專利名稱：一種遠程無線增氧控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種水產養殖行業的遠程無線增氧控制器。
背景技術：
無線傳感器網絡是實現農業信息化的重要手段，其綜合了傳感器技術、自組網及無線通信技術和分布式信息處理等技術，能夠通過各類微型傳感器節點間的協作，實現實時監控的目的。與傳統的數據采集系統相比，無線傳感器網絡具有監控范圍大、監控數據準確的優勢。GPRS通用無線分組業務，是一種基于GSM系統的無線分組交換技術，提供端到端的、廣域的無線IP連接。其特點在于，數據實現分組發送和接受，56 115Kbps的傳輸速度。無線傳感器網絡技術以及GPRS技術都是物聯網技術體系中的重要部分。無線傳感器網絡技術可以解決局部范圍內實時監測的問題，同時結合GPRS技術實現遠程監控成了發展趨勢。為了實現兩種不同網絡、不同軟硬件環境的系統之間通信，網關裝置是必不可少的設備。目前市場上，網關裝置在水產養殖行業中還未出現具體應用方案；此外，我國，特別是東部沿海地區在水產養殖行業中，存在大量集約化水產養殖的模式，傳統的增氧設備，及增氧監控方式已經跟不上需求，水質實時信息采集和控制水平低。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種基于物聯網的具有遠程無線監控功能的增氧控制器，該控制器可實現遠程控制增氧設備工作的目的。為實現本實用新型的目的所采用的技術方案為一種遠程無線增氧控制器，包括網關裝置和電控箱，所述網關裝置包括微處理器、輸入輸出模塊、數據存儲模塊和無線通信模塊，所述輸入輸出模塊、數據存儲模塊和無線通信模塊分別與微處理器連接；所述電控箱內設有用于驅動增氧設備工作的驅動電路模塊。本實用新型的增氧控制器通過網關裝置的無線通信模塊接收和發送信號，既能實現數據的交換，亦可達到遠程控制的效果。位于遠處的控制端，發出無線控制信號，無線通信模塊接收信號，經微處理器后，控制驅動電路模塊對增氧設備進行驅動工作。優選的，所述電控箱內設有電源模塊；所述網關裝置設于電控箱內，并通過有線的方式與驅動電路模塊連接；電源模塊用于給網關裝置和驅動電路模塊供電。優選的，所述電控箱還包括手動操作按鈕、工作指示燈和浪涌保護器，所述浪涌保護器與驅動電路模塊并聯連接。優選的，所述無線通信模塊包括GPRS模塊和ZigBee模塊。優選的，所述網關裝置還包括缺相保護模塊、開關控制模塊和顯示模塊。與現有技術相比，本實用新型優點在于實現了現場和遠程監控的結合，擴展了水產養殖監控的范圍；選擇芯片合理，微型化、低功耗、資源豐富、低成本，電路簡單、易于擴 展、易于維護；除了基本的網關功能外，還能實現開關控制、設備保護等功能。
圖1為本實用新型實施例增氧控制器的網關裝置的結構原理圖圖2為本實用新型實施例增氧控制器應用示意圖圖3為網關裝置和驅動電路I旲塊的電氣連接不意圖圖4為浪涌保護器的電路連接示意圖
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施例作進一步說明圖1為本實施例增氧控制器的網關裝置的結構原理圖，它包括電源模塊102、ZigBee模塊103、微處理器101、數據存儲模塊106、GPRS模塊104、RS485模塊105、顯示模塊107 (具體采用IXD液晶顯示)、開關控制模塊108、缺相保護模塊109和輸入輸出模塊110。電源模塊102為其它模塊提供穩定電源輸出；ZigBee模塊103實現無線傳感器網絡內的通信，將接收到的信息通過UART傳送給微處理器101，微處理器101將接收到的信息存儲到數據存儲模塊106中；微處理器101將存儲的信息通過UART傳送給GPRS模塊104，GPRS模塊104將接收到的信息上傳到遠程后臺服務器，同時GPRS模塊104會接收服務器發送的控制或者查詢等命令，通過UART傳送給微處理器101，進行相應處理；RS485模塊105可以實現智能傳感器數據直接采集；IXD液晶顯示模塊107用于顯示通過有線或者無線采集到的傳感器數據，同時配合控制模塊實現開關控制；開關控制模塊108，接收微處理器101的命令，控制繼電器驅動電路模塊，實現對指定裝置的開關控制；缺相保護模塊109，將電流互感器輸出轉化為電壓信號，檢測電壓異常，保護設備；輸入輸出模塊110，用于向增氧控制器輸入或輸出控制信號、參數和工作狀態等，特別適合現場控制。所述的微處理器101，采用NXP公司的LPC1768芯片。所述的ZigBee模塊103,采用Jennic公司的Jennic 5139芯片，通過UART與核心微處理器進行通信。所述的GPRS模塊104，采用SMCom的SM900芯片，通過UART與核心微處理器進行通信。所述電源模塊102，采用LP2985、LP2596芯片、LP2981-3. 3芯片，分別為其余模塊供電；或者，所述電源模塊102，采用LM2731、CN3068芯片，分別為傳感器供電和備用電池充電。