專利名稱：基于物聯(lián)網(wǎng)的自動化智能控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域和自動化控制系統(tǒng)，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能控制技術(shù)和自動化控制技術(shù)結(jié)合形成一套新型的智能系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。其英文名稱是“The Internet ofthings”。由此，顧名思義，“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思:第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信。因此，物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過射頻識別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。智能控制(intelligent controls)在無人干預(yù)的情況下能自主地驅(qū)動智能機(jī)器實現(xiàn)控制目標(biāo)的自動控制技術(shù)。信息技術(shù)、計算技術(shù)的快速發(fā)展及其他相關(guān)學(xué)科的發(fā)展和相互滲透，也推動了控制科學(xué)與工程研究的不斷深入，控制系統(tǒng)向智能控制系統(tǒng)的發(fā)展已成為一種趨勢。自動化控制技術(shù)廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、科學(xué)研究、交通運輸、商業(yè)、醫(yī)療、服務(wù)和家庭等方面。采用自動化控制不僅可以把人從繁重的體力勞動、部分腦力勞動以及惡劣、危險的工作環(huán)境中解放出來，而且能擴(kuò)展人的器官功能，極大地提高勞動生產(chǎn)率，增強(qiáng)人類認(rèn)識世界和改造世界的能力。因此，自動化控制是工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的重要條件和顯著標(biāo)志。

發(fā)明內(nèi)容
在此處鍵入發(fā)明內(nèi)容描述段落。1、本發(fā)明中物與物既設(shè)備與設(shè)備，采用Intelnet有線網(wǎng)絡(luò)、Intelnet無線網(wǎng)絡(luò)、其他工業(yè)有線網(wǎng)路、其他標(biāo)準(zhǔn)無線網(wǎng)絡(luò)且不限于以上通訊方式，可擴(kuò)展為RF射頻通訊、自定義協(xié)議有線通訊方式、自定義協(xié)議無線通訊方式。2、本發(fā)明中設(shè)備具備主動與其他設(shè)備通訊的功能，且可以根據(jù)其他設(shè)備或傳感器返回值做出相應(yīng)的動作或各種形式的輸出。輸出方式不局限于開關(guān)量、模擬量、有線/無線數(shù)字通訊。3、系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備均具備邏輯計算能力或者說具備一個處理器
處理單元的作用在于其能接收其他設(shè)備的請求或主動與其他進(jìn)行通訊，通過任何可用外部接口包括有線網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)、紅外、激光、或其他通訊方式。能將本設(shè)備的傳感器測量值進(jìn)行轉(zhuǎn)換、編碼發(fā)送給其他設(shè)備。跟根據(jù)其他設(shè)備的通訊數(shù)據(jù)對本設(shè)備的邏輯輸出進(jìn)行給定。4、設(shè)備間可用任何通訊方式進(jìn)行通訊，不同通訊方式或協(xié)議格式的設(shè)備可通過中間設(shè)備或中轉(zhuǎn)設(shè)備進(jìn)行。本系統(tǒng)具有很高的兼容性，可容納各種接口總線各種通訊協(xié)議并存。當(dāng)兩臺或多臺不同接口總線、不同通訊協(xié)議設(shè)備需要進(jìn)行通訊時，可通過中轉(zhuǎn)設(shè)備進(jìn)行協(xié)議變換。這種設(shè)備可以是專用設(shè)備(如圖1)也可以是普通測量設(shè)備(如圖2)。5、系統(tǒng)中若干臺設(shè)備為一組每組需要至少一個主控設(shè)備，不論與計算機(jī)是否連接，成為一組的設(shè)備集合可以獨立運行。(如圖3)所示，設(shè)備組A和設(shè)備組B可分別獨立運行，也可和計算機(jī)進(jìn)行通訊。


