一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的空氣凈化器控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及空氣凈化器控制裝置和系統(tǒng)，特別涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的空氣凈 化器控制裝置和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 空氣凈化器是指安裝在建筑物內(nèi)的通風(fēng)管道、工業(yè)廢氣排放管道等用來凈化被污 染的空氣的設(shè)備，是與人們身體健康、大氣空氣質(zhì)量緊密相關(guān)的凈化設(shè)備。
[0003]目前，國內(nèi)大部分空氣凈化設(shè)備管理采用傳統(tǒng)的模式，凈化器的開關(guān)由獨(dú)立的配 電設(shè)備控制，在預(yù)設(shè)時間內(nèi)開啟或關(guān)閉，且需要人工對其進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集和整理，更有甚 者，凈化器本身根本無法檢測其凈化處理后的空氣的質(zhì)量，需要人工使用其他儀器測量，再 根據(jù)檢測結(jié)果定期對其檢修、維護(hù)。
[0004] 現(xiàn)有的凈化控制裝置無法做到對凈化能力的精確把控、凈化數(shù)據(jù)的實(shí)時收集、處 理與顯示，不能滿足自動監(jiān)控路燈工作狀況的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為此，本發(fā)明提出一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的空氣凈化器控制系統(tǒng)，可充分地消除由 于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺陷導(dǎo)致的一個或多個問題。
[0006] 本發(fā)明另外的優(yōu)點(diǎn)、目的和特性，一部分將在下面的說明書中得到闡明，而另一部 分對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通過對下面的說明的考察將是明顯的或從本發(fā)明的實(shí)施中 學(xué)到。通過在文字的說明書和權(quán)利要求書及附圖中特別地指出的結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明 目的和優(yōu)點(diǎn)。
[0007] 本發(fā)明提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的空氣凈化器控制系統(tǒng)，包括：空氣凈化器異 構(gòu)信息感知采樣模塊，其對工業(yè)廢氣中的污染性成分的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣；多層次數(shù)據(jù)融 合傳輸模塊，其將空氣凈化器異構(gòu)信息感知采樣模塊獲取的數(shù)據(jù)，利用無線傳感網(wǎng)絡(luò)和/ 或遠(yuǎn)程無線數(shù)據(jù)傳輸手段，向分布式、模塊化的云計(jì)算數(shù)據(jù)綜合服務(wù)平臺進(jìn)行傳輸和匯聚； 分布式、模塊化的云計(jì)算數(shù)據(jù)綜合服務(wù)平臺，其可以提供系統(tǒng)運(yùn)行狀況的實(shí)時監(jiān)測，并且給 出所述相關(guān)數(shù)據(jù)的質(zhì)量指標(biāo)。
[0008] 所述空氣凈化器異構(gòu)信息感知采樣模塊包括：主控芯片和增強(qiáng)型射頻天線模塊； 以及底板，其包括電源模塊、設(shè)備工作狀態(tài)傳感器、測控器。所述主控芯片和增強(qiáng)型射頻天 線模塊通過接口連接所述底板，并對所述底板中的模塊和設(shè)備進(jìn)行控制。
[0009] 所述測控器包括終端節(jié)點(diǎn)，所述終端節(jié)點(diǎn)安裝在所述測控器上，用于將所述測控 器采集的信息實(shí)時上傳；所述測控器用于檢測凈化器的狀態(tài)，所述檢測凈化器的狀態(tài)包括 對溫度、風(fēng)速、油污、油脂、煙塵的測量。
[0010] 優(yōu)選地，根據(jù)不同類型的空氣凈化設(shè)備，所述底板是可更換的。
[0011] 所述多層次數(shù)據(jù)融合傳輸模塊包括：智能模塊和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議模塊。
[0012] 優(yōu)選地，所述智能模塊包括智能節(jié)點(diǎn)模塊、智能節(jié)點(diǎn)終端控制器模塊和主控器模 塊。
[0013] 優(yōu)選地，智能節(jié)點(diǎn)模塊包括一個或多個智能節(jié)點(diǎn)，所述智能節(jié)點(diǎn)安裝在主控器模 塊上，負(fù)責(zé)直接與終端節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，能夠接收主控器模塊下發(fā)的命令，并將其轉(zhuǎn)發(fā)給終端 節(jié)點(diǎn)，同時負(fù)責(zé)接收終端節(jié)點(diǎn)上傳的信息，并將其上傳給主控器模塊。
[0014] 優(yōu)選地，所述智能節(jié)點(diǎn)終端控制器模塊包括通信模塊和擴(kuò)展板模塊，所述通信模 塊包括主控器最小系統(tǒng)、天線系統(tǒng)，所述擴(kuò)展板模塊包括采集系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、電源系統(tǒng)，所 述智能節(jié)點(diǎn)終端控制器模塊還包括硬件驅(qū)動程序模塊、主程序模塊和中斷處理函數(shù)模塊。
[0015] 優(yōu)選地，所述主控器包括GPRS-ZIGBEE路由器。
[0016] 所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議模塊包括網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)編址模塊、幀格式定義模塊、命令轉(zhuǎn) 發(fā)模塊和狀態(tài)返回模塊。
[0017] 所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議模塊還包括ZIG_MAC地址模塊。
