一种基于物联网技术的城市供水管网监控系统的制作方法
【技术领域】
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[0001]本发明属于水利物联网感知层水终端设备智能控制领域，特别涉及一种基于物联网技术的城市供水管网监控系统。
【背景技术】
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[0002]城市供水经常由于用户用水量的变化导致供水不足或水压过低，需要操作人员根据用户反映情况通过手动对阀门进行启闭和调节，这种方式相对比较落后且不能够满足复杂多变的供水需求。
[0003]公开于该【背景技术】部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
【发明内容】
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[0004]本发明的目的在于提供一种基于物联网技术的城市供水管网监控系统，从而克服上述现有技术中的缺陷。
[0005]为实现上述目的，本发明提供了
[0006]一种基于物联网技术的城市供水管网监控系统，包括:管网参数测量模块、阀门智能控制系统、管网监测中心、阀门电动执行机构；
[0007]所述管网参数测量模块包括压力、流量、流速、流向变送器，采集压力、流量、流速、流向参数，通过有线或无线的方式把参数信号发送到阀门智能控制系统或管网监测中心；
[0008]所述阀门智能控制系统采用计算机系统或单片微型机系统或PLC系统为控制核心，对管网参数测量模块传递来的参数信号进行处理，根据处理后的结果向阀门电动执行机构发出执行信号，并把参数信号上传到管网监测中心；
[0009]所述管网监测中心采用计算机系统，通过不同的网络接口，接入网络，对管网参数测量模块或阀门智能控制系统传递来的参数信号记录、分析处理，实时显示出管网运行状态及各种所需数据，并提供出解决方案，如果数据异常，发出报警提示职守人员；
[0010]所述阀门电动执行机构，接收阀门智能控制系统或管网监测中心的命令，控制电磁阀动作。
[0011]优选地，上述技术方案中，阀门智能控制系统采用单片微型机系统为控制核心，包括主控制器CPU、A/D、D/A、8255A、6264SRAM、按键输入电路、LED显示电路、报警电路、时钟和复位电路。
[0012]优选地，上述技术方案中，管网监测中心的网络接口包括RS 422、RS 485、
Lonworks0
[0013]优选地，上述技术方案中，管网监测中心对阀门电动执行机构的控制权高于阀门智能控制系统。
[0014]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:
[0015]采用基于物联网技术的城市供水管网监控系统对城市供水管网进行系统控制，实现对城市供水的合理调配，满足复杂多变的供水需求。
【附图说明】
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[0016]图1为本发明结构框图；
[0017]图2为本发明管网参数测量模块测量点示意图；
[0018]图3为本发明阀门智能控制系统硬件电路结构设计图；
[0019]图4为本发明阀门智能控制系统主程序流程图；
[0020]图5为本发明阀门智能控制系统中断服务程序流程图；
[0021]主要附图标记说明:
[0022]1-管网参数测量模块、2-阀门智能控制系统、3-管网监测中心、4-阀门电动执行机构。
【具体实施方式】
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[0023]下面对本发明的【具体实施方式】进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受【具体实施方式】的限制。
[0024]除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
[0025]如图1所示，一种基于物联网技术的城市供水管网监控系统，包括:管网参数测量模块1、阀门智能控制系统2、管网监测中心3、阀门电动执行机构4 ;
[0026]所述管网参数测量模块I包括压力、流量、流速、流向变送器，采集压力、流量、流速、流向参数，通过有线或无线的方式把参数信号发送到阀门智能控制系统2或管网监测中心3 ；
[0027]所述阀门智能控制系统2采用单片微型机系统为控制核心，对管网参数测量模块I传递来的参数信号进行处理，根据处理后的结果向阀门电动执行机构4发出执行信号，并把参数信号上传到管网监测中心3 ;
[0028]所述管网监测中心3采用计算机系统，通过RS 422、RS 485、Lonworks网络接口，接入网络，对管网参数测量模块I或阀门智能控制系统2传递来的参数信号记录、分析处理，实时显示出管网运行状态及各种所需数据，并提供出解决方案，如果数据异常，发出报警提示职守人员；
