一種無線水浸感應(yīng)閥的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種無線水浸感應(yīng)閥，屬于自動(dòng)控制領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)生水浸時(shí)閥門不能自動(dòng)關(guān)閉的問題。本無線水浸感應(yīng)閥，包括控制電路、電機(jī)以及閥門，控制電路包括無線水浸感應(yīng)器、中繼器、控制器以及閥門驅(qū)動(dòng)單元，無線水浸感應(yīng)器將信號(hào)通過中繼器間接或者直接與控制器無線通信，控制器接收來自無線水浸感應(yīng)器檢測的水浸信號(hào)并發(fā)送控制指令控制閥門驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)使閥門關(guān)閉。該無線水浸感應(yīng)閥能夠監(jiān)測并在發(fā)生浸水后及時(shí)關(guān)閉閥門，避免造成大的經(jīng)濟(jì)損失；同時(shí)還避免水資源浪費(fèi)。
【專利說明】一種無線水浸感應(yīng)閥

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于自動(dòng)控制領(lǐng)域，涉及一種無線水浸感應(yīng)閥。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，人們對安全的要求也越來越高。例如近年來出現(xiàn)了一種家庭安全監(jiān)控系統(tǒng)，名為:多功能家庭安全無線監(jiān)控系統(tǒng)及方法(發(fā)明新型專利CN101739787)，該系統(tǒng)包括一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)、若干個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn)、若干個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)、個(gè)人計(jì)算機(jī)以及手機(jī)組成，中心節(jié)點(diǎn)與匯聚節(jié)點(diǎn)以及傳感器節(jié)點(diǎn)之間以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)連接，中心節(jié)點(diǎn)與個(gè)人計(jì)算機(jī)之間有線連接，中心節(jié)點(diǎn)與手機(jī)之間GSM網(wǎng)絡(luò)連接。該實(shí)用新型摒棄了之前家庭安全監(jiān)控系統(tǒng)中有線連接的方式，使用無線連接方式通過傳感器(防盜節(jié)點(diǎn)、火災(zāi)節(jié)點(diǎn)、可燃?xì)怏w節(jié)點(diǎn)及緊急呼叫節(jié)點(diǎn))集防盜、防火、防可燃?xì)怏w、緊急呼叫等功能于一體。然而上述例舉的家庭安全監(jiān)控系統(tǒng)是針對外來入侵、火災(zāi)、可燃?xì)怏w的檢測，缺少針對發(fā)生水浸的情況下的安全性監(jiān)控。
[0003]目前，在家庭、賓館等房間的自來水管、暖氣、暖氣管等部件，由于老化或者水壓過高等原因造成管道或者暖氣等處破裂，而致使管道內(nèi)的水流溢出來，或者由于用戶忘記關(guān)閉水閥門導(dǎo)致水一直流出，當(dāng)房間內(nèi)無人值守時(shí)，水將無情的將地板淹沒并造成樓下漏水，室內(nèi)木地板、衣物、夾具、電器等被水浸泡而損壞，造成巨大損失，尤其當(dāng)電源接口遇水容易發(fā)生漏電，造成人身傷害，因此需要研究一種自動(dòng)控制的閥門以克服現(xiàn)存的問題是十分必要的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種無線水浸感應(yīng)閥，該無線水浸感應(yīng)閥能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測水浸情況，當(dāng)因意外情況忘關(guān)水龍頭或者水管破裂導(dǎo)致水浸發(fā)生時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉閥門。
[0005]本實(shí)用新型通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種無線水浸感應(yīng)閥，包括控制電路、電機(jī)以及閥門，其特征在于，所述控制電路包括無線水浸感應(yīng)器、中繼器、控制器以及閥門驅(qū)動(dòng)單元，所述無線水浸感應(yīng)器將信號(hào)通過中繼器間接或者直接與控制器無線通信，所述控制器接收來自無線水浸感應(yīng)器檢測的水浸信號(hào)并發(fā)送控制指令控制閥門驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)使閥門關(guān)閉。
