專(zhuān)利名稱(chēng)：一種自動(dòng)閘門(mén)控制器和太陽(yáng)能渠道閘門(mén)自動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及自動(dòng)化控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種自動(dòng)閘門(mén)控制器和太陽(yáng)能渠
道閘門(mén)自動(dòng)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著石油、煤炭等礦物燃料儲(chǔ)存量的日益減少和生態(tài)環(huán)境的日益惡化，太陽(yáng)能的 開(kāi)發(fā)和利用受到了青睞。太陽(yáng)能是一種沒(méi)有任何污染的綠色能源，與石油、煤炭等礦物燃料 相比，太陽(yáng)能不會(huì)導(dǎo)致〃 溫室效應(yīng)〃 和全球性氣候變化，也不會(huì)造成環(huán)境污染。因此太陽(yáng)能 的開(kāi)發(fā)和利用受到許多國(guó)家的重視，許多國(guó)家競(jìng)相開(kāi)發(fā)各種光電新技術(shù)和光電新型材料， 以擴(kuò)大太陽(yáng)能的應(yīng)用領(lǐng)域。 美國(guó)墾務(wù)局自20世紀(jì)90年代開(kāi)始研究太陽(yáng)能在渠道自動(dòng)控制方面的應(yīng)用，目前， 已開(kāi)發(fā)完成低成本、操作簡(jiǎn)便的太陽(yáng)能渠道閘門(mén)自動(dòng)控制系統(tǒng)。太陽(yáng)能渠道閘門(mén)自動(dòng)控制 系統(tǒng)是一種廉價(jià)的自動(dòng)化管理系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能電池板、蓄電池、自動(dòng)閘門(mén)控制器和直流電 動(dòng)機(jī)等，具體地利用太陽(yáng)能電池板將光能轉(zhuǎn)化為電能，并用蓄電池存儲(chǔ)能量，以備驅(qū)動(dòng)直流 電動(dòng)機(jī)及為自動(dòng)閘門(mén)控制器提供能源，自動(dòng)閘門(mén)控制器利用蓄電池提供的能量控制直流電 動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)渠道受控閘門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉。 然而，在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)有技術(shù)至少具有以下缺 點(diǎn) 現(xiàn)有的自動(dòng)閘門(mén)控制器需要很大的能量才能實(shí)現(xiàn)對(duì)渠道受控閘門(mén)的控制，因此需 要很大的太陽(yáng)能電池板和蓄電池為其提供能量；并且，在利用太陽(yáng)能作為自動(dòng)閘門(mén)控制器 的能源時(shí)，現(xiàn)有的自動(dòng)閘門(mén)控制器經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)渠道受控閘門(mén)啟動(dòng)瞬間電流過(guò)大，致使直流 電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)不穩(wěn)，甚至出現(xiàn)渠道受控閘門(mén)不能正常啟閉或損壞設(shè)備的現(xiàn)象。

實(shí)用新型內(nèi)容為了在利用太陽(yáng)能作為自動(dòng)閘門(mén)控制器的能源時(shí)，提高自動(dòng)閘門(mén)控制器的工作狀 態(tài)，本實(shí)用新型提供了一種自動(dòng)閘門(mén)控制器和太陽(yáng)能渠道閘門(mén)自動(dòng)控制系統(tǒng)。所述技術(shù)方 案如下 —種自動(dòng)閘門(mén)控制器，所述自動(dòng)閘門(mén)控制器包括 主控模塊、閘門(mén)開(kāi)度控制指令獲取模塊、閘門(mén)開(kāi)度檢測(cè)模塊和P麗脈寬調(diào)制模塊； 所述主控模塊，分別與所述閘門(mén)開(kāi)度控制指令獲取模塊、所述閘門(mén)開(kāi)度檢測(cè)模塊 和所述P麗脈寬調(diào)制模塊相連，用于接收所述閘門(mén)開(kāi)度控制指令獲取模塊獲取的閘門(mén)開(kāi)度 控制指令，在接收到閘門(mén)開(kāi)度控制指令后，向所述閘門(mén)開(kāi)度檢測(cè)模塊發(fā)送讀取當(dāng)前閘門(mén)開(kāi) 度的指令，并存儲(chǔ)所述閘門(mén)開(kāi)度檢測(cè)模讀取到的當(dāng)前閘門(mén)開(kāi)度，比較當(dāng)前閘門(mén)開(kāi)度和目標(biāo) 閘門(mén)開(kāi)度，根據(jù)比較結(jié)果，向所述P麗脈寬調(diào)制模塊發(fā)送調(diào)節(jié)閘門(mén)開(kāi)度指令； 所述閘門(mén)開(kāi)度控制指令獲取模塊，與所述主控模塊相連，用于獲取閘門(mén)開(kāi)度控制 指令，并將所述閘門(mén)開(kāi)度控制指令發(fā)送給所述主控模塊；[0011] 所述閘門(mén)開(kāi)度檢測(cè)模塊，與所述主控模塊相連，用于接收所述主控模塊發(fā)送的讀 取當(dāng)前閘門(mén)開(kāi)度的指令，讀取并將讀取到的當(dāng)前閘門(mén)開(kāi)度值發(fā)送給所述主控模塊； 所述P麗脈寬調(diào)制模塊，與所述主控模塊相連，用于接收所述主控模塊發(fā)送的調(diào) 節(jié)閘門(mén)開(kāi)度指令，并根據(jù)所述調(diào)節(jié)閘門(mén)開(kāi)度指令，驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)渠道受控閘門(mén)的開(kāi)度。 —種太陽(yáng)能渠道閘門(mén)自動(dòng)控制系統(tǒng)，所述太陽(yáng)能渠道閘門(mén)自動(dòng)控制系統(tǒng)包括 太陽(yáng)能電池板、蓄電池、電壓轉(zhuǎn)換模塊、主控模塊、閘門(mén)開(kāi)度控制指令獲取模塊、閘 門(mén)開(kāi)度檢測(cè)模塊和P麗脈寬調(diào)制模塊； 所述太陽(yáng)能電池板，與所述蓄電池相連，用于將光能轉(zhuǎn)化為電能，并將電能發(fā)送到 所述蓄電池； 所述蓄電池，分別與所述太陽(yáng)能電池板和所述電壓轉(zhuǎn)換模塊相連，用于接收并存
儲(chǔ)所述太陽(yáng)能電池板發(fā)送的電能，并將所述電能發(fā)送給所述電壓轉(zhuǎn)換模塊； 所述電壓轉(zhuǎn)換模塊，分別與所述蓄電池、所述主控模塊和所述P麗脈寬調(diào)制模塊
相連，用于將接收到的所述蓄電池發(fā)送的電能分別轉(zhuǎn)換為所述主控模塊和所述P麗脈寬調(diào)
制模塊所需的電壓，并分別提供給所述主控模塊和所述P麗脈寬調(diào)制模塊； 所述主控模塊，分別與所述電壓轉(zhuǎn)換模塊、所述閘門(mén)開(kāi)度控制指令獲取模塊、所述
閘門(mén)開(kāi)度檢測(cè)模塊和所述P麗脈寬調(diào)制模塊相連，用于接收所述電壓轉(zhuǎn)換模塊提供的電
壓，并接收所述閘門(mén)開(kāi)度控制指令獲取模塊獲取的閘門(mén)開(kāi)度控制指令，在接收到所述閘門(mén)
開(kāi)度控制指令后，向所述閘門(mén)開(kāi)度檢測(cè)模塊發(fā)送讀取當(dāng)前閘門(mén)開(kāi)度的指令，并存儲(chǔ)所述閘
門(mén)開(kāi)度檢測(cè)模塊讀取到的當(dāng)前閘門(mén)開(kāi)度，比較當(dāng)前閘門(mén)開(kāi)度和目標(biāo)閘門(mén)開(kāi)度，根據(jù)比較結(jié)
果，向所述P麗脈寬調(diào)制模塊發(fā)送調(diào)節(jié)閘門(mén)開(kāi)度指令； 所述閘門(mén)開(kāi)度控制指令獲取模塊，與所述主控模塊相連，用于獲取閘門(mén)開(kāi)度控制 指令，并將所述閘門(mén)開(kāi)度控制指令發(fā)送給所述主控模塊； 所述閘門(mén)開(kāi)度檢測(cè)模塊，與所述主控模塊相連，用于接收所述主控模塊發(fā)送的讀
取當(dāng)前閘門(mén)開(kāi)度的指令，讀取并將讀取到的當(dāng)前閘門(mén)開(kāi)度發(fā)送給所述主控模塊； 所述P麗脈寬調(diào)制模塊，分別與所述電壓轉(zhuǎn)換模塊和所述主控模塊相連，用于接
收所述電壓轉(zhuǎn)換模塊提供的電壓，并接收所述主控模塊發(fā)送的調(diào)節(jié)閘門(mén)開(kāi)度指令，并根據(jù)
所述調(diào)節(jié)閘門(mén)開(kāi)度指令，驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)渠道受控閘門(mén)的開(kāi)度。 本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案的有益效果是 利用P麗脈寬調(diào)制模塊對(duì)直流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制，P麗脈寬調(diào)制模塊需要較少 的能量就能實(shí)現(xiàn)對(duì)渠道受控閘門(mén)的控制，解決了過(guò)去需要很大的太陽(yáng)能電池板和蓄電池才 能控制閘門(mén)這一問(wèn)題；并且通過(guò)P麗脈寬調(diào)制模塊對(duì)直流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制，使得渠道 受控閘門(mén)升降平穩(wěn)，大大提高了閘門(mén)啟閉的穩(wěn)定性和可控性，增加了定位的精確性。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1提供的一種自動(dòng)閘門(mén)控制器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1提供的另一種自動(dòng)閘門(mén)控制器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例2提供的一種太陽(yáng)能渠道閘門(mén)自動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意 圖；[0027] 圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例2提供的另一種太陽(yáng)能渠道閘門(mén)自動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示 意圖； 圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例2提供的一種太陽(yáng)能渠道閘門(mén)自動(dòng)控制系統(tǒng)的電路原理 示意圖。
