TWI718498B - 水質監測控制裝置 - Google Patents

Abstract

一種水質監測控制裝置，用以接收一使用者指令以及複數感測數據，根據該使用者指令設定一使用者設定檔，根據使用者設定檔將感測數據轉換成複數感測資料，根據感測資料產生至少一控制訊號，以及傳輸至少一控制訊號到至少一水管理設備。

Description

水質監測控制裝置

本發明係關於一種水質監測控制裝置。更具體而言，本發明之水質監測控制裝置係關於智慧偵測以及控制水資源設備。

民生及工業對於水資源之需求日趨增加，因此，對於水源的管理及監測日趨重要。目前，市面上有各種用於水質檢測之感測器，例如：酸鹼值、導電度及溫度等。藉由各感測器顯示之資料，可得知水的品質是否處於預期的範圍。

然而，過去的水資源監測管理設備需要藉由人力監測各項數值，然後再根據數據控制水資源設備，以致於水資源的偵測及控制的管理仍有諸多限制，且無法即時地做出相應調整。再者，由於各廠牌的設備所用資料之形式不同，因此對於感測資料的蒐集以及傳輸仍有諸多限制。

有鑑於此，如何提高水資源之監測與控制之效率，降低操作設備之人力需求，乃為業界急待解決之問題。

為解決前述問題，本發明提供一種水質監測控制裝 置，包含一通訊介面、一感測資料接收介面、一可程式模組以及一處理器。通訊介面用以接收一使用者指令。感測資料接收介面用以自複數感測器接收複數感測數據。可程式模組用以根據使用者指令設定一使用者設定檔。處理器用以根據該使用者設定檔將該等感測數據轉換成複數感測資料，根據該等感測資料產生至少一控制訊號，以及經由該通訊介面傳輸該至少一控制訊號到至少一水管理設備。

在參閱圖式及隨後描述之實施方式後，此技術領域具有通常知識者便可瞭解本發明之其他目的，以及本發明之技術手段及實施態樣。

1、2、3、4‧‧‧水質監測控制裝置

11‧‧‧處理器

13‧‧‧通訊介面

15‧‧‧感測器資料接收介面

17‧‧‧可程式模組

21‧‧‧儲存器

31‧‧‧RS-485介面

41‧‧‧輸入輸出介面

D1‧‧‧使用者指令

D2‧‧‧感測數據

D3‧‧‧使用者設定檔

D4‧‧‧感測資料

D5‧‧‧傳輸設定檔

S1‧‧‧控制訊號

5‧‧‧伺服器

7‧‧‧行動裝置

9‧‧‧水管理設備

第1圖係描繪第一實施方式之水質監測控制裝置1之架構示意圖；第2圖係描繪第二實施方式之水質監測控制裝置2之架構示意圖；第3圖係描繪第三實施方式之水質監測控制裝置3之架構示意圖；以及第4圖係描繪第四實施方式之水質監測控制裝置4之架構示意圖。

以下將透過實施方式來解釋本發明之內容。須說明者，本發明的實施方式並非用以限制本發明須在如實施方式所述之任何特定的環境、應用或特殊方式方能實施。因此，有關實施方式之說明僅為闡釋本發明之目的，而非用以限制本發明，且本案所 請求之範圍，以申請專利範圍為準。除此之外，於以下實施方式及圖式中，與本發明非直接相關之元件已省略而未繪示，且以下圖式中各元件間之尺寸關係僅為求容易瞭解，非用以限制實際比例。

本發明之第一實施方式請參考第1圖。本發明之水質監測控制裝置1包含一處理器11、一通訊介面13、一感測器資料接收介面15以及一可程式模組17。通訊介面13用以接收一使用者指令D1。其中，處理器11電性連接於通訊介面13、感測器資料接收介面15以及可程式模組17，彼此之間可進行資料的接收與傳輸。

感測資料接收介面15用以自複數感測器(未繪示)接收複數感測數據D2。可程式模組17用以根據使用者指令D1設定一使用者設定檔D3。隨後，處理器11根據使用者設定檔D3將感測數據D2轉換成複數感測資料D4，根據感測資料D4產生至少一控制訊號S1，以及經由通訊介面13傳輸至少一控制訊號S1到至少一水管理設備9，以使水管理設備9調整相關控制單元，例如：一閥門、一制動器或者一開關等，惟非侷限於此。

需說明者，處理器11可包含各種微處理器(microprocessor)或微控制器(microcontroller)。微處理器或微控制器是一種積體電路，其具有運算、儲存、輸出/輸入等能力，且可接受並處理各種編碼指令，以進行各種邏輯運算與算術運算，並輸出相應的運算結果。

通訊界面13可包含各種有線或無線的網路通訊界面(例如但不限於：電纜介面、光纖介面、Wi-Fi介面、行動通訊網路介面等等)。感測器資料接收介面15可連接至各種偵測水質的感測器(例如但不限於：電導度 感測器、酸鹼值感測器或溫度感測器等)。

