CN105681448A - 一种水泵流量监测系统及其监测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水泵流量监测系统及其监测方法，包括若干水泵、若干超声波流量计、ZigBee模块和上位机，每个所述超声波流量计采集一个所述水泵的流量数据；所述ZigBee模块包括若干ZigBee模块发射端和一个ZigBee模块接收端，每个所述ZigBee模块发射端接收对应的一个所述超声波流量计中采集的流量数据，进而通过无线网络传送至所述ZigBee模块接收端；所述ZigBee模块接收端接收所述流量数据并传送至所述上位机；所述上位机接收流量数据并进行分析处理。通过本发明可实现实时监测水泵流量，具有部署方便、维护简单、成本低廉、通信质量高、网络覆盖范围广等特点。

Description

一种水泵流量监测系统及其监测方法
技术领域
本发明涉及水泵流量监测技术领域，尤其是涉及一种水泵流量监测系统及其监测方法。
背景技术
流量监测是水泵能源管理的重要手段，如何高效、实时、准确地获取水泵流量数据，研究开发网络化、智能化的水泵流量实时监测系统已成为迫切需要。
现有的水泵流量监测方法主要分为两种：1)采用人工定时监测；2)采用有线方式进行在线监测。前者无法实现对水泵流量的实时监测。后者虽能实现实时监测，但存在成本高，线路很容易老化等缺点。
随着无线传感网络技术的不断发展，近年来出现了面向低成本设备无线联网要求的技术，称之为ZigBee，它是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术。
发明内容
为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种水泵流量监测系统及其监测方法。
为了达到上述发明目的，解决其技术问题所采用的技术方案如下：
本发明公开了一种水泵流量监测系统，利用无线网络进行监测数据传输，包括若干水泵、若干超声波流量计、ZigBee模块和上位机，其中：
每个所述超声波流量计采集一个所述水泵的流量数据；
所述ZigBee模块包括若干ZigBee模块发射端和一个ZigBee模块接收端，每个所述ZigBee模块发射端接收对应的一个所述超声波流量计中采集的流量数据，进而通过无线网络传送至所述ZigBee模块接收端；
所述ZigBee模块接收端接收所述流量数据并传送至所述上位机；
所述上位机接收流量数据并进行分析处理。
进一步的，每个所述ZigBee模块发射端均包括第一串口通信模块、第一微处理器模块、第一无线收发模块、第一电源管理模块，其中：
所述第一串口通信模块采用RS232串口通信技术，用以实现所述ZigBee模块发射端与所述超声波流量计的通信连接；
所述第一微处理器模块采用CC2530芯片，通过所述第一串口通信模块收集所述水泵的流量数据并反馈至所述第一无线收发模块；
所述第一无线收发模块将所述第一微处理器模块反馈而来的流量数据通过无线网络发送至所述ZigBee模块接收端；
所述第一电源管理模块采用电池对所述第一串口通信模块、第一微处理器模块和第一无线收发模块进行供电。
进一步的，每个所述ZigBee模块接收端均包括第二串口通信模块、第二微处理器模块、第二无线收发模块、第二电源管理模块，其中：
所述第二无线收发模块通过无线网络接收所述ZigBee模块发射端的流量数据；
所述第二微处理器模块采用CC2530芯片，收集所述水泵的流量数据并通过所述第二串口通信模块将流量数据发送至所述上位机；
所述第二串口通信模块采用RS232串口通信技术，用以实现所述ZigBee模块发接收端与所述上位机的通信连接；
所述第二电源管理模块采用电池对所述第二串口通信模块、第二微处理器模块和第二无线收发模块进行供电。
进一步的，所述无线网络为ZigBee网络。
进一步的，所述上位机包括一运行界面，用于实时显示所述水泵的流量数据。
进一步的，所述ZigBee模块发射端采用树型拓扑结构。
本发明另外公开了一种水泵流量监测方法，包括以下步骤：
步骤1：每个超声波流量计采集一个水泵的流量数据，并传输至ZigBee模块发射端；
步骤2：ZigBee模块发射端将流量数据通过无线网络发送至ZigBee模块接收端；
步骤3：ZigBee模块接收端接收流量数据，并将流量数据传输至上位机；
步骤4：上位机接收流量数据并进行分析处理。
进一步的，在所述步骤1中，所述超声波流量计通过RS2332串口将采集的所述水泵的流量数据传输至所述ZigBee模块发射端。
