專利名稱：一種能夠自動控制的智能水閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及日常生活用品技術(shù)領(lǐng)域，具體為ー種能夠自動控制的智能水閥。
背景技術(shù)：
水閥作為一種控制元件被廣泛應(yīng)用于各種需要對水的流量需要控制的場合，如日常生活中的各種水龍頭。日常使用的水閥一般為手動操作型，需要手動打開和關(guān)閉，出水時間和出水量只能靠手動控制。在有些場合下，人們需要ー種能夠?qū)崿F(xiàn)即時或定時、定量出水，以及能夠自動判斷是否需要出水的智能水閥。比如，現(xiàn)在許多農(nóng)村地區(qū)都已經(jīng)安裝自來水，但農(nóng)村的自來水并不像城市里一天24小時都供水，通常都是每天定時供水I 2小吋，其它時間不供水。這就需要人們在供水時將水存儲在水缸里以供全天使用。如果遇到農(nóng)忙
時節(jié)或因其它事情錯過了供水時間，就會出現(xiàn)無水可用的情況。在這種情況下，需要ー種能夠在供水的時間段自動打開向水缸放水，并且能夠在水缸儲丨兩水后自動關(guān)閉的智能水閥。目前，市場上有ー種具有自動延時關(guān)閉功能的水閥，可以在手動打開后延時ー定時間并自動關(guān)閉。這種水閥在一定程序上可以控制水閥的出水量，但無法做到定時供水，而且無法對盛水的容器是否已滿進(jìn)行判斷。為了方便人們能定時定量接水，申請?zhí)枮?00520057339. I的中國專利申請《定量定時水龍頭》提出一種技術(shù)方案，該方案是在水龍頭的殼體上設(shè)置閥柄，閥芯水塞設(shè)在殼體腔內(nèi)并與出水ロ相配合，閥芯尾端帶鉤，與固定在殼體內(nèi)壁的弾力鎖鉤相配合，閥柄帶動并設(shè)定計(jì)量表，水輪設(shè)置在殼體內(nèi)的進(jìn)水口處，帶動傳動齒輪組，并驅(qū)動計(jì)量撥桿，計(jì)量撥桿撥動閥芯鉤，閥芯水塞封閉出水ロ，從而實(shí)現(xiàn)定量定時供水。這種方案可以實(shí)現(xiàn)定時放水，但需要人手動去設(shè)定放水量，不能自動判別接水容器的體積大小來實(shí)現(xiàn)定量放水；且機(jī)械結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，長期工作后容易產(chǎn)生不可靠現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術(shù)問題為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，實(shí)現(xiàn)真正意義上的來水自動識別，并實(shí)現(xiàn)即時或定時、定量出水，以及智能閉水，本發(fā)明提供一種能夠自動控制的智能水閥，該裝置可以實(shí)現(xiàn)來水自動識別功能，具有即時或定時、定量出水，以及能夠自動判斷是否需要出水的功能。技術(shù)方案本發(fā)明的技術(shù)方案為所述ー種能夠自動控制的智能水閥，其特征在干包括傳感器組、數(shù)據(jù)采集調(diào)理模塊、控制単元和執(zhí)行單元；所述的傳感器組包括水壓檢測傳感器和超聲波水位檢測傳感器，其中水壓檢測傳感器檢測管道中的水壓，超聲波水位檢測傳感器檢測盛水容器中的水面高度；傳感器組測得的水壓信號和水面高度信號通過數(shù)據(jù)采集調(diào)理模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后進(jìn)入控制単元；所述的控制単元包括參數(shù)設(shè)置模塊、轉(zhuǎn)換模塊和比較模塊；參數(shù)設(shè)置模塊接收用戶預(yù)設(shè)的水閥工作參數(shù)，水閥工作參數(shù)包括水壓閥值、水面高度閥值和時間設(shè)置；轉(zhuǎn)換模塊用于將傳入控制單元的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的水壓值和水面高度值；比較模塊將轉(zhuǎn)換模塊輸出的水壓值和水面高度值與參數(shù)設(shè)置模塊中的水壓閥值和水面高度閥值進(jìn)行比較；比較模塊輸出控制信號到執(zhí)行單元；當(dāng)轉(zhuǎn)換模塊輸出的水壓值達(dá)到水壓閥值，且水面高度值小于水面高度閥值吋，比較模塊輸出開閥門控制信號，否則輸出關(guān)閥門控制信號；所述的執(zhí)行單元包括繼電器及電磁閥門，繼電器根據(jù)比較模塊輸出的控制信號控制電磁閥門開關(guān)。所述ー種能夠自動控制的智能水閥，其特征在于所述的控制單元還包括有定時模塊，定時模塊接受用戶設(shè)定的出水時間，當(dāng)轉(zhuǎn)換模塊輸出的水壓值達(dá)到水壓閥值，水面高度值小于水面高度閥值，且時間為用戶設(shè)定的出水時間時，比較模塊輸出開閥門控制信號，而后當(dāng)水面高度值達(dá)到水面高度閥值時，比較模塊輸出關(guān)閥門控制信號。