CN109669371A - 基于单片机控制的农村供水站远程监控终端及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水利技术领域，特别涉及一种基于单片机控制的农村供水站远程监控终端及其使用方法，所述供水站包括依次设置的消毒室、过滤室、储水池，所述远程监控终端包括控制中心、传输模块和监控中心服务器，所述消毒室内设有消毒设备，所述过滤室内设有过滤设备，所述消毒设备和过滤设备分别与控制中心的输入端口电连接，所述供水站包括考勤设备，所述考勤设备与控制中心的输入端口电连接；所述传输模块与控制中心的输出端口电连接，所述传输模块连接至监控中心服务器；能够有效解决农村供水站面广量大、地处偏远、监督管理难的问题，保证农村供水站的良性运行。

Description

基于单片机控制的农村供水站远程监控终端及其使用方法

技术领域

本发明涉及水利技术领域，特别涉及一种基于单片机控制的农村供水站远程监控终端及其使用方法。

背景技术

近年来，国家加大对水利基础设施建设的投入，随着一大批农村饮水安全工程项目的相继实施，一座座小型集中式农村供水站如雨后春笋般拔地而起。同时划拨管养经费，让每个农村供水站都配备了现场管理人员，定期对水站进行消毒、过滤罐清洗，巡查打扫等管养工作，使农村地区的人畜饮水条件的得到了极大的改善；然而农村供水站的运行管理仍然存在一些亟待解决的问题，以浙江省为例，该省农村供水站多达上万座，多分布于山区，站点十分分散，多数供水站的现场管理人员基本上集运行、维修、收费等工作于一身，而且绝大多数是没有经过系统性技术培训的当地农民，普遍缺乏供水管理专业知识，加之管理人员工资福利低，责任心不强，管理责任不落实，给农村供水站的安全运行带来了一定的隐患；同时农村供水站数量繁多、分布较散、地处偏远、管理人员综合素质低等特点，导致水行政主管部门管理难度大，也一定程度上影响了农村供水站良性运行。另外，农村供水站由于面广量大，单个工程规模小，加之受投资有限的制约，大部分农村供水站还未进行信息化建设，无法实现有效的实时监管。

随着经济社会的不断发展，农村饮用水的安全问题已经成为农村百姓重大的民生问题。作为农村饮用水工程的关键环节，做好农村供水站的运行管理监督工作，能够很大程度上保证农村饮用水的安全，真正让农村百姓喝上干净水、放心水。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于单片机控制的农村供水站远程监控终端及其使用方法。

本发明的技术方案在于：提供一种基于单片机控制的农村供水站远程监控终端，所述供水站包括依次设置的消毒室、过滤室、储水池，所述远程监控终端包括控制中心、传输模块和监控中心服务器，所述控制中心设有输入端口和输出端口，所述消毒室内设有消毒设备，所述过滤室内设有过滤设备，所述消毒设备和过滤设备分别与控制中心的输入端口电连接，所述过滤设备包括过滤罐，所述过滤罐连接有排污管，所述排污管上安装设有第一监测装置；所述供水站包括考勤设备，所述考勤设备与控制中心的输入端口电连接；所述传输模块与控制中心的输出端口电连接，所述传输模块连接至监控中心服务器。

优选地，所述消毒设备为电动消毒柜，所述电动消毒柜内设有消毒泵，所述消毒泵上设有第二监测装置和报警装置，所述消毒泵连接至储水池。

优选地，所述消毒设备为缓释消毒柜，所述缓释消毒柜的出口处连接设有小型流量开关，所述小型流量开关连接至储水池。

优选地，所述考勤设备包括考勤机和监控装置，所述监控装置包括配合设置的摄像头和红外传感器。

优选地，所述供水站包括水泵，所述水泵与控制中心的输出端口电连接。

优选地，所述供水站包括供水流量计，所述供水流量计与控制中心的输入端口电连接。

优选地，所述供水站包括水质检测设备，所述水质检测设备与控制中心的输入端口电连接。

优选地，所述控制中心为单片机。

基于单片机控制的农村供水站远程监控终端的使用方法，所述使用方法包括以下步骤：

步骤1：农村供水站监控终端上电开启，进入初始化程序，将各个端口初始化，设置定时时间T；

步骤2：初始化完毕，控制中心发送设备号给监控中心服务器，进行设备注册并登录服务器；

步骤3：登录服务器后，若持续1分钟无数据传输，监控终端发送心跳包至监控中心服务器，防止设备掉线，否则，正常工作；

步骤4：若设置的定时时间T到或者红外传感器被触发，控制中心会立即发送各个端口的数据至监控中心服务器，完成数据传输工作；计时时间归零，重复步骤4。

本发明与现有技术相比，实现农村供水站管理人员考勤、消毒柜运行、过滤罐正冲、反冲、水泵远程控制、供水流量监测、水质参数监测、现场图像抓拍等功能，并通过GPRS/CDMA网络实时将采集的数据与图像传送至监控中心，供上级管理人员查询，能够有效解决农村供水站面广量大、地处偏远、监督管理难的问题，保证农村供水站的良性运行。

