直飲機遠程監控及智能化網絡客戶管理系統的制作方法
【專利摘要】直飲機遠程監控及智能化網絡客戶管理系統,各臺直飲機利用在線檢測傳感器和儀表設備對水質監測數據進行自動化采集和連續的檢測并將各項數據上傳至后臺運營管理系統。由各水質檢測終端智能管理設備提供接口模塊動態收集的監測資料，并發送到平臺服務器，進行數據的在線分析，通過預設報警值及聯動預案，當監測數據異常觸發報警事件時，系統可快速反應并做出相應決策。
【專利說明】直飲機遠程監控及智能化網絡客戶管理系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及直飲機遠程監控及智能化網絡客戶管理系統。
【背景技術】
[0002]直飲機設備遠程監控及智能化網絡客戶管理系統是一套集成了最新的計算機技術、網絡技術、通信技術及自動測量技術和自動化控制技術于一體的網絡化管理系統。
[0003]本系統是通過企業網或GPRS移動通信網絡將直飲機設備運行狀態數據和水費數據實時傳送到管理中心計算機的一種管理系統，它不僅節省了大量的人力物力，同時也大大加快了數據分析的速度；它與其它收費方式比較，具有建設、運行成本低、網絡穩定、組網簡便、實時性強等優點。
[0004]本系統由運營管理中心計算機、管理軟件、直飲機設備和通信終端四部分組成，采用集散結構，模塊化設計，所有直飲機設備均帶有微處理器，能獨立運行，用戶終端永遠在線，自動發送現場實時數據，而且又能及時響應運營管理中心計算機的查詢和控制指令。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是為了提供直飲機遠程監控及智能化網絡客戶管理系統，以解決上述【背景技術】中提出的問題。
[0006]為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案來實現:
直飲機遠程監控及智能化網絡客戶管理系統，各臺直飲機利用在線檢測傳感器和儀表設備對水質監測數據進行自動化采集和連續的檢測并將各項數據上傳至后臺運營管理系統。由各水質檢測終端智能管理設備提供接口模塊動態收集的監測資料，并發送到平臺服務器，進行數據的在線分析，通過預設報警值及聯動預案，當監測數據異常觸發報警時，系統可快速反應并做出相應決策；
(I)遠程設備監控和充值收費485總線或GPRS通信終端定時將現場直飲機設備水費采集的數據通過信號線或移動通信網絡上傳到運營管理中心計算機，系統通過對上傳的數據進行分析，自動生成各種報表并繪制各種曲線或棒圖，管理人員可以及時掌握用戶的能源消耗狀況，為生產、管理、收費和決策提供及時可靠的信息。
[0007](2)損耗管理系統會自動計算水濾芯損耗，對于監控水濾芯超過合理的損耗范圍，系統會報警提示，以方便管理人員及早進行更換避免影響水質與健康；
(3)告警管理對于各測量點測量數據出現異常情況，如漏水、漏電、流量超限等情況，系統會自動報警提示，也可短信通知主要管理人員，以便及時發現問題；
(4)遠程控制現場水費可設置通訊控制模塊，模塊可以接受運營管理中心計算機傳來的指令打開或者關閉閥門或繼電器，從而實現遠程實時控制功能；
(5)帳單管理系統可以根據統計的數據計算費用并生成用戶結算帳單；對于預付費用可生成消費清單，以方便用戶對帳；還可生成充值明細帳單，以方便管理部門財務對帳，
(6)預付費管理將預付費金額輸入運營管理中心計算機，系統每天結算一次費用，從預付費中扣除，余額不足時提醒用戶，余額為零時遠程關斷，這種方式對于加強客戶收費管理功能具有無可替代的優勢；
(7)系統通訊模式組成遠程收費智能監控系統的通訊模式采用有線和無線通訊網絡兩種模式。近距離數據通信采用無線模式，遠距離通過一根屏蔽雙絞線可以把1.2千米內所有的數據采集單元并聯到一起，通過RS232/485轉換卡直接與企業網相聯再通過互連網與控制中心IPC連接，它具有實時性強，通訊穩定可靠，運行費用低等優點；遠距離數據通信利用互聯網鏈接。直飲設備終端一開機就能自動附著到局域網絡上，并與工控機IPC建立通信鏈路，隨時收發直飲機設備的數據，具有很高的實時性；