[0006]本無線水浸感應(yīng)閥通過無線水浸感應(yīng)器實(shí)時(shí)檢測水浸情況，當(dāng)發(fā)生水浸時(shí)，無線水浸感應(yīng)器間接通過中繼器或者直接輸出信號(hào)給控制器，在控制器中設(shè)置有常用的邏輯判斷程序，用于對接收的信號(hào)進(jìn)行分析判斷，控制器根據(jù)判斷結(jié)果輸出控制指令給閥門驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)閉閥門。
[0007]在上述的一種無線水浸感應(yīng)閥中，所述無線水浸感應(yīng)器包括電池、中央處理器一以及均與中央處理器一連接的無線模塊一、電源管理單元、指示燈、電量檢測單元和水浸檢測單元。無線模塊一用于通信；因?yàn)橐话闱闆r下無線水浸感應(yīng)器使用紐扣電池供電，所以采用電源管理單元用來降低功耗；指示燈用來指示運(yùn)行狀態(tài)；電量監(jiān)測用于低電量判斷；水浸檢測用來檢測水浸信號(hào)；中央處理器一用來集中控制上述各外部單元。
[0008]在上述的一種無線水浸感應(yīng)閥中，所述中繼器包括無線模塊二、中央處理器二以及AC/DC電源模塊，所述無線模塊、AC/DC電源模塊均與中央處理器二連接。無線模塊二用于通信，轉(zhuǎn)發(fā)接收到的數(shù)據(jù)；AC/DC電源模塊用來從220V交流電獲得所需的電壓，中央處理器二用來處理通信數(shù)據(jù)。
[0009]在上述的一種無線水浸感應(yīng)閥中，所述控制器包括電源、中央處理器三以及均與中央處理器三連接的無線模塊三以及鍵盤。無線模塊三用于通信，鍵盤用來控制執(zhí)行器的運(yùn)行和無線感應(yīng)控制器的配對中央處理器三用來集中控制外部單元。
[0010]在上述的一種無線水浸感應(yīng)閥中，所述控制器還包括LED顯示器、報(bào)警單元。LED顯示器用來指示運(yùn)行報(bào)警狀態(tài)，聲音報(bào)警單元用來發(fā)出報(bào)警聲音。
[0011]在上述的一種無線水浸感應(yīng)閥中，所述無線模塊一、無線模塊二以及無線模塊三均為433MHz的高性能射頻收發(fā)器CCl 101。CCllOl用于極低功耗RF應(yīng)用，特別是短距離無線通信設(shè)備(SRD)，可提供對數(shù)據(jù)包處理、數(shù)據(jù)緩沖、突發(fā)傳輸、接收信號(hào)強(qiáng)度指示(RSSI)、空閑信道評(píng)估(CCA)、鏈路質(zhì)量指示以及無線喚醒(WOR)的廣泛硬件支持。
[0012]在上述的一種無線水浸感應(yīng)閥中，所述中央處理器一、中央處理器二、中央處理器三均為8位CMOS微控制器ATmegal68。ATmegal68是基于增強(qiáng)的AVR RISC結(jié)構(gòu)的控制器，具有同時(shí)讀寫的能力，512字節(jié)EEPR0M，1K字節(jié)SRAM，23個(gè)通用I/O 口線，32個(gè)通用工作寄存器，用于邊界掃描的DebuyWIRE接口，支持片內(nèi)調(diào)試與編程，三個(gè)具有比較模式的靈活的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器(T/C)，片內(nèi)/外中斷，可編程串行USART，有起始條件檢測器的通用串行接口，8路10位具有可選差分輸入級(jí)可編程增益的ADC，具有片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時(shí)器，一個(gè)SPI串行端口，以及五個(gè)可以通過軟件進(jìn)行選擇的省電模式。
[0013]在上述的一種無線水浸感應(yīng)閥中，所述電量檢測單元包括兩個(gè)電阻，兩個(gè)電阻串聯(lián)后并聯(lián)在電池的兩端。通過檢測連接在電池負(fù)端的電阻電壓來判斷電池的電量，通過兩個(gè)電阻分壓避免直接測量時(shí)電壓值超出測量范圍。
[0014]在上述的一種無線水浸感應(yīng)閥中，所述閥門驅(qū)動(dòng)單元為繼電器，所述控制器通過發(fā)送控制指令控制繼電器的閉合或者斷開來控制閥門電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0016]1、能夠監(jiān)測并在發(fā)生浸水后及時(shí)關(guān)閉閥門，避免造成大的經(jīng)濟(jì)損失；
[0017]2、避免水資源浪費(fèi)；
[0018]3、設(shè)置了電量檢測單元，能夠在無線水浸感應(yīng)器電量不足時(shí)提前關(guān)閉閥門，解決了因無線水浸感應(yīng)器失效導(dǎo)致無法檢測水浸信號(hào)導(dǎo)致水災(zāi)的隱患。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的電路框圖。
[0020]圖2是本實(shí)用新型無線水浸感應(yīng)器的電路原理圖。
[0021]圖3是本實(shí)用新型中繼器的電路原理圖。
[0022]圖4是本實(shí)用新型控制器的電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]以下是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例。
