带有人机交互界面的无线管控系统用控制箱的制作方法

本实用新型涉及物联网数据采集，具体涉及一种带有人机交互界面的无线管控系统用控制箱。

背景技术：

目前管网系统的管控技术发展比较快，大部分管网都建设了无线控制系统，极大地提高了管控效率。但是就阀门的控制而言，大部分都还停留在有线控制系统上，随着智能化城市建设和无线通信技术的发展，传统有线控制诸多弊端体现的尤为明显，如需要铺设大量电缆、建设投资大、维护成本高等等，因此，在很多场合已不再被使用。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种带有人机交互界面的无线管控系统用控制箱，以便于组建物联网智能电动执行机构无线管控系统，并便于对控制箱进行相应参数设定。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种带有人机交互界面的无线管控系统用控制箱，包括：信号转换控制器，与该信号转换控制器相连的无线网关；并且所述信号转换控制器设有人机交互界面，以便于对信号转换控制器进行相应参数设定。

进一步，所述信号转换控制器包括：处理器模块，与该处理器模块相连的两485通讯模块，其中一485通讯模块与无线网关相连；另一485通讯模块与电动执行机构相连；以及所述处理器模块与人机交互界面相连。

进一步，所述处理器模块与人机交互界面相连，即所述处理器模块连接编程与显示接口，且通过该编程与显示接口与一显示及按键设定模块相连；或所述处理器模块通过一485通讯接口与触摸屏相连。

进一步，所述信号转换控制器还包括：至少一组模拟量输入、输出口，若干数字量输入、输出口；其中所述模拟量输入口对应模拟量输入模块；所述模拟量输入模块包括：同相比例运算电路，以及与该同相比例运算电路相连的电压跟随器；所述电压跟随器与模数转换模块相连，以将模拟量数据转换为数字量数据发送至处理器模块；以及所述模拟量输出口对应模拟量输出模块；所述模拟量输出模块包括：与处理器模块相连的数字隔离器，所述处理器模块适于输出PWM信号以通过数字隔离器输入至模拟量转换模块，该模拟量转换模块适于根据PWM信号通过驱动三极管Q1控制模拟量输出口的模拟量输出信号。

进一步，所述模拟量转换模块包括：第一、第二集成运算放大器，其中第一集成运算放大器的同相端通过电阻R3与数字隔离器的输出端相连，且该第一集成运算放大器的反相端通过RC并联电路与第一集成运算放大器的输出端相连；以及所述数字隔离器的输出端与第一集成运算放大器的输出端之间还连接有电容；所述第一集成运算放大器的输出端通过电阻R5连接第二集成运算放大器的同相端，该第二集成运算放大器的反相端与驱动三极管Q1的发射极相连，该第二集成运算放大器的输出端通过电阻R7与驱动三极管Q1的基极相连；所述驱动三极管Q1的集电极与一稳压管TVS2的阳极相连，以及一电源与二极管D2的阳极相连，其中所述稳压管TVS2的阳极和二极管D2的阴极作为一组模拟量输出口。

进一步，各数字量输入口对应数字量输入模块，所述数字量输入模块包括：若干光耦器件，各光耦器件分别对应相应数字量输入口，并且所述处理器模块通过移位寄存器拓展IO以控制各光耦器件；以及各数字量输出口对应数字量输出模块，所述数字量输出模块包括：与处理器模块的各数字量输出端相连的大电流复合晶体管，该大电流复合晶体管的各输出端分别通过相应继电器模块输出相应数字量信号。

本实用新型的有益效果是，本实用新型利用无线管控系统用控制箱实现电动执行机构的无线管控，即通过无线网络远程管控各现场设备，不但可以对其工作状态进行远程控制，而且还可以向被控设备发送各种指令，读取状态信息，反馈回总控室进行实时管控，并且本实用新型的管控系统还具有覆盖面广，安全可靠、维护方便、造价低等优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的控制箱所构建的无线管控系统的原理框图；

图2是本实用新型的处理器的外围管脚图；

图3是本实用新型的第一485通讯模块的电路原理图；

图4是本实用新型的第二485通讯模块的电路原理图；

图5是本实用新型的模拟量输入模块的电路原理图；

图6是本实用新型的模拟量输出模块的电路原理图；

图7是本实用新型的数字量输入模块的电路原理图；

图8是本实用新型的数字量输出模块的电路原理图。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1所示，本实施例提供了一种带有人机交互界面的无线管控系统用控制箱。