具體實(shí)施方式為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新 型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。 P麗(Pulse Width Modulation，脈寬調(diào)制)是一種開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓電源應(yīng)用，是利用微 處理器的數(shù)字輸出來(lái)對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)。通過(guò)以數(shù)字方式控制模 擬電路，可以大幅度降低系統(tǒng)的成本和功耗。P麗的優(yōu)點(diǎn)是從處理器到被控系統(tǒng)信號(hào)都是數(shù) 字形式的，無(wú)需進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，且對(duì)噪聲抵抗能力強(qiáng)。本實(shí)用新型實(shí)施例將P麗技術(shù)應(yīng)用到 閘門(mén)自動(dòng)控制中，提供了一種自動(dòng)閘門(mén)控制器，下面將結(jié)合具體的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。 實(shí)施例1 參見(jiàn)圖l，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種自動(dòng)閘門(mén)控制器IO，包括主控模塊11、閘
門(mén)開(kāi)度控制指令獲取模塊12、閘門(mén)開(kāi)度檢測(cè)模塊13和P麗脈寬調(diào)制模塊14。 其中，主控模塊ll，分別與閘門(mén)開(kāi)度控制指令獲取模塊12、閘門(mén)開(kāi)度檢測(cè)模塊13
和P麗脈寬調(diào)制模塊14相連，用于接收閘門(mén)開(kāi)度控制指令獲取模塊12獲取的閘門(mén)開(kāi)度控
制指令，在接收到閘門(mén)開(kāi)度控制指令后，向閘門(mén)開(kāi)度栓測(cè)模塊13發(fā)送讀取當(dāng)前閘門(mén)開(kāi)度的
指令，并存儲(chǔ)閘門(mén)開(kāi)度檢測(cè)模塊13讀取到的當(dāng)前閘門(mén)開(kāi)度，比較當(dāng)前閘門(mén)開(kāi)度和目標(biāo)閘門(mén)
開(kāi)度，根據(jù)比較結(jié)果，向P麗脈寬調(diào)制模塊14發(fā)送調(diào)節(jié)閘門(mén)開(kāi)度指令。 閘門(mén)開(kāi)度控制指令用于指明不同時(shí)間段的目標(biāo)水位或流量，或者閘門(mén)開(kāi)度。即閘
門(mén)開(kāi)度控制指令可以是某時(shí)間段的目標(biāo)水位要求，或某時(shí)間段的目標(biāo)流量要求，或閘門(mén)開(kāi) 度要求。需要說(shuō)明的是，當(dāng)閘門(mén)開(kāi)度控制指令是某時(shí)間段的目標(biāo)水位要求，或某時(shí)間段的 目標(biāo)流量要求時(shí)，主控模塊11可根據(jù)某時(shí)間段的目標(biāo)水位要求，或某時(shí)間段的目標(biāo)流量要 求自動(dòng)計(jì)算出對(duì)應(yīng)的閘門(mén)開(kāi)度要求。調(diào)節(jié)閘門(mén)開(kāi)度指令具體可為增加閘門(mén)開(kāi)度指令或減 少閘門(mén)開(kāi)度指令，根據(jù)比較結(jié)果，向P麗脈寬調(diào)制模塊14發(fā)送調(diào)節(jié)閘門(mén)開(kāi)度指令具體為 當(dāng)比較結(jié)果是當(dāng)前閘門(mén)開(kāi)度比目標(biāo)閘門(mén)開(kāi)度小時(shí)，向P麗脈寬調(diào)制模塊14發(fā)送增加閘門(mén) 開(kāi)度指令；當(dāng)比較結(jié)果是當(dāng)前閘門(mén)開(kāi)度比目標(biāo)閘門(mén)開(kāi)度大時(shí)，向P麗脈寬調(diào)制模塊14發(fā)送 減小閘門(mén)開(kāi)度指令。主控模塊11是自動(dòng)閘門(mén)控制器10的核心模塊，相當(dāng)于CPU(Central Processing Unit,中央處理器)，具體可以用C8051等器件實(shí)現(xiàn)。 閘門(mén)開(kāi)度控制指令獲取模塊12，與主控模塊11相連，用于獲取閘門(mén)開(kāi)度控制指 令，并將閘門(mén)開(kāi)度控制指令發(fā)送給主控模塊11。 閘門(mén)開(kāi)度控制指令獲取模塊12可以是串口或鍵盤(pán)等，即可以通過(guò)串口或鍵盤(pán)等
接收用戶(hù)輸入的閘門(mén)開(kāi)度控制指令。具體地閘門(mén)開(kāi)度控制指令獲取模塊12可以用RS485、
RS422或RS232等通訊端口實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程接收用戶(hù)輸入的閘門(mén)開(kāi)度控制指令。 閘門(mén)開(kāi)度檢測(cè)模塊13，與主控模塊11相連，用于接收主控模塊11發(fā)送的讀取當(dāng)前
閘門(mén)開(kāi)度的指令，讀取并將讀取到的當(dāng)前閘門(mén)開(kāi)度發(fā)送給主控模塊11 。 閘門(mén)開(kāi)度檢測(cè)模塊13具體可以用閘門(mén)開(kāi)度傳感器等實(shí)現(xiàn)。[0039] P麗脈寬調(diào)制模塊14，與主控模塊11相連，用于接收主控模塊11發(fā)送的調(diào)節(jié)閘門(mén)
