一种基于云端的直饮水设备控制系统的制作方法

本发明属于直饮水设备技术领域，具体涉及一种基于云端的直饮水设备控制系统。

背景技术：

近年来，为了解决学校师生饮水的问题，越来越多的学校安装了直饮水设备，这种直饮水设备一般是将自来水进行过滤、杀菌后进行深度处理后获得可直接饮用的直饮水，虽然这种水饮用较为方便，但是直饮水设备的运行管理依靠人工巡查、电话询问，此项工作不仅投入大，而且效果也差，特别是对一些突发性的故障，由于信息不能及时反馈，从而影响了学校师生的学习和生活。为了提高直饮水设备的管理水平，以更好地满足人们对学习、生活的要求，对直饮水设备系统参数，如温湿度、过滤器进出口压力、电导率和ph值等直饮水设备实施24小时不间断的监测，使直饮水设备系统处于有序可控的状态。目前已有一些智能直饮水设备系统使用有线技术来监测直饮水设备的运行参数，但是受限于有线的距离限制，缺少通过互联网实现远程监控直饮水设备的运行参数，不能实现远程查询解决“人机分离”问题，特别是不能与数据中心和控制中心联系，对预报和诊断水质净化设备运行期间遇到的各式各样的故障问题缺乏协同手段。

技术实现要素：

本发明的目的是克服上述技术问题的缺点，提供一种基于云端的直饮水设备控制系统，使系统管理者可足不出户、随时随地、全面、准确、实时地获取直饮水设备状态的信息并实现。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种基于云端的直饮水设备控制系统，包括存储转发模块、前端监控平台模块、直饮水设备控制子系统和无线通信模块，其中：

所述存储转发模块包括云端存储中转服务器和本地存储中转服务器，所述云端存储中转服务器通过因特网与前端监控平台模块相连，所述本地存储中转服务器通过局域网与前端监控平台模块相连；所述存储转发模块用于存储、转发所述直饮水设备控制子系统的反馈数据以及向直饮水设备控制子系统发送控制命令；

所述前端监控平台模块用于转发控制命令以及来自直饮水设备控制子系统的反馈数据；以对各所述直饮水设备的运行状况进行远程监控，向所述直饮水设备控制子系统发送数据或指令，以对各所述直饮水设备进行远程操作控制；

直饮水设备控制子系统通过无线通信模块与所述前端监控平台模块连接，所述直饮水设备控制子系统用于实时监测所述直饮水设备的运行状况，并将运行状况的数据输出，对所述直饮水设备的电控执行元件发出操作控制指令，以进行不同工作状况的切换和实时控制，并可接收前端监控平台模块的信号指令进行操作控制；

所述无线通信模块上设有无线芯片、模式控制模块和重置模块，所述无线芯片与所述前端监控平台模块连接，所述模式控制模块和重置模块与所述无线芯片连接。

进一步的，所述直饮水设备控制子系统包括arm微控制器，与所述arm微控制器连接的水质检测传感器、显示模块、按键模块、程序下载电路和复位电路；所述arm微控制器通过无线通信模块与所述前端监控平台模块相连。

进一步的，所述水质检测传感器包括数字温度传感器、压力传感器、电导率传感器和流量传感器。

进一步的，所述前端监控平台模块是基于b/s(浏览器/服务器)架构下通过sqlserver数据库设计的，所述前端监控平台模块包括用户管理子模块、水质检测传感器管理子模块和文件管理数据子模块；所述用户管理子模块用于前端监控平台模块通过调用应用程序编程api接口对用户管理服务器进行访问；所述水质检测传感器管理子模块用于对水质检查数据进行查询、添加、修改以及删除；所述文件管理数据子模块用于文件管理数据的上传、下载和删除到sqlserver数据库。

进一步的，所述无线通信模块是支持wifi、zigbee、zwave或者蓝牙协议的无线通信模块。

进一步的，所述直饮水设备控制子系统还包括报警电路，所述报警电路与所述水质检测传感器连接，用于对前端监控平台模块收集的水质数据进行分析，当水质数据异常时，向操作终端发出报警信息。

进一步的，所述arm微控制器采用芯片型号为stm32f103ret6的arm微控制器。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的一种基于云端的直饮水设备控制系统，将直饮水设备与直饮水设备控制子系统集成，并通过云端技术将水质监测结果实时传输到前端监控平台模块，实现直饮水设备水质的实时监测。不但可以有效减轻人工监测的工作量，也能显著提升用水安全性，确保水质达标。此外，通过对水质的连续实时监测可对水质和直饮水设备的变化趋势进行分析和了解，利于有效的开展对直饮水设备的维护，并提供渠道实现智能化的水质管理，提高直饮水设备的管理水平，以更好地满足人们对学习、生活的要求。

