CN111711696A - 一种智能无线阀门控制器***接入*** - Google Patents

一种智能无线阀门控制器***接入*** Download PDF

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CN111711696A CN202010552611.2A CN202010552611A CN111711696A CN 111711696 A CN111711696 A CN 111711696A CN 202010552611 A CN202010552611 A CN 202010552611A CN 111711696 A CN111711696 A CN 111711696A
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electrically connected
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黎卫平
曹文波
吴军
常诚
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Abstract

本发明公开了一种智能无线阀门控制器***接入***，包括主控MCU,还包括：用于为远程控制接入***提供电源的电源管理模块；用于将控制信号进行加密和解码的数据加密/解密模块；用于发送阀门状态信息和接收指令信息的网络通信模块，所述网络通信模块包括局域网通信单元、以太网接口、Lora通讯单元、3G/4G通讯单元和RS485通讯单元；用于执行远程控制指令的若干阀门控制器，用于对输入和输出的指令和状态信息进行检测的I/O输入检测单元，本发明通过多种网络通信模块的设置，使得阀门的控制不再受限，通过远距离通信技术和局域网通信模块结合的控制方式，摆脱了中介通信塔故障导致的指令传递失败情况，充分保证了阀门工作的安全性。

Description

一种智能无线阀门控制器***接入***
技术领域
本发明涉及阀门远程控制***技术领域，具体为一种智能无线阀门控制器***接入***。
背景技术
目前，工业控制现场用到大量调节型阀门，这部分阀门控制主要采用PLC控制器+模拟量扩展模块+控制线缆的方式，实现对调节型阀门的控制和反馈信号采集功能，然而在新项目实施时如果采用上述方式对现场阀门进行控制，首先，需要购买大量模拟量扩展模块；其次，施工时需要铺设大量线缆桥架、控制及反馈信号采集线缆，使得施工前期设备采购成本、施工难度及人员成本大幅提高，在后期项目维护阶段线缆维护成本、***故障检修成本也会较高，同时对已采用上述方案实施的控制现场进行升级改造时，工作人员需要较长时间处理控制线缆和反馈线路与阀门的对应关系，或者直接丢弃原有线缆重新铺设新的控制线缆，再次增加人员和线缆采购成本。
现有技术中申请号为“CN201921187400.2”的一种基于LoRa无线通信的阀门控制***，包括LoRa网关以及与LoRa网关连接的数个阀门控制器，所述阀门控制器包括单片机以及与单片机连接的电源模块、压力流量一体机、电压采集模块、调试模块、电磁阀控制模块、RS485模块和LoRa射频模块，LoRa射频模块与LoRa网关连接，电磁阀控制模块与农业灌溉***中的电磁阀连接，电压采集模块与电源模块连接，上述装置采用LoRa作为数据传输的模块，每个LoRa网关可最多可以接入32个阀门控制器，减少多网关部署带来的频段干扰，具有成本低、功耗低、组网能力好、覆盖广等优点。
但是上述该基于LoRa无线通信的阀门控制***在使用过程中仍然存在较为明显的缺陷：1、上述装置仅仅采用LoRa网关实现阀门的控制，然而LoRa网关信息发送需要特定的通信发送装置，实际生产情况下，该通信方式限制了控制人员的控制区域，有较大的受限性；2、上述阀门控制装置没有近距离的无线控制方式，在实际生产过程中，由于远距离通信故障可能导致阀门控制失效，从而影响生产安全。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能无线阀门控制器***接入***，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种智能无线阀门控制器***接入***，包括主控MCU,还包括：
用于为远程控制接入***提供电源的电源管理模块；
用于将控制信号进行加密和解码的数据加密/解密模块，与所述主控MCU电性连接；
用于发送阀门状态信息和接收指令信息的网络通信模块，与所述数据加密/解密模块电性连接，所述网络通信模块包括局域网通信单元、以太网接口、Lora通讯单元、3G/4G通讯单元和RS485通讯单元；
用于执行远程控制指令的若干阀门控制器，与所述主控MCU电性连接，所述阀门控制器用于控制阀门的启闭及翻转角度；
用于对输入和输出的指令和状态信息进行检测的I/O输入检测单元，与所述主控MCU电性连接。
优选的，所述电源管理模块与DC24V输入模块和POE电源输入模块电性连接。
优选的，所述阀门控制器包括阀门控制器1、阀门控制器2……阀门控制器n。