所述ー種能夠自動控制的智能水閥，其特征在于還包括有聲光提示模塊，用于指示水閥工作狀態(tài)。 有益效果本發(fā)明的有益效果是該智能水閥可以在無人的情況下實(shí)現(xiàn)自我判別是否來水，并且實(shí)現(xiàn)即時或定時、定量出水，以及能夠自動判斷是否需要出水。除此之外，該智能水閥還具有良好的人機(jī)交互界面以及聲光提示功能。其所具有的較全功能可以更好地滿足現(xiàn)在城市和缺水的農(nóng)村地區(qū)用戶需求，不僅可以解決適時適量自動放水的問題，還可以避免由于忘記關(guān)閉水閥所引起的水資源浪費(fèi)，因此該發(fā)明具有比較重要的意義。


圖I是本發(fā)明的功能模塊圖；圖2是本發(fā)明的工作流程圖；圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明的工作示意圖。其中1、水壓檢測傳感器；2、電磁閥門；3、進(jìn)水口 ；4、出水ロ ；5、超聲波水位檢測
傳感器。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例描述本發(fā)明如圖I所示，本實(shí)施例中的一種能夠自動控制的智能水閥包括傳感器組、數(shù)據(jù)采集調(diào)理模塊、控制単元、執(zhí)行單元和聲光提示模塊。所述的傳感器組包括水壓檢測傳感器和超聲波水位檢測傳感器，其中水壓檢測傳感器通過檢測管道中的水壓來判斷是否來水；超聲波水位檢測傳感器則通過發(fā)射超聲波與接受超聲波來自動感知盛水容器內(nèi)液面的實(shí)時高度。傳感器組可將感知到的水壓和液面高度信息轉(zhuǎn)化為相應(yīng)電信號，輸入到數(shù)據(jù)采集調(diào)理模塊。參照附圖3和附圖4，水壓檢測傳感器安裝在智能水閥的進(jìn)水口處，超聲波水位檢測傳感器安裝在智能水閥的出水ロ旁邊。所述的數(shù)據(jù)采集調(diào)理模塊用于接收來自傳感器組的電信號，并對信號進(jìn)行前置濾波、隔離、放大或衰減、抗混疊濾波和模數(shù)轉(zhuǎn)換成為數(shù)字電信號，輸入到控制單元。
所述的控制単元包括參數(shù)設(shè)置模塊、轉(zhuǎn)換模塊、比較模塊以及定時模塊。所述的參數(shù)設(shè)置模塊用于接收用戶預(yù)設(shè)的水閥工作參數(shù)，包括水壓閥值、液面高度閥值和時間設(shè)置。所述的轉(zhuǎn)換模塊用于將傳入控制單元的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的水壓值和液面高度值，然后進(jìn)入比較模塊比較。所述的比較模塊用于接收來自轉(zhuǎn)換模塊的水壓值和液面高度值，井分別作如下比較判斷將水壓值與預(yù)設(shè)的判別為有水的水壓閥值進(jìn)行比較，當(dāng)其大于預(yù)設(shè)水壓閥值時表示有水，否則無水。將液面高度值與預(yù)設(shè)的判別為容器盛滿水的液面高度閥值進(jìn)行比較，當(dāng)其小于預(yù)設(shè)液面高度閥值時表示水未盛滿，否則已盛滿。其中水壓值可通過水壓檢測傳感器自動檢測并經(jīng)轉(zhuǎn)換模塊獲取，容器裝滿水時液面高度值的設(shè)置可通過超聲波水位檢測傳感器自動讀取并設(shè)置。其中當(dāng)水位滿時，用戶通過超聲波水位檢測傳感器獲取液面高度閥值，并記錄到參數(shù)設(shè)置模塊。比較模塊輸出控制信號到執(zhí)行單元；當(dāng)轉(zhuǎn)換模塊輸出的水壓值達(dá)到水壓閥值，且水面高度值小于水面高度閥值時，比較模塊輸出開閥門控制信號，否則輸出關(guān)閥門控制信號。所述的定時模塊用于定時開啟水閥，智能放水。定時模塊接受用戶設(shè)定的出水時間，定時模塊中可以設(shè)定為定時模式和即時模式。當(dāng)設(shè)定為定時模式時，來水后，當(dāng)轉(zhuǎn)換模塊輸出的水壓值達(dá)到水壓閥值，水面高度值小于水面高度閥值，水閥將按照用戶的設(shè)定時間出水，盛滿水后，比較模塊輸出關(guān)閥門控制信號即停止出水；當(dāng)設(shè)定為即時模式時，則當(dāng) 轉(zhuǎn)換模塊輸出的水壓值達(dá)到水壓閥值，水面高度值小于水面高度閥值時即出水，盛滿水后，比較模塊也輸出關(guān)閥門控制信號即停止出水。所述的執(zhí)行単元包括繼電器及電磁閥門，繼電器根據(jù)比較模塊輸出的控制信號控制電磁閥門開關(guān)。所述的聲光提示模塊會根據(jù)水閥工作狀態(tài)和設(shè)置的不同給出不同的屏幕顯示提示，并在水閥進(jìn)行工作模式切換時，鳴喇叭進(jìn)行提示。