本發(fā)明涉及閥門控制技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種自動控制閥門系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

閥門是流體輸送系統(tǒng)中的重要部件，具有導(dǎo)流、截止、調(diào)節(jié)流量、分流等功能。在醫(yī)療領(lǐng)域中，傳統(tǒng)的閥門都需要人手動進(jìn)行操作，例如對于需要定時控制的場景中，都需要人為算準(zhǔn)時間去操作，相對而言非常不方便。雖然現(xiàn)有技術(shù)中人們提出了可以采用電動控制的智能閥門，但是由于醫(yī)療領(lǐng)域中，例如腦脊液引流、胸腔引流等，對于閥門的控制精度要求很高，一旦發(fā)生閥門開閉位置不到位，將有可能產(chǎn)生醫(yī)療事故，導(dǎo)致嚴(yán)重后果。因此，需要開發(fā)一種適用于醫(yī)療領(lǐng)域的、能精確定位啟閉狀態(tài)的自動控制閥門系統(tǒng)，以防風(fēng)險發(fā)生。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)所述的至少一種缺陷，提供一種自動控制閥門系統(tǒng)。該閥門系統(tǒng)能實現(xiàn)自動、精準(zhǔn)控制，且結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，適用于兩通閥、三通閥或者其他多通閥。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種自動控制閥門系統(tǒng)，其中，包括閥門、處理系統(tǒng)、電傳動系統(tǒng)和光電定位系統(tǒng)，所述閥門包括閥門基座和穿設(shè)在所述閥門基座內(nèi)部的閥芯，所述電傳動系統(tǒng)與所述閥芯的一端連接，所述閥芯置于所述閥門基座內(nèi)部的位置上設(shè)有至少為兩通的第一導(dǎo)流通道，所述閥門基座上設(shè)有與所述第一導(dǎo)流通道對應(yīng)配合的第二導(dǎo)流通道，所述處理系統(tǒng)與所述電傳動系統(tǒng)、光電定位系統(tǒng)電連接。處理系統(tǒng)既完成對電傳動系統(tǒng)的控制及驅(qū)動功能，也完成對光電定位系統(tǒng)的驅(qū)動控制和信息采集。電傳動系統(tǒng)在處理系統(tǒng)的控制下帶動閥芯進(jìn)行轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)閥門的打開、閉合、調(diào)節(jié)等操作；光電定位系統(tǒng)將檢測到的信息反饋給處理系統(tǒng)，以幫助處理系統(tǒng)對電傳動系統(tǒng)的進(jìn)一步控制。

本發(fā)明中，所述光電定位系統(tǒng)包括光源、光電傳感器和擋光器件，所述擋光器件設(shè)在所述閥芯的另一端上，這樣擋光器件就可以跟隨閥芯一起同步轉(zhuǎn)動；所述擋光器件內(nèi)部設(shè)有空腔，所述光源位于所述擋光器件內(nèi)部的空腔中，所述擋光器件上設(shè)有連通所述擋光器件內(nèi)部空腔和擋光器件外部的導(dǎo)光通道，這樣由光源發(fā)出的光就可以沿著導(dǎo)光通道發(fā)射到擋光器件的外部；所述導(dǎo)光通道的數(shù)量與所述閥芯上的第一導(dǎo)流通道的數(shù)量相同，且導(dǎo)光通道在所述閥芯的軸向上與所述閥芯上的第一導(dǎo)流通道一一正對，優(yōu)選的，所述導(dǎo)光通道的方向與所述閥芯上的第一導(dǎo)流通道的方向平行；所述光電傳感器固定設(shè)在所述擋光器件的周向外部，所述光電傳感器與所述導(dǎo)光通道處于同一平面內(nèi)，且所述光電傳感器在所述閥芯的軸向上與所述第二導(dǎo)流通道一一正對。這樣，當(dāng)閥芯轉(zhuǎn)動到第一導(dǎo)流通道與對應(yīng)的第二導(dǎo)流通道連通時（也就是閥門打開時），導(dǎo)光通道剛好與對應(yīng)的光電傳感器正對，光電傳感器就能接收到光源通過導(dǎo)光通道射出的光。

