水管清洗设备的远程监测控制系统的制作方法

文档序号:14857092发布日期:2018-07-04 04:28阅读:153来源:国知局

本实用新型涉及远程控制技术领域,特别是涉及一种水管清洗设备的远程监测控制系统。



背景技术:

在现有技术中,水管清洗设备一般是通过对电磁阀及水泵的电路控制,并配合市面上的时间继电器实现测压、抽液、气体脉冲式输入、抽液脉冲水汽混合输入实现对水管的清洗功能,现有技术一般不具备联网及定位功能,设备服务情况无法获取,产商无法对设备服务情况进行监测、管控、分析,无法借助互联网拓展新的商业模式,特别是人们对于物联网技术的普遍需求,以及随着移动互联网技术的发展,对水管实现远程清洗、远程控制、远程操作等越来越强烈,现有技术的水管清洗设备显然是无法满足需求的。

因此,现有技术需要改进。



技术实现要素:

本实用新型实施例所要解决的一个技术问题是:提供一种水管清洗设备的远程监测控制系统,以解决现有技术中存在的问题。

根据本实用新型实施例的一个方面,提供的一种水管清洗设备的远程监测控制系统,包括:

电源模块、主控模块、GPRS模块、无线遥控器模块、继电器模块、电磁阀模块、水泵模块、时间循环继电器模块、测温模块和人机交互面板;

所述电源模块与所述主控模块、GPRS模块、无线遥控器模块、继电器模块、人机交互面板连接,用于向所述主控模块、GPRS模块、无线遥控器模块、继电器模块、人机交互面板供电;

所述主控模块与所述GPRS模块、无线遥控器模块、继电器模块和人机交互面板连接,用于通过GPRS模块完成定位与通讯,通过无线遥控器模块接收远端的控制指令,通过控制所述继电器模块的通断实现对电磁阀模块、水泵模块、时间循环继电器模块、测温模块的供电控制,通过人机交互面板实现对主控模块的工作参数、控制指令的修改与控制;

所述无线遥控器模块用于接收远端无线遥控器的控制指令,并将控制指令解析后发送至主控模块;

所述继电器模块与所述电磁阀模块、水泵模块、时间循环继电器模块、测温模块连接,用于在所述主控模块的控制下向所述电磁阀模块、水泵模块、时间循环继电器模块、测温模块的供电;

所述电磁阀模块通过继电器模块的供电,控制外部气压的输入;

所述水泵模块通过所述继电器模块的供电,控制从外部抽取清洗液;

所述时间循环继电器模块通过所述继电器模块的供电,设置时间循环参数,从而实现控制脉冲效果;

所述测温模块用于检测设备的工作温度,并根据温度状况启动降温设备;

所述人机交互面板通过按键及指示灯实现对主控模块的操作,并显示主控模块的当前工作状态。

基于上述水管清洗设备的远程监测控制系统的另一个实施例中,所述电源模块包括电源输入端口、DC-DC变换单元、电源输出端口;

所述电源输入端口连接24V直流电源;

所述DC-DC变换单元将输入的24V直流转换为4V直流、5V直流,并输出到电源输出端口;

所述电源输出端口将4V直流输出至所述GPRS模块,所述4V直流经过LDO降压输出至3.3V至所述主控模块、人机交互面板,所述电源输出端口将5V直流输出至所述无线遥控器模块、所述电源输出端口将24V直流输出至继电器模块。

基于上述水管清洗设备的远程监测控制系统的另一个实施例中,所述继电器模块包括:电磁阀控制继电器、水泵控制继电器、时间循环继电器控制继电器、测温控制继电器;

所述电磁阀控制继电器与所述电磁阀模块连接,在所述主控模块的控制下,用于向所述电磁阀模块供电;

所述水泵控制继电器与所述水泵模块连接,在所述主控模块的控制下,用于向所述水泵模块供电;

所述时间循环继电器控制继电器与所述时间循环继电器连接,在所述主控模块的控制下,用于向所述时间循环继电器模块供电;

所述测温控制继电器与所述测温模块连接,在所述主控模块的控制下,用于向所述测温模块供电。

基于上述水管清洗设备的远程监测控制系统的另一个实施例中,所述电磁阀模块包括:电磁阀、电磁阀驱动电路;

所述电磁阀与所述电磁阀驱动电路连接,由所述电磁阀驱动电路驱动所述电磁阀工作;

所述电磁阀驱动电路与所述主控模块、继电器模块连接,所述电磁阀驱动电路由所述继电器模块供电,并在所述主控模块的控制下工作;

所述继电器模块向所述电磁阀驱动电路提供24V直流。

基于上述水管清洗设备的远程监测控制系统的另一个实施例中,所述水泵模块包括:水泵、水泵驱动电路;