開(kāi)度指令，并根據(jù)調(diào)節(jié)閘門(mén)開(kāi)度指令，驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)渠道受控閘門(mén)的開(kāi)度。 P麗脈寬調(diào)制模塊14需要較少的能量就能完成閘門(mén)控制，升降平穩(wěn)，大大提高閘
門(mén)啟閉的穩(wěn)定性和可控性，定位更加精確。 進(jìn)一步地，參見(jiàn)圖2，該自動(dòng)閘門(mén)控制器10還包括 DC-DC隔離模塊15，與主控模塊11相連，用于對(duì)輸入到主控模塊11中的電流或電壓進(jìn)行隔離。 進(jìn)一步地，參見(jiàn)圖2，該自動(dòng)閘門(mén)控制器10還包括 功率放大器模塊16，與P麗脈寬調(diào)制模塊14相連，用于接收并對(duì)P麗脈寬調(diào)制模塊14發(fā)送的調(diào)節(jié)閘門(mén)開(kāi)度指令進(jìn)行放大，根據(jù)放大后的調(diào)節(jié)閘門(mén)開(kāi)度指令，驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)渠道受控閘門(mén)的開(kāi)度。 需要說(shuō)明的是，不同的渠道受控閘門(mén)需要的直流電動(dòng)機(jī)各不相同，不同的直流電動(dòng)機(jī)需要的功率信號(hào)也各不相同，可通過(guò)功率放大器模塊16將P麗脈寬調(diào)制模塊14發(fā)送的調(diào)節(jié)閘門(mén)開(kāi)度指令放大到直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)閘門(mén)需要的功率信號(hào)。[0046] 進(jìn)一步地，參見(jiàn)圖2，該自動(dòng)閘門(mén)控制器10還包括 過(guò)流保護(hù)模塊17，分別與主控模塊11和功率放大器模塊16相連，用于對(duì)主控模塊ll進(jìn)行過(guò)流保護(hù)。 進(jìn)一步地，參見(jiàn)圖2，該自動(dòng)閘門(mén)控制器10還包括 閘門(mén)限位信息獲取模塊18，與主控模塊11相連，用于獲取閘門(mén)限位信息，并將閘門(mén)限位信息發(fā)送給主控模塊11。 閘門(mén)限位控制模塊19，與主控模塊11相連，用于接收主控模塊11發(fā)送的閘門(mén)限位信息，根據(jù)閘門(mén)限位信息，將渠道受控閘門(mén)限制在指定的限位之間。 閘門(mén)限位信息具體為閘門(mén)上限位位置信息或閘門(mén)下限位位置信息，通過(guò)閘門(mén)限位信息可以將渠道受控閘門(mén)限制在用戶(hù)指定的限位之間，避免造成閘門(mén)開(kāi)度過(guò)大或過(guò)小引發(fā)的事故。 相應(yīng)地， 主控模塊11 ，還分別與閘門(mén)限位信息獲取模塊18和閘門(mén)限位控制模塊19相連，還用于接收閘門(mén)限位信息獲取模塊18發(fā)送的閘門(mén)限位信息，并將閘門(mén)限位信息發(fā)送給閘門(mén)限位控制模塊19。 本實(shí)用新型所述的自動(dòng)閘門(mén)控制器，利用P麗脈寬調(diào)制模塊對(duì)直流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制，P麗脈寬調(diào)制模塊需要較少的能量就能完成閘門(mén)控制，解決了過(guò)去需要很大的太陽(yáng)能電池板和蓄電池才能控制閘門(mén)這一問(wèn)題；并且通過(guò)P麗脈寬調(diào)制模塊對(duì)直流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制，使得渠道受控閘門(mén)升降平穩(wěn)，大大提高了閘門(mén)啟閉的穩(wěn)定性和可控性，增加了定位的精確性。通過(guò)主控模塊可實(shí)現(xiàn)全數(shù)字接口，更加容易實(shí)現(xiàn)開(kāi)度或流量等復(fù)雜控制。通過(guò)DC-DC隔離模塊對(duì)系統(tǒng)電流或電壓進(jìn)行隔離，可以保護(hù)系統(tǒng)免受由線路電涌或接地回路引起的高電壓和大電流損害，消除電流在系統(tǒng)中引入的噪聲、提高測(cè)量精度以及避免毀壞系統(tǒng)元件。通過(guò)過(guò)流保護(hù)模塊對(duì)主控模塊進(jìn)行過(guò)流保護(hù)，可以避免過(guò)流毀壞系統(tǒng)。[0055] 實(shí)施例2 參見(jiàn)圖3，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種太陽(yáng)能渠道閘門(mén)自動(dòng)控制系統(tǒng)，該太陽(yáng)能渠道閘門(mén)自動(dòng)控制系統(tǒng)包括太陽(yáng)能電池板21、蓄電池22、電壓轉(zhuǎn)換模塊23、主控模塊11、
閘門(mén)開(kāi)度控制指令獲取模塊12、閘門(mén)開(kāi)度檢測(cè)模塊13和P麗脈寬調(diào)制模塊14。 其中，太陽(yáng)能電池板21，與蓄電池22相連，用于將光能轉(zhuǎn)化為電能，并將電能發(fā)送
