CN113703366A - 一种燃料电池可视化控制***和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种燃料电池可视化控制***和方法，其中，***包括：传感器、单片机、EMQX消息服务器、程序服务器、Influxdb数据库和Granfana面板；传感器和单片机设置在燃料电池上，用于采集和上传燃料电池的数据信息；EMQX消息服务器分别与单片机和程序服务器通信连接，单片机和程序服务器通过互相订阅EMQX消息服务器的主题消息，实现数据的传输；程序服务器还与Influxdb数据库通信连接，用于解析数据信息并存储到Influxdb数据库中；Granfana面板与Influxdb数据库通信连接，用于数据可视化。本发明能够通过少量编程实现对燃料电池的可视化控制，且具有较强的可靠性。

Description

一种燃料电池可视化控制***和方法
技术领域
本发明涉及燃料电池可视化控制技术领域，尤其涉及一种燃料电池可视化控制***和方法。
背景技术
目前，为了了解燃料电池的状态，通常会通过在燃料电池上安装传感器和单片机的方式，通过传感器采集燃料电池的电压、电流等数据，再采用单片机通过无线网络直接发送数据。但是由于单片机只能够发送十六进制或二进制的数据，因此需要软件开发人员对单片机传输的数据进行解析，从而实现上报数据，最后通过可视化软件才能够实现数据呈现。此外，若需要向燃料电池下发指令，比如给燃料电池设置某个参数，需要额外开发下发指令功能。因此，实现燃料电池的上报数据和下发指令，都需要前端和后端软件开发人员共同开发可视化控制***，开发周期长、难度大，且难以保证可视化控制***的性能和可靠性。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种燃料电池可视化控制***和方法。
一种燃料电池可视化控制***，包括：传感器、单片机、EMQX消息服务器、程序服务器、Influxdb数据库和Granfana面板；所述传感器和单片机设置在燃料电池上，用于采集和上传燃料电池的数据信息；所述EMQX消息服务器分别与所述单片机和程序服务器通信连接，所述单片机和程序服务器通过互相订阅所述EMQX消息服务器的主题消息，实现数据的传输；所述程序服务器还与所述Influxdb数据库通信连接，用于解析数据信息并存储到所述Influxdb数据库中；所述Granfana面板与所述Influxdb数据库通信连接，用于数据可视化。
在其中一个实施例中，所述数据信息包括有：电流、功率、温度、氢气进气压力和电压中的一种或几种。
在其中一个实施例中，所述传感器包括电流传感器、功率传感器、温度传感器、氢气进气压力传感器和电压传感器中的一种或几种。
在其中一个实施例中，所述EMQX消息服务器和Granfana面板均采用Apache 2.0授权协议；所述Influxdb数据库使用MIT授权协议。
在其中一个实施例中，所述单片机订阅所述EMQX消息服务器的下发指令的主题，所述程序服务器订阅所述EMQX消息服务器的上报数据的主题，通过所述EMQX消息服务器实现所述单片机和程序服务器之间的数据传输。
一种燃料电池可视化控制方法，包括以下步骤：程序服务器接收到EMQX消息服务器发送的数据主题，解析所述数据主题获取数据信息；将所述数据信息传输至Influxdb数据库，并通过Granfana面板进行显示；获取指令信息，将所述指令信息传输至EMQX消息服务器；EMQX消息服务器根据所述指令信息获取指令主题，并将所述指令主题传输至单片机。
在其中一个实施例中，在所述程序服务器接收到EMQX消息服务器发送的数据主题之前，还包括：传感器采集燃料电池的数据信息，并将所述数据信息传输至单片机；单片机将所述数据信息传输至所述EMQX消息服务器，通过所述EMQX消息服务器获取数据主题；EMQX消息服务器将所述数据主题传输至所述程序服务器。
在其中一个实施例中，在所述通过EMQX消息服务器获取指令主题，并将所述指令主题传输至单片机之后，还包括：单片机接收所述指令主题，根据所述指令主题获取指令信息，根据所述指令信息控制燃料电池。
相比于现有技术，本发明的优点及有益效果在于：本发明能够通过少量编程实现多个燃料电池的数据上报和指令下发，从而实现对燃料电池的可视化控制，且具有较强的可靠性。
附图说明
图1为一个实施例中一种燃料电池可视化控制***的结构示意图；
图2为一个实施例中Granfana面板显示的实时电流图；
图3为一个实施例中Granfana面板显示的实时电压图；
图4为一个实施例中一种燃料电池可视化控制方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面通过具体实施方式结合附图对本发明做进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在一个实施例中，如图1至图3所示，提供了一种燃料电池可视化控制***，包括：单片机10、传感器20、EMQX消息服务器30、程序服务器40、Influxdb数据库50和Granfana面板60；单片机10和传感器20设置在燃料电池上，用于采集和上传燃料电池的数据信息；EMQX消息服务器30分别与单片机10和程序服务器40通信连接，单片机10和程序服务器40通过互相订阅EMQX消息服务器的主题，实现数据的传输；程序服务器40与Influxdb数据库50通信连接，用于解析数据信息并存储到Influxdb数据库50中；Granfana面板60与Influxdb数据库50通信连接，用于数据可视化。
