阀门远程监控用阀门运行状态监控终端电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种阀门远程监控用阀门运行状态监控终端电路，包括微控制器模块、电源电路、晶振电路、复位电路和通信电路模块，通信电路模块为RS-485总线通信电路模块、CAN总线通信电路模块或蓝牙无线通信模块，微控制器模块的输入端接有电流传感器、电压传感器和温度传感器，微控制器模块的输出端接有开阀控制电路和关阀控制电路，开阀控制电路与关阀控制电路相接，开阀控制电路上接有开阀指示灯，开阀控制电路与阀门开到位限位开关的输出端相接，关阀控制电路上接有关阀指示灯，关阀控制电路与阀门关到位限位开关的输出端相接。本实用新型接线方便，功能完备，能够实现开阀与关阀的互锁，工作稳定性和可靠性高，实用性强。
【专利说明】阀门远程监控用阀门运行状态监控终端电路
【技术领域】
[0001]本实用新型属于阀门远程监控【技术领域】，具体涉及一种阀门远程监控用阀门运行状态监控终端电路。
【背景技术】
[0002]阀门是流体输送系统中的控制装置，在管道工程上有着广泛的应用。阀门在管路中主要用来切断和接通管路介质；防止介质倒流；调节截肢的压力和流量；分离、混合或分配介质，防止介质压力超过规定数值；改变介质的流动方向及保护管路系统和容器、设备的安全。随着现代科学技术的发展，阀门在石油、天然气、煤炭和矿石的开采、提炼加工和管道输送系统中，在化工广品、医药和食品生广系统中，在冶金生广系统中，在船舶、车辆飞机以及各种运动机械的流体系统中，在农田的排灌系统中，都大量使用了各种类型的阀门。此夕卜，在国防和航天等高新【技术领域】中，也使用着各种性能特殊的阀门。因此阀门成为了人类活动的各个领域中广泛使用且不可缺少的通用机械产品。
[0003]现有技术中的很多场合，阀门还需要工作人员去手动开关，存在的问题是:一方面，工作人员的劳动强度度，工作效率低，耗费人力物力高，开阀关阀不及时，在一些需要及时开关阀的危险情况下，容易延误开关阀的时机，造成不必要的损失或危险；另一方面，有的阀门用于控制危险化学物品的流量，有的阀门安装在远离地面的高空危险地带，还有的阀门安装在荒郊野外人不易到达的地方，这样，工作人员操控阀门的危险性高，容易造成人身伤害。为了解决以上问题，在很多场合开始使用电动阀门，但目前对电动阀门的控制多是采用现场点对点控制的方式，工作人员要想了解阀门的运行状态，以及阀门控制器的运行状态，还需经常到现场查看、检修，维护不方便，不能很好地满足阀门集中管理的需求。为此，有人提出了对阀门进行远程监控的想法，在阀门安装现场安装用于对阀门的运行状态进行实时监控的监控终端，并在控制中心安装用于与监控终端远程通信并进行数据处理的监控计算机，工作人员只要坐在监控计算机前，就能够实时了解现场阀门的工作状态。但是，现有技术中，还没有结构简单、接线方便、功能完备、工作稳定性和可靠性高的阀门运行状态监控终端电路。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种阀门远程监控用阀门运行状态监控终端电路，其结构简单，接线方便，功能完备，能够实现开阀与关阀的互锁，工作稳定性和可靠性高，实用性强，便于推广使用。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种阀门远程监控用阀门运行状态监控终端电路，其特征在于:包括微控制器模块和为电路中各用电模块供电的电源电路，以及与微控制器模块相接的晶振电路、复位电路和用于与监控主机连接并通信的通信电路模块，所述通信电路模块为RS-485总线通信电路模块、CAN总线通信电路模块或蓝牙无线通信模块，所述微控制器模块的输入端接有用于对阀门工作电流进行检测的电流传感器、用于对阀门工作电压进行检测的电压传感器和用于对阀门内部温度进行检测的温度传感器，所述微控制器模块的输出端接有开阀控制电路和关阀控制电路，所述开阀控制电路与关阀控制电路相接，所述开阀控制电路上接有开阀指示灯，所述开阀控制电路与设置在阀门内部的阀门开到位限位开关的输出端相接，所述关阀控制电路上接有关阀指示灯，所述关阀控制电路与设置在阀门内部的阀门关到位限位开关的输出端相接。
[0006]上述的阀门远程监控用阀门运行状态监控终端电路，其特征在于:所述电源电路包括24V直流电源和与24V直流电源相接且用于将24V直流电源输出的24V直流电压转换为5V直流电压的24V转5V电压转换模块，所述24V转5V电压转换模块的型号为LM2596S-ADJ ;所述微控制器模块、复位电路、通信电路模块、电流传感器、电压传感器、温度传感器、开阀控制电路和关阀控制电路均与所述24V转5V电压转换模块的5V电压输出端VCC相接，所述开阀控制电路和关阀控制电路均与所述24V直流电源的24V电压输出端相接。
