一种水处理物联网数据采集系统的制作方法

本发明涉及物理领域，尤其涉及水处理，具体而言是一种水处理物联网数据采集系统。

背景技术：

化学废水需要加药剂进行处理，现有技术中，化学水处理方法是通过一定周期的巡检，采集所在地的水样，带回公司通过实验室专业仪器、人员化验得到现场的数据。根据数据到现场调整需要添加的药剂类型、药剂量，但是依靠这种处理方法比较费时、费工，处理效率很低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种水处理物联网数据采集系统，所述的这种水处理物联网数据采集系统要解决现有技术中的化学水处理方法费时、费工，处理效率很低的技术问题。

本发明的一种水处理物联网数据采集系统，包括数据采集传输单元、数据采集处理单元、数据采集装置、数据存储单元、执行单元、云端服务器和供电单元，数据采集传输单元设置有无线通讯模块或者网线端口，数据采集传输单元通过无线通讯模块与云端服务器连接或者通过网线端口和网线与云端服务器连接，数据采集传输单元的信号输入端通过导线分别与数据采集处理单元、数据存储单元、执行单元的信号输出端连接，数据采集传输单元的信号输出端通过导线分别与数据采集处理单元、数据存储单元、执行单元的信号输入端连接，数据采集装置的信号输出端通过导线与数据采集处理单元的信号输入端连接，执行单元的信号输出端分别与第一执行器、第二执行器和第三执行器的信号输入端连接，供电单元的输出端连接到数据采集传输单元的电源端。

进一步的，所述的数据采集装置包括温度传感器、湿度传感器、电导率传感器、压力传感器、水位传感器、浊度传感器、余氯传感器和酸碱值传感器。

进一步的，所述的数据采集传输单元的信号输入端和信号输出端包括232接口、485接口和can接口。

进一步的，所述的数据采集传输单元采用32位arm微控制器。

进一步的，所述的供电单元包括锂电池和太阳能采集板。

进一步的，所述的太阳能采集板设置有稳压限流装置。

进一步的，所述的无线通讯模块包括wifi天线接口。

本发明与现有技术相比，其效果是积极和明显的。本发明的一种水处理物联网数据采集系统通过传感器进行采集数据，通过数据采集传输单元将数据通过无线网络传输给云端服务器进行分析判断，再通过无线传输命令控制现场执行器向水中添加药剂，药剂的种类和量均被云端服务器控制，降低了水处理的运行成本，提高了处理效率，做到了药剂加注类型和药剂量的及时响应。提高了水质保养的质量，降低了人工劳动，减少碳排放、污水排放保护了环境，提高了效益。

附图说明

图1为本发明的一种水处理物联网数据采集系统的原理框架示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步描述，但本发明并不限制于本实施例，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。

实施例1

如图1所示，本发明的一种水处理物联网数据采集系统，包括数据采集传输单元5、数据采集处理单元1、数据采集装置、数据存储单元14、执行单元12、云端服务器和供电单元，数据采集传输单元5设置有无线通讯模块或者网线端口8，数据采集传输单元5通过无线通讯模块与云端服务器连接或者通过网线端口8和网线与云端服务器连接，数据采集传输单元5的信号输入端通过导线分别与数据采集处理单元1、数据存储单元14、执行单元12的信号输出端连接，数据采集传输单元5的信号输出端通过导线分别与数据采集处理单元1、数据存储单元14、执行单元12的信号输入端连接，数据采集装置的信号输出端通过导线与数据采集处理单元1的信号输入端连接，执行单元12的信号输出端分别与第一执行器13、第二执行器11和第三执行器9的信号输入端连接，供电单元的输出端连接到数据采集传输单元5的电源端。

进一步的，所述的数据采集装置包括温度传感器17、湿度传感器16、电导率传感器15、压力传感器、水位传感器、浊度传感器、余氯传感器和酸碱值传感器。

进一步的，所述的数据采集传输单元5的信号输入端和信号输出端包括232接口、485接口和can接口。图1中第一接口2为232接口，第二接口3为485接口，第三接口4为can接口。

进一步的，所述的数据采集传输单元5采用32位arm微控制器。

进一步的，所述的供电单元包括锂电池10和太阳能采集板6。

进一步的，所述的太阳能采集板6设置有稳压限流装置。稳压限流装置能有效保护线路板正常工作，更好地为锂电池10充电。

进一步的，所述的无线通讯模块包括wifi天线接口7。

具体的，本实施例中的数据采集传输单元5、数据采集处理单元1、数据采集装置、数据存储单元14、执行单元12、云端服务器、供电单元、无线通讯模块、网线端口8、第一执行器13、第二执行器11、第三执行器9、温度传感器17、湿度传感器16、电导率传感器15、压力传感器、水位传感器、浊度传感器、余氯传感器、酸碱值传感器、232接口、485接口、can接口、32位arm微控制器、锂电池10、太阳能采集板6、稳压限流装置、wifi天线接口7均采用现有技术中的公知方案，本领域技术人员均已了解，在此不再赘述。

本实施例的工作原理：

本系统备有极强的扩展性，除了可以连接温度传感器17、湿度传感器16、电导率传感器15、压力传感器、水位传感器、浊度传感器、余氯传感器和酸碱值传感器，还可以通过232串口、wifi天线接口7、网线端口8的设置很好的兼容0-5伏或4-20毫安的其他类型探头。

数据采集传输单元5是本系统的核心处理单元，采用32位arm微控制器，采用stm32f104arm芯片，集成有定时器timer，can，adc，spi，i2c，usb，uart多种外设功能，可以采集外部的多种数据。

数据采集处理单元1的功能是通过各个传感器采集模拟量信号，由于传感器的工作电压和输出电压各不相同，需要经过数据采集处理单元1进行处理。

执行单元12的功能是执行云端服务器发出的指令，来控制所需加入的药剂的种类和量。

232口作为设备的调试接口用来标注设备的id，测试现场设备的有关信息。485口用于连接现场485总线，采集现场485总线设备的有关信息，can口用于连接现场can总线，采集现场can总线设备的有关信息。

数据采集过程如下，温度传感器17、湿度传感器16、电导率传感器15、压力传感器、水位传感器、浊度传感器、余氯传感器、酸碱值传感器和其他0-5伏或4-20毫安的其它类型传感器采集数据通过数据采集处理单元1转换为arm微控制器能识别和处理的数据。通过wifi或网线传输到云端服务器。经过云端服务器的判断和对比，产生控制信号。控制信号通过wifi或网线下发到arm微控制器，arm微控制器判断命令是控制哪个执行器动作或是控制哪路现场总线，让相应的执行器动作或发送命令到相应的现场总线。

云端的感知层数据处理利用现有的tcp/ip层的基础上加入一个轻量级相互连接标准（间隔一定时间没有数据没有变化时传输时只发送心跳包，心跳包为1-9个字节的数据。当有数据变化，数据变化范围、百分比可以通过调试口、wifi、网口发送设置命令，命令下达成功后返回设置成功报文，arm芯片将数据保存至数据存储单元14永久保存直到下一次发送设置命令。下次心跳包被所变化数据代替。本通讯协议占用很少的字节，方便灵活，便于管理成千上万的感知层数据。

本系统的数据采集传输单元5的wifi天线接口7采用防水wifi天线接口，网线端口8采用防水网线端口8。本系统的数据存储单元14通过每次写入累加和校验数据判断数据是否保存正常，当保存异常时换片区存储数据，保证数据的存取正常。数据存储单元14主要存储的是现场设备最后设置、和命令下发的数据。