CN103186134A - 基于物联网的循环水智能监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于物联网的循环水智能监控系统，包括至少一个循环水监控终端子系统、云服务平台和控制终端。循环水监控终端子系统和控制终端通过有线或无线网络与云服务平台连接。本发明克服传统监测手段存在滞后性、费时费力、不能远程控制等缺陷，提供一种可远程化操作的实时数据采集、处理、监测，数据的永久存储和删除，查看历史曲线，智能自动控制，能随时随地在网络上对现场设备进行操控，及时判断现场设备工作状态，远程指导本地工作人员的物联网系统。本发明可同时监控多个异地循环水系统，还可接入企业其它相关系统。本发明能有效降低人员工作量、营运费用，特别是能满足用户随时随地远程监控的需求。
Description
基于物联网的循环水智能监控系统
技术领域
[0001] 本发明属于循环水监测和控制管理技术领域，涉及一种基于物联网的循环水智能监控系统，更具体地来说是涉及一种可远程化操作的实时数据采集、处理、监测，数据的永久存储和删除，查看历史曲线，智能自动控制，能随时随地在网络上对现场设备进行操控，及时判断现场设备工作状态，远程指导本地工作人员的物联网系统，应用于循环水系统中。
背景技术
[0002] 物联网的概念于1999年首次提出，可被定义为:通过射频识别(RFID)、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物体和互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简单来讲就是把传感器装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道以及家用电器等各种真实物体上，通过互联网联接起来，进而运行特定的程序，达到远程控制或者实现物与物的直接通信的目的。
[0003] 循环水的运行情况对整个企业的生产、用水、排水、节水都有着重大的影响。循环水在使用过程中，水质会不断恶化，易产生结垢、腐蚀和微生物三种危害，影响生产装置的正常运行，给安全生产带来严重的隐患。对循环水系统进行监控是保证循环水正常运行的有效途径之一。传统的循环水监测手段为到现场进行取水样，送入实验室化验分析，不仅由于取样时间取样地点存在一定的不确定性而导致检测的不准确性，而且存在费时费力、化验结果滞后和检测频率有限等缺点，很难反应当前循环水水质真实情况，更不能对循环水水质进行实时监测。国内一般采用人工定时均匀加药方式对循环水进行处理，根据水中药剂浓度和补水量来确定加药量。由于传统的水质监测的缺陷和补水量的波动性，很难精确的控制加药量和加药时间，易造成药剂过量或不足，使得药剂费用增加或水质恶化。循环水的补排水较为常用的方法是根据浓缩倍数人工调节补排水阀门的开度。循环水排污量与排污时间的确定过程的复杂性，随时可能造成药剂和水源的浪费。另外，对于非现场相关人员无法随时随地远程监控循环水运行情况。同时，对于多个异地的循环水系统也很难进行集中统一管理。
发明内容
[0004] 为克服现有技术上的不足，本发明提供一种可远程化操作的实时数据采集、处理、监测，数据的永久存储和删除，查看历史曲线，智能自动控制，能随时随地在网络上对现场设备进行操控，及时判断现场设备工作状态，远程指导本地工作人员的基于物联网的循环水智能监控系统。
[0005] 本发明是通过如下技术方案来实现的，涉及一种基于物联网的循环水智能监控系统，包括:至少一个循环水监控终端子系统、云服务平台和控制终端。
[0006] 至少一个循环水监控终端子系统是现场监控终端通过精简IPV6网络协议自组网与传感网络综合监控中心相连接的终端子系统。[0007] 循环水监控终端子系统和控制终端通过加密认证的有线或无线网络与云服务平台相连接。
[0008] 加密认证的无线网络至少是PAN网络、WAN网络和LAN网络中的一种。
[0009] 现场监控终端是用于现场监控数据的采集、传输，专业传感器、加药装置和补排水装置的智能自检、控制。包括:智能传感单元、智能控制单元和信号收发单元。
[0010] 传感网络综合监控中心是用于对传感器监测到的数据进行识别、加密认证、格式编码，实现与现场监控终端和云服务平台的通信，收发对专业传感器、加药装置和补排水装置进行控制的信号。包括:数据地址识别与处理单元、检测数据收发单元和控制信号收发单
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[0011] 云服务平台是用于对数据的海量数据的永久存储、处理、分析、通信和应用，提供可视化的现场监控功能。将云服务平台下的服务器群分为三大类:数据库服务器、应用管理服务器和嵌入式Web服务器，同时也要根据需要进行运态扩充。