到蓄電池22。 蓄電池22，分別與太陽(yáng)能電池板21和電壓轉(zhuǎn)換模塊23相連，用于接收并存儲(chǔ)太陽(yáng)能電池板21發(fā)送的電能，并將電能發(fā)送給電壓轉(zhuǎn)換模塊23。 電壓轉(zhuǎn)換模塊23，分別與蓄電池22、主控模塊11和P麗脈寬調(diào)制模塊14相連，用于將接收到的蓄電池22發(fā)送的電能分別轉(zhuǎn)換為主控模塊11和P麗脈寬調(diào)制模塊14所需的電壓，并分別提供給主控模塊11和P麗脈寬調(diào)制模塊14。 主控模塊ll，分別與電壓轉(zhuǎn)換模塊23、閘門(mén)開(kāi)度控制指令獲取模塊12、閘門(mén)開(kāi)度檢測(cè)模塊13和P麗脈寬調(diào)制模塊14相連，用于接收電壓轉(zhuǎn)換模塊23提供的電壓，并接收閘門(mén)開(kāi)度控制指令獲取模塊12獲取的閘門(mén)開(kāi)度控制指令，在接收到閘門(mén)開(kāi)度控制指令后，向閘門(mén)開(kāi)度檢測(cè)模塊13發(fā)送讀取當(dāng)前閘門(mén)開(kāi)度的指令，并存儲(chǔ)閘門(mén)開(kāi)度檢測(cè)模塊13讀取到的當(dāng)前閘門(mén)開(kāi)度，比較當(dāng)前閘門(mén)開(kāi)度和目標(biāo)閘門(mén)開(kāi)度，根據(jù)比較結(jié)果，向P麗脈寬調(diào)制模塊14發(fā)送調(diào)節(jié)閘門(mén)開(kāi)度指令。 閘門(mén)開(kāi)度控制指令用于指明不同時(shí)間段的目標(biāo)水位或流量，或者閘門(mén)開(kāi)度。即閘門(mén)開(kāi)度控制指令可以是某時(shí)間段的目標(biāo)水位要求，或某時(shí)間段的目標(biāo)流量要求，或閘門(mén)開(kāi)度要求。需要說(shuō)明的是，當(dāng)閘門(mén)開(kāi)度控制指令是某時(shí)間段的目標(biāo)水位要求，或某時(shí)間段的目標(biāo)流量要求時(shí)，主控模塊11可根據(jù)某時(shí)間段的目標(biāo)水位要求，或某時(shí)間段的目標(biāo)流量要求自動(dòng)計(jì)算出對(duì)應(yīng)的閘門(mén)開(kāi)度要求。調(diào)節(jié)閘門(mén)開(kāi)度指令具體可為增加閘門(mén)開(kāi)度指令或減少閘門(mén)開(kāi)度指令，根據(jù)比較結(jié)果，向P麗脈寬調(diào)制模塊14發(fā)送調(diào)節(jié)閘門(mén)開(kāi)度指令具體為當(dāng)比較結(jié)果是當(dāng)前閘門(mén)開(kāi)度比目標(biāo)閘門(mén)開(kāi)度小時(shí)，向P麗脈寬調(diào)制模塊14發(fā)送增加閘門(mén)開(kāi)度指令；當(dāng)比較結(jié)果是當(dāng)前閘門(mén)開(kāi)度比目標(biāo)閘門(mén)開(kāi)度大時(shí)，向P麗脈寬調(diào)制模塊14發(fā)送減小閘門(mén)開(kāi)度指令。主控模塊11是自動(dòng)閘門(mén)控制器10的核心模塊，相當(dāng)于CPU(CentralProcessing Unit,中央處理器)，具體可以用C8051等器件實(shí)現(xiàn)。 閘門(mén)開(kāi)度控制指令獲取模塊12，與主控模塊11相連，用于獲取閘門(mén)開(kāi)度控制指令，并將閘門(mén)開(kāi)度控制指令發(fā)送給主控模塊11。 閘門(mén)開(kāi)度控制指令獲取模塊12可以是串口或鍵盤(pán)等，即可以通過(guò)串口或鍵盤(pán)等
接收用戶(hù)輸入的閘門(mén)開(kāi)度控制指令。具體地閘門(mén)開(kāi)度控制指令獲取模塊12可以用RS485、
RS422或RS232等通訊端口實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程接收用戶(hù)輸入的閘門(mén)開(kāi)度控制指令。 閘門(mén)開(kāi)度檢測(cè)模塊13，與主控模塊11相連，用于接收主控模塊11發(fā)送的讀取當(dāng)前
閘門(mén)開(kāi)度的指令，讀取并將讀取到的當(dāng)前閘門(mén)開(kāi)度發(fā)送給主控模塊11 。 閘門(mén)開(kāi)度檢測(cè)模塊13具體可以用閘門(mén)開(kāi)度傳感器等實(shí)現(xiàn)。 P麗脈寬調(diào)制模塊14，分別與電壓轉(zhuǎn)換模塊23和主控模塊ll相連，用于接收電壓轉(zhuǎn)換模塊23提供的電壓，并接收主控模塊11發(fā)送的調(diào)節(jié)閘門(mén)開(kāi)度指令，并根據(jù)調(diào)節(jié)閘門(mén)開(kāi)度指令，驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)渠道受控閘門(mén)的開(kāi)度。 P麗脈寬調(diào)制模塊14需要較少的能量就能完成閘門(mén)控制，升降平穩(wěn)，大大提高閘