(8)系統軟件組成服務器ICP采用WINDOWS操作系統，以C/C++語言開發，支持Oracle、Sybase、SQL Server等多種數據庫，支持TCP/IP網絡協議。系統軟件是整個系統的“大腦”，收費命令的發出，數據的接收，數據的處理、顯示、費用結算、歷史數據查詢等等功能均由管理軟件來實現。系統數據庫的建立，各種參數的設置，故障的分析等等也均由系統軟件來完成，系統基于WINDOWS瀏覽器風格的數據瀏覽窗口，可直觀的查詢數據庫中的數據內容，各監測點的運行情況一目了然。中文圖形使得直飲設備監控軟件具備良好的人機界面，操作直觀，簡便并且靈活性強等特點，用戶只須很短的時間即可掌握全部的操作方法。
[0008]無線傳感器網絡的數據傳輸是一個從下至上的數據上傳和從上而下的命令下達傳輸過程。數據傳輸協議的設計方法是由下而上，從數據源出發，設定完整的數據幀結構，實現ZIGBEE網絡節點通信機制和遠程網絡通信機制。從下而上的數據主要有命令請求、采集數據、路由表和鄰居表。設計數據傳輸通信協議的首要問題是設計數據幀結構，然后設計信息協議處理模塊。在TI提供的ZIGBEE協議棧中，要實現一個簡單的傳輸協議及其測試調試過程需要具備以下條件:
1.在計算機上實現串口通信程序，以便計算機通過RS-232串口經過電平轉換后與嵌入式芯片上UART接口實現通信。
[0009]2.ZIGBEE協議棧程序中UART接口通信的實現，要保證能和計算機串口通信程序傳遞的任何消息。
[0010]3.在ZIGBEE協議棧程序中實現各種事件處理:UART接口中斷出發事件、內部時鐘觸發事件、ZIGBEE網絡通信觸發事件，即用各類事件觸發的函數來獲得接收到的信息，然后進行相應的處理。
[0011]4.實現計算機串口通信程序的信息顯示、解析以及各項命令下達操作。
[0012]有了以上4點，就可以對無線傳感器網絡節點與匯聚節點的通信、匯聚節點的UART接口通信進行程序設計與測試。
[0013]系統應用的現實意義
1、改變傳統的管理模式
通過遠程智能化收費監控管理系統，首先可以改變傳統的人工管理模式，大大降低工作人員的勞動強度，避免數據匯送不及時，數據可信度低等人為因素，完全能夠實現每天一表(日報表、月報表自動生成)，為以后的生產分析提供科學依據。
[0014]2、實時監測終端直飲機網的運行狀態
實時了解終端直飲機設備運行情況，通過遠程數據獲取，工作人員可以隨時掌握整個網絡的運行情況，也可根據終端用戶的要求，適時控制直飲機設備運行狀態。
[0015]3、降低風險，工作人員的工作有針對性，提高經濟效益
通過遠程數據采集系統，工作人員可及時發現終端直飲機設備的跑冒滴漏，降低客戶使用設備風險，工作人員有針對性的檢查引水設備，節省人力，提高經濟效益。
[0016]4、降低管理成本，提高經濟效益
遠程智能監控數據采集管理系統可實現24小時全天候監控，可及時發現問題反饋給管理人員，大大減輕了工作人員的工作負荷，降低企業生產成本和管理成本。
[0017]由此可見，通過遠程收費監控系統，不僅可以提高企業經營管理水平，而且可以深挖企業內部潛力，降低生產成本和管理成本，提高企業經濟效益。
[0018]工作原理
遠程智能收費監控管理系統主要由流量計量水費、移動通訊網絡、工控機IPC及管理軟件組成。計算水費采集流量信號計算顯示，計算水費通過有線和無線網絡相結合和IPC鏈接，根據IPC的指令把數據上傳給工控機。工控機完成所有參數存貯、實時趨勢跟蹤、歷史趨勢分析、自動生成日報、月報、曲線、故障報警，既能實時監測直飲機終端設備網運行狀況又能進行數據采集。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明飲水機傳感系統流程圖。
