一種大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制系統(tǒng)，其由上位計(jì)算機(jī)和/或服務(wù)器、計(jì)算機(jī)智能控制軟件包和大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器組成。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用單總線溫度采樣，用軟件倍頻的技術(shù)解決CPU內(nèi)部計(jì)數(shù)器丟失脈沖的問(wèn)題，采用內(nèi)嵌仿人智能控制算法，采用閥門(mén)開(kāi)度監(jiān)測(cè)電路設(shè)計(jì)，內(nèi)嵌以太網(wǎng)通訊模塊、WI-FI無(wú)線通信模塊、ZigBee自組網(wǎng)絡(luò)無(wú)線通信模塊，采用多CPU設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)，節(jié)約了成本，簡(jiǎn)化了調(diào)試；提升了該產(chǎn)品的實(shí)用性和技術(shù)的先進(jìn)性。
【專利說(shuō)明】一種大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)、單片機(jī)嵌入技術(shù)和人工智能控制【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]水利水電工程大體積混凝土的通水冷卻降溫，是解決水利水電工程大壩混凝土水化熱引起的溫度應(yīng)力和達(dá)到設(shè)計(jì)要求的封拱灌漿溫度必須采取的技術(shù)措施。水利水電工程通水冷卻技術(shù)復(fù)雜，為工程建設(shè)設(shè)計(jì)與研究重要內(nèi)容，目前通水冷卻的監(jiān)控為人工記錄，然后根據(jù)記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行人工調(diào)控。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的主要是針對(duì)水電站大壩建設(shè)中大壩大體積混凝土冷卻通水參數(shù)監(jiān)測(cè)及程序降溫的需要，提供一種大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制系統(tǒng)。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是按照以下技術(shù)方案實(shí)施的:
[0005]一種大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制系統(tǒng)，由上位計(jì)算機(jī)和/或服務(wù)器、計(jì)算機(jī)智能控制軟件包和大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器組成。
[0006]進(jìn)一步，大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器包括多個(gè)CPU組成的單總線溫度傳感器溫度采集系統(tǒng)、脈沖式或標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)式流量計(jì)冷卻液體流量值采集系統(tǒng)、4-20MA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)電動(dòng)閥門(mén)開(kāi)度值采集系統(tǒng)、控制電動(dòng)閥門(mén)開(kāi)度的控制系統(tǒng)。
[0007]進(jìn)一步，根據(jù)權(quán)利要求2所述的大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述多個(gè)CPU組成的單總線溫度傳感器溫度采集系統(tǒng)選用一個(gè)單片集成電路上集成多個(gè)1-WIRE通道的單總線驅(qū)動(dòng)器器件，其次采用單總線溫度傳感器的驅(qū)動(dòng)器的一個(gè)1-WIRE通道只掛一個(gè)單總線溫度傳感器；所述脈沖式或標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)式流量計(jì)冷卻液體流量值采集系統(tǒng)利用軟件倍頻采集脈沖流量；所述大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器的每一個(gè)電動(dòng)閥門(mén)的輸出控制通道內(nèi)嵌入仿人智能控制算法；所述4-20MA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)電動(dòng)閥門(mén)開(kāi)度值采集系統(tǒng)是將一路420MA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)整型放大器與可控的模擬開(kāi)關(guān)電路相結(jié)合，則輸入的8路模擬信號(hào)先通過(guò)各路的可控的模擬開(kāi)關(guān)電路，再到一個(gè)共用的4-20MA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)整型放大器。
[0008]進(jìn)一步，所述大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器包括8路大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器和單電動(dòng)閥門(mén)大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器。
