本发明涉及信息采集的技术领域，特别是涉及一种水处理系统的信息采集系统及方法。
背景技术：
简单而言，水处理就是通过物理、化学、生物的手段，去除水中一些对生产、生活不需要的有害物质的过程；也就是为了适用于特定的用途而对水进行的沉降、过滤、混凝、絮凝，以及缓蚀、阻垢等水质调理的过程。
由于社会生产、生活与水密切相关，因此一系列水处理系统应用而生。如申请号为201510023910.6、发明名称为《一种净水处理系统》的中国发明专利公开一种净水处理系统，包括进水总管、前置过滤器、活性炭过滤器、反渗透膜过滤器、反渗透膜过滤器废水管、后置活性炭过滤器、后置抑菌膜过滤器，所述前置过滤器连接在进水总管上，所述活性炭过滤器、反渗透膜过滤器、后置活性炭过滤器、后置抑菌膜过滤器依次连接，所述前置过滤器进水端设有废水管，出水端设有冲洗管，所述前置过滤器与活性炭过滤器之间的导管与车库水龙头、马桶连接，所述活性炭过滤器与反渗透膜过滤器之间的导管与淋浴龙头、盥洗龙头连接，所述反渗透膜过滤器废水管与马桶连接，所述后置抑菌膜过滤器与饮用水龙头连接。再如，申请号为201620061311.3、发明名称为《一种活性炭-纳滤膜净水处理系统》的中国实用新型专利公开一种活性炭-纳滤膜净水处理系统，包括碳滤器、第一保安过滤器、中间水箱、高压泵、纳滤膜过滤装置、药洗箱、供水泵和第二保安过滤器，所述碳滤器的进水口通过碳滤器进水管与水源连接，碳滤器的出水口通过管道连接到第一保安过滤器的进水口，所述第一保安过滤器的出水口通过管道连接到中间水箱的进水口，所述中间水箱的出水口通过管道连接到高压泵的进水口，所述高压泵的出水口通过纳滤膜进水管连接到纳滤膜过滤装置的进水口，所述纳滤膜过滤装置上设置有净水出口和浓水出口，所述净水出口连接有净水出水管，所述净水出水管通过三通管道分流成净水排出管和净水回流管，所述净水排出管与净水存储设备连接，所述净水回流管连接到药洗箱的进水口，所述浓水出口连接有浓水出水管，所述浓水出水管通过三通管道分流成浓水回流管和浓水排出管，所述浓水回流管连接到碳滤器进水管上，所述浓水排出管的一端连接到排污装置，浓水排出管上设置有浓水清洗分管，所述浓水清洗分管连接到药洗箱的进水口，所述药洗箱的出水口通过管道连接到供水泵的进水口，所述供水泵的出水口通过管道连接到第二保安过滤器的进水口，所述第二保安过滤器的进水口通过纳滤膜清洗管连接到纳滤膜进水管上。
随着智能化技术的不断发展，对水处理系统的远程监控要求越来越高。现有技术中，水处理系统的监控系统通常采用plc+触摸屏、plc+上位机等方式，但是其仅能现场查看或者在监控室中观察水处理设备运行状况，无法实现远程监控及数据共享。
技术实现要素：
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种水处理系统的信息采集系统及方法，基于plc技术和modbus通信协议，对水处理系统进行信息采集，并上传至网络中，从而实现对水处理系统的远程监控及数据共享。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种水处理系统的信息采集方法，包括plc模块、转换模块和web服务器；所述web服务器用于基于ip发送信息采集命令，以及接收并存储水处理系统的相关信息；所述plc模块用于基于modbus协议接收所述信息采集命令，并根据所述信息采集命令采集并发送所述水处理系统的相关信息；所述转换模块用于将所述web服务器发送的基于ip的信息采集命令转换为基于modbus协议的信息采集命令，并发送至所述plc模块；以及将所述plc模块所采集的基于modbus协议的水处理系统的相关信息转换为基于ip的水处理系统的相关信息，并发送至所述web服务器。
于本发明一实施例中，所述信息采集命令包括所设定的信息格式；所述信息格式包括所采集信息的波特率、传输方式、数据类型、数据大小中的一种或多种组合。
于本发明一实施例中，所述转换模块采用数据传输单元。
于本发明一实施例中，所述web服务器与所述转换模块之间通过无线网络进行数据传输；所述无线网络包括gprs网络、3g/4g网络、wifi网络中的一种或多种组合。
于本发明一实施例中，所述转换模块与所述plc模块之间通过rs485串口进行数据传输。
于本发明一实施例中，所述plc模块包括信息采集模块和cpu；
所述信息采集模块与所述水处理系统相连，用于对所述水处理系统进行信息采集；
所述cpu与所述信息采集模块相连，用于将所述信息采集模块采集到的信息转换为基于modbus协议的水处理系统的相关信息并发送出去；以及接收基于modbus协议的信息采集命令，并根据所述信息采集命令控制所述信息采集模块进行信息采集。
于本发明一实施例中，所述信息采集模块与所述水处理系统之间通过电缆进行数据传输；所述信息采集模块与所述cpu之间通过现场总线进行数据传输。
