專利背景
2015年1月之前,中國
霧霾天氣增多最主要的原因是石化能源消費造成的大氣污染物排放量的增加,PM2.5問題因此成為社會的熱點。由於2015年1月之前的熱網對不同品牌設備的兼容性差,同一用戶的終端品牌及品種數量眾多,協定千變萬化,採集點與終端數量不斷增加,設備當機,不執行指令的情況時有發生。並且中國建築節能形勢嚴峻,能源用量緊張,熱網無法最佳化運行,無法實現能源的合理分配與使用,導致能源的利用率低以及
不可再生資源的大量流失,從而影響企業乃至社會的可持續發展。2015年1月之前的物聯網終端設備大多數是用PLC組合集成的,不支持雲計算,普遍採用的是組態系統,只能通過電腦操作控制,且需要現場部署和管理複雜,二次運維成本十分昂貴,控制能力差,控制通道數量太少,擴展能力差,不人性化,系統參數固定,無法根據需要重新設定。因此,中國迫切需要企業針對性得研發一些防控措施。
發明內容
專利目的
《一種遠程節能物聯網終端控制系統》要解決的技術問題是提供一種遠程節能物聯網終端控制系統,控制能力強大,穩定性好,系統成本低,後期運維方便。
技術方案
《一種遠程節能物聯網終端控制系統》包括溫度表、壓力表、閥門、變頻器、電流表、電壓表、接觸器、液位計,其特徵是:所述溫度表、壓力表、閥門、變頻器、電流表、電壓表、接觸器、液位計均與主控箱相連線,所述主控箱連線DTU網路模組,所述DTU網路模組通過GPRS或網線或光纖與雲伺服器通信,所述雲伺服器通過無線網路與手機終端、平板電腦終端、計算機終端進行通信。
作為對該技術方案的進一步限定,所述變頻器分別連線電機和水泵。
作為對該技術方案的進一步限定,所述主控箱連線一組顯示屏。
作為對該技術方案的進一步限定,所述主控箱包括MCU控制器,所述MCU控制器分別連線GPRS模組、RS485模組、RS232模組、抄表模組、AD採集模組、模擬量輸出模組和開關量輸出模組。
作為對該技術方案的進一步限定,所述MCU控制器採用STM32F103系列單片機。
作為對該技術方案的進一步限定,所述MCU控制器採用STM32F103ZFT6單片機。
與2015年1月之前的技術相比,《一種遠程節能物聯網終端控制系統》的優點和積極效果是:該實用新型通過主控箱分別採集溫度表、壓力表、閥門、變頻器、電流表、電壓表、接觸器、液位計的實時狀態信息,主控箱連線DTU網路模組,DTU網路模組通過GPRS或網線或光纖將數據傳送到雲計算中心,雲計算中心的數據信息供手機終端、平板電腦終端和計算機終端訪問。該實用新型基於雲計算中心,無需自建機房和數據中心,控制能力強大,擴展能力強大,擴展方便快捷,穩定性強,系統成本低。
圖1為《一種遠程節能物聯網終端控制系統》的原理方框圖。
圖2為該實用新型的AD採集模組電路圖。
圖3為該實用新型的模擬量輸出模組電路圖。
圖4和圖5為該實用新型的開關量輸出模組電路圖。
1.《一種遠程節能物聯網終端控制系統》包括溫度表、壓力表、閥門、變頻器、電流表、電壓表、接觸器、液位計,其特徵是:所述溫度表、壓力表、閥門、變頻器、電流表、電壓表、接觸器、液位計均與主控箱相連線,所述主控箱連線DTU網路模組,所述DTU網路模組通過GPRS或網線或光纖與雲伺服器通信,所述雲伺服器通過無線網路與手機終端、平板電腦終端、計算機終端進行通信。
2.根據權利要求1所述遠程節能物聯網終端控制系統,其特徵是:所述變頻器分別連線電機和水泵。
3.根據權利要求1所述遠程節能物聯網終端控制系統,其特徵是:所述主控箱連線一組顯示屏。
4.根據權利要求1所述遠程節能物聯網終端控制系統,其特徵是:所述主控箱包括MCU控制器,所述MCU控制器分別連線GPRS模組、RS485模組、RS232模組、抄表模組、AD採集模組、模擬量輸出模組和開關量輸出模組。