[0020]圖2為本發明飲水機數據采集系統圖。
[0021]圖3為本發明控制系統圖。
【具體實施方式】
[0022]為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。
[0023]直飲機遠程監控及智能化網絡客戶管理系統，各臺直飲機、利用在線檢測傳感器和儀表設備對水質監測數據進行自動化采集、連續的檢測并將各項數據上傳至后臺運營管理系統。由各水質檢測終端智能管理設備提供接口模塊動態收集的監測資料，并發送到平臺服務器，進行數據的在線分析，通過預設報警值及聯動預案，當監測數據異常觸發報警事件時,系統可快速反應并做出相應決策；
(1)遠程設備監控和充值收費485總線或GPRS通信終端定時將現場直飲機設備水費采集的數據通過信號線或移動通信網絡上傳到運營管理中心計算機，系統通過對上傳的數據進行分析，自動生成各種報表并繪制各種曲線或棒圖，管理人員可以及時掌握用戶的能源消耗狀況，為生產、管理、收費和決策提供及時可靠的信息；
(2)損耗管理系統會自動計算水濾芯損耗，對于監控水濾芯超過合理的損耗范圍，系統會報警提示，以方便管理人員及早進行更換避免影響水質與健康；
(3)告警管理對于各測量點測量數據出現異常情況，如漏水、漏電、流量超限等情況，系統會自動報警提示，也可短信通知主要管理人員，以便及時發現問題；
(4)遠程控制現場水費可設置通訊控制模塊，模塊可以接受運營管理中心計算機傳來的指令打開或者關閉閥門或繼電器，從而實現遠程實時控制功能；(5)帳單管理系統可以根據統計的數據計算費用并生成用戶結算帳單；對于預付費用可生成消費清單，以方便用戶對帳，還可生成充值明細帳單，以方便管理部門財務對帳；
(6)預付費管理將預付費金額輸入運營管理中心計算機，系統每天結算一次費用，從預付費中扣除，余額不足時提醒用戶，余額為零時遠程關斷，這種方式對于加強客戶收費管理功能具有無可替代的優勢；
(7)系統通訊模式組成遠程收費智能監控系統的通訊模式采用有線和無線通訊網絡兩種模式。近距離數據通信采用無線模式，遠距離通過一根屏蔽雙絞線可以把1.2千米內所有的數據采集單元并聯到一起，通過RS232/485轉換卡直接與企業網相聯再通過互連網與控制中心IPC連接，它具有實時性強，通訊穩定可靠，運行費用低等優點；遠距離數據通信利用互聯網鏈接。直飲設備終端一開機就能自動附著到局域網絡上，并與工控機IPC建立通信鏈路，隨時收發直飲機設備的數據，具有很高的實時性；
(8)系統軟件組成服務器ICP采用WINDOWS操作系統，以C/C++語言開發，支持Oracle、Sybase、SQL Server等多種數據庫，支持TCP/IP網絡協議。系統軟件是整個系統的“大腦”，收費命令的發出，數據的接收，數據的處理、顯示、費用結算、歷史數據查詢等等功能均由管理軟件來實現。系統數據庫的建立，各種參數的設置，故障的分析等等也均由系統軟件來完成。
[0024]無線傳感器網絡的數據傳輸是一個從下至上的數據上傳和從上而下的命令下達傳輸過程。數據傳輸協議的設計方法是由下而上，從數據源出發，設定完整的數據幀結構，實現ZIGBEE網絡節點通信機制和遠程網絡通信機制。從下而上的數據主要有命令請求、采集數據、路由表和鄰居表。設計數據傳輸通信協議的首要問題是設計數據幀結構，然后設計信息協議處理模塊。在TI提供的ZIGBEE協議棧中，要實現一個簡單的傳輸協議及其測試調試過程需要具備以下條件:
1.在計算機上實現串口通信程序，以便計算機通過RS-232串口經過電平轉換后與嵌入式芯片上UART接口實現通信。
[0025]2.ZIGBEE協議棧程序胡總UART接口通信的實現，要保證能和計算機串口通信程序傳遞的任何消息。