同时，本发明还提供一种水处理系统的信息采集方法，包括以下步骤：
web服务器基于ip发送信息采集命令；
转换模块将所述web服务器发送的基于ip的信息采集命令转换为基于modbus协议的信息采集命令，并发送至plc模块；
所述plc模块基于modbus协议接收信息采集命令，并根据所述信息采集命令采集并发送水处理系统的相关信息；
所述转换模块将所述plc模块所采集的基于modbus协议的水处理系统的相关信息转换为基于ip的水处理系统的相关信息，并发送至所述web服务器；
所述web服务器基于ip接收并存储所述水处理系统的相关信息。
于本发明一实施例中，所述plc模块包括信息采集模块和cpu，所述plc模块基于modbus协议接收信息采集命令，并根据信息采集命令采集并发送水处理系统的相关信息包括以下步骤：
所述cpu接收基于modbus协议的信息采集命令，并根据所述信息采集命令控制所述信息采集模块进行水处理系统的信息采集；
所述信息采集模块对所述水处理系统进行信息采集；
所述cpu将所述信息采集模块采集到的信息转换为基于modbus协议的水处理系统的相关信息并发送出去。
于本发明一实施例中，所述信息采集命令包括所设定的信息格式；所述信息格式包括所采集信息的波特率、传输方式、数据类型、数据大小中的一种或多种组合。
如上所述，本发明的水处理系统的信息采集系统及方法，具有以下有益效果：
(1)基于plc技术和modbus通信协议，对水处理系统进行信息采集，并上传至网络中，从而实现对水处理系统的远程监控及数据共享；
(2)能够根据不同的需求，实现对所采集的水处理系统的信息的分类传输，以及对传输周期选择及数据大小等的选择；
(3)信息采集及时准确，用户体验好。
附图说明
图1显示为本发明的水处理系统的信息采集系统的结构示意图；
图2显示为本发明的plc模块的一实施例的结构示意图；
图3显示为本发明的水处理系统的信息采集方法的流程图；
图4显示为plc模块的执行操作流程图。
元件标号说明
1web服务器
2转换模块
3plc模块
31信息采集模块
32cpu
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
优选地，本发明中所涉及的水处理系统采用ro反渗透技术。反渗透顾名思义是一种施加压力于与半透膜相接触的浓缩溶液所产生的和自然渗透现象相反的过程。如施加压力超过溶液的天然渗透压，则溶剂便会流过半透膜，在相反一侧形成稀溶液，而在加压的一侧形成更高的溶液。如施加的压力等于溶液的天然渗透压，则溶剂的流动不会发生；如施加的压力小于天然渗透压，则溶剂自稀溶液流向浓溶液。反渗透技术可以有效地去除水中的溶解盐、胶体、细菌、病毒、细菌内毒素和大部分有机物等杂质。反渗透膜的主要分离对象是溶液中的离子范围，无需化学品即可有效脱除水中盐份，系统除盐率一般为98％以上。因此，反渗透是最先进的也是最节能、环保的一种脱盐方式，也已成为了主流的预脱盐工艺。
如图1所示，本发明的水处理系统的信息采集系统包括web服务器1、转换模块2和plc模块3。
web服务器1用于基于ip发送信息采集命令，以及接收并存储水处理系统的相关信息。
其中，信息采集命令包括所设定的信息格式。具体地，信息格式包括所采集信息的波特率、传输方式、数据类型、数据大小中的一种或多种组合。
优选地，web服务器1还用于在web界面上显示所接收到的水处理系统的相关信息，以便于直观地查看水处理系统的相关信息。
plc模块3用于基于modbus协议接收信息采集命令，并根据信息采集命令采集并发送水处理系统的相关信息。
plc(programmablelogiccontroller)即可编程逻辑控制器，是一种采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。在本发明中，plc模块所采用的plc为西门子s7200系列。该类型的plc具有简单、稳定性好的特点，直接支持modbus工业通用协议。
转换模块2用于将web服务器1发送的基于ip的信息采集命令转换为基于modbus协议的信息采集命令，并发送至plc模块3；以及将plc模块3所采集的基于modbus协议的水处理系统的相关信息转换为基于ip的水处理系统的相关信息，并发送至web服务器1。