附图说明

图1为本发明所述的监控终端的结构框图。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

如图1所示，本发明涉及一种基于单片机控制的农村供水站远程监控终端，所述供水站包括依次设置的消毒室、过滤室、储水池，所述远程监控终端包括控制中心、传输模块和监控中心服务器，所述控制中心设有输入端口和输出端口，所述消毒室内设有消毒设备，所述过滤室内设有过滤设备，所述消毒设备和过滤设备分别与控制中心的输入端口电连接，所述过滤设备包括过滤罐，所述过滤罐连接有排污管，所述排污管上安装设有第一监测装置；所述供水站包括考勤设备，所述考勤设备与控制中心的输入端口电连接；所述传输模块与控制中心的输出端口电连接，所述传输模块连接至监控中心服务器。

本发明中，所述传输模块为SF-M200系列单口RS232无线数据传输模块，该模块支持4G全网通模式，用户可以根据现场信号强弱情况，灵活选用移动、联通、电信等运营商SIM进行通讯。模块采用高性能工业级无线模块开发，性能稳定，而且传输速度快，使用方便，适用于地处偏远地区的数据传输。

本发明中，所述第一监测装置为水压监测开关，所述过滤罐为砂石过滤网或者纤维过滤网的过滤罐；过滤罐依靠正冲和反冲进行清洗，正冲和反冲时排污管排水时会产生水压，设于排污管上的水压监测开关用于检测水压，可准确掌握正冲和反冲情况。

本发明中，所述消毒设备为电动消毒柜，所述电动消毒柜内设有消毒泵，所述消毒泵上设有第二监测装置和报警装置，所述消毒泵连接至储水池。

本发明中，所述第二监测装置为药水监测开关，所述电动消毒柜为二氧化氯发生器；电动消毒柜利用消毒泵进行加药，当加药正常时，消毒泵正常运行，当药水加完或者没有药水开启消毒泵时，消毒泵会产生报警并在运行5s后自动关闭，可准确掌握消毒情况。

本发明中，所述消毒设备为缓释消毒柜，所述缓释消毒柜的出口处连接设有小型流量开关，所述小型流量开关连接至储水池。

本发明中，缓释消毒柜依靠小股过滤后的水流经消毒柜内将药水带入储水池进行消毒。

本发明中，所述考勤设备包括考勤机和监控装置，所述监控装置包括配合设置的摄像头和红外传感器。

本发明中，所述考勤机采用自恢复式带灯按钮，利用自恢复式带灯按钮常开触点的通断来监测管理员考勤状况，当管理员按下考勤按钮时，常开触点闭合同时绿灯亮，监控终端就能立即监测到考勤信号并将信号上传至监控中心，这样的设计方式不仅能让技术知识比较匮乏的现场管理员在考勤时看到灯亮的状态，知道考勤信号已经触发，比不带灯的按钮效果好很多，而且实际使用起来方便快捷，成本低廉。

本发明中，所述考勤机也可根据实际需求设置成指纹打卡机或NFC卡等。

本发明中，所述监控装置包括配合设置的摄像头和红外传感器，所述摄像头和红外传感器设置有两组，一组设置管理员办公室，一组设置在储水池观察口处；当红外传感器感应到有人进入办公室或靠近储水池时，会立即触发摄像头抓拍图像，并将图像实时传送到监控中心。

本发明中，所述红外传感器是基于红外线技术的自动控制产品，当人进入感应范围时，专用传感器探测到人体红外光谱的变化，自动接通负载，人不离开感应范围，将持续接通，人离开后，延时自动关闭负载。

本发明中，所述摄像头为SXH485-V2工业级宽电压防水串口摄像头，具有视频采集和图像压缩功能且防水的摄像头，可工作在4.5~24V之间，内含有拍摄控制、视频捕捉、图像数据采集、图像JPEG压缩、串口通讯等功能的齐全的工业用图像采集设备，采用标准的JPEG图像压缩算法，图像输出格式与常用计算机完全兼容，便于二次开发；所述串口摄像头具有极好的夜视功能，能够在完全黑暗的情况下拍出清晰的照片。

