全光伏全無線遠程智能閥門的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及智能流體控制閥門領(lǐng)域，尤其涉及一種全光伏全無線遠程智能閥門，其特征在于，其驅(qū)動執(zhí)行單元內(nèi)設(shè)有執(zhí)行機構(gòu)、微電腦控制器、傳感器和無線數(shù)據(jù)通訊單元，無線數(shù)據(jù)通訊單元與遠程控制中心服務(wù)器進行無線數(shù)據(jù)通訊；所述驅(qū)動執(zhí)行單元的電源輸入端與電能儲存裝置相連，電能儲存裝置與光伏發(fā)電裝置相連，光伏發(fā)電裝置中嵌入式微電腦分別與光感跟蹤模塊和行列式驅(qū)動裝置相連組成逐日跟蹤系統(tǒng)；電能儲存裝置包括磷酸鐵鋰電池組、儲能控制器、電池均衡器和切換單元。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：獨創(chuàng)“光伏供電、無線控制”這一全無線的新概念，將諸多應(yīng)用系統(tǒng)有機地結(jié)合起來，使傳統(tǒng)智能閥門發(fā)生一次質(zhì)的飛躍。
【專利說明】全光伏全無線遠程智能閥門
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及智能流體控制閥門領(lǐng)域，尤其涉及一種全光伏全無線遠程智能閥門。
【背景技術(shù)】
[0002]液體流量計量與累計流量的閥控技術(shù)，在現(xiàn)實生產(chǎn)和生活中應(yīng)用極其廣泛，凡是需要掌握流體流動的地方都有流量測量和控制的問題。流量與溫度、壓力、重量一樣，是熱工、化工生產(chǎn)過程的重要參數(shù)，人們依據(jù)這些參數(shù)對生產(chǎn)流程進行監(jiān)督和控制，并實現(xiàn)生產(chǎn)流程的自動化，這對提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，保障生產(chǎn)安全，改進操作工藝，改善生產(chǎn)條件及科學(xué)實驗等有著重要意義。同時，流量計量是企業(yè)經(jīng)濟核算的重要依據(jù)，流量計量準確可靠是保證企業(yè)生產(chǎn)高效進行，保證節(jié)能和最佳經(jīng)濟效益的重要手段之一。
[0003]傳統(tǒng)的流量計量方法多是采用復(fù)雜的流量傳感器、流量變送器，提取模擬流量信號，經(jīng)過變換、放大再送入指針式或數(shù)顯儀表進行顯示，或送到控制器，對流量進行控制，這種方式稱之為模擬測量和模擬控制。另一種是數(shù)字式測量或數(shù)字式控制，是將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字式信號，再送入微電腦進行處理和存儲或控制，這種方式稱之為數(shù)字測量和數(shù)字控制。
[0004]上述液體流量計量與累計流量的閥控技術(shù)的不足之處在于:
[0005]I)測量裝置復(fù)雜，需外加電源和遠傳數(shù)據(jù)線，連線多，成本高；
[0006]2)測量以模擬信號傳遞為主，信號易受干擾，測量精度和分辯率均較低；
[0007]3)流量的模擬測量和流量的控制，不便于智能化處理和數(shù)據(jù)的累計及存儲。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實用新型的目的提供一種全光伏全無線遠程智能閥門，這是一種新的智能閥門及控制運轉(zhuǎn)系統(tǒng)，其動力供給完全來自太陽能光伏發(fā)電及高效電能存儲轉(zhuǎn)換系統(tǒng)；通訊控制則是多模式的全無線方式，通過這種全無線的方式，對分布域廣、距離遙遠的智能閥門進行全智能的驅(qū)動控制。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0010]全光伏全無線遠程智能閥門，包括閥門體和驅(qū)動執(zhí)行單元，驅(qū)動執(zhí)行單元內(nèi)設(shè)有執(zhí)行機構(gòu)、微電腦控制器、傳感器和無線數(shù)據(jù)通訊單元，無線數(shù)據(jù)通訊單元與遠程控制中心服務(wù)器進行無線數(shù)據(jù)通訊；所述驅(qū)動執(zhí)行單元的電源輸入端與電能儲存裝置相連，電能儲存裝置和光伏發(fā)電裝置相連，其中光伏發(fā)電裝置包括嵌入式微電腦、光感跟蹤模塊、光伏電池和行列式驅(qū)動裝置，嵌入式微電腦分別與光感跟蹤模塊和行列式驅(qū)動裝置相連組成逐日跟蹤系統(tǒng)；電能儲存裝置包括磷酸鐵鋰電池組、儲能控制器、電池均衡器和切換單元，儲能控制器分別與電池均衡器和切換單元相連，磷酸鐵鋰電池組經(jīng)電池均衡器和儲能控制器相連，切換單元與光伏發(fā)電裝置中的光伏電池相連。
