CN106885028A - 无线自供电电动阀门 - Google Patents

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沈达
杨雪姣
钟晶晶
曹培培
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    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/04—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
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Abstract

本发明公开了一种无线自供电电动阀门，包括电动阀管件，在电动阀管件管壁内内设置阀芯，在设置电动阀开关设备，所述的阀芯与电动阀开关设备连接，所述的电动阀开关设备包括电机，电机的输出轴连接阀杆，所述阀杆连接于阀芯，在电机上设置控制器；在电动阀管件上还设置供电设备，所述的蓄电池为电动阀开关设备供电。本发明利用流水推动小型水轮机叶片转动，带动发电机转动，实现发电，同时将电能储存起来，为电动阀门、控制设备、压力传感器、流速传感器和无线通讯设备供电，不需要外接电源，节能环保。

Description

无线自供电电动阀门
技术领域
本发明涉及一种电动阀门，具体来说，是一种可自我供电的电动阀门。
背景技术
对于管道中液体、气体的阀门控制方式主要有手动、电动、电磁三种方式。
手动阀门是最传统的控制方式，通过手转动阀杆，带动阀芯工作，实现阀门开断和大小调节，手动阀门结构简单，价格便宜，但需要人工操作，无法实现电动控制，无法精准控制流速和流量。因此大多数时候使用电磁阀门或电动阀门作为控制方式。电磁阀门是电磁线圈通电后产生磁力吸引克服弹簧的压力带动阀芯动作，就一电磁线圈，结构简单，价格便宜，只能实现开关，无法进行水压、流速和流量的控制，需要外接电源和控制线路。电动阀门是通过电动机驱动阀杆，带动阀芯动作，实现阀门的开断和阀门开合大小调节。电动阀可以控制阀门开合大小，但由于水压力不同，流量也不同，所以电动阀门也无法对水压、流速和流量进行精准监测和控制，另外传统的电动阀也需要外接电源和控制线路。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于提供一种无需电源自我实现控制的电动阀门。
技术方案：本发明采用如下技术手段加以实现：一种无线自供电电动阀门，包括电动阀管件，在电动阀管件管壁内内设置阀芯，在设置电动阀开关设备，所述的阀芯与电动阀开关设备连接，所述的电动阀开关设备包括电机，电机的输出轴连接阀杆，所述阀杆连接于阀芯，在电机上设置控制器；
在电动阀管件上还设置供电设备，所述供电设备包括水轮机发电装置及对应的蓄电池，水轮机发电装置包括设置在电动阀管件中的管壁内的水轮与设置在电动阀管件管壁外的发电机本体，所述水轮连接发电机本体的转子，所述的水轮机发电装置连接蓄电池，所述的蓄电池为电动阀开关设备供电。
在发电机本体的转子上还设置流速传感器，在电动阀管件管壁上设置水压传感器，所述的流速传感器与水压传感器依靠供电设备供电。
还包括控制器，所述的控制器与电动阀开关设备、流速传感器、水压传感器连接，所述控制器依靠供电设备供电，所述控制器为MSP430F169单片机。
所述的蓄电池为锂电池，所述的锂电池工作电压为12V，容量大于1000maH。
还包括无线通信模块，所述无线通信模块与控制器相连接，无线通信模块依靠供电设备供电。
还包括控制盒，所述的控制盒内设置包容空间用于盛放设置在电动阀管件管壁外的所有元件，所述的控制盒表面做防水处理。
有益效果：本发明利用流水推动小型水轮机叶片转动，带动发电机转动，实现发电，同时将电能储存起来，为电动阀门、控制设备、压力传感器、流速传感器和无线通讯设备供电，不需要外接电源，节能环保；
设备控制通过无线方式，整个设备无需外接线缆，安全性高，并且能够很大程度减少施工成本、维护成本。
本发明能够实时监测水压，可以通过流速和流量，可以对水压、流速和流量进行精准的控制。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
附图标记：1-电动阀管件、2-电动阀开关控制装置、3-水轮机发电装置、4-锂电池、5-控制器、6-无线通信模块、7-流速传感器、8-水压传感器、9-控制盒。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明进行进一步详述：
本发明涉及一种电动阀门，具体来说，是一种可自发电的电动阀门，其包括一个电动阀管件1，在电动阀管件1的两侧设置螺纹，可方便连接其他的水管，在电动阀管件1的内壁中，设置阀芯，阀芯可在电动阀管件1中沿Y轴方向转动，进而实现阀门的开启或关闭，阀芯上设置一根阀杆，阀杆连接电动阀开关控制设备2，所述的电动阀开关控制设备2包括一台电动机，所述的电动机可根据指令进行正转或反转，所述的电动机采用12V供电，使用3线制，电动阀门从完全打开到完全关闭状态需要约5秒时间，从完全关闭到完全打开状态也需要约5秒时间。
电动阀开关控制设备依靠一套供电设备对其供电，所述的供电设备包括水轮机发电装置3及蓄电池，水轮机发电装置包括设置在电动阀管件1中的水轮及设置在电动阀管件1外的发电机，水轮与发电机的转子轴连接，利用管内水的流动推动水轮转动，进而驱动转子转动，实现发电，发电机产生的电能送入蓄电池中加以存储，本发明中所述的蓄电池为锂电池4。
在电动阀门上还设置控制器5，所述的控制器5为一块型号为MSP430F169的单片机，单片机用于控制电动阀开关控制设备开启或关闭。
在电动阀门上还设置有传感器，所述的传感器分为设置在电动机上的流速传感器7及设置在电动阀管件1中的水压传感器8，所述的传感器收集相关的信息，而后将其送入单片机中供单片机识别，而后根据相关参数控制阀芯开闭。
本发明所述的阀门还可受远程服务器控制，具体来说，在阀门上设置无线通信模块6，所述的无线通信模块6可根据实际情况选择GPRS/CDMA无线通信模块、WIFI无线通讯模块、Zigbee无线通讯模块、蓝牙无线通讯模块等，无线通信模块6连接控制器5。
本发明亦可设置一个控制盒9将上述的传感器、无线通信模块6、控制器5、锂电池4、发电机、电动机全数包裹其中，控制盒做防水化处理，可确保盒内的元件不会因为进水而损坏失效。