[0024]如圖1所示，本無線水浸感應(yīng)閥，包括控制電路、電機(jī)以及閥門，其中控制電路包括無線水浸感應(yīng)器、中繼器、控制器以及閥門驅(qū)動(dòng)單元。無線水浸感應(yīng)器作為水浸信號(hào)檢測裝置，可以將信號(hào)通過中繼器間接與控制器無線通信，此外，如果通信距離允許，無線水浸感應(yīng)器也可以直接與控制器無線通信；中繼器作為信號(hào)中轉(zhuǎn)站，同時(shí)能夠擴(kuò)展無線水浸感應(yīng)器與控制器之間的通信距離；控制器用于對水浸信號(hào)進(jìn)行處理以及輸出控制信號(hào)，具體表現(xiàn)為直接或者間接接收來自無線水浸感應(yīng)器檢測的水浸信號(hào)后發(fā)送控制指令給閥門驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)閉閥門，閥門驅(qū)動(dòng)單元采用繼電器，控制器通過發(fā)送控制指令控制繼電器的閉合或者斷開來控制閥門電機(jī)的正轉(zhuǎn)(當(dāng)然也可以設(shè)計(jì)為反轉(zhuǎn))，電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)使閥門的關(guān)閉。
[0025]如圖2所示，無線水浸感應(yīng)器包括電池、中央處理器一、無線模塊一、開關(guān)a、開關(guān)b、指示燈、定時(shí)器、比較器a、比較其b、采樣電阻、1.5V基準(zhǔn)電壓和2V基準(zhǔn)電壓。電池用于給無線水浸感應(yīng)器供電；無線模塊一用于通信，主要是將水浸檢測單元檢測的水浸信號(hào)發(fā)送出去；開關(guān)a分別與無線模塊、電池和定時(shí)器連接，定時(shí)器與中央處理器一連接，由于無線模塊一在活動(dòng)時(shí)消耗的電流較大，會(huì)大大縮短電池的使用時(shí)間，所以需要使用電源管理單元來控制無線模塊一的電源，定時(shí)打開接收或發(fā)送數(shù)據(jù)，具體電路如下:控制無線模塊一的開關(guān)a由定時(shí)器控制，定時(shí)器由中央處理器一控制，可以設(shè)置不同的定時(shí)時(shí)間。比較器a與中央處理器一連接，比較器a還連接2V基準(zhǔn)電壓構(gòu)成電量檢測單元，當(dāng)電池電壓比2V基準(zhǔn)電壓低時(shí)說明電池電量低，比較器輸出送到中央處理器一，中央處理器一發(fā)送電池電量低數(shù)據(jù)，同時(shí)用指示燈提示；指示燈用來指示運(yùn)行狀態(tài)，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，可以設(shè)置紅色、黃色兩種LED指示燈，針對不同工況下分別進(jìn)行顯示；中央處理器一連接開關(guān)b，開關(guān)b分別連接電池與采樣電阻，使得電池的正極與采樣電阻的一端接通，電池的負(fù)極與采樣電阻另一端接通作為水浸檢測單元，比較器b分別連接中央處理器一、采樣電阻以及1.5V基準(zhǔn)電壓，其中采樣電阻采用兩個(gè)電阻串聯(lián)構(gòu)成。當(dāng)接觸到水后，水的電阻和采樣電阻形成分壓，如果分壓小于1.5V基準(zhǔn)電壓，那么就說明檢測到水浸，比較器b送出信號(hào)給中央處理器一，中央處理器一通過無線模塊一發(fā)送數(shù)據(jù)并指示燈提示。
[0026]如圖3所示，中繼器包括無線模塊二、中央處理器二以及AC/DC電源模塊，無線模塊二、AC/DC電源模塊均與中央處理器二連接。無線模塊二用于分別與無線水浸感應(yīng)器以及控制器通信，將無線水浸感應(yīng)器發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給控制器；AC/DC電源模塊用來從220V交流電獲得所需的電壓，中央處理器二用來處理通信數(shù)據(jù)。
[0027]如圖4所示，控制器包括電源、中央處理器三以及均與中央處理器三連接的無線模塊三、鍵盤、LED顯示器以及報(bào)警單元。無線模塊三用于接收來自中繼器或者無線水浸感應(yīng)器發(fā)送的數(shù)據(jù)；鍵盤用來控制執(zhí)行器的運(yùn)行以及無線水浸感應(yīng)器與控制器的配對；中央處理器三用來集中控制外部單元，即鍵盤、Led顯示器、報(bào)警單元；LED顯示器用來指示運(yùn)行報(bào)警狀態(tài)；報(bào)警單元采用為蜂蜜器，用來發(fā)出報(bào)警聲音?？刂破髦性O(shè)有常規(guī)的數(shù)據(jù)比對分析程序，可對接收的數(shù)據(jù)信號(hào)與其內(nèi)預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行比較，然后根據(jù)比較結(jié)果輸出相對應(yīng)的控制指令。
[0028]如圖4所示，控制器可控制兩種閥門，分別為控制熱水閥門的繼電器a和控制冷水閥門的繼電器b，繼電器a控制熱水閥門電機(jī)a，繼電器b控制冷水閥門電機(jī)b。
