一種基于無線通訊網(wǎng)絡(luò)的工廠智能節(jié)能系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工廠的智能節(jié)能管理領(lǐng)域，特別涉及一種基于無線通訊網(wǎng)絡(luò)的工廠智能節(jié)能系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)科學(xué)統(tǒng)計，我國的工業(yè)用電能源的浪費(fèi)電量占年耗電總量的27%，不僅造成大量能源浪費(fèi)而且加重了溫室效應(yīng)。因此，對工廠建立一整套優(yōu)化節(jié)能的管理系統(tǒng)顯得尤為重要，響應(yīng)了國家節(jié)能減排的政策。
[0003]目前，在工廠計算機(jī)管理控制領(lǐng)域，絕大多數(shù)工廠仍使用有線方式進(jìn)行人為調(diào)控。一方面，有線方式對于復(fù)雜的工廠車間環(huán)境造成一定的安全隱患且環(huán)境因素對線路信息獲取影響較大；另一方面，人為的車間控制，不僅增加人力物力，并且不能對車間進(jìn)行實時控制，車間的智能控制受限。隨著科技不斷進(jìn)步，工廠的現(xiàn)代化設(shè)施不斷接近時代最先進(jìn)水平，運(yùn)用計算機(jī)設(shè)備，移動設(shè)備，智能監(jiān)控設(shè)備，無線通訊網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)智能化便捷化管理工廠并節(jié)能減排的想法極具市場需求，因此，本發(fā)明提出了一種基于無線通訊網(wǎng)絡(luò)的工廠智能節(jié)能系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提供一種基于無線通訊設(shè)備的工廠能耗節(jié)能管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有節(jié)能經(jīng)濟(jì)、簡單實用、擴(kuò)展性強(qiáng)、兼容性高，具有視頻監(jiān)控與傳感自學(xué)習(xí)功能強(qiáng)、兼容性高的優(yōu)點。
[0005]本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)。
[0006]一種基于無線通訊網(wǎng)絡(luò)的工廠智能節(jié)能系統(tǒng)，包括主控制器、智能手機(jī)、子控制器、GSM短信模塊和NRF傳輸模塊、WiFi連接模塊、視頻監(jiān)控模塊及PC客戶端、用于檢測工廠各種指標(biāo)環(huán)境的傳感器；所述用于檢測工廠各種指標(biāo)環(huán)境的傳感器與子控制器連接，智能手機(jī)通過GSM短信模塊與主控制器無線連接；工廠的車間散熱系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、用水系統(tǒng)、車間機(jī)器以及用于檢測工廠各種指標(biāo)環(huán)境的傳感器均與子控制器連接，子控制器再通過NRF傳輸模塊與主控制器連接；PC客戶端通過WiFi連接模塊與所述主控制器通信；視頻監(jiān)控模塊與PC客戶端連接；所述視頻監(jiān)控模塊安裝在用戶工廠內(nèi)部，用于檢測是否存在人員工作活動；PC客戶端接收視頻監(jiān)控模塊的圖像數(shù)據(jù)，判斷是否有人員活動，并根據(jù)判斷結(jié)果通過主控器控制照明系統(tǒng)的開關(guān)，PC客戶端還能通過主控器控制車間散熱系統(tǒng)、用水系統(tǒng)、車間機(jī)器的工作；用于檢測工廠各種指標(biāo)環(huán)境的傳感器將采集數(shù)據(jù)發(fā)送給子控制器處理，再由子控制器傳輸給主控制器；智能手機(jī)和PC客戶端均能通過主控制器實時查詢和控制所述傳感器的工作狀態(tài)。
[0007]進(jìn)一步地，所述各種指標(biāo)環(huán)境包括光照強(qiáng)度、車間溫度和濕度。
[0008]進(jìn)一步地，所述NRF傳輸模塊采用單片無線收發(fā)器芯片NRF24L01 ;所述主控制器和子控制器均采用可編程的STC5A60S2單片機(jī)。