感測器資料接收介面15支援各種廠牌的水質感測器，直接接收感測數據D2。此外，感測器資料接收介面15可藉由有線連接或無線連接之方式，自感測器接收感測數據D2。在一實施態樣中，感測器資料接收介面15亦可包含亦內部處理電路，將水質感測資料轉換成感測數據D2。

可程式模組17是一種具有可程式化功能的積體電路，用以設定及儲存一使用者設定檔D3。換言之，可程式模組17用以輸入、輸出、儲存及更新各種感測器參數、資料參數、傳輸參數等，以滿足不同的資料格式、不同的資料種類或不同的通訊格式等需求。

使用者設定檔D3用以將感測數據D2轉換成使用者所需要之量測數據種類、通訊格式、資料內容、傳輸方式等。舉例而言，感測數據D2包含導電度數據、酸鹼值數據及溫度數據，惟使用者僅需要導電度數據及酸鹼值數據。因此，使用者藉由使用者指令D1以設定使用者設定檔D3。處理器根據設定之使用者設定檔D3將感測數據D2轉換成包含導電度數據及酸鹼值數據的感測資料D4。換言之，水質監測控制裝置1針對特定之感測資料進行資料傳輸。

此外，水質監測控制裝置1藉由設定使用者設定檔D3使得感測資料D4可以符合各種傳輸協定以利進行傳輸，例如：Wi-Fi傳輸協定、藍芽傳輸協定、有線網路傳輸協定、無線網路傳輸協定等，需說明者，本發明所屬技術領域中具有通常知識者能理解各種傳輸協定種類及規範等，在此不贅述。

簡言之，感測器直接提供感測數據D2給水質監測控制裝 置1。水質監測控制裝置1進一步根據使用者設定檔D3將感測數據D2轉換成感測資料D4。因此，不同的使用者可依據不同的需求設定使用者設定檔D3，以接收客製化之感測資料D4。

此外，水管理設備9可包含任何與管理水資源有關之設備，例如：水閘門、流速控制設備、液位控制設備、警示設備等，其具有開啟與關閉之功能，或具有多段設定之功能。

在一實施態樣中，水質監測控制裝置1經由通訊介面13連線於一伺服器5，自伺服器5接收使用者指令D1，並將感測資料D4傳送至伺服器5，以供查閱或儲存之用途。

在一實施態樣中，水質監測控制裝置1經由通訊介面13連線於一行動裝置7，自行動裝置7接收使用者指令D1，並將感測資料D4傳送至行動裝置7，以供查閱或儲存之用途。

在一實施態樣中，水質監測控制裝置1更根據一使用者第二指令產生至少一校正訊號(未繪示)，並傳送至少一校正訊號至感測器其中至少之一者，以啟動感測器的校正流程。需說明者，水質監測控制裝置1可經由通訊介面13接收使用者第二指令，亦可將使用者第二指令預先設定於可程式模組17。

需說明者，前述各實施態樣係為第一實施方式之延伸，且彼此技術並不衝突，可單獨存在或者彼此結合。

本發明之第二實施方式請參考第2圖。第二實施方式之水質監測控制裝置2與第一實施方式之水質監測控制裝置1所包含之元件雷同，且該等元件所能執行之運作雷同，故以下僅詳述二者相異之處。

與第一實施方式之水質監測控制裝置1相較，除了包含處理器11、通訊介面13、感測器資料接收介面15以及可程式模組17，第二實施方式之水質監測控制裝置2更包含一存儲器21。其中，處理器11電性連接於儲存器21，彼此之間可進行資料的接收與傳輸。

儲存器21儲存一傳輸設定檔，處理器11根據傳輸設定檔D5週期性地傳輸感測資料D4。更具體而言，水質監測控制裝置2經由通訊介面13週期性地將感測資料D4傳輸至一伺服器5、一行動裝置7或一雲端儲存裝置(未繪示)，以周期性地記錄水質。需說明者，傳輸週期可為每10分鐘、每半小時、每小時等，本發明所屬技術領域中具有通常知識者能根據實際需求決定合適的傳輸週期。

此外，除了上述運作，第二實施方式亦能執行第一實施方式所描述之所有運作，具有同樣之功能，且達到同樣之技術效果。本發明所屬技術領域中具有通常知識者可直接瞭解第二實施方式如何基於上述第一實施方式以執行此等運作，具有同樣之功能，並達到同樣之技術效果，故不贅述。

本發明之第三實施方式請參考第3圖。第三實施方式之水質監測控制裝置3與第一實施方式之水質監測控制裝置1所包含之元件雷同，且該等元件所能執行之運作雷同，故以下僅詳述二者相異之處。

與第一實施方式之水質監測控制裝置1相較，除了包含處理器11、通訊介面13、感測器資料接收介面15以及可程式模組17，第三實施方式之水質監測控制裝置3更包含一RS-485介面31。其中，處理器11電性連接於RS-485介面31，彼此之間可進行資料的接收與傳輸。

RS-485介面31用於接收使用者指令D1以及輸出感測資料D4。更具體而言，RS-485介面31用於作為另一種資料傳輸選擇。此外，RS-485介面31可用於串流多個水質監測控制裝置3，整合為一個系統，本發明所屬技術領域中具有通常知識者可輕易理解RS-485介面之規範並據以設計，於此不再贅述。