[0009]進(jìn)一步，所述8路大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器具有24個(gè)單總線溫度傳感器的溫度采集電路、8個(gè)流量數(shù)據(jù)的采集電路、8個(gè)電動(dòng)閥門(mén)開(kāi)度值的采集電路、8路電動(dòng)閥門(mén)開(kāi)度控制輸出的電路、內(nèi)嵌的以太網(wǎng)和W1-FI無(wú)線模塊，8路大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器和上位計(jì)算機(jī)和/或服務(wù)器之間通過(guò)W1-FI無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信。
[0010]進(jìn)一步，所述單電動(dòng)閥門(mén)大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器具有3個(gè)單總線溫度傳感器的溫度采集電路、I個(gè)流量數(shù)據(jù)的采集電路、I個(gè)電動(dòng)閥門(mén)開(kāi)度值的采集電路、I路電動(dòng)閥門(mén)開(kāi)度控制輸出的電路、內(nèi)嵌的以太網(wǎng)模塊或ZigBee模塊，又增加一個(gè)主控器，主控器中也內(nèi)嵌ZigBee模塊和W1-FI無(wú)線模塊，主控器和上位計(jì)算機(jī)和/或服務(wù)器之間通過(guò)W1-FI無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信。
[0011]進(jìn)一步，所述每一個(gè)8路大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器內(nèi)設(shè)計(jì)了 22個(gè)CPU,以太網(wǎng)接口或者W1-FI網(wǎng)接口電路中設(shè)計(jì)了三個(gè)CPU，其中接口 CPU與主CPU、定時(shí)CPU、主控器部分的主控器主CPU連接成內(nèi)部星型通信系統(tǒng)，主控器中的從CPU與單總線溫度采樣主CPU、閥門(mén)開(kāi)度監(jiān)測(cè)主CPU、流量采樣主CPU、閥門(mén)控制主CPU組成內(nèi)部星型通信系統(tǒng)，單總線溫度采樣主CPU與它的從CPU組成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。閥門(mén)開(kāi)度監(jiān)測(cè)電路的兩個(gè)CPU、閥門(mén)開(kāi)度控制電路的兩個(gè)CPU、同樣組成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，所有的內(nèi)部CPU的通訊系統(tǒng)都可以使用RS232接口、SPI接口、I2C接口進(jìn)行相互通信。
[0012]進(jìn)一步，所述每一個(gè)單閥門(mén)大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器內(nèi)設(shè)計(jì)了 2個(gè)CPU,兩個(gè)CPU點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，且增設(shè)一個(gè)ZigBee主控器，主控器連接128個(gè)ZigBee從機(jī)，ZigBee主控器內(nèi)設(shè)計(jì)了三個(gè)CPU，主控器內(nèi)的接口 CPU與每一個(gè)單閥門(mén)大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器內(nèi)的主CPU、主控器中的主CPU、定時(shí)CPU共同組成星型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在主控器中，定時(shí)CPU電路采用I2C接口，接口 CPU和定時(shí)CPU以及主CPU之間的通信可以采用RS232、SPI或其它的通用接口，主CPU與上位計(jì)算機(jī)的接口采用W1-FI無(wú)線接口。
[0013]進(jìn)一步，所述每一個(gè)單閥門(mén)大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器直接安裝在電動(dòng)閥門(mén)上，ZigBee主控器通過(guò)ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與每一個(gè)單閥門(mén)大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器聯(lián)接。
[0014]進(jìn)一步，所述計(jì)算機(jī)智能控制軟件包包括了 W1-FI無(wú)線通信系統(tǒng)，可以和大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器進(jìn)行基于W1-FI的雙向通信。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:
[0016]1、采用單總線溫度采樣，節(jié)省了找尋ROM碼和配置ROM碼的繁復(fù)的工作量，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)，節(jié)約了使用的器件數(shù)量，提高了單總線溫度傳感器溫度采樣的可靠性；