优选的，所述RS485通讯单元与电磁隔离模块电性连接,所述电磁隔离模块与数据加密/解密模块电性连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过多种网络通信模块的设置，能够更加便捷的实现阀门的控制，使得阀门的控制不再受限，单个网络通信模块的失效不会影响阀门的正常工作和控制，保证了阀门工作的安全性；
2、本发明通过远距离通信技术和局域网通信模块结合的控制方式，实现了近距离和远距离的通用控制，摆脱了中介通信塔故障导致的指令传递失败情况，充分保证了阀门工作的安全性；
本发明通过多种网络通信模块的设置，使得阀门的控制不再受限，通过远距离通信技术和局域网通信模块结合的控制方式，摆脱了中介通信塔故障导致的指令传递失败情况，充分保证了阀门工作的安全性。
附图说明
图1为本发明的智能无线阀门控制器***框图。
图中：1主控MCU、2电源管理模块、3 DC24V输入模块、4 POE电源输入模块、5数据加密/解密模块、6 I/O输入检测单元、7局域网通信单元、8以太网接口、9 Lora通讯单元、103G/4G通讯单元、11 RS485通讯单元、12阀门控制器1、13阀门控制器2、14阀门控制器n、15电磁隔离模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：
一种智能无线阀门控制器***接入***，包括主控MCU1,还包括：
用于为远程控制接入***提供电源的电源管理模块2；
用于将控制信号进行加密和解码的数据加密/解密模块5，与主控MCU1电性连接；
用于发送阀门状态信息和接收指令信息的网络通信模块，与数据加密/解密模块5电性连接，网络通信模块包括局域网通信单元7、以太网接口8、Lora通讯单元9、3G/4G通讯单元10和RS485通讯单元11；
用于执行远程控制指令的若干阀门控制器，与主控MCU1电性连接，阀门控制器用于控制阀门的启闭及翻转角度；
用于对输入和输出的指令和状态信息进行检测的I/O输入检测单元6，与主控MCU1电性连接。
主控MCU1作为该***的控制装置，该MCU选用韩国三星公司生产的S3P7588XZZ-COC8型8位单片机作为控制装置，通过电源管理模块2为其进行供电，并通过主控MCU1整合阀门的状态信息，经过数据加密/解密模块向网络通信模块进行发送，同时能够执行从网络通信模块发送的动作指令，阀门控制器内设置有阀门翻转驱动机构，同时设置有多重管道内传感器，包括温度传感器、压力传感器和流量传感器，通过多种传感器的设置，实时监控管道内的工作状况，多种传感器的数据通过主控MCU1进行整合并向外部发送，便于工作人员及时获取阀门内状态信息，从而进行相应的控制，通过I/O输入检测单元能够对输入的执行指令进行检测，防止执行错误的指令。
作为一个优选，电源管理模块2与DC24V输入模块3和POE电源输入模块4电性连接，通过DC24V输入模块3和POE电源输入模块4为电源管理模块2提供了多种电源输入途径。
作为一个优选，阀门控制器包括阀门控制器1 12、阀门控制器2 13……阀门控制器n 14，通过多通道的网络通信模块能够分别对不同的阀门控制器分别进行动作。
作为一个优选，RS485通讯单元11与电磁隔离模块15电性连接,电磁隔离模块15与数据加密/解密模块5电性连接，通过电磁隔离模块15能够对RS485通讯单元11传递的信息进行电磁隔离，防止指令信号收到干扰。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种智能无线阀门控制器***接入***，包括主控MCU(1),其特征在于：还包括：
用于为远程控制接入***提供电源的电源管理模块(2)；
用于将控制信号进行加密和解码的数据加密/解密模块(5)，与所述主控MCU(1)电性连接；
用于发送阀门状态信息和接收指令信息的网络通信模块，与所述数据加密/解密模块(5)电性连接，所述网络通信模块包括局域网通信单元(7)、以太网接口(8)、Lora通讯单元(9)、3G/4G通讯单元(10)和RS485通讯单元(11)；
用于执行远程控制指令的若干阀门控制器，与所述主控MCU(1)电性连接，所述阀门控制器用于控制阀门的启闭及翻转角度；
用于对输入和输出的指令和状态信息进行检测的I/O输入检测单元(6)，与所述主控MCU(1)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种智能无线阀门控制器***接入***，其特征在于：所述电源管理模块(2)与DC24V输入模块(3)和POE电源输入模块(4)电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种智能无线阀门控制器***接入***，其特征在于：所述阀门控制器包括阀门控制器1(12)、阀门控制器2(13)……阀门控制器n(14)。
4.根据权利要求1所述的一种智能无线阀门控制器***接入***，其特征在于：所述RS485通讯单元(11)与电磁隔离模块(15)电性连接,所述电磁隔离模块(15)与数据加密/解密模块(5)电性连接。
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