此外，除了上述運作，第三實施方式亦能執行第一實施方式所描述之所有運作，具有同樣之功能，且達到同樣之技術效果。本發明所屬技術領域中具有通常知識者可直接瞭解第三實施方式如何基於上述第一實施方式以執行此等運作，具有同樣之功能，並達到同樣之技術效果，故不贅述。

本發明第四實施方式請參考第4圖。第四實施方式之水質監測控制裝置4與第一實施方式之水質監測控制裝置1所包含之元件雷同，且該等元件所能執行之運作雷同，故以下僅詳述二者相異之處。

與第一實施方式之水質監測控制裝置1相較，除了包含處理器11、通訊介面13、感測器資料接收介面15以及可程式模組17，第四實施方式之水質監測控制裝置4更包含一輸入輸出介面41。其中，處理器11電性連接於輸入輸出介面41，彼此之間可進行資料的接收與傳輸。

輸入輸出介面41用於接收使用者指令D1及輸出感測資料D4。更具體而言，輸入輸出介面41係作為另一種傳輸選擇，以發送資料或接收指令。在一實施態樣中，輸入輸出介面41可將感測資料D4輸出至一顯示裝置(未繪示)，以作為展示方面的用途。此外，輸入輸出介面41包含類比訊號介面、數位訊號介面、Mini DP介面、HDMI介面或RJ-45介面等，本 發明所屬技術領域中具有通常知識者可輕易理解輸入輸出介面之種類、規格以及功能，於此不再贅述。

此外，除了上述運作，第四實施方式亦能執行第一實施方式所描述之所有運作，具有同樣之功能，且達到同樣之技術效果。本發明所屬技術領域中具有通常知識者可直接瞭解第四實施方式如何基於上述第一實施方式，以執行此等運作，具有同樣之功能，並達到同樣之技術效果，故不贅述。

需說明者，本發明所屬技術領域中具有通常知識者可直接瞭解，前述第一至第四實施方式在技術內容不衝突之情況下，可以結合一或多個實施方式或實施態樣，並形成為一個實施方式。

由上述說明可知，本發明所提供之水質監測控制裝置具有自動地檢測水資源以及控制相關水資源設備之能力，因此能夠及時地對量測結果或實際需求做出處置，並根據量測資料自動且智慧地調整水源管理設備，進而降低人力需求。再者，本發明所提供之水質監測控制裝置可藉由可程式化的參數設定，根據客戶需求提供客製化資料內容，提高水資源監測與控制之使用彈性。

惟上述實施方式僅為例示性說明本發明之實施態樣，以及闡釋本發明之技術特徵，並非用來限制本發明之保護範疇。任何熟悉此技藝之人士可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本發明所主張之範圍，本發明之權利保護範圍應以申請專利範圍為準。

1‧‧‧水質監測控制裝置

11‧‧‧處理器

13‧‧‧通訊介面

15‧‧‧感測器資料接收介面

17‧‧‧可程式模組

D1‧‧‧使用者指令

D2‧‧‧感測數據

D3‧‧‧使用者設定檔

D4‧‧‧感測資料

S1‧‧‧控制訊號

5‧‧‧伺服器

7‧‧‧行動裝置

9‧‧‧水管理設備

Claims (8)

1. 一種水質監測控制裝置，包含：一通訊介面，用以接收一使用者指令；一感測資料接收介面，用以自複數感測器接收複數感測數據；一可程式模組，用以根據該使用者指令設定一使用者設定檔；以及一處理器，用以：根據該使用者設定檔將該等感測數據轉換成複數感測資料；根據該等感測資料產生至少一控制訊號；經由該通訊介面傳輸該至少一控制訊號到至少一水管理設備。
2. 如請求項1所述之水質監測控制裝置，其中，經由該通訊介面自一伺服器接收該使用者指令；以及該處理器更經由該通訊介面傳輸該等感測資料至該伺服器。
3. 如請求項1所述之水質監測控制裝置，其中，經由該通訊介面自一行動裝置接收該使用者指令；以及該處理器更經由該通訊介面傳輸該等感測資料至該行動裝置。
4. 如請求項1所述之水質監測控制裝置，其中，該處理器可根據一使用者第二指令產生至少一校正訊號，並傳送該至少一校正訊號至該等感測器其中至少之一者。
5. 如請求項1所述之水質監測控制裝置，更包含一儲存器，用以儲存一傳輸設定檔；其中該處理器更根據該傳輸設定檔，週期性地傳輸該感測資料。
6. 如請求項1所述之水質監測控制裝置，更包含一RS-485介面，用以接收該使用者指令以及輸出該等感測資料。
7. 如請求項1所述之水質監測控制裝置，更包含一輸入輸出介面，用以接 收該使用者指令及輸出該感測資料。
8. 如請求項1所述之水質監測控制裝置，更包含一輸入輸出介面，用以將該感測資料顯示於一顯示裝置。

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