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一种基于NB-IOT传输的一体阀门控制系统

2021-02-01 14:54:55

一种基于NB-IOT传输的一体阀门控制系统

  技术领域

  本实用新型涉及一体阀门领域,特别是涉及一种基于NB-IOT传输的一体阀门控制系统。

  背景技术

  在当前全社会大力推广智慧+的环境下,目前农业灌溉领域的智慧+方案一般是采用普通阀门加流量计组合的方案,或者通过手动开关阀门,流量计上传数据,或者自动全开全闭阀门,流量计上传数据,实现的功能是控制阀门全部开、全部关,实时监测流量数据的功能。

  现有的,如中国专利:201822090421.4,公开了一种智能阀门控制系统,该系统对阀体中的压力、流速、流量、水质等参数进行实时监测并通过通信网络传输给监控终端,方便监控人员观看了解,以便及时作出调整,监控人员通过控制开关控制执行元件可以实现阀门作0-90°旋转,完成阀门开启、关闭或调节开度的工作。

  但是,上述专利中并未对该系统的供电电池的电量进行监测,在使用中容易出现问题。

  实用新型内容

  针对现有技术中的一体阀门控制系统无法对供电模块电量进行监测的问题,本实用新型提供一种基于NB-IOT传输的一体阀门控制系统,能够有效的解决上述问题。

  本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的:一种基于NB-IOT传输的一体阀门控制系统,包括NB-IOT无线通讯模块、用于为上述NB-IOT无线通讯模块供电的供电模块;其特征在于:所述的NB-IOT无线通讯模块与一体阀门的控制系统进行无线通信,用于采集一体阀门的流量及开合数据或发送指令至一体阀门;所述的NB-IOT无线通讯模块与供电模块电连接,用于采集供电模块的状态。

  所述的NB-IOT无线通讯模块通过485总线芯片与一体阀门进行通信,用以采集一体阀门的数据或发送指令至一体阀门。

  所述的485总线芯片为SP3485芯片;所述的NB-IOT无线通讯模块的第54管脚与一体阀门的控制系统进行通信,以串口形式发送指令;一体阀门的控制系统与NB-IOT无线通讯模块的第8管脚和第9管脚连接,用以实施采集阀门的开度数据和流量数据。

  所述的NB-IOT无线通讯模块的第21管脚与供电模块连接,用于采集供电模块的电压;该NB-IOT无线通讯模块的第53管脚发送数据与一体阀门的控制系统无线通信,且该NB-IOT无线通讯模块通过第22管脚发出电压过低的报警信号。

  与现有技术相比,本实用新型的有益效果如下:

  本实用新型该控制系统可以较为方便的实现:实时获取阀门开度和流量信息,在需要调节水流量的时候通过主控系统调节阀门开度,直到与设置值相一致为止;同时,通过监测供电模块的电量,防止出现控制系统失灵的情况。

  附图说明

  为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例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,下面描述中的附图仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

  图1为数据交换流程图。

  图2为电池电量监控流程图。

  图3为控制系统流程图。

  图4为NB-IOT无线通讯模块电路原理图。

  图5为485通信模块电路。

  图6为供电模块电量监测电路。

  图7为3.3V供电电路。

  图8为5V供电电路。

  具体实施方式

  在本实用新型的描述中,需要说明的是,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,可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

  如图1~3,一种基于NB-IOT传输的一体阀门控制系统,包括NB-IOT无线通讯模块、用于为上述NB-IOT无线通讯模块供电的供电模块;其特征在于:所述的NB-IOT无线通讯模块与一体阀门的控制系统进行无线通信,用于采集一体阀门的流量及开合数据或发送指令至一体阀门;所述的NB-IOT无线通讯模块与供电模块电连接,用于采集供电模块的状态。

  具体的,如图4~8,本实用新型中NB-IOT无线通讯模块通过485总线芯片与一体阀门进行通信,所述的485总线芯片为SP3485芯片;所述的NB-IOT无线通讯模块的第54管脚与一体阀门的控制系统进行通信,以串口形式发送指令;一体阀门的控制系统与NB-IOT无线通讯模块的I/O口连接,用以实施采集阀门的开度数据和流量数据。

  所述的NB-IOT无线通讯模块与供电模块连接,用于采集供电模块的电压;该NB-IOT无线通讯模块发送数据与一体阀门的控制系统无线通信,且该NB-IOT无线通讯模块发出电压过低的报警信号。

  具体工作过程:如果需要打开阀门进行灌溉,主控系统发出打开阀门的指令,NB-IOT无线通讯模块接收到信号后,通过PD2(网络标号:U5RX;第54管脚)把数据传给一体阀门控制系统,一体阀门控制系统接收到指令后会通过PC1(网络标号LPUART1_TX;第8管脚)执行打开阀门的动作,并通过PC0(网络标号LPUART1_RX;第9管脚),PC1(网络标号LPUART1_TX;第8管脚)实时采集阀门的开度数据和流量数据,通过NB-IOT无线通讯模块的PC12(网络标号U5TX;第53管脚)把阀门开度上传至主控系统;PC2(网络标号:LPUART1_CT;第9管脚)是SP3485芯片的使能端。

  主控系统接收到阀门的开度数据和流量数据后,判断当前的开度下的流量与系统要求是否一致,如果一致则通过PC1(网络标号LPUART1_TX;第8管脚)下发停止阀门动作的指令。如果没有达到系统要求的流量,则保持阀门继续打开状态,再通过PC0(网络标号LPUART1_RX;第9管脚),PC1(网络标号LPUART1_TX;第8管脚)实时的阀门开度和流量数据判断是否与要求一致,如果一致则通过PC1(网络标号LPUART1_TX;第8管脚)下发停止阀门动作指令,如果没有则继续保持阀门打开状态,如此循环直至达到系统要求,阀门保持当前的开度。

  主控系统在阀门打开状态下需要调整流量的时候,则通过判断是需要增加开度还是减小开度,按照上述步骤的控制逻辑直至达到系统要求。

  一体阀门控制系统实时采集电池电量PA5(网络标号ADCVol;第21管脚)信息,通过PC12(网络标号U5TX;第53管脚)无线通讯模块把数据上传至主控系统,通过判断主控系统得知是否处于电量不足状态,如果电量不足则发出警报PA6(网络标号PA6;第22管脚),如果电量正常则继续采集数据进行判断。

  需要明确的是:NB-IOT无线通讯模块的型号是N560。

  以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要技术方案和优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

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