所述控制箱包括：信号转换控制器，与该信号转换控制器相连的无线网关；并且所述信号转换控制器设有人机交互界面，以便于对信号转换控制器进行相应参数设定。

当所述控制箱作为基站控制箱使用时，其适于采集相应电动执行机构的状态数据，并向电动执行机构发送相应控制指令，即作为控制基站；以及

当所述控制箱作为总站控制箱使用时，其适于汇总各控制箱采集的状态数据，并向各控制箱发送相应控制指令数据，即作为无线中心控制总站。

其中，所述无线中心控制总站例如但不限于连接32个控制基站，如图1所示，1#控制基站至32#控制基站。

具体的，作为所述基站控制箱使用时，其包括的信号转换控制器适于通过无线网关(智能无线网关)发送转换控制器所采集的电动执行机构的状态数据，以及接收无线控制指令数据，即所述信号转换控制器适于通过无线网关与总站控制箱进行无线通讯；并且所述信号转换控制器设有人机交互界面，以便于对信号转换控制器进行相应参数设定。所述参数设定包括但不限于设定控制箱作为基站控制箱或总站控制箱使用，对无线网关进行相应调试和设定，对电动执行机构进行操作设定。

所述信号转换控制器包括：处理器模块，与该处理器模块相连的第一、第二485通讯模块，其中第一485通讯模块与无线网关相连，以及第二485通讯模块与电动执行机构相连；以及所述处理器模块与人机交互界面相连。

如图2所示，所述处理器模块例如但不限于采用PIC45K80。

如图3和图4所示，第一、第二485通讯模块可以采用相同的电路结构也可以根据需要采用不同的电路结构，例如第一485通讯模块中485通讯芯片MDL3例如但不限于采用MDL3TD501D485，第二485通讯模块例如但不限于采用芯片U1为ADUM1201，芯片U5为MAX485构成。

所述处理器模块连接编程与显示接口CN1，且通过该编程与显示接口CN1与一显示及按键设定模块相连；或所述处理器模块通过一485通讯接口与触摸屏相连。其中触摸屏例如但不限于采用TPC1061Ti。

所述电动执行机构例如但不限于智能电动阀门，该智能电动阀门的控制模块通过485总线与信号转换控制器相连。一个控制箱例如但不限于对应32个智能电动阀门。

所述信号转换控制器还包括：至少一组模拟量输入、输出口，若干数字量输入、输出口。

如图5所示，所述模拟量输入口对应模拟量输入模块；所述模拟量输入模块包括：同相比例运算电路，以及与该同相比例运算电路相连的电压跟随器；所述电压跟随器与模数转换模块U8相连，以将模拟量数据转换为数字量数据发送至处理器模块；其中，同相比例运算电路和电压跟随器由集成运放芯片U7对应的LM385构成，以及模数转换模块U8例如但不限于采用MCP3221。

如图6所示，所述模拟量输出口对应模拟量输出模块；所述模拟量输出模块包括：与处理器模块相连的数字隔离器U1，所述处理器模块适于输出PWM信号以通过数字隔离器输入至模拟量转换模块，该模拟量转换模块适于根据PWM信号通过驱动三极管Q1控制模拟量输出口的模拟量输出信号。其中，所述数字隔离器U1例如但不限于采用ADUM1201。

具体的，所述模拟量转换模块包括：第一、第二集成运算放大器，其中第一集成运算放大器的同相端通过电阻R3与数字隔离器的输出端相连，且该第一集成运算放大器的反相端通过RC并联电路与第一集成运算放大器的输出端相连；以及所述数字隔离器的输出端与第一集成运算放大器的输出端之间还连接有电容；所述第一集成运算放大器的输出端通过电阻R5连接第二集成运算放大器的同相端，该第二集成运算放大器的反相端与驱动三极管Q1的发射极相连，该第二集成运算放大器的输出端通过电阻R7与驱动三极管Q1的基极相连；所述驱动三极管Q1的集电极与一稳压管TVS2的阳极相连，以及一24V电源与二极管D2的阳极相连，其中所述稳压管TVS2的阳极和二极管D2的阴极作为一组模拟量输出口。

其中，第一、第二集成运算放大器适于采用集成运算芯片U2，即LM2904。

如图7所示，各数字量输入口对应数字量输入模块，所述数字量输入模块包括：若干光耦器件，各光耦器件分别对应相应数字量输入口，并且所述处理器模块通过移位寄存器U10拓展IO以控制各光耦器件。其中，移位寄存器U10例如但不限于采用74LS165。

如图8所示，各数字量输出口对应数字量输出模块，所述数字量输出模块包括：与处理器模块的各数字量输出端相连的大电流复合晶体管IC1，该大电流复合晶体管IC1的各输出端分别通过相应继电器模块输出相应数字量信号。其中，所述大电流复合晶体管IC1例如但不限于采用ULN2003。

所述处理器模块还与人机交互界面相连。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。