門(mén)啟閉的穩(wěn)定性和可控性，定位更加精確。 進(jìn)一步地，參見(jiàn)圖4，該自動(dòng)閘門(mén)控制器10還包括[0069] DC-DC隔離模塊15，分別與電壓轉(zhuǎn)換模塊23和主控模塊11相連，用于接收并對(duì)電壓轉(zhuǎn)換模塊23提供的電壓進(jìn)行隔離，將隔離后的電壓發(fā)送給主控模塊11。[0070] 進(jìn)一步地，參見(jiàn)圖4，該自動(dòng)閘門(mén)控制器10還包括 功率放大器模塊16，與P麗脈寬調(diào)制模塊14相連，用于接收并對(duì)P麗脈寬調(diào)制模塊14發(fā)送的調(diào)節(jié)閘門(mén)開(kāi)度指令進(jìn)行放大，根據(jù)放大后的調(diào)節(jié)閘門(mén)開(kāi)度指令，驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)渠道受控閘門(mén)的開(kāi)度。 需要說(shuō)明的是，不同的渠道受控閘門(mén)需要的直流電動(dòng)機(jī)各不相同，不同的直流電動(dòng)機(jī)需要的功率信號(hào)也各不相同，可通過(guò)功率放大器模塊16將P麗脈寬調(diào)制模塊14發(fā)送的調(diào)節(jié)閘門(mén)開(kāi)度指令放大到直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)閘門(mén)需要的功率信號(hào)。[0073] 進(jìn)一步地，參見(jiàn)圖4，該自動(dòng)閘門(mén)控制器10還包括 過(guò)流保護(hù)模塊17，分別與主控模塊11和功率放大器模塊16相連，用于對(duì)王控模塊ll進(jìn)行過(guò)流保護(hù)。 進(jìn)一步地，參見(jiàn)圖4，該自動(dòng)閘門(mén)控制器10還包括 閘門(mén)限位信息獲取模塊18，與主控模塊11相連，用于獲取閘門(mén)限位信息，并將閘門(mén)限位信息發(fā)送給主控模塊11。 閘門(mén)限位控制模塊19，與主控模塊11相連，用于接收主控模塊11發(fā)送的閘門(mén)限位信息，根據(jù)閘門(mén)限位信息，將渠道受控閘門(mén)限制在指定的限位之間。 閘門(mén)限位信息具體為閘門(mén)上限位位置信息或閘門(mén)下限位位置信息，通過(guò)閘門(mén)限位信息可以將渠道受控閘門(mén)限制在用戶(hù)指定的限位之間，避免造成閘門(mén)開(kāi)度過(guò)大或過(guò)小引發(fā)的事故。 相應(yīng)地， 主控模塊11 ，還分別與閘門(mén)限位信息獲取模塊18和閘門(mén)限位控制模塊19相連，還用于接收閘門(mén)限位信息獲取模塊18發(fā)送的閘門(mén)限位信息，并將閘門(mén)限位信息發(fā)送給閘門(mén)限位控制模塊19。 參見(jiàn)圖5，為本發(fā)明實(shí)施例的一種具體實(shí)施電路原理圖，其中，電壓轉(zhuǎn)換模塊23采用M2596-12、主控模塊11采用C8051、閘門(mén)開(kāi)度控制指令獲取模塊12采用操作控制面板和RS485實(shí)現(xiàn)(閘門(mén)限位信息獲取模塊18可以采用同樣的模塊)，其他如圖所示不再一一贅述，Rl的取值為270歐姆、R2的取值為120歐姆、R3的取值為100歐姆，R4的取值為230歐姆、R5的取值為10歐姆、R6的取值為10歐姆、R7的取值為0. 1歐姆、R8的取值為20歐姆、R9的取值為37歐姆、R10的取值為12歐姆、R11的取值為6歐姆，需要說(shuō)明的是，實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)需要靈活選擇元器件，并不限于本實(shí)用新型實(shí)施例所述。[0082] 本實(shí)用新型所述的太陽(yáng)能渠道閘門(mén)自動(dòng)控制系統(tǒng)，利用P麗脈寬調(diào)制模塊對(duì)直流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制，P麗脈寬調(diào)制模塊需要較少的能量就能完成閘門(mén)控制，解決了過(guò)去需要很大的太陽(yáng)能電池板和蓄電池才能控制閘門(mén)這一問(wèn)題；并且通過(guò)P麗脈寬調(diào)制模塊對(duì)直流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制，使得渠道受控閘門(mén)升降平穩(wěn)，大大提高了閘門(mén)啟閉的穩(wěn)定性和可控性，增加了定位的精確性。通過(guò)主控模塊可實(shí)現(xiàn)全數(shù)字接口 ，更加容易實(shí)現(xiàn)開(kāi)度或流量等復(fù)雜控制。通過(guò)DC-DC隔離模塊對(duì)系統(tǒng)電流或電壓進(jìn)行隔離，可以保護(hù)系統(tǒng)免受由線路電涌或接地回路引起的高電壓和大電流損害，消除電流在系統(tǒng)中引入的噪聲、提高測(cè)量精度以及避免毀壞系統(tǒng)元件。通過(guò)過(guò)流保護(hù)模塊對(duì)主控模塊進(jìn)行過(guò)流保護(hù)，可以避免過(guò)流毀壞系統(tǒng)。 本實(shí)用新型實(shí)施例可以利用軟件實(shí)現(xiàn)，相應(yīng)的軟件程序可以存儲(chǔ)在可讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)中，例如，路由器的硬盤(pán)、緩存或光盤(pán)中。 以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種自動(dòng)閘門(mén)控制器，其特征在于，所述自動(dòng)閘門(mén)控制器包括主控模塊、閘門(mén)開(kāi)度控制指令獲取模塊、閘門(mén)開(kāi)度檢測(cè)模塊和PWM脈寬調(diào)制模塊；所述主控模塊，分別與所述閘門(mén)開(kāi)度控制指令獲取模塊、所述閘門(mén)開(kāi)度檢測(cè)模塊和所述PWM脈寬調(diào)制模塊相連，用于接收所述閘門(mén)開(kāi)度控制指令獲取模塊獲取的閘門(mén)開(kāi)度控制指令，在接收到所述閘門(mén)開(kāi)度控制指令后，向所述閘門(mén)開(kāi)度檢測(cè)模塊發(fā)送讀取當(dāng)前閘門(mén)開(kāi)度的指令，并存儲(chǔ)所述閘門(mén)開(kāi)度檢測(cè)模塊讀取到的當(dāng)前閘門(mén)開(kāi)度，比較當(dāng)前閘門(mén)開(kāi)度和目標(biāo)閘門(mén)開(kāi)度，根據(jù)比較結(jié)果，向所述PWM脈寬調(diào)制模塊發(fā)送調(diào)節(jié)閘門(mén)開(kāi)度指令；所述閘門(mén)開(kāi)度控制指令獲取模塊，與所述主控模塊相連，用于獲取閘門(mén)開(kāi)度控制指令，并將所述閘門(mén)開(kāi)度控制指令發(fā)送給所述主控模塊；所述閘門(mén)開(kāi)度檢測(cè)模塊，與所述主控模塊相連，用于接收所述主控模塊發(fā)送的讀取當(dāng)前閘門(mén)開(kāi)度的指令，讀取并將讀取到的當(dāng)前閘門(mén)開(kāi)度發(fā)送給所述主控模塊；所述PWM脈寬調(diào)制模塊，與所述主控模塊相連，用于接收所述主控模塊發(fā)送的調(diào)節(jié)閘門(mén)開(kāi)度指令，并根據(jù)所述調(diào)節(jié)閘門(mén)開(kāi)度指令，驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)渠道受控閘門(mén)的開(kāi)度。
2. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)閘門(mén)控制器，其特征在于，所述自動(dòng)閘門(mén)控制器還包括 DC-DC隔離模塊，與所述主控模塊相連，用于對(duì)輸入到所述主控模塊中的電流或電壓進(jìn)行隔離。
3. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)閘門(mén)控制器，其特征在于，所述自動(dòng)閘門(mén)控制器還包括 功率放大器模塊，與所述P麗脈寬調(diào)制模塊相連，用于接收并對(duì)所述P麗脈寬調(diào)制模塊發(fā)送的調(diào)節(jié)閘門(mén)開(kāi)度指令進(jìn)行放大，根據(jù)放大后的調(diào)節(jié)閘門(mén)開(kāi)度指令，驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)調(diào) 節(jié)渠道受控閘門(mén)的開(kāi)度。
4. 如權(quán)利要求3所述的自動(dòng)閘門(mén)控制器，其特征在于，所述自動(dòng)閘門(mén)控制器還包括 過(guò)流保護(hù)模塊，分別與所述功率放大器模塊和所述主控模塊相連，用于對(duì)所述主控模塊進(jìn)行過(guò)流保護(hù)。
5. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)閘門(mén)控制器，其特征在于，所述自動(dòng)閘門(mén)控制器還包括 閘門(mén)限位信息獲取模塊，與所述主控模塊相連，用于獲取閘門(mén)限位信息，并將所述閘門(mén)限位信息發(fā)送給所述主控模塊；閘門(mén)限位控制模塊，與所述主控模塊相連，用于接收所述主控模塊發(fā)送的閘門(mén)限位信 息，根據(jù)所述閘門(mén)限位信息，將渠道受控閘門(mén)限制在指定的限位之間；相應(yīng)地，所述主控模塊，還分別與所述閘門(mén)限位信息獲取模塊和所述閘門(mén)限位控制模塊相連， 還用于接收所述閘門(mén)限位信息獲取模塊發(fā)送的閘門(mén)限位信息，并將所述閘門(mén)限位信息發(fā)送 給所述閘門(mén)限位控制模塊。
6. —種太陽(yáng)能渠道閘門(mén)自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽(yáng)能渠道閘門(mén)自動(dòng)控制系 統(tǒng)包括太陽(yáng)能電池板、蓄電池、電壓轉(zhuǎn)換模塊、主控模塊、閘門(mén)開(kāi)度控制指令獲取模塊、閘門(mén)開(kāi) 度檢測(cè)模塊和P麗脈寬調(diào)制模塊；所述太陽(yáng)能電池板，與所述蓄電池相連，用于將光能轉(zhuǎn)化為電能，并將電能發(fā)送到所述 蓄電池；所述蓄電池，分別與所述太陽(yáng)能電池板和所述電壓轉(zhuǎn)換模塊相連，用于接收并存儲(chǔ)所述太陽(yáng)能電池板發(fā)送的電能，并將所述電能發(fā)送給所述電壓轉(zhuǎn)換模塊；所述電壓轉(zhuǎn)換模塊，分別與所述蓄電池、所述主控模塊和所述P麗脈寬調(diào)制模塊相連， 用于將接收到的所述蓄電池發(fā)送的電能分別轉(zhuǎn)換為所述主控模塊和所述P麗脈寬調(diào)制模 塊所需的電壓，并分別提供給所述主控模塊和所述P麗脈寬調(diào)制模塊；所述主控模塊，分別與所述電壓轉(zhuǎn)換模塊、所述閘門(mén)開(kāi)度控制指令獲取模塊、所述閘門(mén) 開(kāi)度檢測(cè)模塊和所述P麗脈寬調(diào)制模塊相連，用于接收所述電壓轉(zhuǎn)換模塊提供的電壓，并 接收所述閘門(mén)開(kāi)度控制指令獲取模塊獲取的閘門(mén)開(kāi)度控制指令，在接收到所述閘門(mén)開(kāi)度控 制指令后，向所述閘門(mén)開(kāi)度檢測(cè)模塊發(fā)送讀取當(dāng)前閘門(mén)開(kāi)度的指令，并存儲(chǔ)所述閘門(mén)開(kāi)度 檢測(cè)模塊讀取到的當(dāng)前閘門(mén)開(kāi)度，比較當(dāng)前閘門(mén)開(kāi)度和目標(biāo)閘門(mén)開(kāi)度，根據(jù)比較結(jié)果，向所 