5.根據權利要求1-4之一所述遠程節能物聯網終端控制系統,其特徵是:所述MCU控制器採用STM32F103系列單片機。
6.根據權利要求5所述遠程節能物聯網終端控制系統,其特徵是:所述MCU控制器採用STM32F103ZFT6單片機。
參見圖1,《一種遠程節能物聯網終端控制系統》包括溫度表、壓力表、閥門、變頻器、電流表、電壓表、接觸器、液位計,其特徵是:所述溫度表、壓力表、閥門、變頻器、電流表、電壓表、接觸器、液位計均與主控箱相連線,所述主控箱連線DTU網路模組,所述DTU網路模組通過GPRS或網線或光纖與雲伺服器通信,所述雲伺服器通過無線網路與手機終端、平板電腦終端、計算機終端進行通信。
所述變頻器分別連線電機和水泵。所述主控箱連線一組顯示屏。所述主控箱包括MCU控制器,所述MCU控制器分別連線RS485模組、RS232模組、抄表模組、AD採集模組、模擬量輸出模組和開關量輸出模組。RS485模組、RS232模組、抄表模組都是採用2015年1月之前的技術製作,在此不再贅述。主控箱上設定有3路RS485MODBUSRTU標準通訊接口,2路RS232標準通訊接口,16路12位A/D採集接口,2路4-20毫安輸出接口,7路開關量輸出接口,每一路可支持100毫安負載;2路IO輸入接口,可任意擴展使用。所述MCU控制器採用STM32F103ZFT6等STM32F103系列單片機。
參見圖2,所述AD採集模組的模擬信號由A0-A7傳輸到電路中,轉換為電壓信號,電壓信號再由AD0-AD7傳輸到MCU控制器。
參見圖4,所述模擬量輸出電路包括信號輸入端L0和L1,所述信號輸入端L0通過電阻R37連線接晶片RES36的引腳3,所述信號輸入端L1通過電阻R38連線接晶片RES35的引腳5,所述晶片RES36的引腳3通過電容C49接地,所述晶片RES35的引腳5通過電容C50接地,所述晶片RES36的引腳1連線接口晶片U1的引腳6和引腳7,所述晶片RES36的引腳2和引腳4連線接口晶片U1的引腳3,所述晶片RES36的引腳5接地,所述晶片RES36的引腳6和引腳8連線接口晶片的引腳2。
所述晶片RES36的引腳7通過電阻R28和二極體D23連線信號輸出端D0,所述晶片RES35的引腳1接地,所述晶片RES35的引腳2和引腳4連線接口晶片U1的引腳13,所述晶片RES35的引腳3通過電阻R29和二極體D24連線信號輸出端D1,所述晶片RES35的引腳6和引腳8連線晶片的引腳12,所述晶片RES35的引腳7連線晶片的引腳8和引腳9,所述接口晶片U1的引腳1通過電阻R3連線三極體Q3基極,所述三極體Q3的集電極連線電源VCC,所述三極體Q3的發射極連線所述電阻R28,所述接口晶片U1的引腳14通過電阻R4連線三極體Q4的基極,所述三極體Q4的集電極連線電源VCC,所述三極體Q4的發射極連線所述電阻R29,所述二極體D23通過電容C47接地,所述二極體D24通過電容C48接地。PWM信號由L0,L1輸入電路,電路將PWM信號轉換為模擬信號由D0+,D1+輸出。
參考圖4和圖5的開關量輸出模組電路,D2+~D13+端輸出信號,L2~L13端輸入信號,控制外部設備的通斷。
該實用新型的工作流程為:主控箱通過RS485模組、RS232模組、抄表模組、AD採集模組、等把現場溫度壓力、變頻器等數據採集然後通過DTU網路模組上傳給雲計算中心,然後手機終端、平板電腦終端和計算機終端就可以通過訪問網頁來查看現場數據,同時,也可以通過手機終端、平板電腦終端和計算機終端發出遠程控制指令,通過雲計算中心和DTU網路模組傳送到主控制箱,主控制箱通過模擬量輸出模組和開關量輸出模組控制現場設備。
榮譽表彰
2017年12月11日,《一種遠程節能物聯網終端控制系統》獲得第十九屆中國專利優秀獎。