[0029]在本實(shí)施例中，無線模塊一、無線模塊二、無線模塊三均為433MHz高性能射頻收發(fā)器CC1101。CCllOl用于極低功耗RF應(yīng)用，特別是短距離無線通信設(shè)備(SRD)，可提供對數(shù)據(jù)包處理、數(shù)據(jù)緩沖、突發(fā)傳輸、接收信號(hào)強(qiáng)度指示(RSSI)、空閑信道評(píng)估(CCA)、鏈路質(zhì)量指示以及無線喚醒(WOR)的廣泛硬件支持。
[0030]中央處理器一、中央處理器二、中央處理器三均為8位CMOS微控制器ATmegal68。ATmegal68是基于增強(qiáng)的AVR RISC結(jié)構(gòu)的控制器，具有同時(shí)讀寫的能力，512字節(jié)EEPR0M，IK字節(jié)SRAM，23個(gè)通用I/O 口線，32個(gè)通用工作寄存器，用于邊界掃描的DebuyWIRE接口，支持片內(nèi)調(diào)試與編程，三個(gè)具有比較模式的靈活的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器(T/C)，片內(nèi)/外中斷，可編程串行USART，有起始條件檢測器的通用串行接口，8路10位具有可選差分輸入級(jí)可編程增益的ADC，具有片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時(shí)器，一個(gè)SPI串行端口，以及五個(gè)可以通過軟件進(jìn)行選擇的省電模式。
[0031]本無線水浸感應(yīng)閥中雖然涉及一些控制程序，但是該控制程序在現(xiàn)有技術(shù)的工業(yè)控制過程中屬于常規(guī)的數(shù)據(jù)分析比較程序，并不屬于本申請中所需要進(jìn)行保護(hù)的改進(jìn)技術(shù)方案。
[0032]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本實(shí)用新型精神作舉例說明。本實(shí)用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種無線水浸感應(yīng)閥，包括控制電路、電機(jī)以及閥門，其特征在于，所述控制電路包括無線水浸感應(yīng)器、中繼器、控制器以及閥門驅(qū)動(dòng)單元，所述無線水浸感應(yīng)器將信號(hào)通過中繼器間接或者直接與控制器無線通信，所述控制器接收來自無線水浸感應(yīng)器檢測的水浸信號(hào)并發(fā)送控制指令控制閥門驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)使閥門關(guān)閉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線水浸感應(yīng)閥，其特征在于，所述無線水浸感應(yīng)器包括電池、中央處理器一以及均與中央處理器一連接的無線模塊一、電源管理單元、指示燈、電量檢測單元和水浸檢測單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無線水浸感應(yīng)閥，其特征在于，所述中繼器包括無線模塊二、中央處理器二以及AC/DC電源模塊，所述無線模塊、AC/DC電源模塊均與中央處理器二連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無線水浸感應(yīng)閥，其特征在于，所述控制器包括電源、中央處理器三以及均與中央處理器三連接的無線模塊三以及鍵盤。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種無線水浸感應(yīng)閥，其特征在于，所述控制器還包括LED顯示器、報(bào)警單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求4任意一項(xiàng)所述的一種無線水浸感應(yīng)閥，其特征在于，所述無線模塊一、無線模塊二以及無線模塊三均為433MHz的高性能射頻收發(fā)器CC1101。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種無線水浸感應(yīng)閥，其特征在于，所述中央處理器一、中央處理器二、中央處理器三均為8位CMOS微控制器ATmegal68。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無線水浸感應(yīng)閥，其特征在于，所述電量檢測單元包括兩個(gè)電阻，兩個(gè)電阻串聯(lián)后并聯(lián)在電池的兩端。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的一種無線水浸感應(yīng)閥，其特征在于，所述閥門驅(qū)動(dòng)單元為繼電器，所述控制器通過發(fā)送控制指令控制繼電器的閉合或者斷開來控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK204029141SQ201420474664
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月21日
【發(fā)明者】周劍 申請人:臺(tái)州通禾流體控制設(shè)備有限公司