[0012] 监控终端是随时随地通过监控终端设备登入到云服务平台，即可查看实时监测数据、历史曲线，删除数据，远程操控现场设备，判断现场监控设备工作状态，及时掌握监测数据报警和处理各种突发性事故，远程指导用户排除故障的远程监控平台。实现全方位智能化、自动化及程控化管理。包括:计算机设备、移动通信设备和监控屏幕墙。
[0013] 管理员对不同的用户设备不同的访问和操控云服务平台的权限。
[0014] 基于物联网的循环水智能监控系统能对各个不同地区的循环水系统进行集中统一监控管理。
[0015] 本发明采用上述结构后，通过在循环水系统各需要监测和控制的区域和设备设置各种专业传感器，将监测到的各种数据信号，通过传感网络综合控制中心对各种数据进行识别、加密认证和格式编码处理，然后将信号通过有线或无线网络上传到云服务平台。云服务平台下设置数据库服务器、应用管理服务器和嵌入式Web服务器用于循环水各种信息及数据的海量永久存储、处理分析和应用管理。管理者可以在任何时候任何地点利用计算机设备或移运通信终端，也可利用控制终端的监控屏幕墙墙通过网络登入云服务平台，即可查看实时监测数据、历史曲线，删除数据，远程操控现场设备，判断现场监控设备工作状态，及时掌握监测数据报警和处理各种突发性事故，远程指导用户排除故障。同时，对于各个不同地区的循环水系统，可接入到同一个云服务平台，集中管理。
[0016] 本发明具有如下优点:①24小时在线实时监测。克服了传统监测方法由于去现场取样送实验室化验，导致费时费力，数据不准确、不连续和滞后性等一系列缺陷。②精确智能自动控制加药和补排水装置。根据监测的结果，高精度智能自动投加各种配比的水处理药剂、调节补水量和控制排污量和时间，节省大量水资源和水处理费用。③有利于保证循环水系统的正常运行。传统的监控手段存在滞后性、不准确性和粗放性，使得循环水系统运行不稳定，降低企业生产效率，产品质量低下。本发明根据实时监测数据并智能自动控制，保证循环水系统正常运行。④远程监控。用户可随时随地利用计算机设备和移动通信设备，也可利用控制终端的监控屏幕墙登入到相应的云服务平台即可查看实时监测数据、历史曲线，远程操控现场设备，判断现场监控设备工作状态，及时掌握监测数据报警和处理各种突发性事故，远程指导用户排除故障。⑤可扩展性强。可随时增加或减少监控设备和云平台服务器。⑥管理员可能不同的用户设置不同的访问和操控权限。⑦可同时对多个不同地区的循环水系统进行集中统一监控管理，不必奔波于各个不同的循环水系统现场。⑧本发明不仅自成一体，还可与企业其它相关系统(如DCS系统)相对接,有利于形成一个大的企业集成系统网络，更有利于企业的监管。
附图说明
[0017]图1为本发明实施例1基于物联网的单个循环水智能监控系统的结构示意图。
[0018] 图2为本发明实施例2基于物联网的多个不同地区的循环水智能监控系统的结构示意图。
具体实施方式
[0019] 以下结合实施例和附图对本发明的技术方案做进一步详述。
[0020] 实施例基于物联网的循环水智能监控系统，包括:至少一个循环水监控终端子系统、云服务平台和控制终端。
[0021] 至少一个循环水监控终端子系统是现场监控终端通过精简IPV6网络协议自组网与传感网络综合监控中心相连接的终端子系统。
[0022] 循环水监控终端子系统和控制终端通过加密认证的有线或无线网络与云服务平台相连接。
[0023] 加密认证的无线网络至少是PAN网络、WAN网络和LAN网络中的一种。
[0024] 现场监控终端是用于现场监控数据的采集、传输，专业传感器、加药装置和补排水装置的智能自检、控制。包括:智能传感单元、智能控制单元和信号收发单元。
[0025] 传感网络综合监控中心是用于对传感器监测到的数据进行识别、加密认证、格式编码，实现与现场监控终端和云服务平台的通信，收发对专业传感器、加药装置和补排水装置进行控制的信号。包括:数据地址识别与处理单元、检测数据收发单元和控制信号收发单
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[0026] 云服务平台是用于对数据的海量数据的永久存储、处理、分析、通信和应用，提供可视化的现场监控功能。将云服务平台下的服务器群分为三大类:数据库服务器、应用管理服务器和嵌入式Web服务器，同时也要根据需要进行运态扩充。
[0027] 监控终端是随时随地通过监控终端设备登入到云服务平台，即可查看实时监测数据、历史曲线，数据的永久存储和删除，远程操控现场设备，判断现场监控设备工作状态，及时掌握监测数据报警和处理各种突发性事故，远程指导用户排除故障的远程监控平台。实现全方位智能化、自动化及程控化管理。包括:计算机设备、移动通信设备和监控屏幕墙。
[0028] 管理员对不同的用户设备不同的访问和操控云服务平台的权限。