进一步的，所述步骤2中无线网络为ZigBee网络。
进一步的，在所述步骤3中，所述ZigBee模块接收端通过RS2332串口将接收到的所述流量数据传输至所述上位机。
进一步的，在所述步骤4中，还包括通过上位机的运行界面实时显示所述水泵的流量数据。
本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
通过本发明可实现实时监测水泵流量，具有部署方便，维护简单，成本低廉，通信质量高、网络覆盖范围广等特点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中：
图1为本发明一种水泵流量监测系统的整体结构示意图；
图2为本发明一种水泵流量监测系统的ZigBee模块发射端的组成示意图；
图3为本发明一种水泵流量监测系统的ZigBee模块接收端的组成示意图；
图4为本发明一种水泵流量监测系统中上位机的运行界面示意图；
图5为本发明一种水泵流量监测方法的流程图。
具体实施方式
以下将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本发明的一部分实例，并不是全部的实例，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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例一
如图1所示，本发明公开了一种水泵流量监测系统，利用无线网络进行监测数据传输，包括若干水泵、若干超声波流量计、ZigBee模块和上位机，其中：
每个所述超声波流量计采集一个所述水泵的流量数据；
所述ZigBee模块包括若干ZigBee模块发射端和一个ZigBee模块接收端，每个所述ZigBee模块发射端接收对应的一个所述超声波流量计中采集的流量数据，进而通过无线网络传送至所述ZigBee模块接收端；
所述ZigBee模块接收端接收所述流量数据并传送至所述上位机；
所述上位机接收流量数据并进行分析处理。
如图2所示，每个所述ZigBee模块发射端均包括第一串口通信模块、第一微处理器模块、第一无线收发模块、第一电源管理模块，其中：
所述第一串口通信模块采用RS232串口通信技术，用以实现所述ZigBee模块发射端与所述超声波流量计的通信连接；
所述第一微处理器模块采用CC2530芯片，通过所述第一串口通信模块收集所述水泵的流量数据并反馈至所述第一无线收发模块；
所述第一无线收发模块将所述第一微处理器模块反馈而来的流量数据通过无线网络发送至所述ZigBee模块接收端；
所述第一电源管理模块采用电池对所述第一串口通信模块、第一微处理器模块和第一无线收发模块进行供电。
如图3所示，每个所述ZigBee模块接收端均包括第二串口通信模块、第二微处理器模块、第二无线收发模块、第二电源管理模块，其中：
所述第二无线收发模块通过无线网络接收所述ZigBee模块发射端的流量数据；
所述第二微处理器模块采用CC2530芯片，收集所述水泵的流量数据并通过所述第二串口通信模块将流量数据发送至所述上位机；
所述第二串口通信模块采用RS232串口通信技术，用以实现所述ZigBee模块发接收端与所述上位机的通信连接；
所述第二电源管理模块采用电池对所述第二串口通信模块、第二微处理器模块和第二无线收发模块进行供电。
优选的，所述无线网络为ZigBee网络。
如图4所示，所述上位机包括一运行界面，用于实时显示所述水泵的流量数据。同时可以进行开始监测、结束监测、保存数据等操作。本实施例中，所述上位机采用VB进行程序开发。
进一步的，所述水泵、超声波流量计和ZigBee模块发射端的数量相同。
此外，所述ZigBee模块发射端采用树型拓扑结构。
上述水泵流量监测系统完成了水泵流量实时监测的功能，可广泛应用于流量监测、远程水表等诸多技术领域。
实施例二
如图5所示，本发明另外公开了一种水泵流量监测方法，利用上述的水泵流量监测系统进行监测，其监测方法包括以下步骤：
步骤1：每个超声波流量计采集一个水泵的流量数据，并传输至ZigBee模块发射端；
步骤2：ZigBee模块发射端将流量数据通过无线网络发送至ZigBee模块接收端；
步骤3：ZigBee模块接收端接收流量数据，并将流量数据传输至上位机；
步骤4：上位机接收流量数据并进行分析处理。
进一步的，在所述步骤1中，所述超声波流量计通过RS2332串口将采集的所述水泵的流量数据传输至所述ZigBee模块发射端。本实施例中，所述ZigBee模块发射端采用CC2530芯片，所述超声波流量计的输出由RS2332串口直接与CC2530芯片的IO口连接，传输水泵流量数据。
