[发明专利]一种基于物联网技术的智能水箱监控系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于物联网技术的智能水箱监控系统和方法，属于水箱的水质监控技术领域。

背景技术

目前我们国家的高楼用水，二楼以上都是由水箱加压之后进入到每个楼层的，即二次加压供水。这些水箱里存储的水跟居民的日常生活息息相关，所以水箱的水质问题一直是人们所关心和担心的。由于水箱的容积较大，清洗不便，再加上国家目前对这些水箱也没有任何的相关监督和检测机制。这些水箱存在着诸多问题，(1)水箱封闭不密，导致水中氯含量降低，容易受细菌污染及受虫蚁等侵袭，最终水质变坏，影响居民的健康。(2)许多小区里的水箱每半年甚至一年清洗一次，远低于每月进行多次清洗的要求。如今处处高楼林立，问题更是凸显，政府部门每年都会不停接到居民关于水质的各种投诉。

我国《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》对饮用水的成分做了详细严格的规定，包括微生物、金属含量、盐含量等，从感官性状进行限制，包括色度、浑浊度等。当水质发生二次供水污染时，其中含有的有机物及一些还原性无机物会与氯发生氧化还原反应，因而余氯易被耗尽，无法确保氯化消毒的效果，引起二次供水中细菌总数和总大肠菌群数超标，从而引发肠道传染病。

如何提供居民优质的饮用水成为一个迫切需要解决的问题，而且尚无一个很好的解决办法。如果能够建立智慧城市水箱管理系统，提高小区内各个水箱的智能化和信息化水平，便能有效的解决上述问题。

发明内容

基于两个问题，一、政府部门没有相关监督和监管机制，无法及时了解居民用水情况；二、传统技术手段清理水箱工作量大，清洗周期长，水箱无法长时间保持干净。本发明针对上述问题，提供一种基于物联网技术的智能水箱监控系统和方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案一如下：一种基于物联网技术的智能水箱监控系统，包括数据库系统，检测模块、控制模块、供电模块、执行模块和监测模块，其中：

所述数据库系统内存社区内不同楼宇的各个水箱的物理地址；

所述检测模块安装在水箱中，用于检测水体的各项指标数据，并通过有线或无线通讯模块将数据传输给控制模块；

所述控制模块包括MCU，对检测模块收集到的各项指标数据进行处理，并通过无线通讯模块将数据传输给监测模块；

所述监测模块包括服务总台和手机端，所述服务总台通过有线或无线通讯模块从数据库系统匹配得到各个水箱的物理地址并对各个水箱进行监控；服务总台对接收到的数据进行分析处理后通过无线模块传输给手机端；

所述执行模块包括设置在水箱上的超声波清洗枪、与水箱连接的消毒箱和水泵；所述控制模块通过有线或无线通讯模块向执行模块输出命令；

所述供电模块通过电源转换模块与MCU连接，为整个监控系统提供电能。

上述技术方案将传统的水箱结合MCU，引入数据库系统，构成系统前端，通过水质指标数据的采集-分析-传输给服务总台和手机端，构成系统后端，系统前端和后端一体构成基于物联网技术的智能水箱监控系统，监测水质情况。通过设置超声波清洗枪、与水箱连接的消毒箱和水泵，及时地对水箱内变差的水质进行净化处理。因此，本发明实现了水质监测和净化为一体的结合。

本发明进一步设置为，服务总台向手机端传输数据利用的无线模块包括 GSM模块、LORA模块、NB模块和2.4Gzigbee模块。

本发明进一步设置为，所述超声波清洗枪上设有超声发生器，所述消毒箱上设有消毒口开关，所述水泵上设有电磁阀门。

通过超声发生器能启动超声波清洗枪进行清洗，消毒口开关控制消毒箱的开关，进而控制消毒箱内的消毒液(含氯)的进入和进入量，电磁阀门控制水泵的开关，进而控制水的进入和进入量。

本发明进一步设置为，所述执行模块还包括清洗控制单元、消毒控制单元、进水控制单元，所述清洗控制单元连接着超声发生器，所述消毒控制单元连接着消毒口开关，所述进水控制单元连接着电磁阀门。

本发明进一步设置为，所述供电模块为兼容市电或太阳能电池。

本发明进一步设置为，所述检测模块包括浊度检测模块、温度检测模块、 pH检测模块、电导率检测模块和/或氯含量检测模块。

水质变化，无论是微生物或悬浮物增加，浊度都会增加，水体含有物质多样后，水体的电导率、氯含量和pH都会发生变化。气候温度变化对水质会产生明显影响。所以在使用时，最好同时使用浊度检测模块、温度检测模块、电导率检测模块和氯含量检测模块，辅助的，可以使用pH检测模块。

本发明进一步设置为，所述服务总台包括：

分析模块，对接收到的数据进行分析处理；