[0007]上述的阀门远程监控用阀门运行状态监控终端电路，其特征在于:所述微控制器模块为单片机ATmega48，所述单片机ATmega48的第4引脚、第6引脚和第18引脚均与所述24V转5V电压转换模块的5V电压输出端VCC相接，所述单片机ATmega48的第3引脚、第5引脚和第21引脚均接地，所述单片机ATmega48的第20引脚通过并联的电容Cll和电容C12接地；所述晶振电路由晶振Yl以及电容C2和电容C3组成，所述晶振Yl的一端和电容C2的一端均与所述单片机ATmega48的第7引脚相接，所述晶振Yl的另一端和电容C3的一端均与所述单片机ATmega48的第8引脚相接，所述电容C2的另一端和电容C3的另一端均接地；所述复位电路由电阻R23和电容C14组成，所述电阻R23的一端和电容C14的一端均与所述单片机ATmega48的第29引脚相接，所述电阻R23的另一端与所述24V转5V电压转换模块的5V电压输出端VCC相接，所述电容C14的另一端接地。
[0008]上述的阀门远程监控用阀门运行状态监控终端电路，其特征在于:所述RS-485总线通信电路模块包括RS-485收发器芯片MAX485，以及整流二极管D3、整流二极管D4、整流二极管D5和整流二极管D6 ;所述RS-485收发器芯片MAX485的第I引脚与所述单片机ATmega48的第30引脚相接，所述RS-485收发器芯片MAX485的第2引脚和第3引脚均与所述单片机ATmega48的第14引脚相接，所述RS-485收发器芯片MAX485的第4引脚与所述单片机ATmega48的第31引脚相接，所述RS-485收发器芯片MAX485的第5引脚接地，所述RS-485收发器芯片MAX485的第6引脚与RS-485总线中的A线、整流二极管D5的阴极和整流二极管D6的阳极相接，所述RS-485收发器芯片MAX485的第7引脚与RS-485总线中的B线、整流二极管D3的阴极和整流二极管D4的阳极相接，所述整流二极管D3的阴极和整流二极管D6的阴极均与所述24V转5V电压转换模块的5V电压输出端VCC相接，所述整流二极管D4的阳极和整流二极管D5的阳极均接地，所述RS-485收发器芯片MAX485的第8引脚与所述24V转5V电压转换模块的5V电压输出端VCC相接。
[0009]上述的阀门远程监控用阀门运行状态监控终端电路，其特征在于:所述CAN总线通信电路模块包括CAN收发器芯片PCA82C250，所述CAN收发器芯片PCA82C250的第I引脚与所述单片机ATmega48的第31引脚相接；所述CAN收发器芯片PCA82C250的第2引脚接地，所述CAN收发器芯片PCA82C250的第3引脚与所述24V转5V电压转换模块的5V电压输出端VCC相接，所述CAN收发器芯片PCA82C250的第4引脚与所述单片机ATmega48的第30引脚相接，所述CAN收发器芯片PCA82C250的第6引脚与CAN总线中的CANL线相接，所述CAN收发器芯片PCA82C250的第7引脚与CAN总线中的CANH线相接，所述CAN收发器芯片PCA82C250的第6引脚与第7引脚之间接有电阻R6，所述CAN收发器芯片PCA82C250的第8引脚通过电阻R5接地。
[0010]上述的阀门远程监控用阀门运行状态监控终端电路，其特征在于:所述蓝牙无线通信模块的型号为HC-06，所述蓝牙无线通信模块的数据接收端引脚RXD与所述单片机ATmega48的第30引脚相接，所述蓝牙无线通信模块的数据发送端引脚TXD与所述单片机ATmega48的第31引脚相接。
[0011]上述的阀门远程监控用阀门运行状态监控终端电路，其特征在于:所述电流传感器的型号为ACS712ELC-20A，所述电流传感器的信号输出端I_out与所述单片机ATmega48的第19引脚相接；所述电压传感器的型号为ZMPT101B，所述电压传感器的信号输出端[out与所述单片机ATmega48的第22引脚相接。
[0012]上述的阀门远程监控用阀门运行状态监控终端电路，其特征在于:所述温度传感器为芯片DHTl I，所述芯片DHTll的第I引脚与所述24V转5V电压转换模块的5V电压输出端VCC相接，所述芯片DHTll的第2引脚与所述单片机ATmega48的第16引脚相接，且通过电阻R18与所述24V转5V电压转换模块的5V电压输出端VCC相接，所述芯片DHTll的第4引脚接地。
[0013]上述的阀门远程监控用阀门运行状态监控终端电路，其特征在于:所述开阀控制电路包括型号为8550的三极管Ql、整流二极管Dl、型号为JZX-22F(D)/4Z的继电器JDl和型号为⑶Z9-52P的继电器Kl，所述关阀控制电路包括型号为8550的三极管Q2、整流二极管D2、型号为JZX-22F(D)/4Z的继电器JD2和型号为CDZ9-52P的继电器K2 ;所述三极管Ql的基极通过电阻R2与所述单片机ATmega48的第23引脚相接，所述三极管Ql的集电极与整流二极管Dl的阳极和继电器JD2中第四组触点的公共触点IN4相接，所述整流二极管Dl的阴极与所述24V直流电源的24V电压输出端相接，所述三极管Ql的发射极接地；所述继电器JDl中线包的正极接线端与所述24V直流电源的24V电压输出端相接，所述继电器JDl中第一组触点的公共触点INl与380V交流电源的A相线相接，所述继电器JDl中第一组触点的常开触点CHKl与阀门的A相电源接线端FM_A相接，所述继电器JDl中第二组触点的公共触点IN2与380V交流电源的B相线相接，所述继电器JDl中第二组触点的常开触点CHK2与阀门的B相电源接线端FM_B相接，所述继电器JDl中第三组触点的公共触点IN3与380V交流电源的C相线相接，所述继电器JDl中第三组触点的常开触点CHK3与阀门的C相电源接线端FM_C相接；所述继电器Kl中线包的正极接线端与所述阀门开到位限位开关的输出端FAK相接，所述继电器Kl中线包的负极接线端接地，所述继电器Kl中第一组触点的公共触点与所述24V转5V电压转换模块的5V电压输出端VCC相接，所述继电器Kl中第一组触点的常开触点通过电阻R29接地，所述继电器Kl中第二组触点的公共触点与继电器JD2中第四组触点的常闭触点CHB4相接，所述继电器Kl中第二组触点的常闭触点与继电器JDl中线包的负极接线端相接；所述三极管Q2的基极通过电阻R7与所述单片机ATmega48的第24引脚相接，所述三极管Q2的集电极与整流二极管D2的阳极和继电器JDl中第四组触点的公共触点IN4相接，所述整流二极管D2的阴极与所述24V直流电源的24V电压输出端相接，所述三极管Q2的发射极接地；所述继电器JD2中线包的正极接线端与所述24V直流电源的24V电压输出端相接，所述继电器JD2中第一组触点的公共触点INl与380V交流电源的A相线相接，所述继电器JD2中第一组触点的常开触点CHKl与阀门的A相电源接线端FM_A相接，所述继电器JD2中第二组触点的公共触点IN2与380V交流电源的C相线相接，所述继电器JDl中第二组触点的常开触点CHK2与阀门的B相电源接线端FM_B相接，所述继电器JDl中第三组触点的公共触点IN3与380V交流电源的B相线相接，所述继电器JDl中第三组触点的常开触点CHK3与阀门的C相电源接线端FM_C相接；所述继电器K2中线包的正极接线端与所述阀门关到位限位开关的输出端FBK相接，所述继电器K2中线包的负极接线端接地，所述继电器K2中第一组触点的公共触点与所述24V转5V电压转换模块的5V电压输出端VCC相接，所述继电器K2中第一组触点的常开触点通过电阻R30接地，所述继电器K2中第二组触点的公共触点与继电器JDl中第四组触点的常闭触点CHB4相接，所述继电器K2中第二组触点的常闭触点与继电器JD2中线包的负极接线端相接。
[0014]上述的阀门远程监控用阀门运行状态监控终端电路，其特征在于:所述开阀指示灯为发光二极管LED1，所述发光二极管LEDl的阳极通过电阻R28与所述继电器Kl中第一组触点的常开触点相接，所述发光二极管LEDl的阴极接地；所述关阀指示灯为发光二极管LED2，所述发光二极管LED2的阳极通过电阻R31与所述继电器K2中第一组触点的常开触点相接，所述发光二极管LED2的阴极接地。
[0015]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0016]1、本实用新型电路结构简单，接线方便，实现方便且成本低。
[0017]2、本实用新型的功能完备，能够对阀门的工作电压、工作电流和阀门内部温度同时进行监测，且信号传输可以选择RS-485总线、CAN总线或蓝牙通信方式，方便应用在各种不同的场合。
[0018]3、本实用新型的工作稳定性和可靠性高，安装在阀门安装现场后，无需经常维护维修，且根据该终端是否能正常传输数据给监控主机，就能够在监控主机中判断该终端的工作状态是否正常，无需到现场进行检查判断，节省人力物力。
[0019]4、本实用新型的开阀控制电路与关阀控制电路相接，能够实现开阀与关阀的互锁，提高了阀门开关的可靠性，且有助于避免阀门损坏，有效延长了阀门的使用寿命。
[0020]5、本实用新型配合阀门监控主机使用，能够实现阀门的远程监控，能够很好地满足阀门集中管理的需求，且能够提高阀门开关的效率，节省人力物力，实用性强，便于推广使用。
[0021]综上所述，本实用新型结构简单，接线方便，功能完备，能够实现开阀与关阀的互锁，工作稳定性和可靠性高，实用性强，便于推广使用。
[0022]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型的电路原理框图。
[0024]图2为本实用新型微控制器模块、晶振电路和复位电路的电路连接关系示意图。
[0025]图3为本实用新型RS-485总线通信电路模块的电路原理图。
[0026]图4为本实用新型CAN总线通信电路模块的电路原理图。
[0027]图5为本实用新型温度传感器的电路原理图。
[0028]图6为本实用新型开阀控制电路与开阀指示灯的电路连接关系示意图。
[0029]图7为本实用新型关阀控制电路与关阀指TjV灯的电路连接关系意图。
[0030]附图标记说明:
[0031]I一微控制器模块；2—晶振电路；3—复位电路；
[0032]4 一通信电路模块； 5 —电流传感器；6 —电压传感器；
[0033]7—温度传感器；8—开阀控制电路；9 一关阀控制电路；
