物联网智能电动执行机构无线管控系统及其工作方法技术方案

本发明专利技术涉及一种物联网智能电动执行机构无线管控系统及其工作方法，本管控系统包括：若干个控制基站，该控制基站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数据；以及控制总站，用于汇总各控制基站采集的状态数据，并向各控制基站发送相应控制指令数据；本发明专利技术利用物联网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，并且本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及物联网数据采集，具体涉及一种物联网智能电动执行机构无线管控系统及其工作方法。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种管控系统及其工作方法，以实现对电动执行机构进行远程无线数据采集及管理控制。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种管控系统，包括：若干个控制基站，该控制基站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数据；以及控制总站，用于汇总各控制基站采集的状态数据，并向各控制基站发送相应控制指令数据。进一步，所述控制基站包括：信号转换控制器，与该信号转换控制器相连的无线网关；所述信号转换控制器适于通过无线网关与控制总站进行无线通讯。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，以及另一485通讯模块与电动执行机构相连。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，该四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。进一步，所述处理器模块还与人机交互界面相连；以及所述控制基站与控制总站的电路结构相同。又一方面，本专利技术还提供了一种管控系统的工作方法。所述管控系统的工作方法包括：通过分布的若干控制基站实时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数据；以及通过控制总站汇总各控制基站采集的状态数据并向各控制基站发送相应控制指令数据。进一步，所述控制基站包括：信号转换控制器，与该信号转换控制器相连的无线网关；其中所述无线网关适于将信号转换控制器发送的本地异步串口数据进行调制成无线扩频信号，即向控制总站发送相应状态数据；以及通过所述无线网关将接收的无线扩频信号解调成本地异步串口数据后发送至信号转换控制器，即向电动执行机构发送相应控制指令。进一步，所述控制总站还适于将汇总的各控制基站所采集的状态数据上传至上位机，并通过上位机经控制总站向各控制基站下发控制指令。本专利技术的有益效果是，本专利技术利用物联网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，并且本专利技术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专利技术进一步说明。图1是本专利技术的管控系统的原理框图；图2是本专利技术的处理器的外围管脚图；图3是本专利技术的第一485通讯模块的电路原理图；图4是本专利技术的第二485通讯模块的电路原理图；图5是本专利技术的模拟量输入模块的电路原理图；图6是本专利技术的模拟量输出模块的电路原理图；图7是本专利技术的数字量输入模块的电路原理图；图8是本专利技术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专利技术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专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。实施例1如图1所示，本实施例1提供了一种管控系统，包括：若干个用于与电动执行机构相连的控制基站，该控制基站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数据；用于汇总各控制基站采集的状态数据，并向各控制基站发送相应控制指令的控制总站，即无线中心控制总站，且具体为一总站控制箱。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。所述控制基站具体为一基站控制箱，且包括：信号转换控制器，与该信号转换控制器相连的无线网关（即智能无线网关）；所述信号转换控制器适于通过无线网关与控制总站进行无线通讯。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。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。其中，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。一个控制基站例如但不限于对应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本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管控系统，其特征在于，包括：若干个控制基站，该控制基站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数据；以及控制总站，用于汇总各控制基站采集的状态数据，并向各控制基站发送相应控制指令数据。

【技术特征摘要】
1.一种管控系统，其特征在于，包括：若干个控制基站，该控制基站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数据；以及控制总站，用于汇总各控制基站采集的状态数据，并向各控制基站发送相应控制指令数据。2.根据权利要求1所述的管控系统，其特征在于，所述控制基站包括：信号转换控制器，与该信号转换控制器相连的无线网关；所述信号转换控制器适于通过无线网关与控制总站进行无线通讯。3.根据权利要求2所述的管控系统，其特征在于，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，以及另一485通讯模块与电动执行机构相连。4.根据权利要求3所述的管控系统，其特征在于，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。5.根据权利要求4所述的管控系统，其特征在于，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈颉，李德军，李瑶，魏建宏，
申请(专利权)人：常州兰陵自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32