具體的功能有用于系統(tǒng)自檢，有錯誤和成功提示；如果無水時，用戶開水閥，進(jìn)行無水提示；水已滿時，用戶開水閥，進(jìn)行水滿提示；用戶設(shè)置容器水滿的液面高度時，有設(shè)置成功提示；用戶進(jìn)行定時設(shè)置時，有設(shè)置成功提示。參照圖2所示，其為智能水閥工作流程圖。當(dāng)智能水閥處于閉水狀態(tài)時，由系統(tǒng)自動實(shí)時檢測水管中是否有水，如果無，則智能水閥繼續(xù)處于閉水狀態(tài)；若有，系統(tǒng)則判別容器是否已盛滿，若已盛滿則智能水閥繼續(xù)處于閉水狀態(tài)，若未盛滿，則進(jìn)入定時或即時工作模式判別，此時智能水閥自動判別按定時供水模式供水還是按即時供水模式供水，在供水時，系統(tǒng)自動實(shí)時檢測容器是否已盛滿，若已盛滿，則智能水閥將關(guān)閉閥門處于閉水狀態(tài)，若未滿，則繼續(xù)進(jìn)行步驟2004和步驟2005直到容器盛滿水，最后智能水閥處于閉水狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種能夠自動控制的智能水閥，其特征在于包括傳感器組、數(shù)據(jù)采集調(diào)理模塊、控制單元和執(zhí)行單元； 所述的傳感器組包括水壓檢測傳感器和超聲波水位檢測傳感器，其中水壓檢測傳感器檢測管道中的水壓，超聲波水位檢測傳感器檢測盛水容器中的水面高度； 傳感器組測得的水壓信號和水面高度信號通過數(shù)據(jù)采集調(diào)理模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后進(jìn)入控制單元； 所述的控制單元包括參數(shù)設(shè)置模塊、轉(zhuǎn)換模塊和比較模塊；參數(shù)設(shè)置模塊接收用戶預(yù)設(shè)的水閥工作參數(shù)，水閥工作參數(shù)包括水壓閥值、水面高度閥值和時間設(shè)置；轉(zhuǎn)換模塊用于將傳入控制單元的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的水壓值和水面高度值；比較模塊將轉(zhuǎn)換模塊輸出的水壓值和水面高度值與參數(shù)設(shè)置模塊中的水壓閥值和水面高度閥值進(jìn)行比較；比較模塊輸出控制信號到執(zhí)行單元；當(dāng)轉(zhuǎn)換模塊輸出的水壓值達(dá)到水壓閥值，且水面高度值小于水面高度閥值時，比較模塊輸出開閥門控制信號，否則輸出關(guān)閥門控制信號； 所述的執(zhí)行單元包括繼電器及電磁閥門，繼電器根據(jù)比較模塊輸出的控制信號控制電磁閥門開關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種能夠自動控制的智能水閥，其特征在于所述的控制單元還包括有定時模塊，定時模塊接受用戶設(shè)定的出水時間，當(dāng)轉(zhuǎn)換模塊輸出的水壓值達(dá)到水壓閥值，水面高度值小于水面高度閥值，且時間為用戶設(shè)定的出水時間時，比較模塊輸出開閥門控制信號，而后當(dāng)水面高度值達(dá)到水面高度閥值時，比較模塊輸出關(guān)閥門控制信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述一種能夠自動控制的智能水閥，其特征在于還包括有聲光提示模塊，用于指示水閥工作狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠自動控制的智能水閥，包括傳感器組、數(shù)據(jù)采集調(diào)理模塊、控制單元和執(zhí)行單元；傳感器組包括水壓檢測傳感器和超聲波水位檢測傳感器；控制單元包括參數(shù)設(shè)置模塊、轉(zhuǎn)換模塊和比較模塊；執(zhí)行單元包括繼電器及電磁閥門。本發(fā)明可以在無人的情況下實(shí)現(xiàn)自我判別是否來水，并且實(shí)現(xiàn)即時或定時、定量出水，以及能夠自動判斷是否需要出水。除此之外，該智能水閥還具有良好的人機(jī)交互界面以及聲光提示功能。其所具有的較全功能可以更好地滿足現(xiàn)在城市和缺水的農(nóng)村地區(qū)用戶需求，不僅可以解決適時適量自動放水的問題，還可以避免由于忘記關(guān)閉水閥所引起的水資源浪費(fèi)，因此該發(fā)明具有比較重要的意義。
文檔編號F16K37/00GK102808984SQ20121027599
公開日2012年12月5日 申請日期2012年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月6日
發(fā)明者李洲洋, 周少偉, 馮新, 容建剛, 谷文韜, 雷少坤, 李芳 申請人:西北工業(yè)大學(xué)