[0018] 所述分布式、模塊化的云計(jì)算數(shù)據(jù)綜合服務(wù)平臺包括：實(shí)時監(jiān)測模塊，其提供系統(tǒng) 運(yùn)行情況的實(shí)時監(jiān)測，提供系統(tǒng)輸出大氣的質(zhì)量指標(biāo)；訪問控制模塊，其包括系統(tǒng)管理模 塊，主要完成用戶增減、角色增減及其權(quán)限分配；以及身份認(rèn)證模塊，通過用戶名、密碼確認(rèn) 用戶身份并對其訪問某一資源的某一功能進(jìn)行認(rèn)證。訪問控制模塊數(shù)據(jù)庫，包括：角色信 息表，其存儲系統(tǒng)角色集，隨角色的添加與刪除動態(tài)變化；用戶信息表，其存儲系統(tǒng)中的個 體用戶集及用戶與角色的關(guān)系，隨用戶的添加與刪除動態(tài)變化；角色權(quán)限信息表，其存儲角 色對應(yīng)的權(quán)限信息，隨角色及對應(yīng)權(quán)限的變化而動態(tài)變化；以及資源表，其為系統(tǒng)可控制的 資源，即由系統(tǒng)管理員創(chuàng)建的動態(tài)子庫。云計(jì)算數(shù)據(jù)平臺，其負(fù)責(zé)異構(gòu)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一接收、融 合、存儲和處理，通過開放的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口、業(yè)務(wù)接口和應(yīng)用代理，與其它系統(tǒng)、軟件或定制 代碼互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)按需使用。通過虛擬化、任務(wù)調(diào)度、數(shù)據(jù)調(diào)度和備份等方式，確保數(shù)據(jù)的 安全和服務(wù)的高可用性。
[0019] 優(yōu)選地，所述云計(jì)算數(shù)據(jù)平臺采用Xen和Hadoop框架，包括基礎(chǔ)設(shè)施層、中間件層 和應(yīng)用層。
[0020] 所述基礎(chǔ)設(shè)施層包括各種異構(gòu)的計(jì)算資源、存儲資源和網(wǎng)絡(luò)資源。
[0021] 所述中間件層運(yùn)行在基礎(chǔ)設(shè)施層之上，通過虛擬化管理平臺管理后臺多個計(jì)算、 存儲和網(wǎng)絡(luò)資源，以及其上運(yùn)行的虛擬環(huán)境。
[0022] 所述應(yīng)用層針對空氣凈化處理的實(shí)時監(jiān)控。
[0023] 本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0024] 1)運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將一個個孤立的處理凈化設(shè)備物物相聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)督機(jī)構(gòu)遠(yuǎn) 程24小時全程監(jiān)控。
[0025] 2)采用分布式架構(gòu)和模塊化設(shè)計(jì)，整合了多項(xiàng)自主創(chuàng)新的技術(shù)和已經(jīng)成熟并實(shí)用 化的產(chǎn)品。
[0026] 3)既可集成多個子信息系統(tǒng)，避免重復(fù)建設(shè)，又通過接入云平臺行業(yè)應(yīng)用接口的 標(biāo)準(zhǔn)化，滿足不同應(yīng)用場合的性能需求。
[0027] 4)采用自主研發(fā)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，利用合理有效的通信協(xié)議，以最低的通 信成本達(dá)到穩(wěn)定可靠的控制，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
【附圖說明】
[0028]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的空氣凈化器控制系統(tǒng)的示意圖。
[0029]圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空氣凈化器異構(gòu)信息感知采樣模塊的框圖。
[0030] 圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的云計(jì)算數(shù)據(jù)平臺的示意圖。
[0031] 圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的云平臺Hadoop框架的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 下面參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述，其中說明本發(fā)明的示例性實(shí)施例。
[0033] 如圖1所示，本發(fā)明提出的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的空氣凈化器控制系統(tǒng)采用"云計(jì)算 數(shù)據(jù)平臺及WEB服務(wù)（后臺）一多層次的數(shù)據(jù)融合傳輸系統(tǒng)（中段）一廢氣凈化處理設(shè)備 測控器（前端）"的三層結(jié)構(gòu)。下面將詳細(xì)地對這三個部分進(jìn)行描述。
[0034] 一、空氣凈化器異構(gòu)信息感知采樣模塊
[0035] 圖1中的廢氣凈化處理設(shè)備測控器（前端）可以是空氣凈化器異構(gòu)信息感知采樣 模塊，其對工業(yè)廢氣中的污染性成分的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣。具體地，前端采樣是對工業(yè)廢氣 中各種有毒有害的污染性成分等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣。
[0036]圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空氣凈化器異構(gòu)信息感知采樣模塊的框圖?？諝鈨艋?器異構(gòu)信息感知采樣模塊包括：主控芯片和增強(qiáng)型射頻天線模塊、底板。主控芯片和增強(qiáng)型 射頻天線模塊通過接口連接底板，并對底板上的設(shè)備進(jìn)行控制，從而提供了系統(tǒng)的可靠性 和通用性。根據(jù)不同類型的空氣凈化設(shè)備，只需要更換其中的底板部分即可。
[0037] 所述主控芯片和增強(qiáng)型射頻天線模塊包括主控芯片、增強(qiáng)型射頻天線模塊。優(yōu)選 地，主控芯片可以采用MKW01Z128,簡稱KW01。
[0038]MKW01Z128 是Freescale于 2014 年正式推出的ARMCortex-MO+內(nèi)核Kinetis KL26MCU與SX1231-RF組成，面向智能家居、智能城市等各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。該芯片內(nèi)部集成 了KL26微控制器和SX1231無線收發(fā)器，內(nèi)置3個可編程選擇PA(PA0、PAl與PA2)。其工 作頻率范圍十分寬廣，包括免許可的工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療（ISM)頻段所覆蓋的315、433、470、 868、915、928和960MHz。KWOl主控芯片最小系統(tǒng)包括復(fù)位電路、晶振電路、調(diào)試寫入接口 等，最小系統(tǒng)是可以使MCU內(nèi)部程序正常運(yùn)行所必需的外圍電路。
[0039] 所述底板包括電源模塊、設(shè)備工作狀態(tài)傳感器、測控器。其中