元。主控单元和无线通讯模块之间设置有一个 将主控单元发出的工作状况信息转化为语音的语音模块，语音模块通过无线通 讯模块将语音发送出去。主控单元还分别与显示模块、数据存储模块、输入控 制模块、串口通讯模块以及红外通讯模块连接。传感器包括阀位传感器和阀杆力矩传感器、环境温度传感器、机内温度传 感器、环境湿度传感器、介质温度传感器、介质压力传感器、介质流速传感器、 电源稳定系数传感器。一种无线阀门远程控制方法，控制中心实时对所有或者任意一个无线阀门
远程控制终端下发指令，无线阀门远程控制终端根据指令发出控制信号控制阀 门执行器开启关闭的阀门量，或者上传无线阀门远程控制终端采集的各种工作 和环境参数；无线远程控制终端还同时与个人无线通讯设备进行数据传输，接 收指令，上传数据；无线远程控制终端还可以根据预先设置的程序自体控制， 在系统异常时发出报警信息。控制中心将无线阀门远程控制装置的位置在地理 信息系统G I S模块的电子地图上显示。这样做使得各个远程控制终端控制的 阀门的位置显示的更为直观，可以方便控制中心的人员更好的识别并监控远程 控制终端控制的受控设备的工作状态。本无线阀门远程控制系统的工作模式有系统组网模式工作或单台独立模式 工作。系统组网模式如图2所示，无线阀门远程控制终端的控制中心通过GSM/GPRS/CDMA无线网络以GSM、 GPRS、 CDMA或DTMF数据传输方式与分散在不 同地点的无线阀门远程控制,终端进行通讯实时下发系统广播指令，或考对任一 终端实时下发指令，控制中心还可以随时或分时采集整个系统的每个远程控制 终端的数据，以反映系统运行状态；这些数据包括1)、阀位当前值；2)、阀 杆当前拉力、推力或扭矩；3)、阀体当前环境温度；4)、阀体当前环境湿度；5)、 阀体当前内腔温度；6)、阀体当前机械参数；7)、介质参数(温度、压力、流 速等)；8)、供电电压、电流；9)、电源稳定性；10)、控制器内部温度；11)、 无线信号强度；12)、控制误差。无线阀门远程控制终端的控制模式1)、接收远程的个人通讯设备如手机、 通过GSM/GPRS/CDMA上网的笔记本电脑或者PDA等发出的控制指令，并根据需 要向其传输各种实时状态信息，报警信息，指令执行情况等；2)、通过红外手 操器就地控制；3)、控制中心实时控制；4)、通过信号处理单元的预设程序自 体控制。
无线阀门远程控制终端的功能如下1)、无线通讯模块实时接收中心或者基于GSM/GPRS/CDMA的个人通讯设备下达的各种指令；2)、数据采集模块通过连接在其上的各种传感器实时采集各种数据、信息处理单元根据预先设定的程 序和接收到的控制指令分析处理采集到的数据通过控制信号输出模块输出控制信号控制受控设备或者向控制中心、基于GSM/GPRS/CDMA的个人通讯设备上传 各种数据；3)、当信息处理单元检测到异常信号时及时发送各种报警信息；4)、 用户可自行编制输入十套至三十套时序控制程序；5)、可远程输入和修改用户 程序，6)、通过红外通讯模块可就地用红外手操器通讯；7)、数据存储模块存 储一定时段的运行数据，并安制定时间或按需上传；8)、各种保护功能，如行 程、过载、过热、过湿、过频、漏电、掉电和欠压；9)、 LED实时显示各类状 态和故障信息。信息处理单元内的用户程序内容有1)、任意设定动作上下限值；2)、. 任意设定动作变化时序；3)、任意设定动作变化步距和梯度；4)、可设定控制方 式手动、自动、远程、就地；5)、作用方式正作用、反作用；6)、操作密 码；7)、时间校准；8)、控制信号输出模块的输出方式；4一20毫安电流、0-—5V 电压、串口； 9)、控制动作精度；10)、报警方式和时序；11)、响应速度；12)、 最高启动频率；13)、保护类型设定。控制信号输出模块信号输出方式有a)电流控制方式4一20毫安电流；b) 电压控制方式0—-5V直流电压；C)串行数据接口； d)继电器接点输出1 常开，2常闭。
权利要求