圖1是專用設(shè)備關(guān)系示意圖
圖2是普通測量設(shè)備聯(lián)網(wǎng)關(guān)系示意圖
圖3是具備主控設(shè)備的設(shè)備組聯(lián)網(wǎng)關(guān)系示意圖
圖4是自來水凈水廠自動化智能控制系統(tǒng)最簡化實施方案示意圖
具體實施例方式本例以自來水凈水廠自動化智能控制系統(tǒng)的最簡化實施來舉例說明(如圖4)，但本系統(tǒng)的應(yīng)用范圍并不限定到某一行業(yè)或某一領(lǐng)域。實際應(yīng)用中又有設(shè)備間互相通訊的大量使用，整套系統(tǒng)會負(fù)責(zé)的多。本系統(tǒng)由多個具備不同功能不同通訊方式的智能設(shè)備組成，包括電壓測量設(shè)備，電流測量設(shè)備，壓力傳感器，液位傳感器，流量計和各種控制設(shè)備。通訊方式涉及無線網(wǎng)絡(luò)，Intelnet網(wǎng)絡(luò)，GPRS網(wǎng)絡(luò)，RS485總線等。各個設(shè)備的自主處理范圍:
無線水泵控制器:其主要功能為控制水泵啟停，采集電壓電流數(shù)據(jù)。智能自主范圍包括，I)當(dāng)電壓超壓或電壓過低時向服務(wù)器發(fā)送報警數(shù)據(jù)，達(dá)到一定時間或范圍值停止水泵運行以便保護(hù)水泵或避免發(fā)生其他更嚴(yán)重事故。2)當(dāng)電流過高或過低時向服務(wù)器發(fā)送報警數(shù)據(jù)，達(dá)到一定時間或范圍值停止水泵運行以便保護(hù)水泵或避免發(fā)生其他更嚴(yán)重事故。恒壓供水控制器:其主要功能為讀取本網(wǎng)壓力變送器數(shù)據(jù)，根據(jù)反饋壓力調(diào)整供水壓力以達(dá)到水壓恒定的目的。智能自主范圍包括，I)讀取本網(wǎng)壓力變送器數(shù)據(jù)，當(dāng)壓力低于標(biāo)準(zhǔn)值增大供水壓力，當(dāng)壓力高于標(biāo)準(zhǔn)值減小供水壓力。2)當(dāng)壓力在突然減小且維持一定時間，自動判定管路異常停止供水通過聲光報警并向服務(wù)器報警。3)—段時間內(nèi)故障未排除，通過服務(wù)器像維修人員手機(jī)號碼發(fā)送報警短信。4)讀取水池液位計數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行判定。當(dāng)液位過高或過低時報警。當(dāng)液位低于最小值時自動停止運行并向服務(wù)器和水泵控制器發(fā)送請求,請求開啟抽水泵向水池內(nèi)注水。液位計:主要功能為測量液位高度，響應(yīng)其他設(shè)備請求。自主范圍包括,I)低液位報警2)高液位報警
壓力變送器:主要功能為測量管道水壓，響應(yīng)其他設(shè)備請求。自主范圍包括，I)水壓過低報警2)水壓過高報警
三相電壓表:主要功能為測量三相工業(yè)用電電壓范圍，響應(yīng)其他設(shè)備請求。自主范圍包括，I)測量三相工業(yè)用電電壓，任意一相電壓過高或過低報警。2)分別對比三相電壓，當(dāng)任意兩相電壓差過大報警。3)單相電壓為零報警
三相電流表:主要功能為測量三相工業(yè)用電電流范圍，響應(yīng)其他設(shè)備請求。自主范圍包括，I)測量三相工業(yè)用電電流，任意一相電流過高或過低報警。2)分別對比三相電流，當(dāng)任意兩相電流差過大報警。3)單相電流為零報警
流量計:主要功能為測量管道內(nèi)水的瞬時流量，累積流量，流速，流向。自主范圍包括，I)管道內(nèi)流體異常報警2)瞬時流量異常報警3)空管或自身故障報警