進(jìn)一步的，所述電傳動系統(tǒng)通過連接裝置與所述閥芯相連接，電傳動系統(tǒng)通過帶動連接裝置轉(zhuǎn)動從而帶動閥芯一起轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)對閥門的控制。具體閥芯的開度，由電傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)動的角度來確定。由于閥芯不同角度的開度對應(yīng)的光電傳感器能接收到的光強并不一樣，所以通過處理系統(tǒng)采集和分析光強的強弱就可以的用來確認(rèn)電傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)動角度是否和輸入一致。若電傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)動不到位，則處理系統(tǒng)可以根據(jù)光強自動對轉(zhuǎn)動角度進(jìn)行調(diào)節(jié)，若電傳動系統(tǒng)還無法控制閥芯轉(zhuǎn)動到正確位置，處理系統(tǒng)會進(jìn)行報警，從而降低風(fēng)險。針對多通路的閥門，擋光器件上的導(dǎo)光通道數(shù)量以及對應(yīng)的光電傳感器可以相對應(yīng)增加，從而實現(xiàn)本系統(tǒng)功能。

優(yōu)選的，所述光電定位系統(tǒng)還包括用于防止外部環(huán)境干擾光電定位系統(tǒng)工作的遮光結(jié)構(gòu)，所述遮光結(jié)構(gòu)包圍在所述光源、光電傳感器和擋光器件的外圍。

進(jìn)一步的，所述處理系統(tǒng)包括具有數(shù)據(jù)運算和處理能力的核心芯片、用于輸入控制信息的輸入系統(tǒng)以及用于對閥門工作狀態(tài)進(jìn)行顯示和報警的輸出系統(tǒng)，所述輸入系統(tǒng)和輸出系統(tǒng)與所述核心芯片連接。所述核心芯片為單片機、cpu、中央處理器和計算機中的任意一種。所述輸入系統(tǒng)為按鍵、旋鈕、駐極體和觸摸屏中的任意一種或多種組合。所述輸出系統(tǒng)為顯示屏、聲光報警、數(shù)碼管、擴音器和顯示燈中的任意一種或多種組合。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

本發(fā)明在閥芯的末端設(shè)置了光電定位系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動、精準(zhǔn)控制，且結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，適用于兩通閥、三通閥或者其他多通閥。在醫(yī)療領(lǐng)域中，需要定時控制閥門的場景十分常見。如腦脊液引流，胸腔引流，尿引流，藥物灌注等等，這些場合都可以用到該系統(tǒng)。這套設(shè)計既可以節(jié)省醫(yī)護(hù)人員的時間精力，同時可以讓病人獲得更加及時的監(jiān)護(hù)治療效果。而且光電定位系統(tǒng)也可以更好保證閥門控制精度和預(yù)防風(fēng)險發(fā)生。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的原理框圖。

圖2是本發(fā)明電傳動系統(tǒng)、閥門和光電定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明光電定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

附圖僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制；為了更好說明本實施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，并不代表實際產(chǎn)品的尺寸；對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說明可能省略是可以理解的。附圖中描述位置關(guān)系僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制。

如圖1到圖3所示，一種自動控制閥門系統(tǒng)，其中，包括閥門、處理系統(tǒng)、電傳動系統(tǒng)11和光電定位系統(tǒng)，閥門包括閥門基座1和穿設(shè)在閥門基座1內(nèi)部的閥芯2，電傳動系統(tǒng)11與閥芯2的一端連接，閥芯2置于閥門基座1內(nèi)部的位置上設(shè)有至少為兩通的第一導(dǎo)流通道3，閥門基座1上設(shè)有與第一導(dǎo)流通道3對應(yīng)配合的第二導(dǎo)流通道8，處理系統(tǒng)與電傳動系統(tǒng)11、光電定位系統(tǒng)電連接。處理系統(tǒng)既完成對電傳動系統(tǒng)11的控制及驅(qū)動功能，也完成對光電定位系統(tǒng)的驅(qū)動控制和信息采集。電傳動系統(tǒng)11在處理系統(tǒng)的控制下帶動閥芯2進(jìn)行轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)閥門的打開、閉合、調(diào)節(jié)等操作；光電定位系統(tǒng)將檢測到的信息反饋給處理系統(tǒng)，以幫助處理系統(tǒng)對電傳動系統(tǒng)11的進(jìn)一步控制。