[0029]所述阀门电动执行机构4，接收阀门智能控制系统2或管网监测中心3的命令，控制电磁阀动作。
[0030]如图2所示，测量阀门Vl参数的管网参数测量模块I位于阀门V2前方，测量阀门V2参数的管网参数测量模块I位于阀门V3前方，这样管网参数测量模块I才能准确地把主管道L1、L2段的参数，反馈给阀门智能控制系统2或管网监测中心3。
[0031]如图3所示，阀门智能控制系统2包括主控制器CPU、A/D、D/A、8255A、6264SRAM、按键输入电路、LED显示电路、报警电路、时钟和复位电路；选取ADC0809芯片作为A/D，将管网参数的模拟信号转换成数字信号；选取DAC0832芯片作为D/A，将数字控制信号转换成模拟控制电压，以控制阀门；报警电路模块用于异常情况的报警；时钟和复位电路模块为系统的正常运行提供基本保障；6264SRAM芯片作为存储扩展模块存储系统的数据及程序；按键输入电路、LED显示电路和8255A芯片共同组成系统的I/O模块，用于接收、发出系统工作过程中的各种参数；系统核心处理器为AT89C52单片机，每隔500ms循环采样一次，采样5次后进行中值滤波，经数据变换后，通过LED显示电路在LED上显示各参数的实际值(工程量)，并将信息发送到管网监测中心3 ;AT89C52单片机将检测值与给定值进行比较，根据比较结果输出控制信号经DAC0832芯片转换后输出控制电压，驱动阀门电动执行机构4对阀门自动调节。
[0032]如图4所示，阀门智能控制系统2中主程序步骤为:一、初始化，包括设置堆栈指针、8255A芯片初始化、定时器/计数器O初始化、以及开中断、定时器/计数器启动；二、显示各种不同参数；三、进行键盘扫描，判断是否有键按下，若无键按下，则返回显示；如有键按下，则根据所按键实现相应的人机对话功能。
[0033]如图5所示，阀门智能控制系统2中中断服务程序步骤为:保护现场、重置定时器/计数器初值、进行采样5次、数据处理、是否报警、控制算法、控制值输出、恢复现场。
[0034]前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
【主权项】
1.一种基于物联网技术的城市供水管网监控系统，其特征在于:包括，管网参数测量模块、阀门智能控制系统、管网监测中心、阀门电动执行机构； 所述管网参数测量模块包括压力、流量、流速、流向变送器，采集压力、流量、流速、流向参数，通过有线或无线的方式把参数信号发送到阀门智能控制系统或管网监测中心； 所述阀门智能控制系统采用计算机系统或单片微型机系统或PLC系统为控制核心，对管网参数测量模块传递来的参数信号进行处理，根据处理后的结果向阀门电动执行机构发出执行信号，并把参数信号上传到管网监测中心； 所述管网监测中心采用计算机系统，通过不同的网络接口，接入网络，对管网参数测量模块或阀门智能控制系统传递来的参数信号记录、分析处理，实时显示出管网运行状态及各种所需数据，并提供出解决方案，如果数据异常，发出报警提示职守人员； 所述阀门电动执行机构，接收阀门智能控制系统或管网监测中心的命令，控制电磁阀动作。
2.根据权利要求1所述的基于物联网技术的城市供水管网监控系统，其特征在于:所述阀门智能控制系统采用单片微型机系统为控制核心，包括主控制器CPU、A/D、D/A、8255A、6264SRAM、按键输入电路、LED显示电路、报警电路、时钟和复位电路。
3.根据权利要求1所述的基于物联网技术的城市供水管网监控系统，其特征在于:管网监测中心的网络接口包括RS 422、RS 485、Lonworks0
4.根据权利要求1所述的基于物联网技术的城市供水管网监控系统，其特征在于:所述管网监测中心对阀门电动执行机构的控制权高于阀门智能控制系统。
【专利摘要】本发明公开了一种基于物联网技术的城市供水管网监控系统。所述管网参数测量模块采集压力、流量、流速、流向参数，通过有线或无线的方式把参数信号发送到阀门智能控制系统或管网监测中心；所述阀门智能控制系统对管网参数测量模块传递来的参数信号进行处理，根据处理后的结果向阀门电动执行机构发出执行信号，并把参数信号上传到管网监测中心；所述管网通过不同的网络接口，接入网络，对管网参数测量模块或阀门智能控制系统传递来的参数信号记录、分析处理，实时显示出管网运行状态及各种所需数据，并提供出解决方案；本发明对城市供水管网进行系统控制，实现对城市供水的合理调配，满足复杂多变的供水需求。
【IPC分类】H04L29-08
【公开号】CN104580382
【申请号】CN201410782571
【发明人】顾顺清, 刘海滨, 张雁东
【申请人】江苏航天智联信息科技发展有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月15日