专利名称：一种远程无线增氧控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水产养殖行业的远程无线增氧控制器。
背景技术：
无线传感器网络是实现农业信息化的重要手段，其综合了传感器技术、自组网及无线通信技术和分布式信息处理等技术，能够通过各类微型传感器节点间的协作，实现实时监控的目的。与传统的数据采集系统相比，无线传感器网络具有监控范围大、监控数据准确的优势。GPRS通用无线分组业务，是一种基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的、广域的无线IP连接。其特点在于，数据实现分组发送和接受，56 115Kbps的传输速度。无线传感器网络技术以及GPRS技术都是物联网技术体系中的重要部分。无线传感器网络技术可以解决局部范围内实时监测的问题，同时结合GPRS技术实现远程监控成了发展趋势。为了实现两种不同网络、不同软硬件环境的系统之间通信，网关装置是必不可少的设备。目前市场上，网关装置在水产养殖行业中还未出现具体应用方案；此外，我国，特别是东部沿海地区在水产养殖行业中，存在大量集约化水产养殖的模式，传统的增氧设备，及增氧监控方式已经跟不上需求，水质实时信息采集和控制水平低。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种基于物联网的具有远程无线监控功能的增氧控制器，该控制器可实现远程控制增氧设备工作的目的。为实现本实用新型的目的所采用的技术方案为一种远程无线增氧控制器，包括网关装置和电控箱，所述网关装置包括微处理器、输入输出模块、数据存储模块和无线通信模块，所述输入输出模块、数据存储模块和无线通信模块分别与微处理器连接；所述电控箱内设有用于驱动增氧设备工作的驱动电路模块。本实用新型的增氧控制器通过网关装置的无线通信模块接收和发送信号，既能实现数据的交换，亦可达到远程控制的效果。位于远处的控制端，发出无线控制信号，无线通信模块接收信号，经微处理器后，控制驱动电路模块对增氧设备进行驱动工作。优选的，所述电控箱内设有电源模块；所述网关装置设于电控箱内，并通过有线的方式与驱动电路模块连接；电源模块用于给网关装置和驱动电路模块供电。优选的，所述电控箱还包括手动操作按钮、工作指示灯和浪涌保护器，所述浪涌保护器与驱动电路模块并联连接。优选的，所述无线通信模块包括GPRS模块和ZigBee模块。优选的，所述网关装置还包括缺相保护模块、开关控制模块和显示模块。与现有技术相比，本实用新型优点在于实现了现场和远程监控的结合，扩展了水产养殖监控的范围；选择芯片合理，微型化、低功耗、资源丰富、低成本，电路简单、易于扩 展、易于维护；除了基本的网关功能外，还能实现开关控制、设备保护等功能。
图1为本实用新型实施例增氧控制器的网关装置的结构原理图图2为本实用新型实施例增氧控制器应用示意图图3为网关装置和驱动电路I旲块的电气连接不意图图4为浪涌保护器的电路连接示意图
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施例作进一步说明图1为本实施例增氧控制器的网关装置的结构原理图，它包括电源模块102、ZigBee模块103、微处理器101、数据存储模块106、GPRS模块104、RS485模块105、显示模块107 (具体采用IXD液晶显示)、开关控制模块108、缺相保护模块109和输入输出模块110。电源模块102为其它模块提供稳定电源输出；ZigBee模块103实现无线传感器网络内的通信，将接收到的信息通过UART传送给微处理器101，微处理器101将接收到的信息存储到数据存储模块106中；微处理器101将存储的信息通过UART传送给GPRS模块104，GPRS模块104将接收到的信息上传到远程后台服务器，同时GPRS模块104会接收服务器发送的控制或者查询等命令，通过UART传送给微处理器101，进行相应处理；RS485模块105可以实现智能传感器数据直接采集；IXD液晶显示模块107用于显示通过有线或者无线采集到的传感器数据，同时配合控制模块实现开关控制；开关控制模块108，接收微处理器101的命令，控制继电器驱动电路模块，实现对指定装置的开关控制；缺相保护模块109，将电流互感器输出转化为电压信号，检测电压异常，保护设备；输入输出模块110，用于向增氧控制器输入或输出控制信号、参数和工作状态等，特别适合现场控制。所述的微处理器101，采用NXP公司的LPC1768芯片。所述的ZigBee模块103,采用Jennic公司的Jennic 5139芯片，通过UART与核心微处理器进行通信。所述的GPRS模块104，采用SMCom的SM900芯片，通过UART与核心微处理器进行通信。所述电源模块102，采用LP2985、LP2596芯片、LP2981-3. 3芯片，分别为其余模块供电；或者，所述电源模块102，采用LM2731、CN3068芯片，分别为传感器供电和备用电池充电。