[0034]10—开阀指示灯；11 一关阀指示灯；12—阀门开到位限位开关；
[0035]13—阀门关到位限位开关；14一24V直流电源；
[0036]15—24V转5V电压转换模块；16— 380V交流电源。
【具体实施方式】
[0037]如图1所示，本实用新型包括微控制器模块I和为电路中各用电模块供电的电源电路，以及与微控制器模块I相接的晶振电路2、复位电路3和用于与监控主机连接并通信的通信电路模块4，所述通信电路模块4为RS-485总线通信电路模块、CAN总线通信电路模块或蓝牙无线通信模块，所述微控制器模块I的输入端接有用于对阀门工作电流进行检测的电流传感器5、用于对阀门工作电压进行检测的电压传感器6和用于对阀门内部温度进行检测的温度传感器7，所述微控制器模块I的输出端接有开阀控制电路8和关阀控制电路9，所述开阀控制电路8与关阀控制电路9相接，所述开阀控制电路8上接有开阀指示灯10，所述开阀控制电路8与设置在阀门内部的阀门开到位限位开关12的输出端相接，所述关阀控制电路9上接有关阀指示灯11，所述关阀控制电路9与设置在阀门内部的阀门关到位限位开关13的输出端相接。
[0038]如图1所示，本实施例中，所述电源电路包括24V直流电源14和与24V直流电源14相接且用于将24V直流电源14输出的24V直流电压转换为5V直流电压的24V转5V电压转换模块15，所述24V转5V电压转换模块15的型号为LM2596S-ADJ ;所述微控制器模块1、复位电路3、通信电路模块4、电流传感器5、电压传感器6、温度传感器7、开阀控制电路8和关阀控制电路9均与所述24V转5V电压转换模块15的5V电压输出端VCC相接，所述开阀控制电路8和关阀控制电路9均与所述24V直流电源14的24V电压输出端相接。
[0039]如图2所示，本实施例中，所述微控制器模块I为单片机ATmega48，所述单片机ATmega48的第4引脚、第6引脚和第18引脚均与所述24V转5V电压转换模块15的5V电压输出端VCC相接，所述单片机ATmega48的第3引脚、第5引脚和第21引脚均接地，所述单片机ATmega48的第20引脚通过并联的电容Cll和电容C12接地；所述晶振电路2由晶振Yl以及电容C2和电容C3组成，所述晶振Yl的一端和电容C2的一端均与所述单片机ATmega48的第7引脚相接，所述晶振Yl的另一端和电容C3的一端均与所述单片机ATmega48的第8引脚相接，所述电容C2的另一端和电容C3的另一端均接地；所述复位电路3由电阻R23和电容C14组成，所述电阻R23的一端和电容C14的一端均与所述单片机ATmega48的第29引脚相接，所述电阻R23的另一端与所述24V转5V电压转换模块15的5V电压输出端VCC相接，所述电容C14的另一端接地。
[0040]如图3所示，本实施例中，所述RS-485总线通信电路模块包括RS-485收发器芯片MAX485,以及整流二极管D3、整流二极管D4、整流二极管D5和整流二极管D6 ;所述RS-485收发器芯片MAX485的第I引脚与所述单片机ATmega48的第30引脚相接，所述RS-485收发器芯片MAX485的第2引脚和第3引脚均与所述单片机ATmega48的第14引脚相接，所述RS-485收发器芯片MAX485的第4引脚与所述单片机ATmega48的第31引脚相接，所述RS-485收发器芯片MAX485的第5引脚接地，所述RS-485收发器芯片MAX485的第6引脚与RS-485总线中的A线、整流二极管D5的阴极和整流二极管D6的阳极相接，所述RS-485收发器芯片MAX485的第7引脚与RS-485总线中的B线、整流二极管D3的阴极和整流二极管D4的阳极相接，所述整流二极管D3的阴极和整流二极管D6的阴极均与所述24V转5V电压转换模块15的5V电压输出端VCC相接，所述整流二极管D4的阳极和整流二极管D5的阳极均接地，所述RS-485收发器芯片MAX485的第8引脚与所述24V转5V电压转换模块15的5V电压输出端VCC相接。
[0041]如图4所示，本实施例中，所述CAN总线通信电路模块包括CAN收发器芯片PCA82C250，所述CAN收发器芯片PCA82C250的第I引脚与所述单片机ATmega48的第31引脚相接；所述CAN收发器芯片PCA82C250的第2引脚接地，所述CAN收发器芯片PCA82C250的第3引脚与所述24V转5V电压转换模块15的5V电压输出端VCC相接，所述CAN收发器芯片PCA82C250的第4引脚与所述单片机ATmega48的第30引脚相接，所述CAN收发器芯片PCA82C250的第6引脚与CAN总线中的CANL线相接，所述CAN收发器芯片PCA82C250的第7引脚与CAN总线中的CANH线相接，所述CAN收发器芯片PCA82C250的第6引脚与第7引脚之间接有电阻R6，所述CAN收发器芯片PCA82C250的第8引脚通过电阻R5接地。
[0042]本实施例中，所述蓝牙无线通信模块的型号为HC-06，所述蓝牙无线通信模块的数据接收端引脚RXD与所述单片机ATmega48的第30引脚相接，所述蓝牙无线通信模块的数据发送端引脚TXD与所述单片机ATmega48的第31引脚相接。