[0011]所述無線數(shù)據(jù)通訊單元同時兼容GSM/GRPS通訊模塊、3G通訊模塊、短波及超短波無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、微波數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和遠射程激光通訊模塊。
[0012]所述行列式驅(qū)動裝置包括行連接桿、行驅(qū)動絲杠、列連接桿、列驅(qū)動絲杠、行伺服電機和列伺服電機，多個平行排布的行連接桿與多個平行排布的列連接桿構(gòu)成矩陣，光伏電池設(shè)置在行連接桿和列連接桿的交叉處，行伺服電機設(shè)于行驅(qū)動絲杠的一端，列伺服電機設(shè)于列驅(qū)動絲杠的一端，行連接桿的端部通過扇形蝸輪一與行驅(qū)動絲杠相嚙合，列連接桿的端部通過扇形蝸輪二與列驅(qū)動絲杠相嚙合；
[0013]所述光伏電池通過底座與列連接桿鉸接，底座的尾端與連板的一端鉸接，連板的另一端與列連接桿上的齒條擋板鉸接相連，齒條擋板與齒條連接成一體并與列連接桿滑動配合，齒條與行連接桿上的齒輪相嚙合。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:
[0015]I)在工業(yè)閥門自控領(lǐng)域獨創(chuàng)“光伏供電、無線控制”這一全無線的新概念，融合當(dāng)代先進的科學(xué)技術(shù)，將諸多應(yīng)用系統(tǒng)有機地結(jié)合起來，使傳統(tǒng)智能閥門發(fā)生一次質(zhì)的飛躍。
[0016]2 )光伏電池上采用高效砷化鎵聚光發(fā)電技術(shù)，提高了發(fā)電效率，降低了生產(chǎn)成本。
[0017]3)無線數(shù)據(jù)通訊采用多種光、電、無線通訊方式并用的方法，避免了某種單一通訊方式可能出現(xiàn)的臨時故障給系統(tǒng)帶來的影響，確保系統(tǒng)安全可靠的運轉(zhuǎn)。
[0018]4)智能閥門設(shè)計為自主程控運轉(zhuǎn)和遠程控制運轉(zhuǎn)兼容的工作模式，給用戶帶來極大方便，同時降低了故障發(fā)生概率，實現(xiàn)無故障運行時間大于5年，產(chǎn)品壽命可達20年。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型實施例結(jié)構(gòu)示意框圖；
[0020]圖2是本實用新型行列式驅(qū)動裝置實施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3是圖2中沿A-A線剖視圖。
[0022]圖中:1-行連接桿2-行驅(qū)動絲杠3-列連接桿4-列驅(qū)動絲杠5-行伺服電機6-列伺服電機7-光伏電池8-扇形蝸輪一 9-扇形蝸輪二 10-底座11-連板
12-齒條擋板13-齒條14-齒輪15-透鏡面
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】一步說明:
[0024]見圖1，是本實用新型全光伏全無線遠程智能閥門實施例結(jié)構(gòu)示意框圖，包括閥門體和驅(qū)動執(zhí)行單元，驅(qū)動執(zhí)行單元內(nèi)設(shè)有執(zhí)行機構(gòu)、微電腦控制器、傳感器和無線數(shù)據(jù)通訊單元，無線數(shù)據(jù)通訊單元與遠程控制中心服務(wù)器進行無線數(shù)據(jù)通訊；驅(qū)動執(zhí)行單元的電源輸入端與電能儲存裝置相連，電能儲存裝置和光伏發(fā)電裝置相連，其中光伏發(fā)電裝置包括嵌入式微電腦、光感跟蹤模塊、光伏電池和行列式驅(qū)動裝置，嵌入式微電腦分別與光感跟蹤模塊和行列式驅(qū)動裝置相連組成逐日跟蹤系統(tǒng)，控制精確穩(wěn)定，不會因時間和環(huán)境的影響而產(chǎn)生誤差，光感跟蹤模塊能對陰雨光強做出準確判斷，行列式跟蹤技術(shù)保證了多光伏單元的一致性；電能儲存裝置包括磷酸鐵鋰電池組、儲能控制器、電池均衡器和切換單元，儲能控制器分別與電池均衡器和切換單元相連，磷酸鐵鋰電池組經(jīng)電池均衡器和儲能控制器相連，切換單元與光伏發(fā)電裝置中的光伏電池相連。
[0025]本實用新型的無線數(shù)據(jù)通訊單元同時兼容GSM/GRPS通訊模塊、3G通訊模塊、短波及超短波無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、微波數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和遠射程(IOkm以上)激光通訊模塊，這些技術(shù)互交互補，形成了無線數(shù)據(jù)覆蓋網(wǎng)絡(luò)，極大地提高了系統(tǒng)數(shù)據(jù)的可靠性和安全性。
