CN105621762A - 一种ZigBee技术和EOS系统模块控制的净水设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种ZigBee技术和EOS系统模块控制的净水设备，具有EOS系统模块，具备开机自检、缺水保护报警、停电自动复位、纯水桶满水后自动停机、超低压保护、RO自动冲洗功能、压力控制、O3+UV自动消毒杀菌、自动断水、故障自动报警等功能，这些功能的实现是EOS连接各种信息收集装置或指令执行装置，通过ZigBee模块进行通讯。EOS处理相关信息，并通过ZigBee模块进行相互联系，发出动作指令由指令执行装置动作，本系统中，包含了制水主机，供水管线机和输水管路。供水主机和管线机内都设有ZigBee模块和EOS系统模块。
Description
技术领域
本发明涉及一种饮用水智能净化设备领域，具体是一种ZigBee技术和EOS系统控制的饮用水智能净化设备。
背景技术
净水器是家庭或团体对自来水进行深度加工的设备，使用净水器的目的，主要是除掉水中的可见的污染物，使得净化之后的水可以直接饮用。净水机按设备规模可以分为工业净水设备和家用净水机，前者设备投资巨大，应用面窄，后者结构简单，适用面广。
净水器根据不同的净化原理和工艺，可以分很多种类。其中RO反渗透技术过滤精度最高（过滤精度在0.0001微米)，由于反渗透膜的孔径只有头发丝直径的十万分之一，只允许水分子和溶解气体通过，对水中所有含的杂质如农药、细菌、病毒、重金属等有害物质几乎全部被截留排除。除了反渗透技术还有很多其他过滤技术：纳滤（过滤精度在0.001-0.0001微米之间）超滤膜（过滤精度在0.1-0.01微米之间）、精滤（过滤精度在0.1微米以下，如陶瓷过滤、PP棉过滤等）。
大部分净水器是采用阻筛过滤原理渐进式结构方式，由多级滤芯首尾串接而成，滤芯精密度由低到高依次排列，以实现多级滤芯分摊截留污物，从而减少滤芯堵塞和人工排污、拆洗的次数以及延长更换滤芯的周期。较先进的净水器会有滤芯寿命指示器：该装置内部为齿轮结构设计，随着水流的通过，齿轮旋转使得内部的一个轴向上运动，直到把出水口堵住，水流不能通过，也就是通过设计好的行程来计算总的过净水器水量，从而保证出水是安全的。一般的净水设备并不具备自动化控制系统，难以及时发现故障，也难以及时更换失效的滤芯，容易导致饮用水的二次污染。
发明内容
本发明提供一种ZigBee技术和EOS系统模块控制的饮用水净化设备,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种ZigBee技术和EOS系统模块控制的饮用水智能净化设备，有EOS系统模块，具备开机自检、缺水保护报警、停电自动复位、纯水桶满水后自动停机、超低压保护、RO自动冲洗功能、压力控制、O3+UV自动消毒杀菌、自动断水、故障自动报警等功能，这些功能的实现是EOS连接各种信息收集装置或指令执行装置，通过ZigBee模块进行通讯。信息收集装置将信息传输给EOS系统模块，EOS处理相关信息，并通过ZigBee模块进行相互联系，发出动作指令由指令执行装置动作，本系统中，包含了制水主机，供水管线机和输水管线。供水主机和管线机内都设有ZigBee模块和EOS系统模块。
作为优选方案：
1．本系统中还可以加入云端服务器，除了EOS的自动处理信息，还可以把信息传至云端，可以实现远程终端控制。
2．为了达到更好的控制效果，本系统的动作指令装置可以采用，电子阀门，电子开关，并且指令装置与EOS模块通过PWM连接固态继电器，达到更好的控制效果。
3．本系统中的信息收集装置，可以是温度传感器，水浸传感器，水压传感器等各种可被EOS管理的监测装置。
ZigBee紫蜂的工作原理：是一种自组网的网络通信方式，主要用3种工作模式，分别为协调器（中心节点），路由（中继器），终（节点）。所以ZigBee工作中至少要有一个协调器和一个终端或是路由才能正常工作，互相通信。ZigBee从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE802.15.4标准的规定。自组网采用动态路由的方式进行网络传输，动态路由是指网络中数据传输的路径并不是预先设定的，而是传输数据前，通过对网络当时可利用的所有路径进行搜索，分析它们的位置关系以及远近，然后选择其中的一条路径进行数据传输。在我们的网络管理软件中，路径的选择使用的是“梯度法”，即先选择路径最近的一条通道进行传输，如传不通，再使用另外一条稍远一点的通路进行传输，以此类推，直到数据送达目的地为止。在实际工业现场，预先确定的传输路径随时都可能发生变化，或者因各种原因路径被中断了，或者过于繁忙不能进行及时传送。动态路由结合网状拓扑结构，就可以很好解决这个问题，从而保证数据的可靠传输。ZigBee模块是一种物联网无线数据终端，利用ZigBee网络为用户提供无线数据传输功能，提供SMT与DIP接口，可直接连接TTL接口设备，实现数据透明传输功能；低功耗设计，最低功耗小于1mA；提供6路I/O，可实现数字量输入输出、脉冲输出；其中有3路I/O还可实现模拟量采集、脉冲计数等功能。该产品可广泛应用于物联网产业链，如智能电网、智能交通、智能家居、金融、移动POS终端、供应链自动化、工业自动化、智能建筑、消防、公共安全、环境保护、气象、数字化医疗、遥感勘测、农业、林业、水务、煤矿、石化等领域。