[0043]本实施例中，所述电流传感器5的型号为ACS712ELC-20A，所述电流传感器5的信号输出端I_out与所述单片机ATmega48的第19引脚相接；所述电压传感器6的型号为ZMPT101B，所述电压传感器6的信号输出端U_out与所述单片机ATmega48的第22引脚相接。
[0044]如图5所示，本实施例中，所述温度传感器7为芯片DHT11，所述芯片DHT11的第I引脚与所述24V转5V电压转换模块15的5V电压输出端VCC相接，所述芯片DHTll的第2引脚与所述单片机ATmega48的第16引脚相接，且通过电阻R18与所述24V转5V电压转换模块15的5V电压输出端VCC相接，所述芯片DHTll的第4引脚接地。
[0045]如图6和图7所示，本实施例中，所述开阀控制电路8包括型号为8550的三极管Ql、整流二极管Dl、型号为JZX-22F(D)/4Z的继电器JDl和型号为CDZ9-52P的继电器Kl，所述关阀控制电路9包括型号为8550的三极管Q2、整流二极管D2、型号为JZX-22F (D)/4Z的继电器JD2和型号为⑶Z9-52P的继电器K2 ;所述三极管Ql的基极通过电阻R2与所述单片机ATmega48的第23引脚相接，所述三极管Ql的集电极与整流二极管Dl的阳极和继电器JD2中第四组触点的公共触点IN4相接，所述整流二极管Dl的阴极与所述24V直流电源14的24V电压输出端相接，所述三极管Ql的发射极接地；所述继电器JDl中线包的正极接线端与所述24V直流电源14的24V电压输出端相接，所述继电器JDl中第一组触点的公共触点INl与380V交流电源16的A相线相接，所述继电器JDl中第一组触点的常开触点CHKl与阀门的A相电源接线端FM_A相接，所述继电器JDl中第二组触点的公共触点IN2与380V交流电源16的B相线相接，所述继电器JDl中第二组触点的常开触点CHK2与阀门的B相电源接线端FM_B相接，所述继电器JDl中第三组触点的公共触点IN3与380V交流电源16的C相线相接，所述继电器JDl中第三组触点的常开触点CHK3与阀门的C相电源接线端FM_C相接；所述继电器Kl中线包的正极接线端与所述阀门开到位限位开关12的输出端FAK相接，所述继电器Kl中线包的负极接线端接地，所述继电器Kl中第一组触点的公共触点与所述24V转5V电压转换模块15的5V电压输出端VCC相接，所述继电器Kl中第一组触点的常开触点通过电阻R29接地，所述继电器Kl中第二组触点的公共触点与继电器JD2中第四组触点的常闭触点CHB4相接，所述继电器Kl中第二组触点的常闭触点与继电器JDl中线包的负极接线端相接；所述三极管Q2的基极通过电阻R7与所述单片机ATmega48的第24引脚相接，所述三极管Q2的集电极与整流二极管D2的阳极和继电器JDl中第四组触点的公共触点IN4相接，所述整流二极管D2的阴极与所述24V直流电源14的24V电压输出端相接，所述三极管Q2的发射极接地；所述继电器JD2中线包的正极接线端与所述24V直流电源14的24V电压输出端相接，所述继电器JD2中第一组触点的公共触点INl与380V交流电源16的A相线相接，所述继电器JD2中第一组触点的常开触点CHKl与阀门的A相电源接线端FM_A相接，所述继电器JD2中第二组触点的公共触点IN2与380V交流电源16的C相线相接，所述继电器JDl中第二组触点的常开触点CHK2与阀门的B相电源接线端FM_B相接，所述继电器JDl中第三组触点的公共触点IN3与380V交流电源16的B相线相接，所述继电器JDl中第三组触点的常开触点CHK3与阀门的C相电源接线端FM_C相接；所述继电器K2中线包的正极接线端与所述阀门关到位限位开关13的输出端FBK相接，所述继电器K2中线包的负极接线端接地，所述继电器K2中第一组触点的公共触点与所述24V转5V电压转换模块15的5V电压输出端VCC相接，所述继电器K2中第一组触点的常开触点通过电阻R30接地，所述继电器K2中第二组触点的公共触点与继电器JDl中第四组触点的常闭触点CHB4相接，所述继电器K2中第二组触点的常闭触点与继电器JD2中线包的负极接线端相接。
[0046]如图6和图7所示，本实施例中，所述开阀指示灯10为发光二极管LEDl，所述发光二极管LEDl的阳极通过电阻R28与所述继电器Kl中第一组触点的常开触点相接，所述发光二极管LEDl的阴极接地；所述关阀指示灯11为发光二极管LED2，所述发光二极管LED2的阳极通过电阻R31与所述继电器K2中第一组触点的常开触点相接，所述发光二极管LED2的阴极接地。