如圖2和圖3所示，光電定位系統(tǒng)包括光源4、光電傳感器5和擋光器件6，擋光器件6設(shè)在閥芯2的另一端上，這樣擋光器件6就可以跟隨閥芯2一起同步轉(zhuǎn)動，擋光器件6內(nèi)部設(shè)有空腔，光源4位于擋光器件6內(nèi)部的空腔中，擋光器件6上設(shè)有連通擋光器件6內(nèi)部空腔和擋光器件6外部的導(dǎo)光通道7，這樣由光源4發(fā)出的光就可以沿著導(dǎo)光通道7發(fā)射到擋光器件6的外部，導(dǎo)光通道7的數(shù)量與閥芯2上的第一導(dǎo)流通道3的數(shù)量相同，且導(dǎo)光通道7在閥芯2的軸向上與閥芯2上的第一導(dǎo)流通道3一一正對，導(dǎo)光通道7的方向與閥芯2上的第一導(dǎo)流通道3的方向平行，光電傳感器5固定設(shè)在擋光器件6的周向外部，光電傳感器5與導(dǎo)光通道7處于同一平面內(nèi)，且光電傳感器5在閥芯2的軸向上與第二導(dǎo)流通道8一一正對。這樣，當(dāng)閥芯2轉(zhuǎn)動到第一導(dǎo)流通道3與對應(yīng)的第二導(dǎo)流通道8連通時（也就是閥門打開時），導(dǎo)光通道7剛好與對應(yīng)的光電傳感器5正對，光電傳感器5就能接收到光源4通過導(dǎo)光通道7射出的光。

如圖2所示，電傳動系統(tǒng)11通過連接裝置10與閥芯2相連接，電傳動系統(tǒng)11通過帶動連接裝置10轉(zhuǎn)動從而帶動閥芯2一起轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)對閥門的控制。具體閥芯2的開度，由電傳動系統(tǒng)11轉(zhuǎn)動的角度來確定。由于閥芯2不同角度的開度對應(yīng)的光電傳感器5能接收到的光強并不一樣，所以通過處理系統(tǒng)采集和分析光強的強弱就可以的用來確認(rèn)電傳動系統(tǒng)11轉(zhuǎn)動角度是否和輸入一致。若電傳動系統(tǒng)11轉(zhuǎn)動不到位，則處理系統(tǒng)可以根據(jù)光強自動對轉(zhuǎn)動角度進(jìn)行調(diào)節(jié)，若電傳動系統(tǒng)11還無法控制閥芯2轉(zhuǎn)動到正確位置，處理系統(tǒng)會進(jìn)行報警，從而降低風(fēng)險。針對多通路的閥門，擋光器件6上的導(dǎo)光通道7數(shù)量以及對應(yīng)的光電傳感器5可以相對應(yīng)增加，從而實現(xiàn)本系統(tǒng)功能。

如圖2和圖3所示，光電定位系統(tǒng)還包括用于防止外部環(huán)境干擾光電定位系統(tǒng)工作的遮光結(jié)構(gòu)9，遮光結(jié)構(gòu)9包圍在光源4、光電傳感器5和擋光器件6的外圍。

本實施例中，處理系統(tǒng)包括具有數(shù)據(jù)運算和處理能力的核心芯片、用于輸入控制信息的輸入系統(tǒng)以及用于對閥門工作狀態(tài)進(jìn)行顯示和報警的輸出系統(tǒng)，輸入系統(tǒng)和輸出系統(tǒng)與核心芯片連接。核心芯片為單片機、cpu、中央處理器和計算機中的任意一種。輸入系統(tǒng)為按鍵、旋鈕、駐極體和觸摸屏中的任意一種或多種組合。輸出系統(tǒng)為顯示屏、聲光報警、數(shù)碼管、擴音器和顯示燈中的任意一種或多種組合。

顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為了清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。