供熱計量監控系統的制作方法
【專利摘要】一種供熱計量監控系統，包括閥門閥桿和驅動的電機，供熱計量監控系統還包括設置在閥門閥桿上的磁鐵、霍爾元件、霍爾元件附屬電路、用于監控電機的監控模塊，其中霍爾元件及霍爾元件附屬電路用于感測閥門閥桿的位置并將信號傳送到監控模塊。本案的供熱計量監控系統無需采用接觸式的感測，避免了因為接觸式感測導致的機械磨損大、機械滯后嚴重、易受外界振動影響、測量精度低、結構壽命低等缺點，監控更為智能化，性能更佳。
【專利說明】供熱計量監控系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種監控系統，尤其涉及一種供熱計量的監控系統。
【背景技術】
[0002]通斷控制器是供熱計量系統中核心部件，目前通常采用電動閥。當處于供暖季時電動閥會根據用戶設定溫度以及室內溫度自動進行開關閥，調節室內溫度的同時實現能源的節約。因此在通斷控制器運行過程中需要檢測閥門所處狀態，由于開閥時間作為用戶熱費率收取的重要依據，一旦閥門狀態判斷不準確，會造成熱費率計算不準確。
[0003]傳統的通斷控制器采用接觸式行程開關來定位閥門狀態。實際應用中發現采用接觸式行程開關定位閥門狀態由于通斷控制器整體空間有限不利于準確定位及更換行程開關；電動閥門頻繁開關會造成接觸式行程開關機械磨損導致對閥門狀態定位不準，另外，接觸式行程開關成本相對較高。
【發明內容】
[0004]針對上述所存在的問題，本發明的目的是提供一種效果更佳的供熱計量監控系統。
[0005]為達到上述技術效果，本發明所采取的技術方案是:一種供熱計量監控系統，包括閥門閥桿和驅動的電機，供熱計量監控系統還包括設置在閥門閥桿上的磁鐵、霍爾元件、霍爾元件附屬電路、用于監控電機的監控模塊，其中霍爾元件及霍爾元件附屬電路用于感測閥門閥桿的位置并將信號傳送到監控模塊。
[0006]本案的供熱計量監控系統無需采用接觸式的感測，避免了因為接觸式感測導致的機械磨損大、機械滯后嚴重、易受外界振動影響、測量精度低、結構壽命低等缺點，監控更為智能化，性能更佳。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1是本發明的供熱計量監控系統的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0008]下面將結合附圖對本發明作進一步說明。
[0009]如圖1所示，本發明的供熱計量監控系統包括監控模塊1、霍爾元件附屬電路2、霍爾元件3、閥門閥桿4、電機5和磁鐵7。其中，電機5驅動閥門閥桿4，為閥門閥桿4提供動力。在本實施方式中，監控模塊I包括ARM Cortex-M3主控電路，可以監測收集來自電機5和霍爾元件附屬電路2的信號，并送至監控模塊I內分析處理。在結構上，霍爾元件3、霍爾元件附屬電路2和監控模塊I的ARM Cortex-M3主控電路密封于通斷控制器內，且霍爾元件附屬電路2的輸入輸出端口與ARM Cortex-M3主控電路相連接。霍爾元件附屬電路2還包括反饋輸出電路，所述反饋輸出電路通過接口與所述ARM Cortex-M3主控電路連接。[0010]磁鐵7安裝在閥門閥桿4上，為永磁鐵，能夠隨著閥門閥桿4 一起運動。霍爾元件3為開關型霍爾元件，用于感測磁鐵7的磁場情況，進而確定閥門閥桿4的運動與位置。當閥門閥桿4運動時，霍爾元件3由于磁場大小的不同與閥門閥桿4運動位置成特定函數關系的開關電壓信號，開關電壓信號通過霍爾元件附屬電路2送入監控模塊1，監控模塊I根據霍爾元件附屬電路與之相連接的GPIO(General Purpose Input Output,通用輸入/輸出)口相連接完成開關電壓信號的監測，確定閥門閥桿4的位置和狀態。同時監控模塊I監測電機5電流，從而確定閥門的電機5的狀態。當監控模塊I收到霍爾元件3發出的開閥或關閥到位的電信號后繼續轉動電機同時監測電機5電流，當電機電流大于電機5堵轉電流，即閥門完全開閥或關閥到位無法繼續轉動，停止電機5的轉動，確保閥門完全打開或者關閉。