所述的数据存储模块106，采用M25PE80芯片。所述的显示模块107，采用RT12864-S液晶显示屏。图2为本实用新型增氧控制器的应用示意图，传感器节点定时采集传感器信息，并将数据通过WSN发送到无线远程增氧控制器，所述的无线远程增氧控制器将接收到的数据帧进行解析处理，并进行本地存储，并通过AT指令发送命令，将数据利用GPRS模块通过GPRS网络上传到指定IP的服务器。所述的无线远程测控网关装置将本地存储的数据通过所述的LCD液晶显示模块进行显示，用户可以方便的进行查看。同时，通过所述的RS485模块可以直接采集智能传感器信息，并显示于液晶屏。根据显示的数据信息，用户可以现场进行按钮控制增氧机开关。同时，用户可以通过平台服务器发送控制命令进行增氧机开关控制，发送查询命令进行实时水质信息查询。所述的缺相保护模块通过反馈电压，保护设备及现场控制电机。图3为网关装置M和驱动电路模块N的电气连接示意图，图4为浪涌保护器的电路连接示意图，本实施例的增氧控制器由网关装置M和电控箱等构成，是实现增氧控制的关键部分，它可以驱动叶轮式、水车式或微孔曝气空压机等多种增氧设备。所述电控箱内设有用于驱动增氧设备工作的驱动电路模块N，该驱动电路模块N与网关装置M连接，图3中所示标明了网关装置M各引脚与驱动电路模块N的连接方式。网关装置可以根据需要配置成无线数据采集节点及无线控制节点。无线控制节点是连接无线数据采集节点与现场监控中心的枢纽，无线控制节点将无线采集节点采集到的溶解氧智能传感器及设备信息通过无线网络发送到现场监控中心；无线控制节点还可接收现场监控中心发送的指令要求，远程控制电控箱，电控箱输出可以控制IOkw以下的各类增氧机。本实用新型的增氧控制器的增氧模式包括手动控制操作“启动”或“停止”按钮，打开或者关闭增氧设备。定时控制设定时间定时打开增氧设备；阀值控制根据传感器采集的溶解氧浓度，低于所设值自动打开增氧设备，高于设定值自动关闭增氧设备；短信控制发送相应指令打开或者关闭增氧设备；平台控制在网络平台实现远程控制增氧设备。远程无线网关装置的设计遵循IEEE 802. 15. 4协议，根据应用场合不同可以分为采集终端和控制终端。SMC4800测控网关的主控电路模块包括微处理器、输入输出模块、数据存储模块和无线通信模块四大部分及其他模块，可实现对智能传感器和输出继电器的控制，以及数据预处理、存储和发送的功能。主电路模块使用低功耗无线芯片作为微处理器，适用于电池供电的设备。增氧电控箱或电控柜是将控制终端输出的信号转变为驱动最终增氧设备的部件，具有强大的负载能力，同时它具有手动操作按钮、运行指示灯和短路保护、过载保护、漏电保护等电气设备保护功能，其制作安装规范应符合GB50171-92和GB10396要求。如图3所示，本实施例中增氧控制箱可控制增氧设备的数目为2个，每路输出驱动的电机功率可高达10KW。电控箱负责为SMC4800测控网关和GPRS接入点提供主要工作电源。根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式
，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。
权利要求1.一种远程无线增氧控制器，其特征在于包括网关装置和电控箱，所述网关装置包括微处理器、输入输出模块、数据存储模块和无线通信模块，所述输入输出模块、数据存储模块和无线通信模块分别与微处理器连接；所述电控箱内设有用于驱动增氧设备工作的驱动电路模块。
2.根据权利要求1所述的增氧控制器，其特征在于所述电控箱内设有电源模块；所述网关装置设于电控箱内，并通过有线的方式与驱动电路模块连接；电源模块用于给网关装置和驱动电路模块供电。
3.根据权利要求1所述的增氧控制器，其特征在于所述电控箱还包括手动操作按钮、工作指示灯和浪涌保护器，所述浪涌保护器与驱动电路模块并联连接。
4.根据权利要求1所述的增氧控制器，其特征在于所述无线通信模块包括GPRS模块和ZigBee模块。
5.根据权利要求1所述的增氧控制器，其特征在于所述网关装置还包括缺相保护模块、开关控制模块和显示模块。
专利摘要本实用新型公开了一种远程无线增氧控制器，包括网关装置和电控箱，所述网关装置包括微处理器、输入输出模块、数据存储模块和无线通信模块，所述输入输出模块、数据存储模块和无线通信模块分别与微处理器连接；所述电控箱内设有用于驱动增氧设备工作的驱动电路模块。本实用新型的增氧控制器通过网关装置的无线通信模块接收和发送信号，既能实现数据的交换，亦可达到远程控制的效果。位于远处的控制端，发出无线控制信号，无线通信模块接收信号，经微处理器后，驱动电路模块控制增氧设备进行工作。
文档编号A01K63/04GK202904293SQ201220621468
公开日2013年4月24日 申请日期2012年11月21日 优先权日2012年11月21日
发明者梁永健, 刘盛理, 李道亮 申请人:广东顺德宸熙物联科技有限公司