基于Wi-Fi物聯(lián)網(wǎng)的太陽能熱水工程遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)基于Wi-Fi物聯(lián)網(wǎng)的太陽能熱水工程遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)摘要本文詳細(xì)介紹了湖北杰澳電子科技有限公司的Wi-Fi物聯(lián)網(wǎng)太陽能熱水工程遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，這個(gè)采用了傳感測量技術(shù)、Wi-Fi無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)和移動(dòng)終端應(yīng)用技術(shù)對(duì)太陽能熱水系統(tǒng)的控制參數(shù)、得熱量、狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，完全滿足了太陽能熱利用行業(yè)對(duì)太陽輻照量、溫度、壓力、水流量的監(jiān)控精度要求；同時(shí)，更可以大幅度提高和優(yōu)化太陽能熱水系統(tǒng)性能，給用戶帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞太陽能熱水工程遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)

1遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

BM1多功能可編程太陽能控制儀與太陽能熱水系統(tǒng)之間通過傳感器進(jìn)行聯(lián)接，傳感器將獲得的信號(hào)傳送到控制器的中央處理器，經(jīng)計(jì)算處理后由控制儀表發(fā)出相應(yīng)指令控制太陽能熱水系統(tǒng)的各執(zhí)行機(jī)構(gòu)如水泵、閥、輔助加熱等運(yùn)行；可按需要設(shè)置時(shí)間、溫度、溫差、液位以及反饋信號(hào)等進(jìn)行邏輯判斷，實(shí)現(xiàn)單向控制或聯(lián)合控制。用戶也可按照自己的需求對(duì)控制器預(yù)設(shè)的邏輯進(jìn)行組合編程，例如：時(shí)間和液位控制、溫度控制、時(shí)間和溫差控制等。該控制器另設(shè)有RS485通信端口，與GA100數(shù)據(jù)中繼器相連，通過Wi-Fi無線路由器聯(lián)接互聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺(tái)。

PC電腦、智能手機(jī)、平板電腦等無線終端設(shè)備通過使用BroadLink遠(yuǎn)程監(jiān)測應(yīng)用程序與互聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺(tái)相聯(lián)，云服務(wù)平臺(tái)計(jì)算處理后，將無線終端設(shè)備與遠(yuǎn)端BM1控制器匹配。如用戶只需在智能手機(jī)APP應(yīng)用程序輸入相應(yīng)的用戶名和密碼即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。遠(yuǎn)程監(jiān)測包括：溫度、液位、輻照量、水泵等執(zhí)行機(jī)構(gòu)啟停狀態(tài)等，遠(yuǎn)程控制包括：修改控制邏輯參數(shù)，停止或開啟BM1輸出端口。

圖1為太陽能熱水系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控圖。

圖1太陽能熱水系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控圖

2、BM1多功能可編程控制儀介紹

2.1主要技術(shù)指標(biāo)（見表1）

表1BM1多功能可編程控制儀主要技術(shù)指標(biāo)參數(shù)名稱參數(shù)說明參數(shù)名稱參數(shù)說明外觀尺寸/mm85×85×1200走時(shí)時(shí)鐘24小時(shí)制。設(shè)定范圍：00：00~23:59安裝尺寸/mm窗式安裝，開口尺寸：75×75日期時(shí)間設(shè)定全部（星期一到星期天）工作（星期一到星期五）休息（星期六到星期天）周幾（一每天為單位分別設(shè)定）質(zhì)量/g260工作電源/VAC（100~250）使用環(huán)境/℃-10~50通訊端口RS485串口通訊顯示方式1.8寸彩色LCD液晶屏通訊功能發(fā)送本地采集溫度、液位數(shù)據(jù)接受遠(yuǎn)端溫度、液位數(shù)據(jù)和控制邏輯參數(shù)按鍵按壓式薄膜按鍵輸入NTC熱敏電阻溫度，2路，-30℃~140℃，±1％壓力/水位傳感器，1路，0％~100％?！?.5％反饋信號(hào)輸入，3路，3.3V電壓反饋信號(hào)可以通過通訊端口采集遠(yuǎn)程溫度、液位等傳感數(shù)據(jù)其他參數(shù)熱敏電阻溫度傳感器規(guī)格：傳感器可使用兩芯信號(hào)線延長使用，傳感器延長有效范圍為100米設(shè)置參數(shù)掉電長期保持記憶補(bǔ)水位設(shè)置范圍為：0％~100％輸出3路可控硅輸出，負(fù)載觸點(diǎn)容量為AC220V，6A（阻性），1A（感性），更大負(fù)載時(shí)需要使用交流接觸器擴(kuò)容2.2LCD顯示界面（見圖2）

