净水器监测控制系统的制作方法

1.本发明涉及水质监测设备领域，特别涉及水质设备智能监测控制系统。


背景技术：

2.随着人们生活水平的提高，水作为生命之源，人们对水的质量要求标准也越来越高。这样净水设备对饮用水的处理过程就变得尤为重要。净水设备将硬水处理成人们可以引用的水源，涉及到了许多水的处理过程。因此，净水设备的运作流程多，人工操作复杂，容易出错，设备各个流程的运行状态不能及时获取，而且在净水器出现故障时，不能及时的告知检修人员，对故障参数也不能及时的保存下来，这些都是非常严重的问题。并且安装净水设备数量多，分布区域较广泛，需解放人力，要实现统一集中对大数量的设备进行管理。


技术实现要素：

3.本发明提供了一套净水设备智能监控系统，来解决上述问题。包括数据采集系统、中央数据处理系统、智能云平台监控系统。其中数据采集系统包括数字采集器、数模转换器、蓄电池监测器、温湿度采集器。可实现净水设备的各个模块的数据采集、开关量的数据采集、设备状态采集、设备所处环境状态温湿度的采集，数据采集系统就将净水设备流程中的运行状态、环境状态进行实时的监测，在净水设备状态发生改变时或者故障时，能把采集到的数据拿到，实时的发送给上一级系统。中央数据处理系统包括数据接收模块、数据处理模块、和数据上传模块。智能云平台监控系统，在通过数据采集系统的得到的数据，经过中央数据处理，最终显示在云平台监控系统上面。这样可以实时看到每台净水设备的工作运行状态，实现批量化处理，并对设备进行远程控制，改变设备的运行状态，这样，将大大减小操作人员的工作量，并且在设备故障时，能快速查看报警原因，及时下发短信息给维修人员，保障设备的稳定运行；同时，便捷高效的管理界面，将给管理人员带来了更合理的用户体验。
4.本发明总体包括三个部分：数据采集系统、中央数据处理系统、智能云平台监控系统。整体的结构图如附图1所示。现对系统做以下几方面说明：
5.1.数据采集系统主要是包括：数字采集器、数模转换器，温湿度采集器。数字采集器主要是对净水设备的开关量，如泵、阀门和计时器进行实时的数据采集，掌握净水设备工作运行状态。数模转换器的主要作用是对净水的电导仪、蓄电池和滤芯的状态进行监测，这一模块可以监测到净水设备转换水质的好坏，是否达标，未达标还会进行报警，重新进行水质的过滤，直到达到标准为止。蓄电池的监测是对净水设备的供电系统进行监测，以保证净水设备的正常供电和运行。
6.2.中央数据处理系统包括：数据接收模块、高速微型数据处理模块和数据上传模块。数据接收主要是准确接收来自各个采集系统的数据，高速微型数据处理模块是将来自接收模块的各个数据分别进行整理、处理，打包发送给上传模块。他是整个系统的主要数据处理部分。上传模块是将处理好的数据上传到云平台。
7.3.云平台展示系统是将中央处理系统处理过后的数据和采集系统采集的数据进行展示。所展示的项主要包括大气环境的温度、湿度、净水设备的电源开关量、手动自动、急停开关、深水泵、原水阀、高压泵、冲洗阀、输送泵、原水箱液位高、原水箱液位低、纯水箱液位高、纯水箱液位低、蓄电池的电压、蓄电池的电流、蓄电池容量等参数。管理员通过观看云平台上显示的数据和值就能知晓整个净水器设备的工作运行状态、并且一旦哪个设备出现了问题，平台上会显示报警信息，可以很快知晓哪台设备出现故障，故障原因是什么，及时通知维修人员去维修。
8.4.可兼容性强，本套系统的兼容性强，现系统包含了4路数字模拟转换、18路数字采集，可适应绝大多数的净水设备。
9.5.本发明不仅可对净水设备进行监控，还可以远程进行控制，做到全自动化。本套系统可将数字采集器做到输入采集，输出控制，可对净水设备的净水过程，如运行、反洗、吸盐、正洗、补水进行精准的时间控制，以达到最好的水质标准，并且可以设定水质检验的阈值范围，当超过阈值范围时，会发出报警信息。还可以对原水箱的水位和纯水箱的水位进行监控，当达到一定的合适水位就自动关闭进水阀门。
10.本发明带来的便利和益处是，兼容目前使用的多种净水设备，实现整个净水设备运行状态的监控，并且操作终端的人机交互界面友好，系统稳定性和抗干扰性强，安全性和可维护性高，数据传输稳定，安装方便，预留远程控制接口。
11.本发明的实用点主要包括：
12.1.实时监控，即通过采集器对整个净水设备的运行状态进行实时的监控。
13.2.远程控制，本套系统可对净水设备进行远程控制，如对运行、反洗、吸盐、正洗、补水的控制，控制阀门和泵，及时的补水和关水。
14.3.故障排查和报警定位。对故障节点进行自测和实时报警并进行自动安全切换操作；以减小操作人员的工作量，提高工作效率，并及时把报警信息下发到维修人员的终端设备上面，提示及时维修。
附图说明
15.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是本发明的净水器监测控制系统框架图，图2是本发明的净水器监测控制系统结构图。
具体实施方式
16.现在结合附图对本发明作进一步的说明。这些附图为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
17.本发明，一种净水监测控制系统，通过硬件设备对净水设备上面的各个传感器进行数据采集，可以远程看到净水设备的运行工作状态，主要有模拟量采集和开关数字量的采集，通过中央控制器进行网络无线上传数据到监控平台。


