CN206773472U - 风光混合供电的云后台水网监控*** - Google Patents
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Abstract
一种风光混合供电的云后台水网监控***，属于城市供水管网运行情况进行监控的远传技术领域，通过太阳能电池板，风力发电机对远传设备进行供电，保证远传***持续工作，稳定的回传管网数据；利用智能水表、压力变送器对网管内情况进行数据采集，利用温湿度传感器对管网井内环境进行数据采集，并且能够及时的通过远传设备经GPRS网络传输到互联网并储存在后台处理***中，利用监控终端对后台处理***中数据实现访问，实时掌握精确的管网信息，避免了人力资源的浪费。提高了***运行稳定性，减少了资源浪费，保护了生态环境。
Description
技术领域
本实用新型涉及城市供水管网运行情况进行监控的远传***，具体为风光混合供电的云后台水网监控***。
背景技术
伴随城市建设的加快，原有的城区已经难以满足人们的需要，很多地方开始扩建新区，随着城市的规模越来越大，城市的供水管网也越来越复杂，覆盖面越来越广阔。随之而来的是监测更加麻烦，仅凭人力监管越来越捉襟见肘。特别当出现管道渗流更是难以快速排查进行控制。随着物联网的发展，远传监控越来越受到人们的青睐。
但是现有技术中，常规依靠普通电池供电的监控远传***存在诸多问题；首先，使用周期较短，一般两年左右要集体更换电池，造成人力资源浪费。其次，对管道井条件适应能力差，当管道井下条件恶劣，其电池寿命会直线下降，远传***收到影响。第三，其电池均为一次性电池，造成资源浪费，环境污染；且电池电压过低，无法供给减压电磁阀等调控设备。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供风光混合供电的云后台水网监控***，利用风光混合供电即保证了远传***的持续运行，减少了人力资源浪费，又利用清洁能源，保护了生态环境。
本实用新型是通过以下技术方案来实现：
一种风光混合供电的云后台水网监控***，由风光混合发电***，数据采集***，远传设备，后台处理***和管网调节***组成；
所述的风光混合发电***包括太阳能电池板，风力发电机，卸荷器，控制器，蓄电池和稳压电路；太阳能电池板，风力发电机，卸荷器和蓄电池分别与控制器交互连接；太阳能电池板和风力发电机在光伏控制模块和风机控制模块的控制下所获得的能量，通过控制器以电量的形式储存在蓄电池中，蓄电池的输出端接稳压电路，通过稳压电路给远传设备及减压电磁阀供电；卸荷器用于保证风光混合发电***安全；
所述的数据采集***包括统计管网流量的智能水表，统计水压的压力变送器，监控管网环境的温湿度传感器；远传设备通过信息采集模块接收智能水表、压力变送器、温湿度传感器采集管网的流量、压力值和温湿度值，并储存在存储器中；
所述的远传设备包括主控芯片，以及与主控芯片交互的信息采集模块和GPRS模块；主控芯片通过GPRS模块经GPRS网络连接到互联网，与后台处理***交互，经信息采集模块传输由数据采集***采集的数据；
所述的后台处理***包括交互的后台服务器和云服务器；后台服务器对通过互联网上传的数据进行接收、分析、处理和监控，并同步到云服务器上；
所述的管网调节***包括对管网压力进行调整的二次加压设备和减压电磁阀，管网调节***由后台服务器进行控制对管网进行调节。
优选的，所述的智能水表的脉冲信号通过模数转换器ADC0809和M-BUS总线向远传设备发送表计。
优选的，所述的压力变送器的电流信号通过模数转换器ADC0809向远传设备传输压力值。
优选的，压力变送器采集压力后经ACS712ELCTR-20A转换为传输的电流信号。
优选的，所述的温湿度传感器采用DHT11温湿度传感器直接输出数字信号。
优选的，所述的稳压电路采用包括78L06芯片的DC-DC转换器；所述的78L06芯片的输入端连接输入电源的正极，输出端连接输出电源的正极，输入电源的负极和输出电源的负极连接且与78L06芯片的公共端连接；输入电源的正极和负极之间分别设置有电容C1和电解电容C3；输出电源的正极和负极之间分别设置有电容C2和电解电容C4。
优选的，所述的主控芯片采用CC2530，GPRS模块采用GRM200G通讯模块。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