也就是说，plc模块基于modbus协议进行数据传输。modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言，已经成为一种通用工业标准。包括plc、dcs、智能仪表等在内的许多工业设备都使用此协议作为通信标准。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。通过modbus协议，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。具体地，modbus协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构，而无需考虑消息是经过何种网络进行通信的；描述了一个控制器请求访问其它设备的过程，如何回应来自其它设备的请求，以及怎样侦测错误并记录；同时制定了消息域格局和内容的公共格式。modbus协议支持传统的rs232接口、rs422接口、rs485接口以及以太网设备。
优选地，转换模块2采用数据传输单元(datatransferunit，dtu)。
优选地，web服务器1与转换模块2之间通过无线网络进行数据传输。无线网络包括gprs网络、3g/4g网络、wifi网络中的一种或多种组合。
优选地，转换模块2与plc模块3之间通过rs485串口进行数据传输。
标准的modbusrtu协议是一问一答形式的协议。在本发明中，web服务器作为主机，dtu作为一个传输通道，dtu连接的modbus设备则为一个从机。web服务器发送指令至dtu，dtu通过串口将数据传送至plc模块；plc模块接收到指令后，对指令正行响应，通过dtu将响应发送至web服务器，web服务器对响应进行解析，最后将数据存入数据库，同时实现在web界面上显示。
在本发明的一个优选实施例中，如图2所示，plc模块3包括信息采集模块31和cpu32。
信息采集模块31与水处理系统相连，用于对水处理系统进行信息采集。
cpu32与信息采集模块31相连，用于将信息采集模块采集到的信息转换为基于modbus协议的水处理系统的相关信息并发送出去，以及接收基于modbus协议的信息采集命令，并根据信息采集命令控制信息采集模块31进行信息采集。具体地，根据信息采集命令中所设定的信息格式，如所采集信息的波特率、传输方式、数据类型、数据大小等等来进行信息采集。
具体地，cpu接收到信息采集模块采集到的信息后，将其转换为基于modbus协议的水处理系统的相关信息并发送出去；cpu在接收到基于modbus协议的信息采集命令后，对该信息采集命令进行解析，进而传输到信息采集模块，以控制信息采集模块进行信息采集。
优选地，信息采集模块与水处理系统之间通过电缆进行数据传输，信息采集模块与cpu之间通过现场总线进行数据传输。
如图3所示，本发明的水处理系统的信息采集方法包括以下步骤：
步骤s1、web服务器基于ip发送信息采集命令。
其中，信息采集命令包括所设定的信息格式。具体地，信息格式包括所采集信息的波特率、传输方式、数据类型、数据大小中的一种或多种组合。
步骤s2、转换模块将web服务器发送的基于ip的信息采集命令转换为基于modbus协议的信息采集命令，并发送至plc模块。
优选地，web服务器与转换模块之间通过无线网络进行数据传输。无线网络包括gprs网络、3g/4g网络、wifi网络中的一种或多种组合。
步骤s3、plc模块基于modbus协议接收信息采集命令，并根据信息采集命令采集并发送水处理系统的相关信息。
在本发明的一个优选实施例中，plc模块包括信息采集模块和cpu，如图4所示，步骤s3包括以下步骤：
31)cpu接收基于modbus协议的信息采集命令，并根据信息采集命令控制信息采集模块进行信息采集。
32)信息采集模块对水处理系统进行信息采集。
具体地，信息采集模块根据信息采集命令中所设定的信息格式，如所采集信息的波特率、传输方式、数据类型、数据大小等等来进行信息采集。
33)cpu将信息采集模块采集到的信息转换为基于modbus协议的水处理系统的相关信息并发送出去。
优选地，信息采集模块与水处理系统之间通过电缆进行数据传输，信息采集模块与cpu之间通过现场总线进行数据传输。
步骤s4、转换模块将plc模块所采集的基于modbus协议的水处理系统的相关信息转换为基于ip的水处理系统的相关信息，并发送至web服务器。
优选地，转换模块与plc模块之间通过rs485串口进行数据传输。
步骤s5、web服务器基于ip接收并存储水处理系统的相关信息。
优选地，web服务器还在web界面上显示所接收到的水处理系统的相关信息，以便于直观地查看水处理系统的相关信息。
优选地，转换模块采用数据传输单元。
综上所述，本发明的水处理系统的信息采集系统及方法基于plc技术和modbus通信协议，对水处理系统进行信息采集，并上传至网络中，从而实现对水处理系统的远程监控及数据共享；能够根据不同的需求，实现对所采集的水处理系统的信息的分类传输，以及对传输周期选择及数据大小等的选择；信息采集及时准确，用户体验好。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。