[0017]2、用軟件倍頻的技術(shù)解決CPU內(nèi)部計(jì)數(shù)器丟失脈沖的問(wèn)題；
[0018]3、采用內(nèi)嵌仿人智能控制算法，利用大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器的該通道的采樣數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算輸出控制量，自動(dòng)控制電動(dòng)閥門(mén)的輸出，達(dá)到混凝土自動(dòng)降溫控制的目的；
[0019]4、采用閥門(mén)開(kāi)度監(jiān)測(cè)電路設(shè)計(jì)，節(jié)省了 7路4-20MA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)整型放大器及其副加器件，還節(jié)省了 7倍的調(diào)試時(shí)間。實(shí)踐證明本發(fā)明轉(zhuǎn)換精度達(dá)到了滿度值的千分之一，減小了電路占用面積，節(jié)約了成本，簡(jiǎn)化了調(diào)試；
[0020]5、內(nèi)嵌以太網(wǎng)通訊模塊、W1-FI無(wú)線通信模塊、ZigBee自組網(wǎng)絡(luò)無(wú)線通信模塊，將先進(jìn)的無(wú)線通信技術(shù)內(nèi)嵌在產(chǎn)品中，提升了該產(chǎn)品的實(shí)用性和技術(shù)的先進(jìn)性。
[0021]6、采用多CPU設(shè)計(jì)方法有利于降低設(shè)計(jì)難度，提高新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)速度。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中上位計(jì)算機(jī)和/或服務(wù)器與8路大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明實(shí)施例中上位計(jì)算機(jī)和/或服務(wù)器與ZigBee自組無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信示意圖；
[0024]圖3為本發(fā)明實(shí)施例中8路大體積混凝土冷卻通水智能控制器多CPU設(shè)計(jì)示意圖；
[0025]圖4為本發(fā)明實(shí)施例中單閥門(mén)大體積混凝土冷卻通水智能控制器內(nèi)部多CPU設(shè)計(jì)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，在此發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說(shuō)明用來(lái)解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0027]實(shí)施例1
[0028]原有技術(shù)單總線溫度采樣的用法是在一條1-WIRE總線上掛有多個(gè)單總線溫度傳感器元件，為了區(qū)分現(xiàn)在采集哪一個(gè)單總線溫度傳感器的溫度值，必須先發(fā)送表征某個(gè)單總線溫度傳感器唯一性的64位ROM碼，才能正確的采集那一個(gè)單總線溫度傳感器的溫度值。
[0029]而本發(fā)明首先選用一個(gè)單片集成電路上集成多個(gè)1-WIRE通道的單總線驅(qū)動(dòng)器器件，其次采用單總線溫度傳感器的驅(qū)動(dòng)器的一個(gè)1-WIRE通道只掛一個(gè)單總線溫度傳感器器件的方法，那么，在采樣溫度時(shí)就不用先將64位ROM碼發(fā)給單總線溫度傳感器的驅(qū)動(dòng)器，然后才能讀出單總線溫度傳感器內(nèi)存中的18字節(jié)的溫度參數(shù)。因此也就不用先進(jìn)行讀出單總線溫度傳感器的64位ROM碼，再放入產(chǎn)品存儲(chǔ)器中備用的工作。只需選中單總線驅(qū)動(dòng)器的某個(gè)1-WIRE通道，直接讀取該通道上的單總線溫度傳感器的溫度值即可。本發(fā)明創(chuàng)新技術(shù)節(jié)省了找尋ROM碼和配置ROM碼的繁復(fù)的工作量，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)，節(jié)約了使用的器件數(shù)量，提高了單總線溫度傳感器溫度采樣的可靠性。
[0030]本發(fā)明的重要實(shí)用價(jià)值是:如果工程現(xiàn)場(chǎng)的某個(gè)單總線溫度傳感器元件損壞，需要更換一個(gè)新的元件，或者變換某個(gè)單總線溫度傳感器元件采樣的位置，采用本發(fā)明的方法，立即就可以采集該點(diǎn)的溫度值，而不需要處理有關(guān)ROM碼的繁復(fù)動(dòng)作。
[0031]對(duì)于脈沖式流量計(jì)的采樣，原來(lái)的技術(shù)是:由CPU內(nèi)部計(jì)數(shù)器通過(guò)I/O 口記錄脈沖個(gè)數(shù)，得出流量的值。這樣的技術(shù)每次計(jì)數(shù)不可避免的會(huì)丟失一個(gè)或兩個(gè)計(jì)數(shù)脈沖。如果想克服這個(gè)問(wèn)題必須在硬件電路上加以改進(jìn)，本發(fā)明用軟件倍頻的技術(shù)解決CPU內(nèi)部計(jì)數(shù)器丟失脈沖的問(wèn)題。