本实用新型所述的风光混合供电云后台管网监控远传***，通过太阳能电池板，风力发电机对远传设备进行供电，保证远传***持续工作，稳定的回传管网数据；利用智能水表、压力变送器对网管内情况进行数据采集，利用温湿度传感器对管网井内环境进行数据采集，并且能够及时的通过远传设备经GPRS网络传输到互联网并储存在后台处理***中，利用监控终端对后台处理***中数据实现访问，实时掌握精确的管网信息，避免了人力资源的浪费。提高了***运行稳定性，减少了资源浪费，保护了生态环境。
进一步的，利用与数据采集模块和GPRS模块的对应连接，能够使得数据及时的传输和发送，并且实现对GPRS模块复位控制和可靠的信号通信。
进一步的，利用风光混合对减压电磁阀等设备供电，提高了***电力的利用率，同时解决了市电取电难的问题。
附图说明
图1本实用新型实例中所述的风光混合发电***结构框图。
图2本实用新型实例中所述稳压电路的电路图。
图3本实用新型实例中所述给电磁阀供电电路图。
图4本实用新型实例中所述远传***的结构框图。
图5本实用新型实例中所述使用时远传的流程框图。
图6本实用新型实例中所述主控芯片CC2530的电路图。
图7本实用新型实例中所述ACS712ELCTR-20A芯片的电流采集电路图。
图8本实用新型实例中所述DHT11温湿度传感器的电路图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
本实用新型提供一种能够无需外接电源的风光混合发电，实时监测，自动上报，远程监控的风光混合供电的云后台水网监控***。
如图4所示，本实用新型由风光混合发电***，数据采集***，远传设备，后台处理***和管网调节***组成；如图1和图3所示，所述的风光混合发电***包括太阳能电池板，风力发电机，卸荷器，控制器，蓄电池和稳压电路；太阳能电池板，风力发电机，卸荷器和蓄电池分别与控制器交互连接；蓄电池的输出端接稳压电路；将太阳能电池板和风力发电机在光伏控制模块和风机控制模块的控制下所获得的能量，通过控制器以电量的形式储存在蓄电池中，卸荷器保证风光混合发电***安全，通过稳压电路给远传设备及减压电磁阀供电。
数据采集***包括统计管网流量的智能水表，统计水压的压力变送器，监控管网环境的温湿度传感器；远传设备通过信息采集模块接收智能水表、压力变送器、温湿度传感器采集管网的流量、压力值和温湿度值，并储存在存储器中；
远传设备包括主控芯片，以及与主控芯片交互的信息采集模块和GPRS模块；如图6所示，主控芯片采用CC2530，GPRS模块采用GRM200G通讯模块；主控芯片通过GPRS模块经GPRS网络连接到互联网，与后台处理***交互，传输由数据采集***采集的数据。
后台处理***包括交互的后台服务器和云服务器；后台服务器对通过网络上传的数据进行接收、分析处理和监控，并同步到云服务器上。
管网调节***包括对管网压力进行调整的二次加压设备，例如加压站等；管网调节***由后台服务器进行控制对管网进行调节。
本优选实例中，智能水表与远传设备相连接，智能水表的脉冲信号通过模数转换器ADC0809和M-BUS总线向远传设备发送表计。
压力变送器与远传设备相连接，压力变送器的弱电流信号通过模数转换器ADC0809向远传设备传输压力值。如图7所示，压力变送器采集压力后经ACS712ELCTR-20A转换为传输的电流信号。
如图8所示，温湿度传感器采用DHT11温湿度传感器直接输出数字信号。
如图2所示，稳压电路采用包括78L06芯片的DC-DC转换器，风光混合发电***通过稳压电路向远传设备供电。78L06芯片的输入端连接输入电源的正极，输出端连接输出电源的正极，输入电源的负极和输出电源的负极连接且与78L06芯片的公共端连接；输入电源的正极和负极之间分别设置有电容C1和电解电容C3；输出电源的正极和负极之间分别设置有电容C2和电解电容C4。
本实用新型风光混合供电的云后台水网监控***，使用时如图5所示，包括如下步骤，
步骤1，将太阳能电池板和风力发电机所获得的能量通过控制器以电量的形式储存在蓄电池中，卸荷器保证安全，通过稳压电路给远传设备供电。稳压电路通过逆变器给减压电磁阀供电。
步骤2，将通过智能水表、压力变送器、温湿度传感器采集到的流量、压力值、温湿度值传输到所连接的远传设备上；远传设备包括信息采集模块和GPRS模块，GPRS模块通过GPRS网络连接到互联网；
步骤3，远传设备接受到采集信息首先保存在存储器中，然后按照所设定的传输时间定时通过GPRS模块向作为监控中心的后台服务器及云服务器发送数据；
步骤4，后台服务器对各个管网段发送回的数据进行监测，根据用户的需求进行统一调控；技术人员及企业高管可以通过作为云后台的云服务器实时在线掌握管网状态。
