本發(fā)明屬于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的貯水式電熱水器及其溫度控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著人們生活水平的提高和生活節(jié)奏的加快，人們對生活用品不僅僅局限于滿足基本的使用要求，隨著技術(shù)的進步，智能化家居逐步進入人們的生活中，但用于洗澡的熱水器還僅僅局限于能夠簡單的控制加熱，洗澡水的溫度對亞健康人群的身體健康都有著很大的關(guān)系，天氣干燥時，如果溫度過高會容易引起皮膚瘙癢等問題，如果溫度過高，還可能會使全身表皮血管擴張，心腦血流量減少，發(fā)生缺氧，還可能會破壞皮膚的保護層，使其喪失對污染及細菌的抵抗能力，而溫度過低又可能會使人著涼，因此，洗澡水的最佳溫度與室外溫度和濕度都有一定聯(lián)系；另外，電熱水器的加熱需要一定的時間，加熱時用電量相對較大，保溫時用電量相對較小，加熱用電如果在用電高峰期，可能會增加加熱用電費用，加大高峰期用電負擔，因此，可根據(jù)用戶的使用要求結(jié)合相應(yīng)電費標準得出最優(yōu)用電方案；現(xiàn)有熱水器還存在反復(fù)加熱，在熱水器底部容易積垢，對熱水器造成腐蝕的問題，如果長時間不適用，水在熱水器中停留，容易生菌，影響熱水器內(nèi)部衛(wèi)生，而以上這些問題均為得到有效解決。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有問題，提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的貯水式電熱水器及其溫度控制系統(tǒng)。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種基于物聯(lián)網(wǎng)的貯水式電熱水器，包括熱水器設(shè)備本體、傳輸網(wǎng)絡(luò)以及熱水器溫度控制系統(tǒng)；其中，熱水器設(shè)備本體內(nèi)設(shè)有水位測量儀和水溫探測裝置；熱水器溫度控制系統(tǒng)包括戶外環(huán)境檢測裝置、控制模塊、加水裝置和溫度調(diào)節(jié)裝置；

由水位測量儀、水溫探測裝置和戶外環(huán)境檢測裝置所采集的數(shù)據(jù)輸入控制模塊，同時通過通信網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸至上位機；

所述控制模塊通過收集到的數(shù)據(jù)信息與人工設(shè)定的數(shù)據(jù)比較，根據(jù)比較結(jié)果發(fā)送相應(yīng)的控制命令給可編程邏輯控制器，可編程邏輯控制器根據(jù)控制命令控制各裝置工作狀態(tài)；

所述傳輸網(wǎng)絡(luò)為基于zigbee通信協(xié)議的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，上位機接收并處理所得數(shù)據(jù)，方便人們實時查詢并進行相應(yīng)控制。

作為對上述方案的進一步改進，所述戶外環(huán)境檢測裝置包括氣溫檢測模塊和濕度檢測模塊。

作為對上述方案的進一步改進，所述傳輸網(wǎng)絡(luò)和上位機之間還設(shè)有網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)通過sim900模塊與internet網(wǎng)連接，將采集得到的數(shù)據(jù)打包發(fā)送至上位機。

作為對上述方案的進一步改進，所述熱水器設(shè)備本體底部設(shè)有出水口，出水口的啟閉由控制模塊或人工通過上位機控制，可以防止熱水器中長時間存水，保證熱水器設(shè)備內(nèi)的衛(wèi)生。

作為對上述方案的進一步改進，所述上位機為電腦，使用qtcreator設(shè)計圖形界面，用于顯示數(shù)據(jù)以及操作；所述上位機為手機，通過編寫手機app對數(shù)據(jù)檢測結(jié)果、控制進程進行查詢以及控制。

一種基于物聯(lián)網(wǎng)的貯水式電熱水器的溫度控制系統(tǒng)，所述溫度控制系統(tǒng)的工作過程為：通過戶外環(huán)境檢測裝置對室外溫度、濕度進行檢測，檢測結(jié)果輸入控制模塊后與設(shè)定數(shù)據(jù)比對，得出最佳洗澡溫度，根據(jù)用水量需求的預(yù)設(shè)，使加水裝置開始加水，在加水過程中利用水位測量儀檢測熱水器設(shè)備中實時水位，并將實時水位反饋到控制模塊同時通過傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)缴衔粰C，當?shù)竭_設(shè)定水位時，加水裝置停止加水，同時溫度調(diào)節(jié)裝置開始工作，加熱到最佳洗澡溫度后停止加熱開始保溫，直到使用時或人工控制停止加熱或保溫。

作為對上述方案的進一步改進，所述控制模塊可通過設(shè)定系統(tǒng)自動控制或人工通過上位機控制，人工通過上位機控制權(quán)限大于設(shè)定系統(tǒng)自動控制。

作為對上述方案的進一步改進，所述控制模塊還包括安全控制系統(tǒng)，安全控制系統(tǒng)為在出現(xiàn)短路或空加熱等非正常情況時及時斷電，并通過傳輸系統(tǒng)向上位機發(fā)出警示信號，安全控制系統(tǒng)的控制權(quán)限大于人工通過上位機控制。

