一種基于云端的直飲水設備控制系統的制作方法

本發明屬于直飲水設備技術領域，具體涉及一種基于云端的直飲水設備控制系統。

背景技術：

近年來，為了解決學校師生飲水的問題，越來越多的學校安裝了直飲水設備，這種直飲水設備一般是將自來水進行過濾、殺菌后進行深度處理后獲得可直接飲用的直飲水，雖然這種水飲用較為方便，但是直飲水設備的運行管理依靠人工巡查、電話詢問，此項工作不僅投入大，而且效果也差，特別是對一些突發性的故障，由于信息不能及時反饋，從而影響了學校師生的學習和生活。為了提高直飲水設備的管理水平，以更好地滿足人們對學習、生活的要求，對直飲水設備系統參數，如溫濕度、過濾器進出口壓力、電導率和ph值等直飲水設備實施24小時不間斷的監測，使直飲水設備系統處于有序可控的狀態。目前已有一些智能直飲水設備系統使用有線技術來監測直飲水設備的運行參數，但是受限于有線的距離限制，缺少通過互聯網實現遠程監控直飲水設備的運行參數，不能實現遠程查詢解決“人機分離”問題，特別是不能與數據中心和控制中心聯系，對預報和診斷水質凈化設備運行期間遇到的各式各樣的故障問題缺乏協同手段。

技術實現要素：

本發明的目的是克服上述技術問題的缺點，提供一種基于云端的直飲水設備控制系統，使系統管理者可足不出戶、隨時隨地、全面、準確、實時地獲取直飲水設備狀態的信息并實現。

為實現上述目的，本發明提供的技術方案如下：

一種基于云端的直飲水設備控制系統，包括存儲轉發模塊、前端監控平臺模塊、直飲水設備控制子系統和無線通信模塊，其中：

所述存儲轉發模塊包括云端存儲中轉服務器和本地存儲中轉服務器，所述云端存儲中轉服務器通過因特網與前端監控平臺模塊相連，所述本地存儲中轉服務器通過局域網與前端監控平臺模塊相連；所述存儲轉發模塊用于存儲、轉發所述直飲水設備控制子系統的反饋數據以及向直飲水設備控制子系統發送控制命令；

所述前端監控平臺模塊用于轉發控制命令以及來自直飲水設備控制子系統的反饋數據；以對各所述直飲水設備的運行狀況進行遠程監控，向所述直飲水設備控制子系統發送數據或指令，以對各所述直飲水設備進行遠程操作控制；

直飲水設備控制子系統通過無線通信模塊與所述前端監控平臺模塊連接，所述直飲水設備控制子系統用于實時監測所述直飲水設備的運行狀況，并將運行狀況的數據輸出，對所述直飲水設備的電控執行元件發出操作控制指令，以進行不同工作狀況的切換和實時控制，并可接收前端監控平臺模塊的信號指令進行操作控制；

所述無線通信模塊上設有無線芯片、模式控制模塊和重置模塊，所述無線芯片與所述前端監控平臺模塊連接，所述模式控制模塊和重置模塊與所述無線芯片連接。

進一步的，所述直飲水設備控制子系統包括arm微控制器，與所述arm微控制器連接的水質檢測傳感器、顯示模塊、按鍵模塊、程序下載電路和復位電路；所述arm微控制器通過無線通信模塊與所述前端監控平臺模塊相連。

進一步的，所述水質檢測傳感器包括數字溫度傳感器、壓力傳感器、電導率傳感器和流量傳感器。

進一步的，所述前端監控平臺模塊是基于b/s(瀏覽器/服務器)架構下通過sqlserver數據庫設計的，所述前端監控平臺模塊包括用戶管理子模塊、水質檢測傳感器管理子模塊和文件管理數據子模塊；所述用戶管理子模塊用于前端監控平臺模塊通過調用應用程序編程api接口對用戶管理服務器進行訪問；所述水質檢測傳感器管理子模塊用于對水質檢查數據進行查詢、添加、修改以及刪除；所述文件管理數據子模塊用于文件管理數據的上傳、下載和刪除到sqlserver數據庫。

進一步的，所述無線通信模塊是支持wifi、zigbee、zwave或者藍牙協議的無線通信模塊。

進一步的，所述直飲水設備控制子系統還包括報警電路，所述報警電路與所述水質檢測傳感器連接，用于對前端監控平臺模塊收集的水質數據進行分析，當水質數據異常時，向操作終端發出報警信息。

進一步的，所述arm微控制器采用芯片型號為stm32f103ret6的arm微控制器。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

本發明的一種基于云端的直飲水設備控制系統，將直飲水設備與直飲水設備控制子系統集成，并通過云端技術將水質監測結果實時傳輸到前端監控平臺模塊，實現直飲水設備水質的實時監測。不但可以有效減輕人工監測的工作量，也能顯著提升用水安全性，確保水質達標。此外，通過對水質的連續實時監測可對水質和直飲水設備的變化趨勢進行分析和了解，利于有效的開展對直飲水設備的維護，并提供渠道實現智能化的水質管理，提高直飲水設備的管理水平，以更好地滿足人們對學習、生活的要求。

附圖說明

圖1是本發明一種基于云端的直飲水設備控制系統的系統框圖；

圖2是本發明前端監控平臺模塊的組成框圖；

其中，附圖標記為：10-存儲轉發模塊；20-前端監控平臺模塊；30-直飲水設備控制子系統；40-無線通信模塊；110-云端存儲中轉服務器；120-本地存儲中轉服務器；410-無線芯片；420-模式控制模塊；430-重置模塊；310-arm微控制器；320-水質檢測傳感器；330-顯示模塊；340-按鍵模塊；350-程序下載電路；360-復位電路；370-報警電路；321-數字溫濕度傳感器；322-壓力傳感器；323-電導率傳感器；324-流量傳感器；21-用戶管理子模塊；22-水質檢測傳感器管理子模塊；23-文件管理數據子模塊。