所述的數據存儲模塊106，采用M25PE80芯片。所述的顯示模塊107，采用RT12864-S液晶顯示屏。圖2為本實用新型增氧控制器的應用示意圖，傳感器節點定時采集傳感器信息，并將數據通過WSN發送到無線遠程增氧控制器，所述的無線遠程增氧控制器將接收到的數據幀進行解析處理，并進行本地存儲，并通過AT指令發送命令，將數據利用GPRS模塊通過GPRS網絡上傳到指定IP的服務器。所述的無線遠程測控網關裝置將本地存儲的數據通過所述的LCD液晶顯示模塊進行顯示，用戶可以方便的進行查看。同時，通過所述的RS485模塊可以直接采集智能傳感器信息，并顯示于液晶屏。根據顯示的數據信息，用戶可以現場進行按鈕控制增氧機開關。同時，用戶可以通過平臺服務器發送控制命令進行增氧機開關控制，發送查詢命令進行實時水質信息查詢。所述的缺相保護模塊通過反饋電壓，保護設備及現場控制電機。圖3為網關裝置M和驅動電路模塊N的電氣連接示意圖，圖4為浪涌保護器的電路連接示意圖，本實施例的增氧控制器由網關裝置M和電控箱等構成，是實現增氧控制的關鍵部分，它可以驅動葉輪式、水車式或微孔曝氣空壓機等多種增氧設備。所述電控箱內設有用于驅動增氧設備工作的驅動電路模塊N，該驅動電路模塊N與網關裝置M連接，圖3中所示標明了網關裝置M各引腳與驅動電路模塊N的連接方式。網關裝置可以根據需要配置成無線數據采集節點及無線控制節點。無線控制節點是連接無線數據采集節點與現場監控中心的樞紐，無線控制節點將無線采集節點采集到的溶解氧智能傳感器及設備信息通過無線網絡發送到現場監控中心；無線控制節點還可接收現場監控中心發送的指令要求，遠程控制電控箱，電控箱輸出可以控制IOkw以下的各類增氧機。本實用新型的增氧控制器的增氧模式包括手動控制操作“啟動”或“停止”按鈕，打開或者關閉增氧設備。定時控制設定時間定時打開增氧設備；閥值控制根據傳感器采集的溶解氧濃度，低于所設值自動打開增氧設備，高于設定值自動關閉增氧設備；短信控制發送相應指令打開或者關閉增氧設備；平臺控制在網絡平臺實現遠程控制增氧設備。遠程無線網關裝置的設計遵循IEEE 802. 15. 4協議，根據應用場合不同可以分為采集終端和控制終端。SMC4800測控網關的主控電路模塊包括微處理器、輸入輸出模塊、數據存儲模塊和無線通信模塊四大部分及其他模塊，可實現對智能傳感器和輸出繼電器的控制，以及數據預處理、存儲和發送的功能。主電路模塊使用低功耗無線芯片作為微處理器，適用于電池供電的設備。增氧電控箱或電控柜是將控制終端輸出的信號轉變為驅動最終增氧設備的部件，具有強大的負載能力，同時它具有手動操作按鈕、運行指示燈和短路保護、過載保護、漏電保護等電氣設備保護功能，其制作安裝規范應符合GB50171-92和GB10396要求。如圖3所示，本實施例中增氧控制箱可控制增氧設備的數目為2個，每路輸出驅動的電機功率可高達10KW。電控箱負責為SMC4800測控網關和GPRS接入點提供主要工作電源。根據上述說明書的揭示和教導，本實用新型所屬領域的技術人員還可以對上述實施方式進行變更和修改。因此，本實用新型并不局限于上面揭示和描述的具體實施方式
，對本實用新型的一些修改和變更也應當落入本實用新型的權利要求的保護范圍內。
權利要求1.一種遠程無線增氧控制器，其特征在于包括網關裝置和電控箱，所述網關裝置包括微處理器、輸入輸出模塊、數據存儲模塊和無線通信模塊，所述輸入輸出模塊、數據存儲模塊和無線通信模塊分別與微處理器連接；所述電控箱內設有用于驅動增氧設備工作的驅動電路模塊。
2.根據權利要求1所述的增氧控制器，其特征在于所述電控箱內設有電源模塊；所述網關裝置設于電控箱內，并通過有線的方式與驅動電路模塊連接；電源模塊用于給網關裝置和驅動電路模塊供電。
3.根據權利要求1所述的增氧控制器，其特征在于所述電控箱還包括手動操作按鈕、工作指示燈和浪涌保護器，所述浪涌保護器與驅動電路模塊并聯連接。
4.根據權利要求1所述的增氧控制器，其特征在于所述無線通信模塊包括GPRS模塊和ZigBee模塊。
5.根據權利要求1所述的增氧控制器，其特征在于所述網關裝置還包括缺相保護模塊、開關控制模塊和顯示模塊。
專利摘要本實用新型公開了一種遠程無線增氧控制器，包括網關裝置和電控箱，所述網關裝置包括微處理器、輸入輸出模塊、數據存儲模塊和無線通信模塊，所述輸入輸出模塊、數據存儲模塊和無線通信模塊分別與微處理器連接；所述電控箱內設有用于驅動增氧設備工作的驅動電路模塊。本實用新型的增氧控制器通過網關裝置的無線通信模塊接收和發送信號，既能實現數據的交換，亦可達到遠程控制的效果。位于遠處的控制端，發出無線控制信號，無線通信模塊接收信號，經微處理器后，驅動電路模塊控制增氧設備進行工作。
文檔編號A01K63/04GK202904293SQ201220621468
公開日2013年4月24日 申請日期2012年11月21日 優先權日2012年11月21日
發明者梁永健, 劉盛理, 李道亮 申請人:廣東順德宸熙物聯科技有限公司