Claims (6)

1.一种无线自供电电动阀门，其特征在于：包括电动阀管件，在电动阀管件管壁内内设置阀芯，在设置电动阀开关设备，所述的阀芯与电动阀开关设备连接，所述的电动阀开关设备包括电机，电机的输出轴连接阀杆，所述阀杆连接于阀芯，在电机上设置控制器；
在电动阀管件上还设置供电设备，所述供电设备包括水轮机发电装置及对应的蓄电池，水轮机发电装置包括设置在电动阀管件中的管壁内的水轮与设置在电动阀管件管壁外的发电机本体，所述水轮连接发电机本体的转子，所述的水轮机发电装置连接蓄电池，所述的蓄电池为电动阀开关设备供电。
2.如权利要求1所述的无线自供电电动阀门，其特征在于：在发电机本体的转子上还设置流速传感器，在电动阀管件管壁上设置水压传感器，所述的流速传感器与水压传感器依靠供电设备供电。
3.如权利要求1所述的无线自供电电动阀门，其特征在于：还包括控制器，所述的控制器与电动阀开关设备、流速传感器、水压传感器连接，所述控制器依靠供电设备供电，所述控制器为MSP430F169单片机。
4.如权利要求1所述的无线自供电电动阀门，其特征在于：所述的蓄电池为锂电池，所述的锂电池工作电压为12V，容量大于1000maH。
5.如权利要求1所述的无线自供电电动阀门，其特征在于：还包括无线通信模块，所述无线通信模块与控制器相连接，无线通信模块依靠供电设备供电。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的无线自供电电动阀门，其特征在于：还包括控制盒，所述的控制盒内设置包容空间用于盛放设置在电动阀管件管壁外的所有元件，所述的控制盒表面做防水处理。
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