[0029] 基于物联网的循环水智能监控系统能对各个不同地区的循环水系统进行集中统一监控管理。
[0030] 实施例1
如图1所示，是基于物联网的单个循环水系统结构图。通过现场监控终端的智能传感器采集循环水系统的各种监控数据，能过精简IPV6网络协议自组网发送到传感网络综合监控中心，进行数据信号的地址识别、加密认证和格式编码处理，经过处理后的信号通过有线或无线网络接入云服务平台，云服务平台下设置数据库服务器、应用管理服务器和嵌入式Web服务器相互通信。数据库服务器对上传至云服务平台的数据进行海量永久存储，应用管理服务器和嵌入式Web服务器对数据库服务器的中数据进行处理、分析、应用和智能化监控，提供可视化的操作页面。用户可随时随地利用控制终端的计算机设备和移动通信设备，也可利用控制终端的监控屏幕墙通过有线或无线网络连接到云服务平台，查看实时监测数据、历史曲线，删除数据，判断现场监控设备工作状态，及时掌握监测数据报警和处理各种突发性事故，远程指导用户排除故障。用户可在监控终端上发布控制命令，经过云服务平台和传感网综合监控中心到现场监控终端的智能控制单元对循环水现场设备进行控制。同时系统管理员可针对不同的用户设置不同的访问和操控权限。
[0031] 实施例2
如图2所示，是基于物联网的多个不同地区的循环水系统结构图。每个循环水现场监控终端的智能传感器采集本循环水系统的各种监控数据，能过精简IPV6网络协议自组网发送到本循环水系统的传感网络综合监控中心，进行数据信号的地址识别、加密认证和格式编码处理。将不同地区的循环水监控终端子系统处理后的信号通过有线或无线网络接入同一个云服务平台。云服务平台下设置数据库服务器、应用管理服务器和嵌入式Web服务器相互通信。数据库服务器对上传至云服务平台的数据进行海量存储，应用管理服务器和嵌入式Web服务器对数据库服务器的中数据按不同循环水系统进行分开处理、分析、应用和智能化监控，提供可视化的操作页面。用户可随时随地利用控制终端的计算机设备和移动通信设备，也可利用控制终端的监控屏幕墙通过有线或无线网络连接到云服务平台，查看多个不同地区的循环水系统的实时监测数据、历史曲线，删除数据，判断现场监控设备工作状态，及时掌握监测数据报警和处理各种突发性事故，远程指导用户排除故障。用户可在监控终端上对一个或多个循环水系统发布控制命令，经过云服务平台和传感网综合监控中心到现场监控终端的智能控制单元对循环水现场设备进行控制。同时系统管理员可针对不同的用户设置不同的访问和操控权限。
Claims (10)
1.一种基于物联网的循环水智能监控系统，其特征在于:包括至少一个循环水监控终端子系统、云服务平台和控制终端。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的循环水智能监控系统，其特征在于:所述的至少一个循环水监控终端子系统是现场监控终端通过精简IPV6网络协议自组网与传感网络综合监控中心相连接的终端子系统。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的循环水智能监控系统，其特征在于:循环水监控终端子系统和控制终端通过加密认证的有线或无线网络与云服务平台相连接。
4.根据权利要求2所述的一种基于物联网的循环水智能监控系统，其特征在于:所述的现场监控终端包括智能传感单元、智能控制单元和信号收发单元。
5.根据权利要求2所述的一种基于物联网的循环水智能监控系统，其特征在于:所述的传感网络综合监控中心包括数据地址识别与处理单元、检测数据收发单元和控制信号收发单元。
6.根据权利要求1或3所述的一种基于物联网的循环水智能监控系统，其特征在于:所述的云服务平台包括数据库服务器、应用管理服务器和嵌入式Web服务器。
7.根据权利要求1或3所述的一种基于物联网的循环水智能监控系统，其特征在于:所述的控制终端是一种随时随地查看实时监测数据、历史曲线，删除数据，远程操控现场设备，判断现场监控设备工作状态，及时掌握监测数据报警和处理各种突发性事故，远程指导用户排除故障的远程监控平台。
8.根据权利要求1或3所述的一种基于物联网的循环水智能监控系统，其特征在于:管理员对不同的用户设置不同的访问和操控所述云服务平台的权限。
9.根据权利要求3所述的一种基于物联网的循环水智能监控系统，其特征在于:所述的加密认证的无线网络是PAN网络、WAN网络和LAN网络中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的一种基于物联网的循环水智能监控系统，其特征在于:所述智能监控系统能对各个不同地区的循环水系统进行集中统一监控管理。
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