述P麗脈寬調(diào)制模塊發(fā)送調(diào)節(jié)閘門(mén)開(kāi)度指令；所述閘門(mén)開(kāi)度控制指令獲取模塊，與所述主控模塊相連，用于獲取閘門(mén)開(kāi)度控制指令， 并將所述閘門(mén)開(kāi)度控制指令發(fā)送給所述主控模塊；所述閘門(mén)開(kāi)度檢測(cè)模塊，與所述主控模塊相連，用于接收所述主控模塊發(fā)送的讀取當(dāng) 前閘門(mén)開(kāi)度的指令，讀取并將讀取到的當(dāng)前閘門(mén)開(kāi)度發(fā)送給所述主控模塊；所述P麗脈寬調(diào)制模塊，分別與所述電壓轉(zhuǎn)換模塊和所述主控模塊相連，用于接收所 述電壓轉(zhuǎn)換模塊提供的電壓，并接收所述主控模塊發(fā)送的調(diào)節(jié)閘門(mén)開(kāi)度指令，并根據(jù)所述 調(diào)節(jié)閘門(mén)開(kāi)度指令，驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)渠道受控閘門(mén)的開(kāi)度。
7. 如權(quán)利要求6所述的太陽(yáng)能渠道閘門(mén)自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽(yáng)能渠道 閘門(mén)自動(dòng)控制系統(tǒng)還包括DC-DC隔離模塊，分別與所述電壓轉(zhuǎn)換模塊和所述主控模塊相連，用于接收并對(duì)所述電 壓轉(zhuǎn)換模塊提供的電壓進(jìn)行隔離，將隔離后的電壓發(fā)送給所述主控模塊。
8. 如權(quán)利要求6所述的太陽(yáng)能渠道閘門(mén)自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽(yáng)能渠道 閘門(mén)自動(dòng)控制系統(tǒng)還包括功率放大器模塊，與所述P麗脈寬調(diào)制模塊相連，用于接收并對(duì)所述P麗脈寬調(diào)制模塊 發(fā)送的調(diào)節(jié)閘門(mén)開(kāi)度指令進(jìn)行放大，根據(jù)放大后的調(diào)節(jié)閘門(mén)開(kāi)度指令，驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)調(diào) 節(jié)渠道受控閘門(mén)的開(kāi)度。
9. 如權(quán)利要求8所述的太陽(yáng)能渠道閘門(mén)自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽(yáng)能渠道 閘門(mén)自動(dòng)控制系統(tǒng)還包括過(guò)流保護(hù)模塊，分別與所述主控模塊和所述功率放大器模塊相連，用于對(duì)所述主控模 塊進(jìn)行過(guò)流保護(hù)。
10. 如權(quán)利要求6所述的太陽(yáng)能渠道閘門(mén)自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽(yáng)能渠道 閘門(mén)自動(dòng)控制系統(tǒng)還包括閘門(mén)限位信息獲取模塊，與所述主控模塊相連，用于獲取閘門(mén)限位信息，并將閘門(mén)限位 信息發(fā)送給所述主控模塊；閘門(mén)限位控制模塊，與所述主控模塊相連，用于接收所述主控模塊發(fā)送的閘門(mén)限位信 息，根據(jù)閘門(mén)限位信息，將渠道受控閘門(mén)限制在指定的限位之間；相應(yīng)地，所述主控模塊，還分別與所述閘門(mén)限位信息獲取模塊和所述閘門(mén)限位控制模塊相連， 還用于接收所述閘門(mén)限位信息獲取模塊發(fā)送的閘門(mén)限位信息，并將所述閘門(mén)限位信息發(fā)送給所述閘門(mén)限位控制模塊:
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種自動(dòng)閘門(mén)控制器和太陽(yáng)能渠道閘門(mén)自動(dòng)控制系統(tǒng)，屬于自動(dòng)化控制技術(shù)領(lǐng)域。所述自動(dòng)閘門(mén)控制器包括主控模塊、閘門(mén)開(kāi)度控制指令獲取模塊、閘門(mén)開(kāi)度檢測(cè)模塊和PWM脈寬調(diào)制模塊；主控模塊，分別與閘門(mén)開(kāi)度控制指令獲取模塊、閘門(mén)開(kāi)度檢測(cè)模塊和PWM脈寬調(diào)制模塊相連。所述太陽(yáng)能渠道閘門(mén)自動(dòng)控制系統(tǒng)包括太陽(yáng)能電池板、蓄電池、電壓轉(zhuǎn)換模塊、主控模塊、閘門(mén)開(kāi)度控制指令獲取模塊、閘門(mén)開(kāi)度檢測(cè)模塊和PWM脈寬調(diào)制模塊；太陽(yáng)能電池板，與蓄電池相連；蓄電池，分別與太陽(yáng)能電池板和電壓轉(zhuǎn)換模塊相連；主控模塊，分別與電壓轉(zhuǎn)換模塊、閘門(mén)開(kāi)度控制指令獲取模塊、閘門(mén)開(kāi)度檢測(cè)模塊和PWM脈寬調(diào)制模塊相連。
文檔編號(hào)G05B19/04GK201489328SQ20092022243
公開(kāi)日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2009年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月3日
發(fā)明者劉東方, 張國(guó)華, 謝崇寶, 高虹, 黃斌 申請(qǐng)人:中國(guó)灌溉排水發(fā)展中心;北京中灌綠源國(guó)際咨詢(xún)有限公司