所述水泵与所述水泵驱动电路连接,由所述水泵驱动电路驱动所述水泵工作;

所述水泵驱动电路与所述主控模块、继电器模块连接,所述水泵驱动电路由所述继电器模块供电,并在所述主控模块的控制下工作;

所述继电器模块向所述水泵驱动电路提供24V直流。

基于上述水管清洗设备的远程监测控制系统的另一个实施例中,所述时间循环继电器模块包括时间循环继电器驱动电路、时间循环继电器;

所述时间循环继电器与所述时间循环继电器驱动电路连接,由所述时间循环继电器驱动电路驱动所述时间循环继电器工作;

所述时间循环继电器驱动电路与所述主控模块、继电器模块连接,所述时间循环继电器驱动电路由所述继电器模块供电,并在所述主控模块的控制下工作;

所述继电器模块向所述时间循环继电器驱动电路提供24V直流。

基于上述水管清洗设备的远程监测控制系统的另一个实施例中,所述测温模块包括:温度传感器、温度显示器、风扇;

所述温度传感器用于检测主控模块的工作温度,并将检测的温度数据发送到温度显示器和主控模块,所述温度显示器显示当前的主控模块工作温度;

当所述温度传感器检测到所述主控模块当前温度超过设定的温度阈值时,所述继电器模块向所述风扇供电,并驱动所述风扇工作。

基于上述水管清洗设备的远程监测控制系统的另一个实施例中,所述人机交互面板包括:6个按钮、6个指示灯;

6个按钮分别为:遥控器适配按钮、启动按钮、测压按钮、抽液按钮、脉冲按钮、脉冲抽液按钮;

6个指示灯分别为:联网状态指示灯、设备禁用指示灯、测压指示灯、抽液指示灯、脉冲指示灯、脉冲抽液指示灯;

所述测压按钮、抽液按钮、脉冲按钮、脉冲抽液按钮为互斥按钮,当按下其中一个按钮时,其所对应的所述测压指示灯、抽液指示灯、脉冲指示灯、脉冲抽液指示灯亮。

基于上述水管清洗设备的远程监测控制系统的另一个实施例中,所述GPRS模块包括SIM800C芯片。

基于上述水管清洗设备的远程监测控制系统的另一个实施例中,所述主控模块包括STM32芯片。

与现有技术相比,本实用新型具有以下优点:

基于本实用新型上述实施例提供的水管清洗设备的远程监测控制系统,通过赋予设备联网通信定位功能,远程实现对水管清洗设备的控制,可让商家借助互联网平台,实现对水管清洗设备服务情况的监测、管控、分析,将设备服务物联网化、互联网化,并结合互联网来拓展商业模式。

下面通过附图和实施例,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例,并且连同描述一起用于解释本实用新型的原理。

参照附图,根据下面的详细描述,可以更加清楚地理解本实用新型,其中:

图1是本实用新型水管清洗设备的远程监测控制系统的一个实施例的结构示意图。

图中:1电源模块、2主控模块、3GPRS模块、4无线遥控器模块、5继电器模块、6电磁阀模块、7水泵模块、8时间循环继电器模块、9测温模块、10人机交互面板。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

需要指出的是,本实用新型中的各个单元模块均为硬件模块,其中部分模块虽然带有信息处理能力,根据不同的设计需求,可能需要配合相应的软件来实现,但是,这些软件均为现有公知的软件或公知的技术。本申请中所涉及的各种控制单元、采集单元、编码器等可以采用专用集成电路及外围电路予以实现,即采用纯硬件方式实现,或者采用现有的芯片与外围电路实现,通过在芯片上加载现有软件,或者根据现有方法所实现的软件进行工作。

本实用新型的发明点在于各个模块、单元、器件的硬件连接关系,以及各个硬件的安装位置的变化等,以及形成特有的连接关系和相应空间关系,在采用专用集成电路时无需辅助软件也可以实现,即使具体运用中需要相应的软件,其也只是作为本实用新型在具体应用场景中与其他部分进行配合、协调,以便更好实现本实用新型在应用中的作用,与本实用新型的发明点无关,同时,如果采用现有芯片配合软件来工作时,其所使用的软件、处理方法均为现有软件和方法,本实用新型所实现的发明效果和目的地实现也不依赖于软件,而是通过硬件构造的改进来实现发明目的,并且,本实用新型所实现的发明效果和目的的实现也不依赖于软件,而是通过硬件构造的改进来实现发明目的,而且本实用新型所要求保护的范围不涉及软件本身,而仅仅是各个部分的连接关系和相对空间位置关系。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1是本实用新型水管清洗设备的远程监测控制系统的一个实施例的结构示意图,如图1所示,该实施例的水管清洗设备的远程监测控制系统包括:电源模块1、主控模块2、GPRS模块3、无线遥控器模块4、继电器模块5、电磁阀模块6、水泵模块7、时间循环继电器模块8、测温模块9和人机交互面板10;

