[发明专利]一种基于传感器网络的流体流量控制阀的控制方法

权利要求书

1.一种基于传感器网络的流体流量控制阀的控制方法，对管路内流量值进行实时采集并与标准值进行数据对比分析，通过PID算法调节阀门开度以使流量值与标准值一致，其特征在于，该控制方法包括：

标准值的设定，中央控制单元通过无线通信单元接收上位机的设定参数及标准流量-时间表；

实时流量数据采集，中央控制单元向流量控制单元发送PWM脉冲信号，经隔离放大后对励磁线圈提供励磁电源，励磁线圈附近管道内与流量成线性关系的电极信号经放大后由中央控制单元采集当前信号值，通过运算即得到管路内的实时流量值；

阀门开度采集，中央控制单元通过安装在蝶阀处的开度检测传感器检测蝶阀当前开度值；

时间采集，中央控制单元通过时钟单元采集当前时间值；

数据对比分析，中央控制单元将采集的流量数据，时间值及蝶阀开度值与内部预存的标准流量-时间表进行对比，并通过PID算法以获得蝶阀开度调节值；

蝶阀开度调节，中央控制单元将开度调节值送入流量控制单元内进行蝶阀开度调节，使得当前流量值与标准流量值一致；

数据上传，当中央控制单元通过无线通信单元接收到上位机发送的“上传当前流量值”指令后，中央控制单元即通过无线通信单元将检测的当前流量值等参数发送给上位机；

数据显示，中央控制单元将采集的当前流量值，内部预存的流量-时间表的数据通过显示单元进行显示。

2.根据权利要求1所述的基于传感器网络的流体流量控制阀的控制方法，其特征在于：所述流量数据采集中，中央控制单元发送PWM脉冲信号经隔离放大后对励磁线圈提供励磁电源，励磁线圈在其周围的管路中产生磁场，管路内流动的液体切割磁场以产生电压信号，电压信号由管路内部隔离面中的电极引出，并经过仪表放大器进行放大，再由中央控制单元实时采集当前电压值，通过运算即得到管路内的实时流量值。

3.根据权利要求1所述的基于传感器网络的流体流量控制阀的控制方法，其特征在于：所述标准值的设定中，对于流量为固定值，不需随时间改变而改变的，用户可以通过上位机直接输入流量值给中央控制单元，以确保该控制阀的流量值保持为固定值。

4.根据权利要求1所述的基于传感器网络的流体流量控制阀的控制方法，其特征在于：所述标准值的设定中，对于流量为变化值，即标准值是随时间改变而改变的，上位机可通过“时间-流量曲线参数的指令”，发送多组流量、时间数据给中央控制单元，中央控制单元根据时间顺序存储并依据各时间段流量值的数据进行流量控制。

5.根据权利要求1所述的基于传感器网络的流体流量控制阀的控制方法，其特征在于：所述蝶阀开度调节中，中央控制单元将开度调节值发送至流量控制单元内的驱动器上，以驱动步进电机转动，从而调节蝶阀正转或反转达到相应的开度值。

6.根据权利要求1所述的基于传感器网络的流体流量控制阀的控制方法，其特征在于：中央控制单元与上位机之间通过无线通信单元进行数据交互传输，通过具有无线功放功能的nRF905模块，采用统一的数据传输格式与上位机进行无线数据通信，完成现场数据的实时传输。

7.根据权利要求1所述的基于传感器网络的流体流量控制阀的控制方法，其特征在于：该控制方法中还包括无线传感器网络的组网方法，多个流量控制阀通过无线通信单元进行组网，形成无线传感器网络，采用统一的数据传输格式与上位机进行数据交互，每个流量控制阀具有特定的IP号，在传感器网络中可以作为基点或转发点，组网由上位机通过“组网参数指令”设定完成。