1—星期；2—時(shí)間；3—輸出狀態(tài)；4—報(bào)警指示；5—通訊狀態(tài)；6—報(bào)警狀態(tài)；7—溫度；8—液位顯示。

圖2BM1多功能可編程控制儀狀態(tài)及按鍵

2.3預(yù)定義系統(tǒng)

用戶可根據(jù)熱水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選擇相應(yīng)的預(yù)定義系統(tǒng)，預(yù)定義系統(tǒng)有太陽能集熱循環(huán)、輔助加熱循環(huán)、供熱循環(huán)等9種預(yù)定義模式可供選擇。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)BM1液晶屏幕會(huì)顯示執(zhí)行機(jī)構(gòu)的啟停狀態(tài)以及溫度、液位的狀態(tài)值。

2.4自定義系統(tǒng)

用戶可根據(jù)實(shí)際需求設(shè)定自己想要的控制邏輯組合：功能模塊控制邏輯輸出功能模塊F1時(shí)間->溫度1->溫度2->溫差->液位R1、R2、R3功能模塊F2橫向，控制邏輯之間是串聯(lián)關(guān)系，可任意選擇是否參與控制，并可任意選擇繼電器輸出?？v向，各功能模塊是并聯(lián)關(guān)系，可獨(dú)立執(zhí)行控制程序。功能模塊F3功能模塊F4功能模塊F5功能模塊F6

2.5控制邏輯設(shè)置

1.時(shí)間周期設(shè)置

“全部”（星期一到星期天）

“工作”（星期一到星期五）

“休息”（星期六到星期天）

“周幾”（以每天為單位分別設(shè)定）

2.時(shí)間設(shè)置，分別設(shè)置啟動(dòng)/停止時(shí)間，格式為00:00——23:59。

3.溫度功能設(shè)置

降溫控制：設(shè)置“開”的溫度應(yīng)高于設(shè)置“關(guān)”的溫度；

升溫控制：設(shè)置“開”的溫度應(yīng)低于設(shè)置“關(guān)”的溫度。

4.溫差功能參數(shù)設(shè)置

溫差=溫度1﹣溫度2。

5.液位功能參數(shù)設(shè)置

補(bǔ)水控制：設(shè)置“開”的液位應(yīng)低于設(shè)置“關(guān)”的液位。

6.輸出功能參數(shù)設(shè)置

同一功能模塊內(nèi)，可選擇單個(gè)或多個(gè)輸出。

2.6系統(tǒng)保護(hù)功能

1.密碼設(shè)置，開啟狀態(tài)時(shí)，用戶需輸入相應(yīng)的密碼進(jìn)入控制器設(shè)置頁面。

2.期限設(shè)置，開啟狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行周期為設(shè)置的期限天數(shù)，超出期限外所有的輸出將鎖定為關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)可將有效期功能關(guān)閉或更改有效期使輸出再次有效。

2.7水泵自保護(hù)功能

為了有效的防止循環(huán)水泵在運(yùn)行時(shí)空轉(zhuǎn)或氣阻等現(xiàn)象，控制儀設(shè)置了反饋功能：

1.延時(shí)設(shè)置，“輸出”啟動(dòng)后，在設(shè)定的“延時(shí)”時(shí)間內(nèi)沒有收到相應(yīng)的反饋信號(hào)，輸出將被強(qiáng)制關(guān)閉。

2.重啟設(shè)置，輸出強(qiáng)制關(guān)閉后，在設(shè)定的“重啟”時(shí)間后輸出將恢復(fù)自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。