所述电源模块1与所述主控模块2、GPRS模块3、无线遥控器模块4、继电器模块5、人机交互面板10连接,用于向所述主控模块2、GPRS模块3、无线遥控器模块4、继电器模块5、人机交互面板10供电;

所述主控模块2与所述GPRS模块3、无线遥控器模块4、继电器模块5和人机交互面板10连接,用于通过GPRS模块3完成定位与通讯,通过无线遥控器模块4接收远端的控制指令,通过控制所述继电器模块5的通电实现对电磁阀模块6、水泵模块7、时间循环继电器模块8、测温模块9的控制,通过人机交互面板10实现对主控模块2的工作参数、控制指令的修改与控制;

所述无线遥控器模块4用于接收远端无线遥控器的控制指令,无线遥控器模块4接收远端遥控器的无线波信号后,转换为脉冲电平信号,通过IO口输送给主控模块2捕捉解析成遥控器控制指令;

所述继电器模块5与所述电磁阀模块6、水泵模块7、时间循环继电器模块8、测温模块9连接,用于在所述主控模块2控制下向所述电磁阀模块6、水泵模块7、时间循环继电器模块8、测温模块9的供电;

所述电磁阀模块6通过继电器模块5的供电,控制外部气压的输入;

所述水泵模块7通过所述继电器模块5的供电,控制从外部抽取清洗液;

所述时间循环继电器模块8通过所述继电器模块5的供电,设置时间循环参数,从而实现控制脉冲效果;

所述测温模块9用于检测设备的工作温度,并根据温度状况启动降温设备;

所述人机交互面板10通过按键及指示灯实现对主控模块2的操作,并显示主控模块2的当前工作状态。

所述主控模块2包括STM32芯片;

所述GPRS模块3包括SIM800C芯片,SIM800C为DTU通信模块,主控模块2通过串口发送AT命令实现GPRS模块3的启动、sim卡读取、网络参数配置、LBS定位功能参数配置、LBS经纬度获取,服务器连接参数配置、与服务器数据通讯。

主控模块2通过GPRS模块3连接服务器,并以自定义的私有应用协议进行通信,心跳维持,通过LBS基站定位技术实现位置定位,解决GPS室内无法定位的问题。

无线遥控器模块4为工业级模块,接收距离在空旷地可达到几千米,无线遥控器模块4接收到315MHZ的有效信号后,解码并以单IO输出高低电平脉冲信号,主控模块2使用IO中断配合定时器捕捉高低电平持续时间,过滤噪声信号后提取出有效信号解码为1、0二进制数据,再将数据组合起来,根据现有固定码遥控器的协议解析出遥控器地址及按键值。

所述电源模块1包括电源输入端口、DC-DC变换单元、电源输出端口;

所述电源输入端口连接24V直流电源,其允许的输入电压范围为20-24V/6A;

所述DC-DC变换单元将输入的24V直流转换为4V直流、5V直流,在转换成4V直流时,输出电流峰值可到3A,24V直流通过DC-DC变换单元的7805芯片降压至5V,并输出到电源输出端口;

所述电源输出端口将4V直流输出至所述GPRS模块3,所述4V直流经过LDO降压输出至3.3V至所述主控模块2、人机交互面板10,所述电源输出端口将5V直流输出至所述无线遥控器模块、所述电源输出端口将24V直流输出至继电器模块4。

所述继电器模块5包括:电磁阀控制继电器、水泵控制继电器、时间循环继电器控制继电器、测温控制继电器;

所述电磁阀控制继电器与所述电磁阀模块6连接,在所述主控模块的控制下,用于向所述电磁阀模块供电;

所述水泵控制继电器与所述水泵模块7连接,在所述主控模块的控制下,用于向所述水泵模块供电;

所述时间循环继电器控制继电器与所述时间循环继电器8连接,在所述主控模块的控制下,用于向所述时间循环继电器模块供电;

所述测温控制继电器与所述测温模块9连接,在所述主控模块的控制下,用于向所述测温模块供电。

所述电磁阀模块6包括:电磁阀、电磁阀驱动电路;

所述电磁阀与所述电磁阀驱动电路连接,由所述电磁阀驱动电路驱动所述电磁阀工作;

所述电磁阀驱动电路与所述主控模块2、继电器模块5连接,所述电磁阀驱动电路由所述继电器模块5供电,并在所述主控模块2的控制下工作;

所述继电器模块5向所述电磁阀驱动电路提供24V直流。

所述水泵模块7包括:水泵、水泵驱动电路;