步骤5，后台根据管网情况进行分析判断，根据用户的需求和监控得到的数据情况，通知加压站开启加压泵或其他二次加压设备，完成对管网压力的调控。
其中，步骤3中，当信息采集模块向GPRS模块发送打包数据后，主控芯片监测是否发送成功，若发送成功则进入休眠状态，等待下一次工作；若发送失败则再发送一次，直至发送成功。步骤5中，如果管网压力过大，后台服务器能够通过控制风光混合供电的减压电磁阀，对管网压力进行调控。
本实用新型所述的风光混合供电的云后台水网监控***，通过太阳能电池板，风力发电机对远传设备进行供电，智能水表、压力变送器对网管内情况进行数据采集，利用温湿度传感器对管网井内环境进行数据采集，并且能够及时的通过GPRS网络传输到互联网并储存在云后台中，利用监控终端对云后台中数据实现访问，从而能够通过风光混合供电及监控远传，利用清洁能源并实时掌握精确的管网信息，避免了人力资源的浪费。解决了减压电磁阀等设备市电供电难的问题。提高了***运行稳定性，减少了资源浪费，保护了生态环境。
Claims (7)
1.风光混合供电的云后台水网监控***，其特征在于，由风光混合发电***，数据采集***，远传设备，后台处理***和管网调节***组成；
所述的风光混合发电***包括太阳能电池板，风力发电机，卸荷器，控制器，蓄电池和稳压电路；太阳能电池板，风力发电机，卸荷器和蓄电池分别与控制器交互连接；太阳能电池板和风力发电机在光伏控制模块和风机控制模块的控制下所获得的能量，通过控制器以电量的形式储存在蓄电池中，蓄电池的输出端接稳压电路，通过稳压电路给远传设备及减压电磁阀供电；卸荷器用于保证风光混合发电***安全；
所述的数据采集***包括统计管网流量的智能水表，统计水压的压力变送器，监控管网环境的温湿度传感器；远传设备通过信息采集模块接收智能水表、压力变送器、温湿度传感器采集管网的流量、压力值和温湿度值，并储存在存储器中；
所述的远传设备包括主控芯片，以及与主控芯片交互的信息采集模块和GPRS模块；主控芯片通过GPRS模块经GPRS网络连接到互联网，与后台处理***交互，经信息采集模块传输由数据采集***采集的数据；
所述的后台处理***包括交互的后台服务器和云服务器；后台服务器对通过互联网上传的数据进行接收、分析、处理和监控，并同步到云服务器上；
所述的管网调节***包括对管网压力进行调整的二次加压设备和减压电磁阀，管网调节***由后台服务器进行控制对管网进行调节。
2.根据权利要求1所述的风光混合供电的云后台水网监控***，其特征在于，所述的智能水表的脉冲信号通过模数转换器ADC0809和M-BUS总线向远传设备发送表计。
3.根据权利要求1所述的风光混合供电的云后台水网监控***，其特征在于，所述的压力变送器的电流信号通过模数转换器ADC0809向远传设备传输压力值。
4.根据权利要求3所述的风光混合供电的云后台水网监控***，其特征在于，压力变送器采集压力后经ACS712ELCTR-20A转换为传输的电流信号。
5.根据权利要求1所述的风光混合供电的云后台水网监控***，其特征在于，所述的温湿度传感器采用DHT11温湿度传感器直接输出数字信号。
6.根据权利要求1所述的风光混合供电的云后台水网监控***，其特征在于，所述的稳压电路采用包括78L06芯片的DC-DC转换器；所述的78L06芯片的输入端连接输入电源的正极，输出端连接输出电源的正极，输入电源的负极和输出电源的负极连接且与78L06芯片的公共端连接；输入电源的正极和负极之间分别设置有电容C1和电解电容C3；输出电源的正极和负极之间分别设置有电容C2和电解电容C4。
7.根据权利要求1所述的风光混合供电的云后台水网监控***，其特征在于，所述的主控芯片采用CC2530，GPRS模块采用GRM200G通讯模块。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109100976A (zh) * | 2018-09-06 | 2018-12-28 | 北方民族大学 | 高层小区内风光混合发电云后台远传监测***及方法 |
| CN110296253A (zh) * | 2018-03-21 | 2019-10-01 | 苏州赟羽机电科技有限公司 | 一种减压阀装置 |
| CN114428157A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-05-03 | 北方民族大学 | 基于排水口水力发电的水质监控云***和云监控方法 |
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