本專利設(shè)計一種無線遙控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種長距離手機信號控制電動執(zhí)行器。

背景技術(shù)：

電動執(zhí)行器作為工藝流程以及控制理念在實際系統(tǒng)中的執(zhí)行環(huán)節(jié),其可靠性決定著工業(yè)過程的安全與效益。電動執(zhí)行器由于電力網(wǎng)絡(luò)的普及、自身防爆能力的提升，尤其是可集成控制、診斷、顯示功能于一體，已經(jīng)是工業(yè)自動化系統(tǒng)中的一個重要執(zhí)行機構(gòu)，廣泛應(yīng)用于石油、化工、水電、船舶、冶金、能源、輕紡、食品、醫(yī)藥、城市給排水等領(lǐng)域。它安裝于工業(yè)現(xiàn)場，安裝位置有的在平地、有的在高空、有的在井下，有的地處偏僻，有的環(huán)境惡劣，有的分布不集中，控制系統(tǒng)在投入正式運行前，必須再就地對執(zhí)行器產(chǎn)品進行行程設(shè)定，參數(shù)校正等工作，在地面進行還是可以的，但在高空、井下、地處偏僻、環(huán)境惡劣、分布不集中的地方進行就很不方便，也不安全，為解決這一現(xiàn)實問題市場上出現(xiàn)了帶遙控功能的電動執(zhí)行器。紅外遙控的信號處理單元信號處理能力不強，僅能滿足鍵盤、鍵盤信息處理、信號調(diào)制和紅外發(fā)射的基本功能，而且紅外遙控由于紅外線的方向性問題，需要對準(zhǔn)被控設(shè)備，如果遙控器與被控設(shè)備之間有障礙物阻擋，便會影響控制效果，給使用上帶來不便。且紅外遙控的距離較短，只能近距離遙控。

采用帶有GPRS/GSM通訊模塊的手機終端，解決了方向性及控制距離、被控節(jié)點的無人值守、布線成本高、施工難度大等問題，實現(xiàn)用戶要求的數(shù)據(jù)采集、傳送、保存等功能，并且方便攜帶、可移動。

一般的遙控電動執(zhí)行器只能實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備與遙控的一對一控制,并且每臺執(zhí)行器都要設(shè)置單獨的遙控器,配件量大,不容易控制,無形中增大了成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本專利提供一種可以遠(yuǎn)距離遙控現(xiàn)場執(zhí)行器，并能實時顯示現(xiàn)場執(zhí)行器狀態(tài)的一套設(shè)備。采用無線控制技術(shù)，無方向限制，可實現(xiàn)一臺手機對現(xiàn)場多臺帶GPRS通訊模塊的電動執(zhí)行器的控制。

一種長距離手機信號控制電動執(zhí)行器，包括GPRS智能電動執(zhí)行器與手機終端。GPRS智能電動執(zhí)行器包括GPRS/GSM通訊模塊、智能型電動執(zhí)行器、后備電源三部分。

本專利電動執(zhí)行器，可通過GPRS數(shù)據(jù)方式把當(dāng)前電動執(zhí)行器的狀態(tài)發(fā)送到GPRS數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中，GPRS數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與Intent數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進行連接，手機應(yīng)用通過對Intent數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)進行采集、分析后發(fā)送到手機終端，手機終端即可顯示當(dāng)前電動執(zhí)行器的狀態(tài)，也可通過短信方式將指令發(fā)送到手機應(yīng)用，實現(xiàn)手機終端對電動執(zhí)行器狀態(tài)的實時顯示。

本專利電動執(zhí)行器，可通過手機終端將指令發(fā)送到Intent數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中，Intent數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與GPRS數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進行連接，GPRS數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與執(zhí)行器相連，即可把指令發(fā)送到相應(yīng)的電動執(zhí)行器中，使其按照手機終端發(fā)送的指令運行，也可通過手機終端將指令已短信方式發(fā)送給電動執(zhí)行器，實現(xiàn)手機終端對電動執(zhí)行器的遠(yuǎn)距離控制。

本專利長距離手機信號控制電動執(zhí)行器中的手機終端通過可識別的信號無線控制若干個具有GPRS/GSM通訊模塊的執(zhí)行器。

GPRS智能電動執(zhí)行器與手機終端的指令輸入為按鍵、鍵盤、觸摸屏等輸入設(shè)備。

GPRS智能電動執(zhí)行器與手機終端的顯示可以采用LCD液晶顯示屏，或其具有信息顯示功能的設(shè)備。

本專利長距離手機信號控制電動執(zhí)行器，手機終端可采用電池供電，方便攜帶，控制器通過定時掃描的方式檢測是否有指令輸入，無指令輸入情況下系統(tǒng)處于休眠狀態(tài)，當(dāng)有指令輸入時，啟動GPRS/GSM通訊模塊，選擇需要操作設(shè)備的地址代碼（即該設(shè)備的電動執(zhí)行機構(gòu)的地址代碼），并與被控電動執(zhí)行機構(gòu)建立連接，傳送控制指令，同時可讀取被控設(shè)備的實時參數(shù)信息，并通過LCD液晶顯示屏顯示需要的參數(shù)和信息。

本專利遠(yuǎn)距離遙控電動執(zhí)行器中的GPRS智能電動執(zhí)行器，一般采用電源供電，當(dāng)手機發(fā)送指令后，相應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu)經(jīng)過GPRS/GSM通訊模塊掃描檢測到有指令輸入，沒有接收到指令的執(zhí)行機構(gòu)系統(tǒng)處于原有狀態(tài)，當(dāng)執(zhí)行結(jié)構(gòu)接收到指令時，執(zhí)行相應(yīng)的狀態(tài)并通過LCD液晶顯示屏顯示出來。

