CN103116321A

CN103116321A - 基于物联网的自动化智能控制系统

Info

Publication number: CN103116321A
Application number: CN2012103296164A
Authority: CN
Inventors: 高维锋
Original assignee: Tangshan Tangyi Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Tangshan Tangyi Science & Technology Co Ltd
Priority date: 2012-09-09
Filing date: 2012-09-09
Publication date: 2013-05-22

Abstract

本发明是一种基于物联网的自动化智能控制系统其特征在于：设备间通讯可以通过任何形式进行，支持设备和设备间通讯，支持设备和传感器通讯，支持智能设备通过服务器/计算机读取其他智能设备上的数据，支持设备通过自有权限范围处理异常而无需其他设备干预。

Description

基于物联网的自动化智能控制系统

技术领域

本发明涉及物联网技术领域和自动化控制系统，将物联网技术与智能控制技术和自动化控制技术结合形成一套新型的智能系统。

背景技术

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”。由此，顾名思义，“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

智能控制（intelligent controls）在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。信息技术、计算技术的快速发展及其他相关学科的发展和相互渗透，也推动了控制科学与工程研究的不断深入，控制系统向智能控制系统的发展已成为一种趋势。

自动化控制技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。采用自动化控制不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。因此，自动化控制是工业、农业、国防和科学技术现代化的重要条件和显著标志。

发明内容

在此处键入发明内容描述段落。

1、本发明中物与物既设备与设备，采用Intelnet有线网络、Intelnet无线网络、其他工业有线网路、其他标准无线网络且不限于以上通讯方式，可扩展为RF射频通讯、自定义协议有线通讯方式、自定义协议无线通讯方式。

2、本发明中设备具备主动与其他设备通讯的功能，且可以根据其他设备或传感器返回值做出相应的动作或各种形式的输出。输出方式不局限于开关量、模拟量、有线/无线数字通讯。

3、系统内所有设备均具备逻辑计算能力或者说具备一个处理器

处理单元的作用在于其能接收其他设备的请求或主动与其他进行通讯，通过任何可用外部接口包括有线网络、无线网络、红外、激光、或其他通讯方式。能将本设备的传感器测量值进行转换、编码发送给其他设备。跟根据其他设备的通讯数据对本设备的逻辑输出进行给定。

4、设备间可用任何通讯方式进行通讯，不同通讯方式或协议格式的设备可通过中间设备或中转设备进行。

本系统具有很高的兼容性，可容纳各种接口总线各种通讯协议并存。当两台或多台不同接口总线、不同通讯协议设备需要进行通讯时，可通过中转设备进行协议变换。这种设备可以是专用设备（如图1）也可以是普通测量设备（如图2）。

[0011] 5、系统中若干台设备为一组每组需要至少一个主控设备，不论与计算机是否连接，成为一组的设备集合可以独立运行。（如图3）所示，设备组A和设备组B可分别独立运行，也可和计算机进行通讯。

附图说明

图1是专用设备关系示意图

图2是普通测量设备联网关系示意图

图3是具备主控设备的设备组联网关系示意图

图4是自来水净水厂自动化智能控制系统最简化实施方案示意图

具体实施方式

本例以自来水净水厂自动化智能控制系统的最简化实施来举例说明（如图4），但本系统的应用范围并不限定到某一行业或某一领域。实际应用中又有设备间互相通讯的大量使用，整套系统会负责的多。

本系统由多个具备不同功能不同通讯方式的智能设备组成，包括电压测量设备，电流测量设备，压力传感器，液位传感器，流量计和各种控制设备。通讯方式涉及无线网络，Intelnet网络，GPRS网络，RS485总线等。

各个设备的自主处理范围：

无线水泵控制器：其主要功能为控制水泵启停，采集电压电流数据。智能自主范围包括，1）当电压超压或电压过低时向服务器发送报警数据，达到一定时间或范围值停止水泵运行以便保护水泵或避免发生其他更严重事故。2）当电流过高或过低时向服务器发送报警数据，达到一定时间或范围值停止水泵运行以便保护水泵或避免发生其他更严重事故。