1、一种无线阀门远程控制系统，其特征是包括控制中心、个人无线通讯设备和无线阀门远程控制终端，所述的控制中心与无线阀门远程控制终端通过无线通讯网络进行数据通讯，所述的无线远程控制终端采用GSM短信、GPRS、CDMA或DTMF数据传输方式与控制中心、个人无线通讯设备通过无线通讯网络传输数据。
2、 根据权利要求l所述的无线阀门远程控制系统，其特征是所述的无线阀门远程控制装置包括无线阀门远程控制终端、驱动阀门开启量和关闭量的阀 门执行器和各类传感器，所述的阀门执行器、传感器分别与无线阀门远程控制 终端连接。
3、 根据权利要求2所述的无线阀门远程控制系统，其特征是所述的无线阀门远程控制终端包括无线通讯模块、主控单元、外部参数采集模块、控制信 号输出.模块，各类外部传感器与外部参数采集模块连接，所述的无线通讯模块 与主控单元双向通讯连接，主控单元与外部参数采集模块以及控制信号输出模 块连接，无线通讯模块接收远程的控制指令并将指令传递给主控单元，外部参 数采集模块采集外部传感器的数据输送给主控单元，主控单元根据预先设定的控制程序或者接收到的控制指令通过无线通讯模块回传数据，或者通过控制信 号输出模块输出控制信号控制阀门执行器。
4、 根据权利要求3所述的无线阀门远程控制系统，其特征是所述的传感器包括阀位传感器和阀杆力矩传感器。
5、 根据权利要求4所述的无线阀门远程控制系统，其特征是所述的传感 器还包括环境温度传感器、机内温度传感器、环境湿度传感器、介质温度传感 器、介质压力传感器、介质流速传感器、电源稳定系数传感器。
6、 根据权利要求3所述的无线阀门远程控制系统，其特征是所述的无线阀门远程控制终端以短信、GPRS/CDMA无线网络数据传输方式接收远程的控制中心或者个人无线通讯设备的控制指令控制阀门执行器进行工作，并根据需要上传各种数据，所述的无线通讯模块和主控单元之间设置读取电话按键音的DTMF 模块，无线通讯模块接收电话按键音后发送给DTMF模块，D頂F模块转化为控制 指令后发送给主控单元，所述的主控单元和无线通讯模块之间设置有一个将主 控单元发出的工作状况信息转化为语音的语音模块，语音模块通过无线通讯模 块将语音发送出去。
7、 根据权利要求3所述的无线阀门远程控制系统，其特征是还包括显示 模块、数据存储模块、输入控制模块、串口通讯模块以及红外通讯模块，所述 的主控单元分别与显示模块、数据存储模块、输入控制模块、串口通讯模块以 及红外通讯模块连接。
8、 一种无线阀门远程控制方法，其特征是所述的控制中心实时对所有或 者任意一个无线阀门远程控制终端下发指令，无线阀门远程控制终端根据指令 发出控制信号控制阀门执行器幵启关闭的阀门量，或者上传无线阀门远程控制 终端采集的各种工作和环境参数；无线远程控制终端还同时与个人无线通讯设 备进行数据传输，接收指令，上传数据；无线远程控制终端还可以根据预先设 置的程序自体控制，在系统异常时发出报警信息。
9、 根据权利要求8所述的无线阀门远程控制方法，其特征是所述的控制 中心将无线阀门远程控制装置的位置在地理信息系统GIS模块的电子地图上 显示。
全文摘要
本发明涉及一种远程控制领域，特别是一种无线阀门远程控制系统及其控制方法，包括无线阀门远程控制终端、阀门执行器和各类传感器，控制中心实时对所有或者任意一个无线阀门远程控制终端下发指令，无线阀门远程控制终端根据指令发出控制信号控制阀门执行器开启关闭的阀门量，或者上传无线阀门远程控制终端采集的各种工作和环境参数；无线远程控制终端还同时与个人无线通讯设备进行数据传输，接收指令，上传数据；无线远程控制终端还可以根据预先设置的程序自体控制，在系统异常时发出报警信息。本无线阀门远程控制装置基于现有的无线通讯网络，具有传输距离不受限制，只要网络覆盖即可，数据传送成本低廉，实时性强等特点。
文档编号G05B19/418GK101149617SQ20071013349
公开日2008年3月26日 申请日期2007年10月22日 优先权日2007年10月22日
发明者郝中原, 韩立春 申请人:常州天鹅科技有限公司