本專利手機傳輸距離很廣，無論電動執(zhí)行機構(gòu)安裝在何位置（如：環(huán)境惡劣、地處偏僻、不限分散）都可以很方便的通過遙控實現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作；通過信號應(yīng)答機制，具有較好的人機交互能力，避免了無線發(fā)射范圍內(nèi)其它帶有無線接收設(shè)備的誤動作；通過編碼方式，每臺帶無線數(shù)傳模塊的電動執(zhí)行器都有其專有的編碼地址，手機終端通過地址搜尋方式，實現(xiàn)一臺手機終端對現(xiàn)場多臺帶GPRS/GSM通訊模塊的電動執(zhí)行器的控制。

圖1為本專利一種長距離手機信號控制電動執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)框圖。

參見附圖,本專利一種長距離手機信號控制電動執(zhí)行器包括GPRS智能電動執(zhí)行器與手機終端兩部分。

GPRS智能電動執(zhí)行器包括GPRS/GSM通訊模塊、智能型電動執(zhí)行器、后備電池、供電單元（圖中未顯示），另外設(shè)有與供電單元相連接的電壓檢測單元（圖中未顯示）。

手機終端包括控制單元、指令輸入單元、顯示單元、供電單元、GPRS/GSM通訊模塊，另外設(shè)有與供電單元相連接的電壓檢測單元（圖中未顯示）。

若干個受控的智能電動執(zhí)行機構(gòu)中均具有電動執(zhí)行器控制單元和與其相連接的GPRS/GSM通訊模塊，手機終端的GPRS/GSM通訊模塊與各個智能電動執(zhí)行機構(gòu)中的GPRS/GSM通訊模塊通過無線信號通訊連接。

GPRS智能電動執(zhí)行器中的GPRS通信芯片采用SIMCom公司的新型緊湊型產(chǎn)品SIM900A，它屬于雙頻GSM/GPRS模塊，完全采用SMT封裝形式，性能穩(wěn)定可靠，采用UART接口通訊與執(zhí)行器接口單元連接;控制指令為控制單元發(fā)送AT指令進行；且內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議，從而實現(xiàn)GPRS數(shù)據(jù)通訊功能。

供電單元為手機終端提供電源，本實施例中的供電單元提供4.5V直流電（可以是電池供電，也可以是通過變壓器轉(zhuǎn)化的）通過穩(wěn)壓芯片穩(wěn)壓在3.8V給整個手機終端供電。

GPRS智能電動執(zhí)行器與手機終端的電壓檢測單元主要部件為運算放大器，其正向輸入端采集供電單元的輸出電壓，負(fù)向輸入端輸入?yún)⒖茧妷哼M行比較，當(dāng)正向輸入電壓高于參考電壓時輸出高電平，控制單元通過電壓檢測單元的輸出信號，實現(xiàn)供電單元電量的檢測。當(dāng)電池不足時報警提示更換電池。

GPRS智能電動執(zhí)行器的指令輸入單元采用5個非嵌入式霍爾元件，連接到控制單元的單片機的38、41、42、43、44口，通過定是掃描方式進行控制。手機終端指令輸入采用按鍵式和觸摸屏式（一般采用觸摸屏式，因為操作簡單），連接控制單元，通過定時掃描的方式進行控制。手機終端開機后要先雙擊桌面上的軟件，把掃描頭打開，關(guān)閉該軟件。再打開遙控器界面我的設(shè)備中的WirelessPDA，配置，輸入設(shè)備編號：例如8、出廠編號：例如121001。即可使用手機終端控制相對的執(zhí)行器進行開閥、停閥、關(guān)閥操作。通過觸摸屏即可實現(xiàn)對執(zhí)行器的無線操作。

手機終端的顯示單元采用LCD液晶顯示器,選用MXC300芯片驅(qū)動LCD。GPRS智能電動執(zhí)行器的顯示單元也采用LCD液晶顯示器，選用PIC24F128KA302芯片驅(qū)動LCD。兩者與指令輸入單元配合,實現(xiàn)人機交互。顯示單元可現(xiàn)實的界面包括：初始化界面，顯示當(dāng)前配對的現(xiàn)場設(shè)備地址、閥位、電池電量等信息；設(shè)定界面，設(shè)定需要操作的現(xiàn)場設(shè)備地址，故障信息顯示界面，顯示當(dāng)前設(shè)備的故障信息。

本專利長距離手機信號控制電動執(zhí)行器工作時，手機終端通過指令輸入單元產(chǎn)生輸出信號，發(fā)送到Intent數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中，Intent數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與GPRS數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進行連接，驅(qū)動與控制單元相連的的GPRS/GSM通訊模塊，通過地址設(shè)定，與主控單元相連的的GPRS/GSM通訊模塊搜索到與設(shè)定地址相匹配的電動執(zhí)行機構(gòu)的的GPRS/GSM通訊模塊，進行數(shù)據(jù)交換，最多可控制多臺帶有GPRS/GSM通訊模塊的智能電動執(zhí)行機構(gòu)。

手機終端與不同的電動執(zhí)行機構(gòu)進行通訊時，需要特定的地址，另外在操作指令輸入單元時，進入不同級的菜單都需要輸入密碼，這對操作提供了安全性。本專利長距離手機信號控制電動執(zhí)行器通過GPRS/GSM通訊模塊向現(xiàn)場帶有GPRS/GSM通訊模塊的電動執(zhí)行機構(gòu)發(fā)送指令，同時智能電動執(zhí)行機構(gòu)通過GPRS/GSM通訊模塊將地址、閥位、狀態(tài)、故障等信息發(fā)送給手機終端；手機終端控制單元通過數(shù)據(jù)處理將相應(yīng)的反饋信息顯示在LCD液晶顯示屏上，實現(xiàn)人機交互。