[0026]3.在ZIGBEE協議棧程序中實現各種事件處理:UART接口中斷出發事件、內部時鐘觸發事件、ZIGBEE網絡通信觸發事件，即用各類事件觸發的函數來獲得接收到的信息，然后進行相應的處理。
[0027]4.實現計算機串口通信程序的信息顯示、解析以及各項命令下達操作。
[0028]有了以上4點，就可以對無線傳感器網絡節點與匯聚節點的通信、匯聚節點的UART接口通信進行程序設計與測試。
[0029]以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征及本發明的優點，本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內，本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.直飲機遠程監控及智能化網絡客戶管理系統，其特征在于:各臺直飲機利用在線檢測傳感器和儀表設備對水質監測數據進行自動化采集和連續的檢測并將各項數據上傳至后臺運營管理系統，由各水質檢測終端智能管理設備提供接口模塊動態收集的監測資料，并發送到平臺服務器，進行數據的在線分析，通過預設報警值及聯動預案，當監測數據異常觸發報警事件時，系統可快速反應并做出相應決策；(1)遠程設備監控和充值收費485總線或GPRS通信終端定時將現場直飲機設備水費采集的數據通過信號線或移動通信網絡上傳到運營管理中心計算機，系統通過對上傳的數據進行分析，自動生成各種報表并繪制各種曲線或棒圖，管理人員可以及時掌握用戶的能源消耗狀況，為生產、管理、收費和決策提供及時可靠的信息；(2)損耗管理系統會自動計算水濾芯損耗，對于監控水濾芯超過合理的損耗范圍，系統會報警提示，以方便管理人員及早進行更換，進而避免影響水質與健康；(3)告警管理對于各測量點測量數據出現異常情況，如漏水、漏電、流量超限等情況，系統會自動報警提示，也可短信通知主要管理人員，以便及時發現問題；(4)遠程控制現場水費可設置通訊控制模塊，模塊可以接受運營管理中心計算機傳來的指令打開或者關閉閥門或繼電器，從而實現遠程實時控制功能；(5)帳單管理系統可以根據統計的數據計算費用并生成用戶結算帳單；對于預付費用可生成消費清單，以方便用戶對帳，還可生成充值明細帳單，以方便管理部門的財務對帳；(6)預付費管理將預付費金額輸入運營管理中心計算機，系統每天結算一次費用，從預付費中扣除，余額不足時提醒用戶，余額為零時遠程關斷，這種方式對于加強客戶收費管理功能具有無可替代的優勢；(7)系統通訊模式組成遠程收費智能監控系統的通訊模式采用有線和無線通訊網絡兩種模式，近距離數據通信采用無線模式，遠距離通過一根屏蔽雙絞線可以把1.2千米內所有的數據采集單元并聯到一起，通過RS232/485轉換卡直接與企業網相聯再通過互連網與控制中心IPC連接，它具有實時性強，通訊穩定可靠，運行費用低等優點；遠距離數據通信利用互聯網鏈接，直飲設備終端一開機就能自動附著到局域網絡上，并與工控機IPC建立通信，隨時收發直飲機設備的數據，具有很高的實時性；(8)系統軟件組成服務器ICP采用WINDOWS操作系統，以C/C++語言開發，支持Oracle、Sybase、SQL Server等多種數據庫，支持TCP/IP網絡協議，系統軟件是整個系統的“大腦”，收費命令的發出，數據的接收，數據的處理、顯示、費用結算、歷史數據查詢等等功能均由管理軟件來實現，系統數據庫的建立，各種參數的設置，故障的分析等等也均由系統軟件來完成。
【文檔編號】G08C17/02GK103616883SQ201310690324
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月16日 優先權日:2013年12月16日
【發明者】章步青 申請人:上海激浪環保科技有限公司