作為對上述方案的進一步改進，所述溫度控制系統(tǒng)還包括省電模式，通過對各時段電費、熱水器的使用頻率統(tǒng)計分析得出能夠保證使用者能在相應(yīng)時間正常使用的技術(shù)方案，并在各技術(shù)方案中選擇最優(yōu)省電模式作為控制模塊的設(shè)定基礎(chǔ)。

上位機可對采集到的數(shù)據(jù)以及控制模塊的工作進程進行實時記錄，方便使用者進行監(jiān)控和操作，可根據(jù)整個系統(tǒng)做適用于特定使用者的個性化設(shè)置。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點：本發(fā)明中貯水式電熱水器通過智能控制和人工控制相結(jié)合，改變熱水器的使用方式，通過采集到的數(shù)據(jù)計算最佳洗澡溫度，通過與最優(yōu)省電模式相結(jié)合，能在提高使用者洗澡健康程度的前提下節(jié)省用電，通過設(shè)置安全控制系統(tǒng)避免出現(xiàn)安全事故，還能有效避免貯水式電熱水器長時間存水，延長貯水式電熱水器的使用壽命。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的控制示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步說明。

如圖1中所示，一種基于物聯(lián)網(wǎng)的貯水式電熱水器，包括熱水器設(shè)備本體、傳輸網(wǎng)絡(luò)以及熱水器溫度控制系統(tǒng)；其中，熱水器設(shè)備本體內(nèi)設(shè)有水位測量儀和水溫探測裝置；熱水器溫度控制系統(tǒng)包括戶外環(huán)境檢測裝置、控制模塊、加水裝置和溫度調(diào)節(jié)裝置；

由水位測量儀、水溫探測裝置和戶外環(huán)境檢測裝置所采集的數(shù)據(jù)輸入控制模塊，同時通過通信網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸至上位機；

所述控制模塊通過收集到的數(shù)據(jù)信息與人工設(shè)定的數(shù)據(jù)比較，根據(jù)比較結(jié)果發(fā)送相應(yīng)的控制命令給可編程邏輯控制器，可編程邏輯控制器根據(jù)控制命令控制各裝置工作狀態(tài)；

所述傳輸網(wǎng)絡(luò)為基于zigbee通信協(xié)議的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，上位機接收并處理所得數(shù)據(jù)，方便人們實時查詢并進行相應(yīng)控制。

其中，所述戶外環(huán)境檢測裝置包括氣溫檢測模塊和濕度檢測模塊。

其中，所述傳輸網(wǎng)絡(luò)和上位機之間還設(shè)有網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)通過sim900模塊與internet網(wǎng)連接，將采集得到的數(shù)據(jù)打包發(fā)送至上位機。

其中，所述熱水器設(shè)備本體底部設(shè)有出水口，出水口的啟閉由控制模塊或人工通過上位機控制，可以防止熱水器中長時間存水，保證熱水器設(shè)備內(nèi)的衛(wèi)生。

其中，所述上位機為電腦，使用qtcreator設(shè)計圖形界面，用于顯示數(shù)據(jù)以及操作；所述上位機為手機，通過編寫手機app對數(shù)據(jù)檢測結(jié)果、控制進程進行查詢以及控制。

一種基于物聯(lián)網(wǎng)的貯水式電熱水器的溫度控制系統(tǒng)，所述溫度控制系統(tǒng)的工作過程為：通過戶外環(huán)境檢測裝置對室外溫度、濕度進行檢測，檢測結(jié)果輸入控制模塊后與設(shè)定數(shù)據(jù)比對，得出最佳洗澡溫度，根據(jù)用水量需求的預(yù)設(shè)，使加水裝置開始加水，在加水過程中利用水位測量儀檢測熱水器設(shè)備中實時水位，并將實時水位反饋到控制模塊同時通過傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)缴衔粰C，當?shù)竭_設(shè)定水位時，加水裝置停止加水，同時溫度調(diào)節(jié)裝置開始工作，加熱到最佳洗澡溫度后停止加熱開始保溫，直到使用時或人工控制停止加熱或保溫；

所述控制模塊可通過設(shè)定系統(tǒng)自動控制或人工通過上位機控制，人工通過上位機控制權(quán)限大于設(shè)定系統(tǒng)自動控制；

所述控制模塊還包括安全控制系統(tǒng)，安全控制系統(tǒng)為在出現(xiàn)短路或空加熱等非正常情況時及時斷電，并通過傳輸系統(tǒng)向上位機發(fā)出警示信號，安全控制系統(tǒng)的控制權(quán)限大于人工通過上位機控制；

如圖1中所示，系統(tǒng)自動控制為3級控制，人工通過上位機控制為2級控制，安全控制系統(tǒng)為1級控制。

其中，所述溫度控制系統(tǒng)還包括省電模式，通過對各時段電費、熱水器的使用頻率統(tǒng)計分析得出能夠保證使用者能在相應(yīng)時間正常使用的技術(shù)方案，并在各技術(shù)方案中選擇最優(yōu)省電模式作為控制模塊的設(shè)定基礎(chǔ)。

上位機可對采集到的數(shù)據(jù)以及控制模塊的工作進程進行實時記錄，方便使用者進行監(jiān)控和操作，可根據(jù)整個系統(tǒng)做適用于特定使用者的個性化設(shè)置。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。