一種基於物聯網的環保輔助監管系統的製作方法

2023-05-09 14:32:56 1

本發明涉及一種監管系統，具體涉及一種基於物聯網的環保輔助監管系統。

背景技術：

面向環境保護的物聯網是新時期物聯網背景下環境保護領域信息化的必然趨勢，現階段我國面向環境保護物聯網的發展已經具有一定的技術儲備，同時也有相當的應用和產業化基礎，但是總體而言仍處於起步階段，在關鍵技術、標準體系、應用和產業化方面仍存在著一些亟待解決的問題，這些問題的解決需要政府、企業、科研部門以及各個行業的共同努力。目前一線環保監管普遍存在任務重、人員少和監管不精確的困境。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種基於物聯網的環保輔助監管系統，可以大大提高工作效率，實現精準管理，解決人手不足問題。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種基於物聯網的環保輔助監管系統，包括採集環保生產設備電流的電流採集器和處理所述電流採集器採集的電流的微處理器,以及將所述微處理器輸出的數據上傳至監控終端的數據通信模塊,所述電流採集器的輸入端與環保生產設備電連接,所述電流採集器的輸出端與所述微處理器的輸入端電連接,所述微處理器的輸出端上電連接有所述數據通信模塊。

本發明的有益效果是：本發明一種基於物聯網的環保輔助監管系統通過採集環保生產設備的電流運行情況，利用微處理器將電流運行情況通過數據通信模塊發送至監控終端，形成物聯網系統，可以大大提高工作效率，實現精準管理，解決人手不足問題。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，所述電流採集器具體為電流互感器。

採用上述進一步方案的有益效果是：電流互感器結構簡單，使用方便，能夠靈敏的感知環保生產設備所產生的電流，同時又不影響環保生產設備的正常運行。

進一步，所述微處理器包括供電穩壓電路和處理晶片U3，

所述供電穩壓電路包括電源J2、穩壓晶片U1、電容C1-C3、電阻R1和發光二極體LED1，所述電源J2的VIN端與所述穩壓晶片U1的Vin端相連，所述電源J2的GND端接地，所述穩壓晶片U1的NC端與所述穩壓晶片U1的Vout端相連，所述穩壓晶片U1的Vout端與所述電容C1的一端相連，所述電容C1的另一端接地，所述穩壓晶片U1的GND端接地，所述電容C2並聯在所述電容C1的兩端，所述電容C3並聯在所述電源J2的VIN端和GND端上，所述電阻R1與所述發光二極體LED1串聯後再並聯在所述電容C2的兩端上；

所述處理晶片U3的型號為STC12C5A60S2-LQFP44，所述電流採集器的輸出端通過八個引腳的信號輸入接口J1對應連接在所述處理晶片U3的引腳18-25上，所述處理晶片U3的引腳38連接在所述電源J2的VIN端上，所述處理晶片U3的引腳16接地，所述處理晶片U3的引腳34還通過按鍵開關KEY接地，所述處理晶片U3上還配設有4個引腳的電源串口接口J5，所述電源串口接口J5的其中兩個引腳分別與所述處理晶片U3的引腳5和7相連，所述電源串口接口J5的剩餘兩個引腳分別與所述電源J2的VIN端和地相連。

採用上述進一步方案的有益效果是：本發明的微處理器結構簡單，功能明確。

進一步，所述處理晶片U3上還配設有時鐘振蕩電路，所述時鐘振蕩電路包括晶振Y1和電容C4-C5，所述晶振Y1的兩端連接在所述處理晶片U3的引腳14和15上，所述電容C4和電容C5串聯後再並聯在所述晶振Y1的兩端上，且電容C4和電容C5的公共連接端接地。

採用上述進一步方案的有益效果是：時鐘振蕩電路保證了微處理器的正常運行。

進一步，所述數據通信模塊包括ESP8266-1型號的wifi晶片P1，所述wifi晶片P1上配設有2個引腳的串口接口J3，所述串口接口J3的2個引腳分別連接在所述wifi晶片P1的URXD引腳和UTXD引腳上，所述wifi晶片P1的GPIO0引腳、GPIO2引腳、VCC引腳和CH-PD引腳均連接在所述穩壓晶片U1的Vout端上，所述wifi晶片P1的GND引腳接地，所述wifi晶片P1的RST引腳懸空；