EOS,嵌入式系统是一种“完全嵌入受控器件内部，为特定应用而设计的专用计算机系统”，根据英国电气工程师协会（U.K.InstitutionofElectricalEngineer）的定义，EOS系统模块为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。EOS系统模块通常执行的是带有特定要求的预先定义的任务。EOS系统模块的核心是由一个或几个预先编程好以用来执行少数几项任务的微处理器或者单片机组成。EOS系统模块上的软件通常是暂时不变的，所以常称为“固件”，但可以进行升级。硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器（SDRAM、ROM、Flash等）、通用设备接口和I/O接口（A/D、D/A、I/O等）。在一片嵌入式处理器基础上添加电源电路、时钟电路和存储器电路，就构成了一个嵌入式核心控制模块。其中操作系统和应用程序都可以固化在ROM中。详细的现场工艺控制是EOS程序编写的准则和现场调试的校验标准，据此设计出该系统操作程序后，录入到EOS内部的存储器上，即可运行。净水设备有多个水泵、阀门控制、传感器和检测器，这些设备获得的信号，传送到EOS，由EOS根据净水系统整个的系统控制要求和流程对信号进行处理。EOS通过I/O接口（A/D、D/A、I/O等）将信息传送给触控显示屏，通过触控和NFC来实现系统的控制，方便操作技术人员进行相应的操作。EOS系统模块与应用紧密结合，具有很强的专用性。由于只针对一些具体的任务，设计人员能够对它进行优化，减小尺寸降低成本。EOS系统模块适合大量生产，所以成本能够随着产量大幅下降。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中符号说明：
1制水主机
2管线机
3主机EOS系统模块
4主机ZigBee模块
5管线机EOS系统模块
6管线机ZigBee模块
7固态继电器
8动作指令装置
9信息收集装置
10通讯接口
11O3+UV自动消毒杀菌装置
12输水管线
77固态继电器
88动作指令装置
99信息收集装置。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明专利实施例中，水处理主机负责制水，通过输水管线给管线机供水。制水主机内除了制水装置以外，还设有EOS系统模块，制水模块可通过ZigBee模块控制信息收集装置和动作指令执行装置。信息收集装置为：压力传感器，检测模块，温度控制模块，液面检测模块等，动作指令装置为：水泵，电子阀门，电子开关。制水主机内的主机EOS系统模块连接O3+UV自动消毒杀菌装置。
采用本发明可以有效解决现有技术的缺陷，达到以下技术效果：
1、EOS系统模块具备开机自检、缺水保护报警、停电自动复位、纯水桶满水后自动停机、超低压保护、RO自动冲洗功能、压力控制、O3+UV自动消毒杀菌和自动断水、故障自动报警等功能。
2、制水主机采用一体式设计，自动控制系统，预处理部分，RO反渗透，高电压极性离子吸附装置，O3+UV消毒杀菌系统等均内置在机壳内，并进行防水、防尘、防生物入侵的密封，充分体现了集成化、模块化、更换维修快速化的优势。
3、EOS可设定RO膜防垢定时自动冲洗，有效的延长了RO膜的使用寿命。
4、O3+UV消毒杀菌系统配合全封闭真空压力无菌储水桶，有效的保证了纯水水质，避免了因储存带来的二次污染、阳光照射、微生物滋长等。纯水桶满水后自动停机，并设有防渗漏的超低压保护。一旦发生故障，EOS将自动报警。
5、全自动净水设备系统模块均采用快接式设计，维护、保养、更换更方便、快捷；机壳采用304医用级不锈钢材料制作，耐腐蚀、易清洁、永不生锈、经久耐用。
6、主机上的EOS系统模块通过ZigBee与最多可达24台的管线机进行加密通讯，实时交换管线机上的用户消费数据，精确管理用户的消费记录。并可通过无线网络与云端服务器连接，下载用户信息与服务菜单及视频广告，通过可交互的触屏控制液晶显示屏与用户进行交流，提供更个性化的服务。
7、每个管线机上设有一个或多个水传感器，一旦发现管线机有渗漏，传感器将立刻通过ZigBee与主机进行联系，主机的EOS将切断该管线机的供，并向云端服务器报警。
本发明工作原理是：传感器等信息收集装置，收集相关信息，传输给EOS系统模块，主机和各台管线机的EOS通过ZigBee模块进行自动组网通讯，由EO统综合处理信息，按照既定的程序处理，对动作指令装置发出动作信号，完成整个的操作。EOS系统模块还可以通过无线网络将信息传至云端，有效管理并及时进行相关操作。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.一种ZigBee技术和EOS系统模块控制的饮用水智能净化设备，包含制水主机、管线机，其特征在于：制水主机通过输水管线连接管线机，制水主机内设有主机EOS系统模块，主机EOS系统模块通过通讯接口与ZigBee模块连接，管线机内设有管线机EOS系统模块，管线机EOS系统模块通过通讯接口与ZigBee模块连接，主机EOS系统模块、管线机EOS模块分别连接信息收集装置和/或动作指令装置，并通过ZigBee模块互相连接。
2.如权利要求1所述的一种ZigBee技术和EOS系统模块控制的饮用水智能净化设备，其特征在于：所述主机EOS系统模块通过PWM连接固态继电器，固态继电器连接动作指令装置。
3.如权利要求1所述的一种ZigBee技术和EOS系统模块控制的饮用水智能净化设备，其特征在于：所述信息收集装置为，传感器，检测器。
4.如权利要求1所述的一种ZigBee技术和EOS系统模块控制的饮用水智能净化设备，其特征在于：所述动作指令装置为，水泵，电子阀门，电子开关。
5.如权利要求1所述的一种ZigBee技术和EOS系统模块控制的饮用水智能净化设备，其特征在于：所述制水主机内的主机EOS系统模块连接O3+UV自动消毒杀菌装置。
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