[0047]采用本实用新型进行阀门运行状态监控的工作原理是:电流传感器5对阀门的工作电流进行实时检测并将所检测到的信号传输给微控制器模块1，电压传感器6对阀门的工作电压进行实时检测并将所检测到的信号传输给微控制器模块1，温度传感器7对阀门内部温度进行实时检测并将所检测到的信号传输给微控制器模块1，微控制器模块I将其接收到的阀门的工作电流信号、阀门的工作电压信号和阀门内部温度信号通过通信电路模块4传输给监控主机，为监控主机对数据作进一步分析处理得到阀门的工作状态提供了数据源；具体而言，当所述通信电路模块4为RS-485总线通信电路模块时，将通信电路模块4和监控主机通过RS-485总线连接，微控制器模块I能够通过RS-485总线将其接收到的信号传输给监控主机；当所述通信电路模块4为CAN总线通信电路模块时，将通信电路模块4和监控主机通过CAN总线连接，微控制器模块I能够通过CAN总线将其接收到的信号传输给监控主机；当所述通信电路模块4为蓝牙无线通信模块时，微控制器模块I能够直接将其接收到的信号传输给近距离的自带蓝牙模块的监控主机，或者先传输给近距离的带有蓝牙模块的智能移动设备，如手机、平板电脑等，再通过Internet网络传输给远距离的监控主机。
[0048]本实用新型开阀的工作过程为:所述单片机ATmega48的第23引脚输出高电平时，三极管Ql导通，继电器JD2中第四组触点的公共触点IN4与地接通，继电器JD2中第四组触点的常闭触点CHB4处在闭合状态，所述继电器KI中第二组触点的常闭触点处在闭合状态，所述继电器JDl中线包的负极接线端与地接通，所述继电器JDl得电，所述继电器JDl中第一组触点的常开触点CHKl、第二组触点的常开触点CHK2和第三组触点的常开触点CHK3均接通，阀门的A相电源接线端FM_A与380V交流电源16的A相线接通，阀门的B相电源接线端FM_B与380V交流电源16的B相线接通，阀门的C相电源接线端FM_C与380V交流电源16的C相线接通，阀门开始打开；当阀门打开到触碰到阀门开到位限位开关12的位置处时，阀门开到位限位开关12输出高电平，所述继电器Kl中线包的正极接通24V直流电源14，所述继电器Kl中第二组触点的常闭触点断开，所述继电器JDl失电，所述继电器JDl中第一组触点的常开触点CHKl、第二组触点的常开触点CHK2和第三组触点的常开触点CHK3均断开，阀门的A相电源接线端FM_A与380V交流电源16的A相线断开，阀门的B相电源接线端FM_B与380V交流电源16的B相线断开，阀门的C相电源接线端FM_C与380V交流电源16的C相线断开，阀门停止打开。
[0049]本实用新型关阀的工作过程为:所述单片机ATmega48的第24引脚输出高电平时，三极管Q2导通，继电器JDl中第四组触点的公共触点IN4与地接通，继电器JDl中第四组触点的常闭触点CHB4处在闭合状态，所述继电器K2中第二组触点的常闭触点处在闭合状态，所述继电器JD2中线包的负极接线端与地接通，所述继电器JD2得电，所述继电器JD2中第一组触点的常开触点CHKl、第二组触点的常开触点CHK2和第三组触点的常开触点CHK3均接通，阀门的A相电源接线端FM_A与380V交流电源16的A相线接通，阀门的B相电源接线端FM_B与380V交流电源16的C相线接通，阀门的C相电源接线端FM_C与380V交流电源16的B相线接通，阀门开始关闭；当阀门关闭到触碰到阀门关到位限位开关13的位置处时，阀门关到位限位开关13输出高电平，所述继电器K2中线包的正极接通24V直流电源14，所述继电器K2中第二组触点的常闭触点断开，所述继电器JD2失电，所述继电器JD2中第一组触点的常开触点CHKl、第二组触点的常开触点CHK2和第三组触点的常开触点CHK3均断开，阀门的A相电源接线端FM_A与380V交流电源16的A相线断开，阀门的B相电源接线端FM_B与380V交流电源16的C相线断开，阀门的C相电源接线端FM_C与380V交流电源16的B相线断开，阀门停止关闭。
[0050]另外，本实用新型所述开阀控制电路8与关阀控制电路9相接的连接方式还能够实现开阀与关阀的互锁，当所述单片机ATmega48的第23引脚正在输出高电平时，即正在开阀时，万一所述单片机ATmega48的第24引脚也输出高电平，此时，继电器JDl中第四组触点的公共触点IN4与地接通，继电器JDl中第四组触点的常闭触点CHB4处在闭合状态，不会影响所述继电器JDl的得电状态，阀门继续打开；当所述单片机ATmega48的第24引脚正在输出高电平时，即正在关阀时，万一所述单片机ATmega48的第23引脚也输出高电平，此时，继电器JD2中第四组触点的公共触点IN4与地接通，继电器JD2中第四组触点的常闭触点CHB4处在闭合状态，不会影响所述继电器JD2的得电状态，阀门继续关闭。
[0051]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【权利要求】