[0009]進(jìn)一步實施地，PC客戶端能獲取所述傳感器采集的數(shù)據(jù)和車間散熱系統(tǒng)、用水系統(tǒng)、車間機(jī)器的工作數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些工作數(shù)據(jù)控制傳感器和車間散熱系統(tǒng)、用水系統(tǒng)、車間機(jī)器的工作狀態(tài)；子控制器對傳感器采集數(shù)據(jù)的處理工作主要是將采集數(shù)值與所設(shè)閾值進(jìn)行比較，比較結(jié)果后產(chǎn)生控制電平輸出，控制傳感器和車間散熱系統(tǒng)、用水系統(tǒng)、車間機(jī)器的工作；同時通過NRF傳輸模塊將采集數(shù)值和比較結(jié)果傳輸?shù)街骺刂破鳎骺刂破鬟M(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并能通過GSM短信模塊將處理結(jié)果以短信到手機(jī)客戶端；所述的主控制器還通過WiFi連接模塊將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C客戶端進(jìn)行處理；
手機(jī)客戶端或者PC端產(chǎn)生獲取傳感器各項數(shù)據(jù)或者產(chǎn)生控制數(shù)據(jù)信息，通過GSM短信模塊將控制信息發(fā)送到主控制器，所述的主控制器通過NRF24L01模塊將控制數(shù)據(jù)發(fā)送到各個子控制器，所述的子控制器將根據(jù)控制信息控制工廠各個設(shè)備或者獲取各設(shè)備的信息。
[0010]進(jìn)一步實施地，各個子控制器根據(jù)各自所連接的傳感器所接收到的溫度、濕度、光照強(qiáng)度信息與子控制器預(yù)先設(shè)定閾值比較，當(dāng)超過閾值將進(jìn)行自動調(diào)節(jié)動作控制相應(yīng)設(shè)備。
[0011]進(jìn)一步實施地，用戶能通過智能手機(jī)和PC客戶端預(yù)先設(shè)定缺省用水量以及照明、散熱各部分的缺省用電量，一旦超額使用，子控制器會將相應(yīng)的工作狀態(tài)判斷為“異?！睜顟B(tài)，并通過主控制器發(fā)送反饋信息至PC客戶端和智能手機(jī)通知用戶。
[0012]進(jìn)一步實施地，所述的PC端及手機(jī)客戶端均能隨時查看工廠各個設(shè)備的用電能耗狀態(tài)和節(jié)能情況，其中所述的PC客戶端能將反饋回來的能耗件使用信息整理歸類到內(nèi)置數(shù)據(jù)庫中以便客戶查詢和分析，其中所述的智能手機(jī)能遠(yuǎn)程監(jiān)測和控制工廠工作狀態(tài)，提醒用戶休息關(guān)閉不需工作的設(shè)備。
[0013]進(jìn)一步實施地，PC端對視頻監(jiān)控模塊傳送來的圖像數(shù)據(jù)利用OpenCv進(jìn)行圖像視頻處理，智能檢測攝像頭拍攝區(qū)域行人活動，進(jìn)而控制照明系統(tǒng)的工作。具體的，所述視頻監(jiān)控模塊是指計算機(jī)通過工廠原有攝像頭采集實時圖像數(shù)據(jù)，應(yīng)用OpenCv行為檢測技術(shù)判定是否存在人工作活動。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點和有益效果:
I)本發(fā)明巧妙利用工廠視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行視頻行為檢測，從而實現(xiàn)智能控制照明系統(tǒng)，無需成本。
[0015]2)本發(fā)明手機(jī)客戶端可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制工廠能耗系統(tǒng)各個開關(guān)，并獲取功耗，排水量等信息進(jìn)行統(tǒng)計，操作方便，幫助用戶及時關(guān)閉無需開啟的用電器。
[0016]3)本發(fā)明無需改造工廠的電路和機(jī)器，只需增加幾個外置設(shè)備(子控制器，GSM短信模塊，NRF傳輸模塊，WIFI連接模塊等)，兼容性高，可推廣性強(qiáng)。