本发明中，所述供水站包括水泵，所述水泵与控制中心的输出端口电连接；用于控制电机日常运行情况。

本发明中，所述供水站包括供水流量计，所述供水流量计与控制中心的输入端口电连接；所述供水流量计可实时监控当前水的流量，使工作人员更好的工作。

本发明中，所述供水站包括水质检测设备，所述水质检测设备与控制中心的输入端口电连接，所述水质检测设备可检测储水池中的水质。

本发明中，所述控制中心为单片机；所述单片机为STM32系列单片机，具有ARM内核，功能强大，接口丰富等特点。

本发明中，控制中心拥有8路开关量输入端口、8路开关量输入端口、2路RS485端口、2路RS232端口、2路4~20mA端口、1路0~5V端口，接口丰富、功能完善，适用于供水站多路信号的采集。系统利用开关量输入端口一连接考勤按钮，用于监测巡查人员考勤信号；利用开关量输入端口二连接消毒柜泵控信号或小型低流量开关信号，用于监测供水站日常消毒情况；利用开关量输入端口三连接过滤罐反冲流量开关一，用于监测过滤罐日常反冲情况；利用开关量输入端口四连接过滤罐正冲流量开关二，用于监测过滤罐日常正冲情况；利用开关量输入端口五连接人体感应开关一，用于触发进门图像抓拍信号；利用开关量输入端口五连接人体感应开关二，用于触发接近储水池观察口的图像抓拍信号，剩余2个开关量输入端口预留，可接入水泵运行监测信号；利用开关量输出端口一连接供水站水泵，用于控制电机日常运行情况；利用RS485端口连接串口摄像机信号线，用于采集、传输图像信号；利用+12v、DGND连接串口摄像机电源线，作为摄像头电源；同时预留了开关量输出、4~20mA、RS232等数据接口，为后期扩展设备控制、数据采集等功能做准备，例如水质在线监测数据采集。

本发明中，基于单片机控制的农村供水站远程监控终端的使用方法，所述使用方法包括以下步骤：

步骤1：农村供水站监控终端上电开启，进入初始化程序，将各个端口初始化，设置定时时间T；

步骤2：初始化完毕，控制中心发送设备号给监控中心服务器，进行设备注册并登录服务器；

步骤3：登录服务器后，若持续1分钟无数据传输，监控终端发送心跳包至监控中心服务器，防止设备掉线，否则，正常工作；

步骤4：若设置的定时时间T到或者红外传感器被触发，控制中心会立即发送各个端口的数据至监控中心服务器，完成数据传输工作；计时时间归零，重复步骤4。

本发明中，所述设备号为设备地址。

本发明中，所述心跳包为每分钟向服务器发送的标识数据，为了防止设备掉线。

本发明中，所述定时时间T可根据具体情况任意设置。

本发明与现有技术相比，实现农村供水站管理人员考勤、消毒柜运行、过滤罐正冲、反冲、水泵远程控制、供水流量监测、水质参数监测、现场图像抓拍等功能，并通过GPRS/CDMA网络实时将采集的数据与图像传送至监控中心，供上级管理人员查询，能够有效解决农村供水站面广量大、地处偏远、监督管理难的问题，保证农村供水站的良性运行。

Claims (9)

1.基于单片机控制的农村供水站远程监控终端，所述供水站包括依次设置的消毒室、过滤室、储水池，所述远程监控终端包括控制中心、传输模块和监控中心服务器，所述控制中心设有输入端口和输出端口，所述消毒室内设有消毒设备，所述过滤室内设有过滤设备，所述消毒设备和过滤设备分别与控制中心的输入端口电连接，其特征在于：所述过滤设备包括过滤罐，所述过滤罐连接有排污管，所述排污管上安装设有第一监测装置；所述供水站包括考勤设备，所述考勤设备与控制中心的输入端口电连接；所述传输模块与控制中心的输出端口电连接，所述传输模块连接至监控中心服务器。

2.根据权利要求1所述的基于单片机控制的农村供水站远程监控终端，其特征在于：所述消毒设备为电动消毒柜，所述电动消毒柜内设有消毒泵，所述消毒泵上设有第二监测装置和报警装置，所述消毒泵连接至储水池。

3.根据权利要求1所述的基于单片机控制的农村供水站远程监控终端，其特征在于：所述消毒设备为缓释消毒柜，所述缓释消毒柜的出口处连接设有小型流量开关，所述小型流量开关连接至储水池。

4.根据权利要求1所述的基于单片机控制的农村供水站远程监控终端，其特征在于：所述考勤设备包括考勤机和监控装置，所述监控装置包括配合设置的摄像头和红外传感器。

5.根据权利要求1所述的基于单片机控制的农村供水站远程监控终端，其特征在于：所述供水站包括水泵，所述水泵与控制中心的输出端口电连接。

6.根据权利要求1所述的基于单片机控制的农村供水站远程监控终端，其特征在于：所述供水站包括供水流量计，所述供水流量计与控制中心的输入端口电连接。

7.根据权利要求1所述的基于单片机控制的农村供水站远程监控终端，其特征在于：所述供水站包括水质检测设备，所述水质检测设备与控制中心的输入端口电连接。

8.根据权利要求1所述的基于单片机控制的农村供水站远程监控终端，其特征在于：所述控制中心为单片机。

9.根据权利要求1~8任一所述的基于单片机控制的农村供水站远程监控终端的使用方法，所述使用方法包括以下步骤：

步骤1：农村供水站监控终端上电开启，进入初始化程序，将各个端口初始化，设置定时时间T；

步骤2：初始化完毕，控制中心发送设备号给监控中心服务器，进行设备注册并登录服务器；

步骤3：登录服务器后，若持续1分钟无数据传输，监控终端发送心跳包至监控中心服务器，防止设备掉线，否则，正常工作；

步骤4：若设置的定时时间T到或者红外传感器被触发，控制中心会立即发送各个端口的数据至监控中心服务器，完成数据传输工作；计时时间归零，重复步骤4。