[發明專利]基于智能云的家庭水管理系統

在審

• 申請號: 201410444879.9
• 申請日: 2014-09-03
• 公開（公告）號: CN104216373A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 龍日升;龍雨陽
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;G05B15/02
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 盧茂春

技術領域

本發明屬于家庭管理智能控制領域，涉及基于云的智能技術應用領域，具體來說是一種可通過智能終端實時掌握和遠程控制的家庭用自動水管理系統。

背景技術

綠色植物可以顯著改善家庭的小環境，包括：增加室內濕度，凈化室內空氣，并給人們帶來色彩和視覺上的愉悅。

寵物可以豐富人們的業余生活，給家庭增添生氣和幸福。

然而現代城市生活的節奏飛快，年輕人的工作強度和工作涉及地理范圍更大，往往不能及時地給家里的綠色植物澆水，或給寵物喝水，導致植物枯死和寵物渴死的情況經常發生。

中國專利號00131032.1中公開了一種“智能網絡澆水系統”，它包括與通信網絡連接的澆水器，每個澆水器包括安裝在水管內的電磁閥，每個澆水器包括單片機、與單片機輸入/出端口連接的網絡通訊接口、輸出控制信號到所述電磁閥的繼電器，所述網絡通訊接口通過通訊網絡與本地或遠程服務器通訊，所述單片機通過所述網絡通訊接口接收來自服務器的控制命令或參數，通過與其輸出端口連接的繼電器控制所述電磁閥的開合。

上述專利的不足是:

(1)采用布置在水管內的電磁閥來實現開啟或切斷水流，結構形式復雜，不便于布置，也不能統計實際的注水和澆水量。此外，它要求水箱位置必須高于澆水器位置或直接采用高壓自來水，以形成足夠的水壓；

本發明采用水箱供水，采用與水管分離式的凸輪式微型水泵進行主動抽水和澆水，水箱的位置可以隨意布置，單位時間的供水量是穩定而準確的，可對用水情況進行較準確的計量和統計。此外，微型水泵位置還可以沿水管長度方向移動，便于靈活布置。

（2）每個澆水器都包括一個單片機系統，均單獨通過網絡接口與服務器相連，網絡接線繁多，網絡資源的需求量也大；

本發明只需要一個基于ARM內核的?SOC芯片的水管理控制器，通過網絡，即可實現：所有傳感器和微型水泵的檢測和驅動控制；本地數據信息與云端水管理計劃的同步；

（3）澆水器內的單片機只從本地或遠程服務器上下載管理程序或參數，不能將本地的傳感器數據和狀態實時存儲到遠程服務器上，不便于人們翔實地掌握家里的水管理系統狀況，也不能實現遠程的單泵手動操作；

本發明所有的本地數據和系統狀態都通過網絡實時同步存儲到云終端，通過智能應用和智能終端可以隨時掌握家里的植物和寵物用水情況，并可隨時通過智能終端手動開啟或關閉任意微型水泵；

（4）通過降水量和土壤水分傳感器來調節電磁閥的開啟時間。

本發明配有水箱水位、室內溫濕度傳感器以及攝像頭，水管理控制器可實時將上述信號和圖像實時傳輸到云端。家庭成員可通過手機或平板電腦等智能終端實時了解相關檢測數據以及植物或寵物的當前狀態。

發明內容

為了解決家庭室內綠色植物因人們長期出差或疏忽而不能及時澆水的問題，為了解決寵物因主人無法及時喂和添水而渴死的情況，本發明提供基于ARM處理器的家庭云智能水管理系統。

本發明的技術方案是：

基于智能云的家庭水管理系統，包括云智能遠程控制端、控制系統和執行裝置，其特征是以ARM內核的?SOC芯片為核心的控制系統，集成安裝在水管理控制器內，通過水管理控制器內的PWM端口控制執行裝置來實現對花卉的自動澆水和對儲水器的自動添加；云智能遠程控制端運行在智能終端，實現對水管理控制器遠程監控、單點控制。

云智能遠程控制端包括IOS、Android和WP、手機，執行裝置包括微型水泵、柔性水管以及若干傳感器。?

所述微型水泵由凸輪16，水泵下蓋17，水泵上蓋18和直流電動機19組成。其中凸輪16安裝在水泵殼體的中心空腔內，由直流電動機19直接驅動。微型直流電機19驅動凸輪16周期性的壓縮柔性水管14，由于水的不可壓縮性和壓縮過程產生的局部負壓，儲水罐的水不斷地被吸抽過來并澆注到植物花盆中或添加到寵物水盆中。

微型水泵采用凸輪機構實現水的抽取，自身不含控制和通訊功能，與柔性水管之間是分離式的，布置更靈活、方便；

智能終端系統所有數據（包括系統狀態、圖片、視頻、歷史數據和控制程序）都存儲在云端服務器上，實現了遠程操作與本地主控器之間的物理隔離；

云端服務器通過包括微信和微博的公共服務平臺發布家里植物和寵物的當前情況以及水管理系統的狀態。當出現系統異常時，云端服務器還可以主動通過微信聯系家庭成員來進行提醒和報警；