恒压供水控制器：其主要功能为读取本网压力变送器数据，根据反馈压力调整供水压力以达到水压恒定的目的。智能自主范围包括，1）读取本网压力变送器数据，当压力低于标准值增大供水压力，当压力高于标准值减小供水压力。2）当压力在突然减小且维持一定时间，自动判定管路异常停止供水通过声光报警并向服务器报警。3）一段时间内故障未排除，通过服务器像维修人员手机号码发送报警短信。4）读取水池液位计数据，根据数据进行判定。当液位过高或过低时报警。当液位低于最小值时自动停止运行并向服务器和水泵控制器发送请求，请求开启抽水泵向水池内注水。

液位计：主要功能为测量液位高度，响应其他设备请求。自主范围包括，1）低液位报警 2）高液位报警

压力变送器：主要功能为测量管道水压，响应其他设备请求。自主范围包括，1）水压过低报警 2）水压过高报警

三相电压表：主要功能为测量三相工业用电电压范围，响应其他设备请求。自主范围包括，1）测量三相工业用电电压，任意一相电压过高或过低报警。2）分别对比三相电压，当任意两相电压差过大报警。3）单相电压为零报警

三相电流表：主要功能为测量三相工业用电电流范围，响应其他设备请求。自主范围包括，1）测量三相工业用电电流，任意一相电流过高或过低报警。2）分别对比三相电流，当任意两相电流差过大报警。3）单相电流为零报警

流量计：主要功能为测量管道内水的瞬时流量，累积流量，流速，流向。自主范围包括，1）管道内流体异常报警 2）瞬时流量异常报警 3）空管或自身故障报警

计算机/服务器：具备多种通讯接口，可以与各种接口的设备进行连接。对系统内智能设备进行管理，接受操作员编程、接受判定条件，接受设备反馈信息和报警信息，主动采集所有运行数据进行分析、显示、存储。具备自动运行模式和手动运行模式，自动运行模式可以根据设定判定对各个设备自动的进行调节，手动模式下可接受人工指令。具备设备数据分析功能，方便操作员根据已有数据和现场实际状态对设备的状态进行分析判断。具备运营数据分析功能，方便操作员根据运行数据对系统运行状态进行分析及调整。支持授权账户远程监视系统运行状态，支持超级管理员远程微调系统状态。自主范围包括：1）接受智能设备的报警信息，具备短信报警功能。2）对异常设备进行屏蔽，且用备用设备进行替代。3）响应授权设备对其他设备数据的请求 4）自动判定远程用户权限，对于异常请求及时拒绝。5）发生一般错误/异常时，根据系统运行目标对设备进行调整6）发生严重错误时，及时反馈故障愿意给维修人员。

本最简化系统工作流程如下：

1）系统上电，服务器自动开机，软件自动运行。各种传感器设备得电自动运行。流量计内置电池无需外部电源。

2）各设备自检，加载原有设定参数和自有逻辑判定条件。

3）液位计测量液位当液位足够时给出恒压供水启动信号当液位达到启动抽水泵的条件时给出启动水泵的信号

4）压力传感器测量压力值当压力，当压力过高给出恒压供水停止信号。

5）恒压供水控制器读取液位数值，读取压力数值。根据本机设定值和最后一次上电运行值进行比对。当液位足够压力正常，自动启动变频器供水，自动切换水泵控制。响应计算机指令将压力液位和供水信息反馈给计算机。

6）计算机采集各个设备数据，存储、显示。下传操作指令和修正指令。

Claims

1.设备间支持任何通讯方式进行通讯，不同通讯方式或协议格式的设备可通过传感设备进行通讯中转，也就是传感设备同时具备信号转发功能和通讯方式转换功能。

2.系统中若干台设备为一组每组需要至少一个主控设备，不论与计算机是否连接，是否有人为干预，成为一组的设备集合可以独立运行。