[0026]本實用新型的主要用途和應(yīng)用范圍:1)沙漠、戈壁、草原、深汕、海洋等地域輸油氣管線；2)油田油井輸油；3)大流域水資源調(diào)配工程；4)大面積綠地草原以及農(nóng)田灌溉；5)臨時性、多變性、突擊性工程。本實用新型可節(jié)約大量的電力電纜和通訊電纜，大量節(jié)約動力電源的線路損耗和日常維護費用，能縮短建設(shè)周期，降低運營成本，顯著增加經(jīng)濟效益，節(jié)能環(huán)保，利國利民。
[0027]見圖2、圖3，是本實用新型行列式驅(qū)動裝置實施例結(jié)構(gòu)示意圖，包括行連接桿1、行驅(qū)動絲杠2、列連接桿3、列驅(qū)動絲杠4、行伺服電機5和列伺服電機6，多個平行排布的行連接桿I與多個平行排布的列連接桿3構(gòu)成矩陣，光伏電池7設(shè)置在行連接桿I和列連接桿3的交叉處，行伺服電機5設(shè)于行驅(qū)動絲杠2的一端，列伺服電機6設(shè)于列驅(qū)動絲杠4的一端，行連接桿I的端部通過扇形蝸輪一 8與行驅(qū)動絲杠2相嚙合，列連接桿3的端部通過扇形蝸輪二 9與列驅(qū)動絲杠4相嚙合。
[0028]光伏電池7通過底座10與列連接桿3鉸接，底座10的尾端與連板11的一端鉸接，連板11的另一端與列連接桿3上的齒條擋板12鉸接，齒條擋板12與齒條13相連接成一體并與列連接桿3滑動配合，齒條13與行連接桿I上的齒輪14相嚙合。列伺服電機6可驅(qū)動光伏電池7隨著列連接桿3左右轉(zhuǎn)動。行伺服電機5可驅(qū)動光伏電池7跟隨行連接桿I做上下轉(zhuǎn)動，從而保證透鏡面15實時垂直于太陽光線，提高裝置的發(fā)電效率。
[0029]行伺服電機5和列伺服電機6均為步進電機，為滿足偏轉(zhuǎn)精度，其基本步角為1.8度。
【權(quán)利要求】
1.全光伏全無線遠程智能閥門，包括閥門體和驅(qū)動執(zhí)行單元，其特征在于，驅(qū)動執(zhí)行單元內(nèi)設(shè)有執(zhí)行機構(gòu)、微電腦控制器、傳感器和無線數(shù)據(jù)通訊單元，無線數(shù)據(jù)通訊單元與遠程控制中心服務(wù)器進行無線數(shù)據(jù)通訊；所述驅(qū)動執(zhí)行單元的電源輸入端與電能儲存裝置相連，電能儲存裝置和光伏發(fā)電裝置相連，其中光伏發(fā)電裝置包括嵌入式微電腦、光感跟蹤模塊、光伏電池和行列式驅(qū)動裝置，嵌入式微電腦分別與光感跟蹤模塊和行列式驅(qū)動裝置相連組成逐日跟蹤系統(tǒng)；電能儲存裝置包括磷酸鐵鋰電池組、儲能控制器、電池均衡器和切換單元，儲能控制器分別與電池均衡器和切換單元相連，磷酸鐵鋰電池組經(jīng)電池均衡器和儲能控制器相連，切換單元與光伏發(fā)電裝置中的光伏電池相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光伏全無線遠程智能閥門，其特征在于，所述無線數(shù)據(jù)通訊單元同時兼容GSM/GRPS通訊模塊、3G通訊模塊、短波及超短波無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、微波數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和遠射程激光通訊模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光伏全無線遠程智能閥門，其特征在于，所述行列式驅(qū)動裝置包括行連接桿、行驅(qū)動絲杠、列連接桿、列驅(qū)動絲杠、行伺服電機和列伺服電機，多個平行排布的行連接桿與多個平行排布的列連接桿構(gòu)成矩陣，光伏電池設(shè)置在行連接桿和列連接桿的交叉處，行伺服電機設(shè)于行驅(qū)動絲杠的一端，列伺服電機設(shè)于列驅(qū)動絲杠的一端，行連接桿的端部通過扇形蝸輪一與行驅(qū)動絲杠相嚙合，列連接桿的端部通過扇形蝸輪二與列驅(qū)動絲杠相嚙合；所述光伏電池通過底座與列連接桿鉸接，底座的尾端與連板的一端鉸接，連板的另一端與列連接桿上的齒條擋板鉸接相連，齒條擋板與齒條連接成一體并與列連接桿滑動配合，齒條與行連接桿上的齒輪相嚙合。
【文檔編號】F16K31/02GK203413208SQ201320419508
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月15日
【發(fā)明者】韓立春 申請人:鞍山市熱工儀表閥門有限公司