1.一种阀门远程监控用阀门运行状态监控终端电路，其特征在于:包括微控制器模块(I)和为电路中各用电模块供电的电源电路，以及与微控制器模块(I)相接的晶振电路(2)、复位电路(3)和用于与监控主机连接并通信的通信电路模块(4)，所述通信电路模块(4)为RS-485总线通信电路模块、CAN总线通信电路模块或蓝牙无线通信模块，所述微控制器模块(I)的输入端接有用于对阀门工作电流进行检测的电流传感器(5)、用于对阀门工作电压进行检测的电压传感器(6)和用于对阀门内部温度进行检测的温度传感器(7)，所述微控制器模块⑴的输出端接有开阀控制电路⑶和关阀控制电路(9)，所述开阀控制电路⑶与关阀控制电路(9)相接，所述开阀控制电路⑶上接有开阀指示灯(10)，所述开阀控制电路⑶与设置在阀门内部的阀门开到位限位开关(12)的输出端相接，所述关阀控制电路(9)上接有关阀指示灯(11)，所述关阀控制电路(9)与设置在阀门内部的阀门关到位限位开关(13)的输出端相接。
2.按照权利要求1所述的阀门远程监控用阀门运行状态监控终端电路，其特征在于:所述电源电路包括24V直流电源(14)和与24V直流电源(14)相接且用于将24V直流电源(14)输出的24V直流电压转换为5V直流电压的24V转5V电压转换模块(15)，所述24V转5V电压转换模块(15)的型号为LM2596S-ADJ ;所述微控制器模块(I)、复位电路(3)、通信电路模块(4)、电流传感器(5)、电压传感器(6)、温度传感器(7)、开阀控制电路(8)和关阀控制电路(9)均与所述24V转5V电压转换模块(15)的5V电压输出端VCC相接，所述开阀控制电路⑶和关阀控制电路(9)均与所述24V直流电源(14)的24V电压输出端相接。
3.按照权利要求2所述的阀门远程监控用阀门运行状态监控终端电路，其特征在于:所述微控制器模块(I)为单片机ATmega48,所述单片机ATmega48的第4引脚、第6引脚和第18引脚均与所述24V转5V电压转换模块(15)的5V电压输出端VCC相接，所述单片机ATmega48的第3引脚、第5引脚和第21引脚均接地，所述单片机ATmega48的第20引脚通过并联的电容Cll和电容C12接地；所述晶振电路⑵由晶振Yl以及电容C2和电容C3组成，所述晶振Yl的一端和电容C2的一端均与所述单片机ATmega48的第7引脚相接，所述晶振Yl的另一端和电容C3的一端均与所述单片机ATmega48的第8引脚相接，所述电容C2的另一端和电容C3的另一端均接地；所述复位电路(3)由电阻R23和电容C14组成，所述电阻R23的一端和电容C14的一端均与所述单片机ATmega48的第29引脚相接，所述电阻R23的另一端与所述24V转5V电压转换模块(15)的5V电压输出端VCC相接，所述电容C14的另一端接地。
4.按照权利要求3所述的阀门远程监控用阀门运行状态监控终端电路，其特征在于:所述RS-485总线通信电路模块包括RS-485收发器芯片MAX485，以及整流二极管D3、整流二极管D4、整流二极管D5和整流二极管D6 ;所述RS-485收发器芯片MAX485的第I引脚与所述单片机ATmega48的第30引脚相接，所述RS-485收发器芯片MAX485的第2引脚和第3引脚均与所述单片机ATmega48的第14引脚相接，所述RS-485收发器芯片MAX485的第4引脚与所述单片机ATmega48的第31引脚相接，所述RS-485收发器芯片MAX485的第5引脚接地，所述RS-485收发器芯片MAX485的第6引脚与RS-485总线中的A线、整流二极管D5的阴极和整流二极管D6的阳极相接，所述RS-485收发器芯片MAX485的第7引脚与RS-485总线中的B线、整流二极管D3的阴极和整流二极管D4的阳极相接，所述整流二极管D3的阴极和整流二极管D6的阴极均与所述24V转5V电压转换模块(15)的5V电压输出端VCC相接，所述整流二极管D4的阳极和整流二极管D5的阳极均接地，所述RS-485收发器芯片MAX485的第8引脚与所述24V转5V电压转换模块(15)的5V电压输出端VCC相接。
5.按照权利要求3所述的阀门远程监控用阀门运行状态监控终端电路，其特征在于:所述CAN总线通信电路模块包括CAN收发器芯片PCA82C250，所述CAN收发器芯片PCA82C250的第I引脚与所述单片机ATmega48的第31引脚相接；所述CAN收发器芯片PCA82C250的第2引脚接地，所述CAN收发器芯片PCA82C250的第3引脚与所述24V转5V电压转换模块(15)的5V电压输出端VCC相接，所述CAN收发器芯片PCA82C250的第4引脚与所述单片机ATmega48的第30引脚相接，所述CAN收发器芯片PCA82C250的第6引脚与CAN总线中的CANL线相接，所述CAN收发器芯片PCA82C250的第7引脚与CAN总线中的CANH线相接，所述CAN收发器芯片PCA82C250的第6引脚与第7引脚之间接有电阻R6，所述CAN收发器芯片PCA82C250的第8引脚通过电阻R5接地。
6.按照权利要求3所述的阀门远程监控用阀门运行状态监控终端电路，其特征在于:所述蓝牙无线通信模块的型号为HC-06，所述蓝牙无线通信模块的数据接收端引脚RXD与所述单片机ATmega48的第30引脚相接，所述蓝牙无线通信模块的数据发送端引脚TXD与所述单片机ATmega48的第31引脚相接。