技术特征：
1.净水器监测控制系统其特征在于：中央控制板、io电平采集板、ad数模采集板、gsm模块、温湿度探头传感器。中央控制板与gsm模块通过ttl电平通信进行数据交互，中央控制板与io电平采集板、ad数模采集板和温湿度探头传感器通过485通信，基于modbus协议进行数据交互，gsm模块通过4g网络信号与云平台进行数据通信，中央控制板也可通过网线直接接入网络服务器中，将数据内容通过网络传输上传。2.根据权利要求1所述的净水器监测控制系统，其特征在于，通过云平台下发的查询指令，返回相应的查询内容数据包：如温湿度数据、电池组电压与电流数据、电导仪数据。通过云平台发送设备开关机指令，净水设备完成开关动作；云平台下发升级指令，中央控制板完成升级操作，并能够自恢复正常运行，返回升级成功的信息。3.根据权利要求1所述的净水器监测控制系统，其特征在于，中央控制器接收ad数模采集板和温湿度探头传感器的数据并解析后，如果数据超过设置的系统阈值，将参数报警信号，系统红色led灯从灭变为闪烁，并将报警信息返回给云平台。待报警源解除之后，自动恢复正常，但是报警信息会存储在云平台报警日志中。4.根据权利要求1所述的净水器监测控制系统，其特征在于，中央控制器接收io电平采集板数据并解析后，若检测到有数据变化，主动发送数据包到云平台，实时更新开关量状态。中央控制板根据io电平采集板的数据内容，自动分析净水设备处于的工作状态，并保存。5.根据权利要求1所述的净水器监测控制系统，其特征在于，支持自动/手动模式切换，当处于自动控制模式下，对采集到的数据进行综合分析，根据净水设备目前的工作状态来智能控制相关泵与电池阀的开关来控制净水流程的切换，包括：“正洗”，“反冲”，“进盐”三个流程，达到自动调整净水质量、智能调控设备运行的功能。6.根据权利要求1所述的净水器监测控制系统，其特征在于，io电平采集板通过对每个端口的电平检测，动态的构建数据包，当收到中央控制板的数据并解析，若为查询指令，则返回相应数据包，若为控制指令，通过指令解析，输出相应的信号来控制净水设备泵或电池阀的开关。7.根据权利要求1所述的净水器监测控制系统，其特征在于，ad数模采集板通过ad通道扫描，实时更新电池组的电压、电流数据和电导仪电流数据，通过运算，计算出电池组电能、水质检测电导率数据，并在接收中央控制板的查询数据后，返回数据包。8.根据权利要求1所述的净水器监测控制系统，其特征在于，云平台下发升级指令后，中央控制板接收并解析数据包，切换gsm工作模式为httpd后，主动前往http服务器下载升级包，并对升级数据包进行数据校验，无误后完成升级操作。最后自动切换gsm模块为tcp 通信模式，程序恢复正常运行。9.根据权利要求1所述的净水器监测控制系统，其特征在于，当中央控制板检测到gsm模块通信质量差时，中央控制板提供备用的网络接口，可自主切换通信链路，通过网线链接到服务器上，完成与云平台的数据交互。10.根据权利要求1所述的净水器监测控制系统，其特征在于，当中央控制板，检测到净水设备工作环境异常，设备工作异常，并且智能调控无效时，可选择紧急预案处理方式；预案一：不停止净水设备，中央控制器报警，云平台通过短信、邮件形式快速通知相关人员，预案二：强制停止净水设备运行，停止水供应，避免脏水误食，并及时通过短信、邮件的方式通
知相关人员。

技术总结
本发明涉及水质监测设备领域，特别涉及净水器监测控制系统。所述系统包括：数据采集系统、数据处理系统、云平台显示系统。其中，数据采集系统包括：数字采集器、数模转换器、温湿度采集器。数据处理系统包括：中央控制器和4G网络传输模块。云平台显示系统主要展示净水设备的实时状态、故障报警信息，具有远程控制的功能。本发明可实现多台净水监控设备的实时监测控制，统一管理，保障净水设备的稳定运行；远程批量控制，大大减小操作人员的工作量；非常符合工业物联网时代要求和大数据智能化控制的创新精神。创新精神。创新精神。


技术研发人员：郑宇 谭畅
受保护的技术使用者：成都思为交互科技有限公司
技术研发日：2021.07.08
技术公布日：2021/9/7