計算機(jī)/服務(wù)器:具備多種通訊接口，可以與各種接口的設(shè)備進(jìn)行連接。對系統(tǒng)內(nèi)智能設(shè)備進(jìn)行管理，接受操作員編程、接受判定條件，接受設(shè)備反饋信息和報警信息，主動采集所有運行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、顯示、存儲。具備自動運行模式和手動運行模式，自動運行模式可以根據(jù)設(shè)定判定對各個設(shè)備自動的進(jìn)行調(diào)節(jié)，手動模式下可接受人工指令。具備設(shè)備數(shù)據(jù)分析功能，方便操作員根據(jù)已有數(shù)據(jù)和現(xiàn)場實際狀態(tài)對設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行分析判斷。具備運營數(shù)據(jù)分析功能，方便操作員根據(jù)運行數(shù)據(jù)對系統(tǒng)運行狀態(tài)進(jìn)行分析及調(diào)整。支持授權(quán)賬戶遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)運行狀態(tài)，支持超級管理員遠(yuǎn)程微調(diào)系統(tǒng)狀態(tài)。自主范圍包括:1)接受智能設(shè)備的報警信息，具備短信報警功能。2)對異常設(shè)備進(jìn)行屏蔽，且用備用設(shè)備進(jìn)行替代。3)響應(yīng)授權(quán)設(shè)備對其他設(shè)備數(shù)據(jù)的請求4)自動判定遠(yuǎn)程用戶權(quán)限，對于異常請求及時拒絕。5)發(fā)生一般錯誤/異常時，根據(jù)系統(tǒng)運行目標(biāo)對設(shè)備進(jìn)行調(diào)整6)發(fā)生嚴(yán)重錯誤時，及時反饋故障愿意給維修人員。本最簡化系統(tǒng)工作流程如下:
I)系統(tǒng)上電，服務(wù)器自動開機(jī)，軟件自動運行。各種傳感器設(shè)備得電自動運行。流量計內(nèi)置電池?zé)o需外部電源。2)各設(shè)備自檢，加載原有設(shè)定參數(shù)和自有邏輯判定條件。3)液位計測量液位當(dāng)液位足夠時給出恒壓供水啟動信號當(dāng)液位達(dá)到啟動抽水泵的條件時給出啟動水泵的信號
4)壓力傳感器測量壓力值當(dāng)壓力，當(dāng)壓力過高給出恒壓供水停止信號。5)恒壓供水控制器讀取液位數(shù)值，讀取壓力數(shù)值。根據(jù)本機(jī)設(shè)定值和最后一次上電運行值進(jìn)行比對。當(dāng)液位足夠壓力正常，自動啟動變頻器供水，自動切換水泵控制。響應(yīng)計算機(jī)指令將壓力液位和供水信息反饋給計算機(jī)。6)計算機(jī)采集各個設(shè)備數(shù)據(jù)，存儲、顯示。下傳操作指令和修正指令。
權(quán)利要求
1.設(shè)備間支持任何通訊方式進(jìn)行通訊，不同通訊方式或協(xié)議格式的設(shè)備可通過傳感設(shè)備進(jìn)行通訊中轉(zhuǎn)，也就是傳感設(shè)備同時具備信號轉(zhuǎn)發(fā)功能和通訊方式轉(zhuǎn)換功能。
2.系統(tǒng)中若干臺設(shè)備為一組每組需要至少一個主控設(shè)備，不論與計算機(jī)是否連接，是否有人為干預(yù)，成為一組的設(shè)備集合可以獨立運行。
全文摘要
本發(fā)明是一種基于物聯(lián)網(wǎng)的自動化智能控制系統(tǒng)其特征在于設(shè)備間通訊可以通過任何形式進(jìn)行，支持設(shè)備和設(shè)備間通訊，支持設(shè)備和傳感器通訊，支持智能設(shè)備通過服務(wù)器/計算機(jī)讀取其他智能設(shè)備上的數(shù)據(jù)，支持設(shè)備通過自有權(quán)限范圍處理異常而無需其他設(shè)備干預(yù)。
文檔編號G05B19/418GK103116321SQ20121032961
公開日2013年5月22日 申請日期2012年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月9日
發(fā)明者高維鋒 申請人:唐山唐儀科技有限公司