所述水泵与所述水泵驱动电路连接,由所述水泵驱动电路驱动所述水泵工作;

所述水泵驱动电路与所述主控模块2、继电器模块5连接,所述水泵驱动电路由所述继电器模块5供电,并在所述主控模块2的控制下工作;

所述继电器模块5向所述水泵驱动电路提供24V直流。

所述时间循环继电器模块8包括时间循环继电器驱动电路、时间循环继电器;

所述时间循环继电器与所述时间循环继电器驱动电路连接,由所述时间循环继电器驱动电路驱动所述时间循环继电器工作;

所述时间循环继电器驱动电路与所述主控模块2、继电器模块5连接,所述时间循环继电器驱动电路由所述继电器模块5供电,并在所述主控模块2的控制下工作;

所述继电器模块5向所述时间循环继电器驱动电路提供24V直流。

所述测温模块9包括:温度传感器、温度显示器、风扇;

所述温度传感器用于检测主控模块2的工作温度,并将检测的温度数据发送到温度显示器和主控模块2,所述温度显示器显示当前的主控模块2工作温度;

当所述温度传感器检测到所述主控模块2当前温度超过设定的温度阈值时,所述继电器模块5向所述风扇供电,并驱动所述风扇工作。

所述人机交互面板10包括:6个按钮、6个指示灯;

6个按钮分别为:遥控器适配按钮、启动按钮、测压按钮、抽液按钮、脉冲按钮、脉冲抽液按钮;

6个指示灯分别为:联网状态指示灯、设备禁用指示灯、测压指示灯、抽液指示灯、脉冲指示灯、脉冲抽液指示灯;

所述测压按钮、抽液按钮、脉冲按钮、脉冲抽液按钮为互斥按钮,当按下其中一个按钮时,其所对应的所述测压指示灯、抽液指示灯、脉冲指示灯、脉冲抽液指示灯亮。

当设备工作在测压模式时,所述测压按钮按下,测压指示灯亮,主控模块2单独控制电磁阀模块6打开,空气压缩机即可输出气体到管道;

当设备工作在抽液模式时,所述抽液按钮按下,抽液指示灯亮,主控模块2单独控制水泵模块7打开,水泵模块7从外部抽取液体到管道。

当设备工作在脉冲模式时,所述脉冲按钮按下,脉冲指示灯亮,主控模块2单独控制时间循环继电器模块8的电源,时间循环继电器模块8周期性的输出开关信号控制电磁阀模块6的打开闭合,从而控制气压周期性的输入管道形成脉冲气压,这时管道内部的清洗液或其他液体即可与脉冲气压形成脉冲冲刷管道被清洗液软化的污垢。

当设备工作在脉冲抽液模式时,所述脉冲抽液按钮按下,脉冲抽液指示灯亮,主控模块2同时控制时间循环继电器模块9及水泵模块7,水泵模块7不停的抽取液体,电磁阀模块6则周期性输入气压,形成水汽脉冲对管道进行冲刷。

管道内设置两个测压计,第一测压计接电磁阀前端测量输入气压值,第二测压计接电磁阀后端,测量管道内部气压,当测压按钮按下时,电磁阀打开,气体输入管道稳定后,关闭电磁阀,观察第二测压计一段时间是否气压值会下降到明显比第一测压计的值低即表示管道密封性不够,需要检查管道。

本实用新型所述的水管清洗设备的远程监测控制系统的工作原理及工作流程为:

设备使用权限自动获取流程:设备上电后读取检测GPRS模块3,启动及sim卡信息,使用20位sim卡卡号作为设备身份识别依据并记录在flash中,如果sim卡没有欠费即可完成网络参数配置及LBS定位,接着连接服务器,通知服务器sim卡信息及位置信息,服务器依据后台设定的规则对信息进行判断后下发设备正常使用权限,以上有一步出错设备将无法启用,设备会自动检测sim卡是否有变更,在连上服务器后会通知服务器卡号变更情况,服务器辨认通过后下发换绑命令让设备接受新卡。

当使用权限获取流程异常时可通过以下方式获取:

网络信号不好导致的权限获取失败,可在网络信号较好的地方连上服务器后人工通过后台设置免费使用次数,设备到达无网络环境即可使用免费次数进行服务。

设备因为位置等信息规则无法通过服务器自动检测时,可人工通过后台对设备下发授权命令,使设备在该次使用时临时获得功能使用权限。

设备与服务器的连接采用心跳机制,以及各种重连情况判断,对数据的传输尤其网络不好情况下的重连操作要进行规则控制,比如重试次数及间隔需要通过判断进行变更,即在非信号问题导致断开服务器连接时能够即时重连,又能保证信号不好时重连消耗流量减少。

本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。

本实用新型的描述是为了示例和描述起见而给出的,而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用,并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

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