2.8遠(yuǎn)程探頭功能

可以通過連接GA300數(shù)據(jù)中繼器方可從局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)中選擇網(wǎng)絡(luò)探頭。

2.9系統(tǒng)報(bào)警功能

根據(jù)系統(tǒng)應(yīng)用屬性分別設(shè)置溫度1、溫度2和液位的上下限值，從而判斷系統(tǒng)報(bào)警狀態(tài)。

2.10手動(dòng)/自動(dòng)輸出功能

手動(dòng)模式時(shí)，輸出強(qiáng)制開啟（邏輯判斷不參與），關(guān)閉模式時(shí)，輸出關(guān)閉（邏輯功能失效）。自動(dòng)模式時(shí)，輸出或關(guān)閉由邏輯判斷決定。

2.11系統(tǒng)接線圖（見圖4）

S1—太陽集熱溫度；S2—貯熱水箱溫度；S3—液位壓力；R1—集熱循環(huán)水泵；R2—輔助加熱水泵；R3—上水電磁閥；L1—水流開關(guān)反饋1；L2—水流開關(guān)反饋2；L3—水流開關(guān)反饋3。

圖4系統(tǒng)接線圖

3數(shù)據(jù)中繼器（見圖5）

數(shù)據(jù)中繼器是杰澳電子專為構(gòu)建高性能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)需求而自主研發(fā)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、交換等功能的設(shè)備，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，并支持Wi-Fi、RS485等多種通訊協(xié)議，內(nèi)置豐富的嵌入式軟件功能，包括數(shù)據(jù)同步、數(shù)據(jù)計(jì)算、控制參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)加密、訪問控制、時(shí)間同步、報(bào)警管理等功能，適用于大型系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

多臺(tái)BM1多功能可編程控制儀通過RS485總線與GA100/GA300型數(shù)據(jù)中繼器連接，將數(shù)據(jù)通過互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)數(shù)據(jù)終端交互，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

圖5數(shù)據(jù)中繼器

4、智能終端應(yīng)用程序介紹

杰澳電子設(shè)計(jì)的智能終端應(yīng)用程序包括網(wǎng)頁版云服務(wù)平臺(tái)、PC電腦遠(yuǎn)程控制程序和智能電話APP應(yīng)用程序。

4.1網(wǎng)頁版云服務(wù)平臺(tái)（見圖6）

網(wǎng)頁版云服務(wù)平臺(tái)主要功能是實(shí)時(shí)監(jiān)測太陽能熱水系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，并記錄運(yùn)行數(shù)據(jù)，提供各個(gè)探頭和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的歷史曲線圖。

圖6網(wǎng)頁版云服務(wù)平臺(tái)

4.2PC電腦遠(yuǎn)程控制程序Remo-soft

Remo-Soft是專為BM系列控制器開發(fā)的遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件，軟件操作簡易，用戶只需輸入相應(yīng)的用戶名和密碼即能修改遠(yuǎn)端的太陽能熱水系統(tǒng)的運(yùn)行控制邏輯參數(shù)和監(jiān)測實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)。

將BM1里全部功能設(shè)置移植到Remo-Soft軟件里，負(fù)責(zé)自控的工程師無需在現(xiàn)場調(diào)試，可直接通過Remo-Soft進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)試。

4.3iPhone/AndroidAPP應(yīng)用程序

APP應(yīng)用是將Remo-Soft的程序簡化后設(shè)計(jì)的智能電話應(yīng)用程序，同樣能實(shí)現(xiàn)對(duì)BM1的全部功能參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，查看系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)在系統(tǒng)出現(xiàn)異常狀態(tài)時(shí)會(huì)主動(dòng)推送報(bào)警信息。

5結(jié)束語

傳統(tǒng)的太陽能熱水控制系統(tǒng)主要采用現(xiàn)場控制，無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程查看、統(tǒng)計(jì)和分析，難以保證太陽能熱水系統(tǒng)長期穩(wěn)定高效的高效運(yùn)行。隨著科學(xué)技