[發明專利]市政給水管線的智能控制器及市政給水管線運行監控系統

在審

• 申請號: 201710325529.4
• 申請日: 2017-05-10
• 公開（公告）號: CN106950938A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 楊亞龍;謝陳磊;方潛生;謝保;吳文苗;劉為;洪德健;楊先鋒;汪明月;張振亞;朱徐來;吳豪
• 申請（專利權）人: 安徽建筑大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙)34124
• 代理人: 丁瑞瑞

1.一種市政給水管線的智能控制器，其特征在于：包括電源輸出單元、通信接口單元、參數采集單元、數據格式轉換單元、微處理器單元、窄帶物聯網通信單元、閥門電動執行單元；

電源輸出單元分別與各單元連接，為各單元供電；

所述通信接口單元與微處理器單元連接，同時與管線系統中相鄰節點智能控制器中的通信接口單元網絡互連；所述通信接口單元接收所述相鄰節點智能控制器管數據并傳遞給本地智能控制器，同時也將本地數據傳遞給相鄰節點智能控制器；

所述參數采集單元分別與數據格式轉換單元、微處理器單元連接；所述參數采集單元實時采集包括水壓力、水流量、水流速、水質管線參數，并通過所述數據格式轉換單元將各參數信號傳遞給所述微處理器單元；

所述數據格式轉換單元與微處理器單元連接；所述數據格式轉換單元接收所述參數采集單元傳遞的管線參數，并將各參數數據格式統一轉換為所述微處理器能夠自主識別的模式，同時發送所述微處理器單元指令至所述參數采集單元；

所述微處理器單元通過所述通信接口單元與相鄰智能控制器節點組網，同時對所述參數采集單元采集的參數實時分析與處理，并依據所述參數建立給水管線動力與漏損分析模型，發送指令至所述數據格式轉換單元、通信接口單元、窄帶物聯網單元、閥門電動執行單元；

所述窄帶物聯網單元接收所述微處理器單元發送的指令，并通過數據連接實現與用戶數據收發交互；

所述閥門電動執行單元接收所述微處理器單元的指令，按需控制電磁閥的啟閉動作。

2.根據權利要求1所述的一種市政給水管線的智能控制器，其特征在于：所述電源輸出單元包括第一電源輸出模塊、第二電源輸出模塊；所述第一電源輸出模塊分別與所述通信接口單元、數據格式轉換單元、微處理器單元、窄帶物聯網通信單元連接，并分別對各單元提供電壓；所述第二電源輸出模塊分別與所述參數采集單元、閥門電動執行單元連接，并提供電壓。

3.根據權利要求1所述的一種市政給水管線的智能控制器，其特征在于：所述智能控制器的通信接口單元包括網絡數據傳輸模塊、若干個數據接口模塊；所述網絡數據傳輸模塊分別與所述微處理器的組網感知模塊和各數據接口模塊連接，所述各數據接口模塊分別與所述網絡數據傳輸模塊、相鄰智能控制器節點的數據接口模塊連接。

4.根據權利要求1所述的一種市政給水管線的智能控制器，其特征在于：所述參數采集單元包括壓力采集模塊、流量采集模塊、流速采集模塊、水質采集模塊、壓力數據傳輸模塊、流量數據傳輸模塊、流速數據傳輸模塊、水質數據傳輸模塊；所述壓力采集模塊、流量采集模塊、流速采集模塊、水質采集模塊分別采集給水管線中包括水壓力、水流量、水流速、水質參數，并分別通過所述壓力數據傳輸模塊、流量數據傳輸模塊、流速數據傳輸模塊、水質數據傳輸模塊將各參數發送到數據格式轉換單元。

5.根據權利要求1所述的一種市政給水管線的智能控制器，其特征在于：所述數據格式轉換單元包括傳感數據傳輸模塊、多協議數據轉換模塊；所述傳感數據傳輸模塊與傳感數據傳輸模塊連接，并將由多協議數據轉換模塊統一轉換的參數傳遞到傳感數據傳輸模塊。

6.根據權利要求1所述的一種市政給水管線的智能控制器，其特征在于：所述微處理器單元包括時鐘模塊、無線通信傳輸模塊、閥門控制模塊、主控模塊、數據分析與處理模塊、組網感知模塊、傳感數據傳輸模塊、數據存儲模塊,所述主控模塊與微處理器單元的各模塊分別一一連接，所述數據分析與處理模塊接收所述數據存儲模塊傳遞的參數，并依據所述參數建立給水管線動力與漏損分析模型；所述組網感知模塊與所述網絡數據傳輸模塊連接，所述組網感知模塊與相關相鄰節點智能控制器連接，進行自組織智能化組網；所述傳感數據傳輸模塊與數據格式轉換單元連接；所述數據存儲模塊還與所述傳感數據傳輸模塊連接，所述閥門控制模塊與閥門電動執行單元連接。

7.根據權利要求6所述的一種市政給水管線的智能控制器，其特征在于：所述組網感知模塊依據節點任務調度要求，與相關相鄰節點智能控制器連接，運行Gossip算法，進行自組織智能化組網，實現節點間的數據周期更新以及智能化處理。