具體實施方式

下面結合附圖與實施例對本發明作進一步說明。

一種基于云端的直飲水設備控制系統，包括存儲轉發模塊10、前端監控平臺模塊20、直飲水設備控制子系統30和無線通信模塊40，其中：

存儲轉發模塊10包括云端存儲中轉服務器110和本地存儲中轉服務器120，云端存儲中轉服務器110通過因特網與前端監控平臺模塊20相連，本地存儲中轉服務器120通過局域網與前端監控平臺模塊20相連；存儲轉發模塊10用于存儲、轉發直飲水設備控制子系統30的反饋數據以及向直飲水設備控制子系統30發送控制命令；

前端監控平臺模塊20用于轉發控制命令以及來自直飲水設備控制子系統30的反饋數據；以對各直飲水設備的運行狀況進行遠程監控，向直飲水設備控制子系統30發送數據或指令，以對各直飲水設備進行遠程操作控制；

直飲水設備控制子系統30通過無線通信模塊40與前端監控平臺模塊20連接，直飲水設備控制子系統30用于實時監測直飲水設備的運行狀況，并將運行狀況的數據輸出，對直飲水設備的電控執行元件發出操作控制指令，以進行不同工作狀況的切換和實時控制，并可接收前端監控平臺模塊20的信號指令進行操作控制；

無線通信模塊40上設有無線芯片410、模式控制模塊420和重置模塊430，無線芯片410與前端監控平臺模塊20連接，模式控制模塊420和重置模塊430與無線芯片410連接。

本發明的前端監控平臺模塊20通過無線通信模塊40與直飲水設備控制子系統30相連，存儲轉發模塊10通過直飲水設備控制子系統30采集數據并輸出給用戶，且存儲轉發模塊10接收前端監控平臺模塊20的控制模塊并通過直飲水設備控制子系統30實現對直飲水設備的監控，能夠有效采集直飲水設備的水質信息，使用戶遠程也能夠清楚了解直飲水設備的運行狀況，從而給直飲水設備控制提供有效的依據。而且本發明的存儲轉發模塊10包括云端存儲中轉服務器110和本地存儲中轉服務器120，能夠實現基于因特網的遠程控制，也可以實現直飲水設備區域的現場控制，使用靈活方便。

其中，直飲水設備控制子系統30包括arm微控制器310，與arm微控制器310連接的水質檢測傳感器320、顯示模塊330、按鍵模塊340、程序下載電路350和復位電路360。arm微控制器310用于接收、處理、發送直飲水設備控制子系統30各模塊的數據及指令，以實現所述直飲水設備的正常運行；直飲水設備控制子系統30采用基于arm的嵌入式設計，較之51系列單片機，arm微控制器310具有優良的性能和更強大的外設兼容能力，且價格平穩。顯示模塊330用于提供人機交互界面，顯示所述直飲水設備的運行狀態及參數。

本實施例中，水質檢測傳感器320包括數字溫度傳感器321、壓力傳感器322、電導率傳感器323和流量傳感器324，分別用于檢測直飲水設備的溫度、水壓值、電導率和流量值；arm微控制器310通過無線通信模塊40與前端監控平臺模塊20相連。

其中，前端監控平臺模塊20是基于b/s(瀏覽器/服務器)架構下通過sqlserver數據庫設計的，前端監控平臺模塊20包括用戶管理子模塊21、水質檢測傳感器管理子模塊22和文件管理數據子模塊23；用戶管理子模塊21用于前端監控平臺模塊20通過調用應用程序編程api接口對用戶管理服務器進行訪問；水質檢測傳感器管理子模塊22用于對水質檢查數據進行查詢、添加、修改以及刪除；文件管理數據子模塊23用于文件管理數據的上傳、下載和刪除到sqlserver數據庫。

其中，無線通信模塊40是支持wifi、zigbee、zwave或者藍牙協議的無線通信模塊40。其中，wifi技術傳輸速度快，產品成本低，且在生活中最為普遍。zwave技術具備穩定性，市內有效覆蓋面積為30米，適用于窄寬帶應用場合，其安全性高于wifi但遠不如zigbee。此外，zwave采用樹狀組網結構，一旦樹枝上端斷掉，下端所有連接設備即時癱瘓。zigbee技術安全性較高，應用領域較廣泛，但是成本較高。本實施例中，無線通信模塊40采用支持zigbee的無線通信模塊40。

其中，直飲水設備控制子系統30還包括報警電路370，報警電路370與水質檢測傳感器320連接，用于對前端監控平臺模塊20收集的水質數據進行分析，當水質數據異常時，向操作終端發出報警信息。

其中，arm微控制器310采用芯片型號為stm32f103ret6的arm微控制器310。該芯片是一種高性能、低功耗的32位arm微控制器310，片上集成512kbflash，64kbsram，5路串口，3路spi接口，2路iic接口，正常工作在8mhz時功耗僅10mw,掉電模式時10μw。

上述說明是針對本發明較佳可行實施例的詳細說明，但實施例并非用以限定本發明的專利申請范圍，凡本發明所提示的技術精神下所完成的同等變化或修飾變更，均應屬于本發明所涵蓋專利范圍。