附图说明

图1是本发明一种基于云端的直饮水设备控制系统的系统框图；

图2是本发明前端监控平台模块的组成框图；

其中，附图标记为：10-存储转发模块；20-前端监控平台模块；30-直饮水设备控制子系统；40-无线通信模块；110-云端存储中转服务器；120-本地存储中转服务器；410-无线芯片；420-模式控制模块；430-重置模块；310-arm微控制器；320-水质检测传感器；330-显示模块；340-按键模块；350-程序下载电路；360-复位电路；370-报警电路；321-数字温湿度传感器；322-压力传感器；323-电导率传感器；324-流量传感器；21-用户管理子模块；22-水质检测传感器管理子模块；23-文件管理数据子模块。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

一种基于云端的直饮水设备控制系统，包括存储转发模块10、前端监控平台模块20、直饮水设备控制子系统30和无线通信模块40，其中：

存储转发模块10包括云端存储中转服务器110和本地存储中转服务器120，云端存储中转服务器110通过因特网与前端监控平台模块20相连，本地存储中转服务器120通过局域网与前端监控平台模块20相连；存储转发模块10用于存储、转发直饮水设备控制子系统30的反馈数据以及向直饮水设备控制子系统30发送控制命令；

前端监控平台模块20用于转发控制命令以及来自直饮水设备控制子系统30的反馈数据；以对各直饮水设备的运行状况进行远程监控，向直饮水设备控制子系统30发送数据或指令，以对各直饮水设备进行远程操作控制；

直饮水设备控制子系统30通过无线通信模块40与前端监控平台模块20连接，直饮水设备控制子系统30用于实时监测直饮水设备的运行状况，并将运行状况的数据输出，对直饮水设备的电控执行元件发出操作控制指令，以进行不同工作状况的切换和实时控制，并可接收前端监控平台模块20的信号指令进行操作控制；

无线通信模块40上设有无线芯片410、模式控制模块420和重置模块430，无线芯片410与前端监控平台模块20连接，模式控制模块420和重置模块430与无线芯片410连接。

本发明的前端监控平台模块20通过无线通信模块40与直饮水设备控制子系统30相连，存储转发模块10通过直饮水设备控制子系统30采集数据并输出给用户，且存储转发模块10接收前端监控平台模块20的控制模块并通过直饮水设备控制子系统30实现对直饮水设备的监控，能够有效采集直饮水设备的水质信息，使用户远程也能够清楚了解直饮水设备的运行状况，从而给直饮水设备控制提供有效的依据。而且本发明的存储转发模块10包括云端存储中转服务器110和本地存储中转服务器120，能够实现基于因特网的远程控制，也可以实现直饮水设备区域的现场控制，使用灵活方便。

其中，直饮水设备控制子系统30包括arm微控制器310，与arm微控制器310连接的水质检测传感器320、显示模块330、按键模块340、程序下载电路350和复位电路360。arm微控制器310用于接收、处理、发送直饮水设备控制子系统30各模块的数据及指令，以实现所述直饮水设备的正常运行；直饮水设备控制子系统30采用基于arm的嵌入式设计，较之51系列单片机，arm微控制器310具有优良的性能和更强大的外设兼容能力，且价格平稳。显示模块330用于提供人机交互界面，显示所述直饮水设备的运行状态及参数。

本实施例中，水质检测传感器320包括数字温度传感器321、压力传感器322、电导率传感器323和流量传感器324，分别用于检测直饮水设备的温度、水压值、电导率和流量值；arm微控制器310通过无线通信模块40与前端监控平台模块20相连。

其中，前端监控平台模块20是基于b/s(浏览器/服务器)架构下通过sqlserver数据库设计的，前端监控平台模块20包括用户管理子模块21、水质检测传感器管理子模块22和文件管理数据子模块23；用户管理子模块21用于前端监控平台模块20通过调用应用程序编程api接口对用户管理服务器进行访问；水质检测传感器管理子模块22用于对水质检查数据进行查询、添加、修改以及删除；文件管理数据子模块23用于文件管理数据的上传、下载和删除到sqlserver数据库。

其中，无线通信模块40是支持wifi、zigbee、zwave或者蓝牙协议的无线通信模块40。其中，wifi技术传输速度快，产品成本低，且在生活中最为普遍。zwave技术具备稳定性，市内有效覆盖面积为30米，适用于窄宽带应用场合，其安全性高于wifi但远不如zigbee。此外，zwave采用树状组网结构，一旦树枝上端断掉，下端所有连接设备即时瘫痪。zigbee技术安全性较高，应用领域较广泛，但是成本较高。本实施例中，无线通信模块40采用支持zigbee的无线通信模块40。

其中，直饮水设备控制子系统30还包括报警电路370，报警电路370与水质检测传感器320连接，用于对前端监控平台模块20收集的水质数据进行分析，当水质数据异常时，向操作终端发出报警信息。

其中，arm微控制器310采用芯片型号为stm32f103ret6的arm微控制器310。该芯片是一种高性能、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时功耗仅10mw,掉电模式时10μw。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。