7.按照权利要求3所述的阀门远程监控用阀门运行状态监控终端电路，其特征在于:所述电流传感器(5)的型号为ACS712ELC-20A，所述电流传感器(5)的信号输出端I_out与所述单片机ATmega48的第19引脚相接；所述电压传感器(6)的型号为ZMPT101B，所述电压传感器(6)的信号输出端U_out与所述单片机ATmega48的第22引脚相接。
8.按照权利要求3所述的阀门远程监控用阀门运行状态监控终端电路，其特征在于:所述温度传感器(7)为芯片DHT11，所述芯片DHTll的第I引脚与所述24V转5V电压转换模块(15)的5V电压输出端VCC相接，所述芯片DHTll的第2引脚与所述单片机ATmega48的第16引脚相接，且通过电阻R18与所述24V转5V电压转换模块(15)的5V电压输出端VCC相接，所述芯片DHTll的第4引脚接地。
9.按照权利要求3所述的阀门远程监控用阀门运行状态监控终端电路，其特征在于:所述开阀控制电路⑶包括型号为8550的三极管Q1、整流二极管D1、型号为JZX-22F(D)/4Z的继电器JDl和型号为CDZ9-52P的继电器Kl，所述关阀控制电路(9)包括型号为8550的三极管Q2、整流二极管D2、型号为JZX-22F(D)/4Z的继电器JD2和型号为CDZ9-52P的继电器K2 ;所述三极管Ql的基极通过电阻R2与所述单片机ATmega48的第23引脚相接，所述三极管Ql的集电极与整流二极管Dl的阳极和继电器JD2中第四组触点的公共触点IN4相接，所述整流二极管Dl的阴极与所述24V直流电源(14)的24V电压输出端相接，所述三极管Ql的发射极接地；所述继电器JDl中线包的正极接线端与所述24V直流电源(14)的24V电压输出端相接，所述继电器JDl中第一组触点的公共触点INl与380V交流电源(16)的A相线相接，所述继电器JDl中第一组触点的常开触点CHKl与阀门的A相电源接线端FM_A相接，所述继电器JDl中第二组触点的公共触点IN2与380V交流电源(16)的B相线相接，所述继电器JDl中第二组触点的常开触点CHK2与阀门的B相电源接线端FM_B相接，所述继电器JDl中第三组触点的公共触点IN3与380V交流电源(16)的C相线相接，所述继电器JDl中第三组触点的常开触点CHK3与阀门的C相电源接线端FM_C相接；所述继电器Kl中线包的正极接线端与所述阀门开到位限位开关(12)的输出端FAK相接，所述继电器Kl中线包的负极接线端接地，所述继电器Kl中第一组触点的公共触点与所述24V转5V电压转换模块(15)的5V电压输出端VCC相接，所述继电器Kl中第一组触点的常开触点通过电阻R29接地，所述继电器Kl中第二组触点的公共触点与继电器JD2中第四组触点的常闭触点CHB4相接，所述继电器Kl中第二组触点的常闭触点与继电器JDl中线包的负极接线端相接；所述三极管Q2的基极通过电阻R7与所述单片机ATmega48的第24引脚相接，所述三极管Q2的集电极与整流二极管D2的阳极和继电器JDl中第四组触点的公共触点IN4相接，所述整流二极管D2的阴极与所述24V直流电源(14)的24V电压输出端相接，所述三极管Q2的发射极接地；所述继电器JD2中线包的正极接线端与所述24V直流电源(14)的24V电压输出端相接，所述继电器JD2中第一组触点的公共触点INl与380V交流电源(16)的A相线相接，所述继电器JD2中第一组触点的常开触点CHKl与阀门的A相电源接线端FM_A相接，所述继电器JD2中第二组触点的公共触点IN2与380V交流电源(16)的C相线相接，所述继电器JDl中第二组触点的常开触点CHK2与阀门的B相电源接线端FM_B相接，所述继电器JDl中第三组触点的公共触点IN3与380V交流电源(16)的B相线相接，所述继电器JDl中第三组触点的常开触点CHK3与阀门的C相电源接线端接；所述继电器K2中线包的正极接线端与所述阀门关到位限位开关(13)的输出端FBK相接，所述继电器K2中线包的负极接线端接地，所述继电器K2中第一组触点的公共触点与所述24V转5V电压转换模块(15)的5V电压输出端VCC相接，所述继电器K2中第一组触点的常开触点通过电阻R30接地，所述继电器K2中第二组触点的公共触点与继电器JDl中第四组触点的常闭触点CHB4相接，所述继电器K2中第二组触点的常闭触点与继电器JD2中线包的负极接线端相接。
10.按照权利要求9所述的阀门远程监控用阀门运行状态监控终端电路，其特征在于:所述开阀指示灯(10)为发光二极管LEDl，所述发光二极管LEDl的阳极通过电阻R28与所述继电器Kl中第一组触点的常开触点相接，所述发光二极管LEDl的阴极接地；所述关阀指示灯(11)为发光二极管LED2，所述发光二极管LED2的阳极通过电阻R31与所述继电器K2中第一组触点的常开触点相接，所述发光二极管LED2的阴极接地。
【文档编号】H02J13/00GK204156606SQ201420639473
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年10月30日 优先权日:2014年10月30日
【发明者】贺汇文, 江松, 曾定, 刘鸿博, 吕康亭, 卢娜 申请人:西安建筑科技大学