在所述處理晶片U3上設有與所述串口接口J3配對且具有2個引腳的串口接口J4，所述串口接口J4的2個引腳分別連接在所述處理晶片U3的引腳42和43上，所述串口接口J3和串口接口J4配對進行串口通信。

採用上述進一步方案的有益效果是：本發明以wifi連接入網，可以簡化布線。

進一步，所述微處理器還包括開關控制電路，所述開關控制電路包括ULN2003型號的複合電晶體U2、發光二極體LED2、電阻R2和繼電器K1，所述複合電晶體U2的引腳1和2均連接在所述處理晶片U3的引腳40上，所述複合電晶體U2的引腳3-7分別對應連接在所述處理晶片U3的引腳41、44、1、2和3上，所述複合電晶體U2的引腳8接地，所述複合電晶體U2的引腳15和16均連接在所述繼電器K1的線圈的一端上，所述繼電器K1的線圈的另一端連接在所述電源J2的VIN端上，所述繼電器K1的三個觸點上配設有3個引腳的開關控制信號輸出接口J6，所述繼電器K1的引腳10-14上配設有5個引腳的預留接口J7，所述繼電器K1的引腳9連接在所述電源J2的VIN端上，所述發光二極體LED2的正極連接在所述電源J2的VIN端上，所述發光二極體LED2的負極通過電阻R2連接在所述複合電晶體U2的引腳16上。

採用上述進一步方案的有益效果是：開關控制電路使得本發明還具有開關控制功能，增強了其實用性。

進一步，所述監控終端包括網站伺服器和客戶端，所述網站伺服器用於存放所述數據通信模塊傳輸過來的數據，所述客戶端用於讀取、展示和分析網站伺服器收集到的數據，並得出環保生產設備的運行信息。

採用上述進一步方案的有益效果是：以網站伺服器和客戶端的形式讀取、展示、分析伺服器收集到的信息，使得所需展示頁面簡潔、直觀、實用。

進一步，所述客戶端配設有連結至網站伺服器的二維碼，所述客戶端通過掃描所述二維碼來讀取展示所述網站伺服器中的數據。

採用上述進一步方案的有益效果是：客戶端通過掃描所述二維碼來讀取展示所述網站伺服器中的數據，使工作更加高效、有待續性，非常實用。

附圖說明

圖1為本發明一種基於物聯網的環保輔助監管系統的結構框圖；

圖2為本發明一種基於物聯網的環保輔助監管系統的供電穩壓電路的結構示意圖；

圖3為本發明一種基於物聯網的環保輔助監管系統的處理晶片的結構示意圖；

圖4為本發明一種基於物聯網的環保輔助監管系統的數據通信模塊的結構示意圖；

圖5為本發明一種基於物聯網的環保輔助監管系統的開關控制電路的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的原理和特徵進行描述，所舉實例只用於解釋本發明，並非用於限定本發明的範圍。

如圖1所示，一種基於物聯網的環保輔助監管系統，包括採集環保生產設備電流的電流採集器和處理所述電流採集器採集的電流的微處理器,以及將所述微處理器輸出的數據上傳至監控終端的數據通信模塊,所述電流採集器的輸入端與環保生產設備電連接,所述電流採集器的輸出端與所述微處理器的輸入端電連接,所述微處理器的輸出端上電連接有所述數據通信模塊。