[0011]當操作閥門時，閥門閥桿4與閥門閥桿4上的磁鐵7會隨著閥桿一起運動。當外加的磁感應強度超過霍爾元件動作點時，即閥桿位于霍爾元件的正下方時，霍爾元件輸出低電平。當磁感應強度降到霍爾元件動作點以下時，即閥桿遠離霍爾元件正下方時，傳感器輸出電平不變，直到降到釋放點時，霍爾元件輸出才由低電平躍變為高電平。霍爾元件的輸出信號通過霍爾元件附屬電路被送入監控模塊I，在監控模塊I的Cortex-M3主控電路中完成霍爾元件3輸出信號的處理，實現閥門狀態的測量。為確保閥門開關狀態的準確性，霍爾元件3判斷開關到位輸出的電信號被ARM Cortex-M3主控電路識別后，監控模塊I繼續使電機轉動，直到ARM Cortex-M3主控電路檢測到電機5電流達到閥門堵轉的電流后說明閥門已經完全打開或完全關閉，之后停止電機5轉動。
[0012]在實際監測過程中，若閥門出現故障，比如閥門閥桿4在中間位置卡住，監控模塊I在預定時間內沒有收到閥門打開或者關閉的信號，即判定出現故障。同樣，如果閥門閥桿4在開閉指令發出后，在預定時間后仍然滯留在原位置，也判定為發生故障。同時，監控模塊I監測電機5的電流，綜合閥門閥桿4的運動和位置情況，由監控模塊I分析判定閥門的故障情況，并給出分析結果。還可以加裝多個不同顏色的指示燈，分別對應不同的故障情況，如當監控模塊I監測到電機5的電流異常，為短路或者斷路情況時，以紅燈指示。當監控模塊I監測電機5電流正常，但是監控模塊I收到的閥門閥桿4的信號是停止在中間位置，以黃燈指示，表示閥門內部發生堵塞或者其他異常。當然，指示燈的顏色可以根據實際需要設置。綜合閥門閥桿4的位置和電機5的工作情況，可以完整分析并判定閥門的故障情況，并及時通知操作人員維修。不同的指示燈，可以讓操作人員最快地了解故障的位置，有利于維修。
[0013]本案的供熱計量監控系統無需采用接觸式的感測，避免了因為接觸式感測導致的機械磨損大、機械滯后嚴重、易受外界振動影響、測量精度低、結構壽命低等缺點，監控更為智能化，性能更佳。
[0014]以上所述，為本發明的較佳實施案例，并非對本發明作任何限制，凡是根據本發明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本發明技術方案的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種供熱計量監控系統，包括閥門閥桿和驅動的電機，其特征在于:還包括設置在閥門閥桿上的磁鐵、霍爾元件、霍爾元件附屬電路、用于監控電機的監控模塊，其中霍爾元件及霍爾元件附屬電路用于感測閥門閥桿的位置并將信號傳送到監控模塊。
2.根據權利要求1所述的供熱計量監控系統，其特征在于，所述的監控模塊包括ARMCortex-M3主控電路。
3.根據權利要求2所述的供熱計量監控系統，其特征在于，霍爾元件、霍爾元件附屬電路和監控模塊的ARM Cortex-M3主控電路密封于通斷控制器內。
4.根據權利要求3所述的供熱計量監控系統，其特征在于，所述的霍爾元件附屬電路的輸入輸出端口與所述ARM Cortex-M3主控電路相連接。
5.根據權利要求1所述的供熱計量監控系統，其特征在于，所述的霍爾元件為開關型霍爾元件。
6.根據權利要求1所述的供熱計量監控系統，其特征在于，還包括根據監控模塊的分析結果指示閥門工作情況的指示燈。
【文檔編號】F16K31/04GK103644364SQ201310633135
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月29日 優先權日:2013年11月29日
【發明者】閆謹, 林仁干, 趙明祥, 王建表 申請人:浙江盾安自控科技有限公司