[0017]4)本發(fā)明的散熱系統(tǒng)時刻自動檢測周圍環(huán)境溫、濕度并實現(xiàn)人性化自動控制，減少散熱系統(tǒng)不必要的能耗。
[0018]5)本發(fā)明通過用戶的計算機(jī)設(shè)備及移動設(shè)備，可以設(shè)置相應(yīng)的情景模式，設(shè)置相應(yīng)時段的工廠工作狀態(tài)，既能有效地節(jié)約能源，又方便智能地管理工廠。
[0019]6)本發(fā)明通過電腦端可對工廠能耗管理數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，提出最優(yōu)化方案供用戶參考。
【附圖說明】
[0020]圖1實施方式中基于無線通訊網(wǎng)絡(luò)的工廠智能節(jié)能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2手機(jī)客戶端檢測控制框圖；
圖3是PC客戶端檢測控制框圖。
【具體實施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖和實例對本發(fā)明的具體實施作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的實施和保護(hù)不限于此。
[0022]如圖1，一種基于無線通訊網(wǎng)絡(luò)的工廠智能節(jié)能系統(tǒng)，包括主控制器、智能手機(jī)、子控制器、GSM短信模塊和NRF傳輸模塊、WiFi連接模塊、視頻監(jiān)控模塊及PC客戶端、用于檢測工廠各種指標(biāo)環(huán)境的傳感器；所述用于檢測工廠各種指標(biāo)環(huán)境的傳感器與子控制器連接，智能手機(jī)通過GSM短信模塊與主控制器無線連接；工廠的車間散熱系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、用水系統(tǒng)、車間機(jī)器以及用于檢測工廠各種指標(biāo)環(huán)境的傳感器均與子控制器連接，子控制器再通過NRF傳輸模塊與主控制器連接；PC客戶端通過WiFi連接模塊與所述主控制器通信；視頻監(jiān)控模塊與PC客戶端連接；所述視頻監(jiān)控模塊安裝在用戶工廠內(nèi)部，用于檢測是否存在人員工作活動；PC客戶端接收視頻監(jiān)控模塊的圖像數(shù)據(jù)，判斷是否有人員活動，并根據(jù)判斷結(jié)果通過主控器控制照明系統(tǒng)的開關(guān)，PC客戶端還能通過主控器控制車間散熱系統(tǒng)、用水系統(tǒng)、車間機(jī)器的工作；用于檢測工廠各種指標(biāo)環(huán)境的傳感器將采集數(shù)據(jù)發(fā)送給子控制器處理，再由子控制器傳輸給主控制器；智能手機(jī)和PC客戶端均能通過主控制器實時查詢和控制所述傳感器的工作狀態(tài)。
所述NRF傳輸模塊采用單片無線收發(fā)器芯片NRF24L01 ;所述主控制器和子控制器均采用可編程的STC5A60S2單片機(jī)。
[0023]如圖2，智能手機(jī)是用戶隨身攜帶的、可移動的，在其上可安裝一個手機(jī)應(yīng)用軟件，該軟件是利用手機(jī)上的GSM通信功能，對智能工廠中的主控制器發(fā)送控制信號，主控制器通過GSM短信模塊接收到控制信號并將控制信號編碼后再經(jīng)NRF傳輸模塊發(fā)送出去，NRF傳輸模塊接收到相應(yīng)的信號后經(jīng)解碼還原出控制信息，進(jìn)而根據(jù)控制信息去控制子控制器，達(dá)到控制工廠內(nèi)各工廠設(shè)備(散熱系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、用水系統(tǒng)、機(jī)器系統(tǒng))的目的；并可以實時查詢當(dāng)前工廠內(nèi)各設(shè)備運(yùn)行狀況；當(dāng)運(yùn)行設(shè)備，工廠環(huán)境出現(xiàn)異常時，子控制器檢測到后馬上通過NRF傳輸模塊反饋到主控制器處，接收到異常信息的主控制器通過GSM短信模塊發(fā)送緊急報警信息到遠(yuǎn)程的手機(jī)客戶端上提醒使用者，工廠發(fā)生緊急情況，達(dá)到實時監(jiān)控