具體的：

所述電流採集器具體為電流互感器。

所述微處理器包括供電穩壓電路和處理晶片U3；如圖2所示，所述供電穩壓電路包括電源J2、穩壓晶片U1、電容C1-C3、電阻R1和發光二極體LED1，所述電源J2的VIN端與所述穩壓晶片U1的Vin端相連，所述電源J2的GND端接地，所述穩壓晶片U1的NC端與所述穩壓晶片U1的Vout端相連，所述穩壓晶片U1的Vout端與所述電容C1的一端相連，所述電容C1的另一端接地，所述穩壓晶片U1的GND端接地，所述電容C2並聯在所述電容C1的兩端，所述電容C3並聯在所述電源J2的VIN端和GND端上，所述電阻R1與所述發光二極體LED1串聯後再並聯在所述電容C2的兩端上；如圖3所示，所述處理晶片U3的型號為STC12C5A60S2-LQFP44，所述電流採集器的輸出端通過八個引腳的信號輸入接口J1對應連接在所述處理晶片U3的引腳18-25上，所述處理晶片U3的引腳38連接在所述電源J2的VIN端上，所述處理晶片U3的引腳16接地，所述處理晶片U3的引腳34還通過按鍵開關KEY接地，所述處理晶片U3上還配設有4個引腳的電源串口接口J5，所述電源串口接口J5的其中兩個引腳分別與所述處理晶片U3的引腳5和7相連，所述電源串口接口J5的剩餘兩個引腳分別與所述電源J2的VIN端和地相連。所述處理晶片U3上還配設有時鐘振蕩電路，所述時鐘振蕩電路包括晶振Y1和電容C4-C5，所述晶振Y1的兩端連接在所述處理晶片U3的引腳14和15上，所述電容C4和電容C5串聯後再並聯在所述晶振Y1的兩端上，且電容C4和電容C5的公共連接端接地。

如圖4所示，所述數據通信模塊包括ESP8266-1型號的wifi晶片P1，所述wifi晶片P1上配設有2個引腳的串口接口J3，所述串口接口J3的2個引腳分別連接在所述wifi晶片P1的URXD引腳和UTXD引腳上，所述wifi晶片P1的GPIO0引腳、GPIO2引腳、VCC引腳和CH-PD引腳均連接在所述穩壓晶片U1的Vout端上，所述wifi晶片P1的GND引腳接地，所述wifi晶片P1的RST引腳懸空；在所述處理晶片U3上設有與所述串口接口J3配對且具有2個引腳的串口接口J4，所述串口接口J4的2個引腳分別連接在所述處理晶片U3的引腳42和43上，所述串口接口J3和串口接口J4配對進行串口通信。

所述微處理器還包括開關控制電路，如圖5所示，所述開關控制電路包括ULN2003型號的複合電晶體U2、發光二極體LED2、電阻R2和繼電器K1，所述複合電晶體U2的引腳1和2均連接在所述處理晶片U3的引腳40上，所述複合電晶體U2的引腳3-7分別對應連接在所述處理晶片U3的引腳41、44、1、2和3上，所述複合電晶體U2的引腳8接地，所述複合電晶體U2的引腳15和16均連接在所述繼電器K1的線圈的一端上，所述繼電器K1的線圈的另一端連接在所述電源J2的VIN端上，所述繼電器K1的三個觸點上配設有3個引腳的開關控制信號輸出接口J6，所述繼電器K1的引腳10-14上配設有5個引腳的預留接口J7，所述繼電器K1的引腳9連接在所述電源J2的VIN端上，所述發光二極體LED2的正極連接在所述電源J2的VIN端上，所述發光二極體LED2的負極通過電阻R2連接在所述複合電晶體U2的引腳16上。

所述監控終端包括網站伺服器和客戶端，所述網站伺服器用於存放所述數據通信模塊傳輸過來的數據，所述客戶端用於讀取、展示和分析網站伺服器收集到的數據，並得出環保生產設備的運行信息。以網站伺服器和客戶端的形式讀取、展示、分析伺服器收集到的信息，使得所需展示頁面簡潔、直觀、實用。

所述客戶端配設有連結至網站伺服器的二維碼，所述客戶端通過掃描所述二維碼來讀取展示所述網站伺服器中的數據。在進入企業進行監管的過程中，在企業門口客戶端通過掃描所述二維碼可以直接調取網站伺服器中與本企業有關的數據，使工作更加高效、有待續性，非常實用。

在本發明的一個具體實施例中：環保生產設備具體為脫硫設備，通過監控脫硫設備的運行情況來達到環保輔助監管的目的；其中脫硫裝置包括脫硫塔，還包括與脫硫塔連接的石灰泵、工藝水泵、壓縮空氣源、鍋爐、活性炭裝置和除塵器，除塵器上還設有引風機，當需要對這套脫硫設備進行基於物聯網的環保輔助監管時，通過電流互感器採集石灰泵、工藝水泵和引風機的電流，然後將這些電流傳遞給微處理器處理，再通過數據通訊模塊以無線wifi的形式發送給監控終端來顯示脫硫處理的運行情況，可以實現24小時全自動無人自動監管設備的運行情況，大大提高工作效率，實現精準管理，解決人手不足問題。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。