进一步的，所述步骤2中无线网络为ZigBee网络。
进一步的，在所述步骤3中，所述ZigBee模块接收端通过RS2332串口将接收到的所述流量数据传输至所述上位机。
进一步的，在所述步骤4中，还包括通过上位机的运行界面实时显示所述水泵的流量数据。
通过采用以上水泵流量监测系统和监测方法，可实现实时监测水泵流量，具有部署方便，维护简单，成本低廉，通信质量高、网络覆盖范围广等特点。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种水泵流量监测系统，利用无线网络进行监测数据传输，其特征在于，包括若干水泵、若干超声波流量计、ZigBee模块和上位机，其中：
每个所述超声波流量计采集一个所述水泵的流量数据；
所述ZigBee模块包括若干ZigBee模块发射端和一个ZigBee模块接收端，每个所述ZigBee模块发射端接收对应的一个所述超声波流量计中采集的流量数据，进而通过无线网络传送至所述ZigBee模块接收端；
所述ZigBee模块接收端接收所述流量数据并传送至所述上位机；
所述上位机接收流量数据并进行分析处理。
2.根据权利要求1所述的一种水泵流量监测系统，其特征在于，每个所述ZigBee模块发射端均包括第一串口通信模块、第一微处理器模块、第一无线收发模块、第一电源管理模块，其中：
所述第一串口通信模块采用RS232串口通信技术，用以实现所述ZigBee模块发射端与所述超声波流量计的通信连接；
所述第一微处理器模块采用CC2530芯片，通过所述第一串口通信模块收集所述水泵的流量数据并反馈至所述第一无线收发模块；
所述第一无线收发模块将所述第一微处理器模块反馈而来的流量数据通过无线网络发送至所述ZigBee模块接收端；
所述第一电源管理模块采用电池对所述第一串口通信模块、第一微处理器模块和第一无线收发模块进行供电。
3.根据权利要求1所述的一种水泵流量监测系统，其特征在于，每个所述ZigBee模块接收端均包括第二串口通信模块、第二微处理器模块、第二无线收发模块、第二电源管理模块，其中：
所述第二无线收发模块通过无线网络接收所述ZigBee模块发射端的流量数据；
所述第二微处理器模块采用CC2530芯片，收集所述水泵的流量数据并通过所述第二串口通信模块将流量数据发送至所述上位机；
所述第二串口通信模块采用RS232串口通信技术，用以实现所述ZigBee模块发接收端与所述上位机的通信连接；
所述第二电源管理模块采用电池对所述第二串口通信模块、第二微处理器模块和第二无线收发模块进行供电。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种水泵流量监测系统，其特征在于，所述无线网络为ZigBee网络。
5.根据权利要求1所述的一种水泵流量监测系统，其特征在于，所述上位机包括一运行界面，用于实时显示所述水泵的流量数据。
6.根据权利要求1所述的一种水泵流量监测系统，其特征在于，所述ZigBee模块发射端采用树型拓扑结构。
7.一种水泵流量监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：每个超声波流量计采集一个水泵的流量数据，并传输至ZigBee模块发射端；
步骤2：ZigBee模块发射端将流量数据通过无线网络发送至ZigBee模块接收端；
步骤3：ZigBee模块接收端接收流量数据，并将流量数据传输至上位机；
步骤4：上位机接收流量数据并进行分析处理。
8.根据权利要求7所述的一种水泵流量监测方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述超声波流量计通过RS2332串口将采集的所述水泵的流量数据传输至所述ZigBee模块发射端。
9.根据权利要求7所述的一种水泵流量监测方法，其特征在于，所述步骤2中无线网络为ZigBee网络。
10.根据权利要求7所述的一种水泵流量监测方法，其特征在于，在所述步骤3中，所述ZigBee模块接收端通过RS2332串口将接收到的所述流量数据传输至所述上位机。
11.根据权利要求7所述的一种水泵流量监测方法，其特征在于，在所述步骤4中，还包括通过上位机的运行界面实时显示所述水泵的流量数据。
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