在本实施例中，通过传感器20和单片机10采集和上传燃料电池的数据信息，单片机10和程序服务器40通过互相订阅EMQX消息服务器30的主题消息，实现数据的传输，程序服务器40还与Influxdb数据库50通信连接，用于解析数据信息并存储到Influxdb数据库50中；Granfana面板60与Influxdb数据库50通信连接，实现数据可视化，能够通过少量编程实现多个燃料电池的数据上报和指令下发，从而实现对燃料电池的可视化控制，且具有较强的可靠性。
其中，数据信息包括有：电流、功率、温度、氢气进气压力和电压中的一种或几种。
具体地，传感器20可以采集燃料电池的电流信息、功率信息、温度信息、氢气进气压力信息和电压信息等中的一种或几种，程序服务器40在接收到上述信息后，能够根据获取燃料电池的IV曲线、燃电电流、燃电功率、燃电温度、氢气进气压力和燃电电压等曲线，便于对燃料电池的状态进行监测。
例如，图2显示的为燃料电池的实时电流图，能够根据当前时间进行实时滚动，便于监测燃料电池的实时电流；同理，图3显示的为燃料电池的实时电压图，也能够根据当前时间进行实时滚动，便于监测燃料电池的实时电压。
其中，传感器20包括有电流传感器、功率传感器、温度传感器、氢气进气压力传感器和电压传感器中的一种或几种。
具体地，可以通过在燃料电池上设置电流传感器、功率传感器、温度传感器、氢气进气压力传感器和电压传感器中的一种或几种，从而获取燃料电池的数据信息。
其中，EMQX消息服务器30和Granfana面板60均采用Apache 2.0授权协议；Influxdb数据库50使用MIT授权协议。
具体地，EMQX消息服务器30理论上支持10万并发，因此能够实现多个燃料电池的数据传输，软件开发人员仅需要对程序服务器40的数据信息解析功能进行少量编程，从而实现多个燃料电池的数据上报和指令下发，以及数据的实时可视化，从而完全实现燃料电池的数据可视化控制。
其中，单片机10订阅EMQX消息服务器30的下发指令的主题，程序服务器40订阅EMQX消息服务器30的上报数据的主题，通过EMQX消息服务器30实现单片机10和程序服务器40之间的数据传输。
具体地，通过单片机10和程序服务器40互相订阅EMQX消息服务器30上的主题，从而将数据信息或指令信息通过主题的方式传输至程序服务器40或单片机10，从而实现对燃料电池的监测和控制。
在一个实施例中，如图4所示，提供了一种燃料电池可视化控制方法，包括：
步骤S101，程序服务器接收到EMQX消息服务器发送的数据主题，解析数据主题获取数据信息。
具体地，在单片机获取到燃料电池的数据信息后，将数据信息上传至EMQX消息服务器，EMQX消息服务器通过数据主题的方式将该数据信息发送到程序服务器，程序服务器接收到数据主题后，解析获取数据信息。
步骤S102，将数据信息传输至Influxdb数据库，并通过Granfana面板进行显示。
具体地，程序服务器将数据信息传输至Influxdb数据库，并通过与Influxdb数据库通信连接的Granfana面板进行显示，从而实现燃料电池的数据可视化。
步骤S103，获取指令信息，将指令信息传输至EMQX消息服务器。
具体地，根据燃料电池的数据信息，可以对燃料电池的运行状态进行对应的调整，根据外接设备输入指令信息，将指令信息传输至程序服务器，程序服务器将指令信息传输至EMQX消息服务器。
步骤S104，EMQX消息服务器根据指令信息获取指令主题，并将指令主题传输至单片机。
具体地，EMQX消息服务器根据指令信息获取指令主题，并将指令主题传输至单片机，从而实现指令下发，单片机根据指令信息对燃料电池进行控制。
其中，在步骤S101之前，还包括：传感器采集燃料电池的数据信息，并将数据信息传输至单片机；单片机将数据信息传输至EMQX消息服务器，通过EMQX消息服务器获取数据主题；EMQX消息服务器将数据主题传输至程序服务器。
具体地，根据设置在燃料电池上的传感器采集燃料电池的数据信息，并将数据信息传输至单片机，单片机将数据信息传输至EMQX消息服务器，通过EMQX消息服务器将数据信息转换为数据主题，将数据主题传输至程序服务器，从而实现数据上传，便于实时监测燃料电池的当前状态。
其中，步骤S104之后，还包括：单片机接收指令主题，根据指令主题获取指令信息，根据指令信息控制燃料电池。
具体地，在指令主题传输至单片机后，单片机根据指令主题获取指令信息，根据指令信息控制燃料电池，从而实现对燃料电池的可视化控制。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在计算机存储介质(ROM/RAM、磁碟、光盘)中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。所以，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种燃料电池可视化控制***，其特征在于，包括：
传感器、单片机、EMQX消息服务器、程序服务器、Influxdb数据库和Granfana面板；
所述传感器和单片机设置在燃料电池上，用于采集和上传燃料电池的数据信息；
所述EMQX消息服务器分别与所述单片机和程序服务器通信连接，所述单片机和程序服务器通过互相订阅所述EMQX消息服务器的主题消息，实现数据的传输；
所述程序服务器还与所述Influxdb数据库通信连接，用于解析数据信息并存储到所述Influxdb数据库中；
所述Granfana面板与所述Influxdb数据库通信连接，用于数据可视化。
2.根据权利要求1所述的一种燃料电池可视化控制***，其特征在于，所述数据信息包括有：电流、功率、温度、氢气进气压力和电压中的一种或几种。
3.根据权利要求2所述的一种燃料电池可视化控制***，其特征在于，所述传感器包括电流传感器、功率传感器、温度传感器、氢气进气压力传感器和电压传感器中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种燃料电池可视化控制***，其特征在于，所述EMQX消息服务器和Granfana面板均采用Apache 2.0授权协议；所述Influxdb数据库使用MIT授权协议。
5.根据权利要求1所述的一种燃料电池可视化控制***，其特征在于，所述单片机订阅所述EMQX消息服务器的下发指令的主题，所述程序服务器订阅所述EMQX消息服务器的上报数据的主题，通过所述EMQX消息服务器实现所述单片机和程序服务器之间的数据传输。
6.一种燃料电池可视化控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
程序服务器接收到EMQX消息服务器发送的数据主题，解析所述数据主题获取数据信息；
将所述数据信息传输至Influxdb数据库，并通过Granfana面板进行显示；
获取指令信息，将所述指令信息传输至EMQX消息服务器；
EMQX消息服务器根据所述指令信息获取指令主题，并将所述指令主题传输至单片机。
7.根据权利要求6所述的一种燃料电池可视化控制方法，其特征在于，在所述程序服务器接收到EMQX消息服务器发送的数据主题，解析所述数据主题获取数据信息之前，还包括：
传感器采集燃料电池的数据信息，并将所述数据信息传输至单片机；
单片机将所述数据信息传输至所述EMQX消息服务器，通过所述EMQX消息服务器获取数据主题；
EMQX消息服务器将所述数据主题传输至所述程序服务器。
8.根据权利要求6所述的一种燃料电池可视化控制方法，其特征在于，在所述EMQX消息服务器根据所述指令信息获取指令主题，并将所述指令主题传输至单片机之后，还包括：
单片机接收所述指令主题，根据所述指令主题获取指令信息，根据所述指令信息控制燃料电池。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116028782A (zh) * 2023-03-27 2023-04-28 佛山隆深机器人有限公司 一种燃料电池数据可视化***及方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108540554A (zh) * 2018-04-10 2018-09-14 天津科技大学 基于mqtt协议对智能硬件装置的控制方法
CN109451021A (zh) * 2018-11-09 2019-03-08 吾诺瑟斯科技(天津)有限公司 物联网边缘侧多异构网络接入***与接入方法
CN110454369A (zh) * 2019-08-17 2019-11-15 湖北科技学院 一种基于物联网的智能水泵***
CN110581606A (zh) * 2019-09-24 2019-12-17 深圳睿蚁科技有限公司 一种锂电池储能监控***
KR102204417B1 (ko) * 2020-05-11 2021-01-18 (주)오리오르 노지용 스마트팜 제어 시스템 및 방법과 이를 위한 컴퓨터 프로그램
CN112422544A (zh) * 2020-11-09 2021-02-26 深圳市华昊软件有限公司 基于mqtt通讯协议的机房设备信息监控***
CN113220727A (zh) * 2021-05-07 2021-08-06 国网陕西省电力公司信息通信公司 基于云平台的电力物联数据可视化展现***及其展现方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108540554A (zh) * 2018-04-10 2018-09-14 天津科技大学 基于mqtt协议对智能硬件装置的控制方法
CN109451021A (zh) * 2018-11-09 2019-03-08 吾诺瑟斯科技(天津)有限公司 物联网边缘侧多异构网络接入***与接入方法
CN110454369A (zh) * 2019-08-17 2019-11-15 湖北科技学院 一种基于物联网的智能水泵***
CN110581606A (zh) * 2019-09-24 2019-12-17 深圳睿蚁科技有限公司 一种锂电池储能监控***
KR102204417B1 (ko) * 2020-05-11 2021-01-18 (주)오리오르 노지용 스마트팜 제어 시스템 및 방법과 이를 위한 컴퓨터 프로그램
CN112422544A (zh) * 2020-11-09 2021-02-26 深圳市华昊软件有限公司 基于mqtt通讯协议的机房设备信息监控***
CN113220727A (zh) * 2021-05-07 2021-08-06 国网陕西省电力公司信息通信公司 基于云平台的电力物联数据可视化展现***及其展现方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李响，等: "基于物联网的数控机床监测***设计", 物联网技术, no. 04, 20 April 2020 (2020-04-20), pages 24 - 27 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116028782A (zh) * 2023-03-27 2023-04-28 佛山隆深机器人有限公司 一种燃料电池数据可视化***及方法
CN116028782B (zh) * 2023-03-27 2023-08-01 佛山隆深机器人有限公司 一种燃料电池数据可视化***及方法

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