[0032]由于混凝土澆注現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境非常惡劣，流量計(jì)或?qū)Ь€接插件經(jīng)常進(jìn)水引起短路，燒毀流量采樣電路。因此本發(fā)明中專門(mén)設(shè)計(jì)了一個(gè)專供流量計(jì)電路的過(guò)流保護(hù)電路，將流量計(jì)供電電源單獨(dú)分離出來(lái)，通過(guò)流量計(jì)的過(guò)流保護(hù)電路，限制所有的流量計(jì)的總電流為一個(gè)范圍，如:600或800MA。超過(guò)了這個(gè)范圍,立即自動(dòng)斷開(kāi)流量計(jì)電源，并由相應(yīng)的指示燈顯示流量計(jì)電源的開(kāi)或斷的狀態(tài)，指示工作人員及時(shí)處理流量計(jì)或?qū)Ь€接插件進(jìn)水短路工況，并有效的保護(hù)了流量采樣電路。
[0033]本發(fā)明為了解決大體積混凝土溫度控制中的控制方法和解決相臨的大體積混凝土溫度控制對(duì)象的藕合問(wèn)題，特將仿人智能控制算法嵌入大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器的每一個(gè)電動(dòng)閥門(mén)的輸出控制通道。利用大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器的該通道的采樣數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算輸出控制量，自動(dòng)控制電動(dòng)閥門(mén)的輸出，達(dá)到混凝土自動(dòng)降溫控制的目的。
[0034]本發(fā)明將一路4-20MA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)整型放大器與可控的模擬開(kāi)關(guān)電路相結(jié)合,則輸入的8路模擬信號(hào)先通過(guò)各路的可控的模擬開(kāi)關(guān)電路，再到一個(gè)共用的4-20MA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)整型放大器。這樣設(shè)計(jì)節(jié)省了 7路4-20MA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)整型放大器及其副加器件，還節(jié)省了 7倍的調(diào)試時(shí)間。實(shí)踐證明本發(fā)明轉(zhuǎn)換精度達(dá)到了滿度值的千分之一，減小了電路占用面積，節(jié)約了成本，簡(jiǎn)化了調(diào)試。
[0035]本發(fā)明的大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制系統(tǒng)中除了 8路大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器和單電動(dòng)閥門(mén)大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器之外還有一個(gè)重要的組成部分就是計(jì)算機(jī)智能控制軟件包。
[0036]這個(gè)大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)智能控制軟件包使用當(dāng)前最先進(jìn)的WPF開(kāi)發(fā)工具，所開(kāi)發(fā)的用戶界面豐富多彩，并且非常實(shí)用。計(jì)算機(jī)智能控制軟件包包括了 W1-FI無(wú)線通信系統(tǒng)，可以和大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器進(jìn)行基于W1-FI的雙向通信。在自動(dòng)的狀態(tài)下，定時(shí)發(fā)出數(shù)據(jù)采集命令，接收采集到的數(shù)據(jù)，保存到數(shù)據(jù)庫(kù)。在計(jì)算機(jī)顯示屏目上根據(jù)用戶的要求顯示各種數(shù)據(jù)圖表、報(bào)表。并根據(jù)對(duì)采樣數(shù)據(jù)的分析和控制算法對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的電動(dòng)閥門(mén)進(jìn)行控制。從而達(dá)到對(duì)冷卻液體流量的控制，實(shí)現(xiàn)大體積澆注混凝土冷卻降溫的目的。
[0037]在手動(dòng)的狀態(tài)下，可以查詢系統(tǒng)各部分的工作狀況，便于及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。
[0038]另外該計(jì)算機(jī)智能控制軟件包還可以與dndroid平板電腦移動(dòng)數(shù)據(jù)終端通過(guò)W1-FI無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信，使用戶在現(xiàn)場(chǎng)使用dndroid平板電腦操控總控室的電腦，達(dá)到用戶在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視采樣數(shù)據(jù)和控制電動(dòng)閥門(mén)的目的。給用戶帶來(lái)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控的極大方便。
[0039]實(shí)施例2
[0040]如圖1所示，8路大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器和上位計(jì)算機(jī)之間通過(guò)W1-FI無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信，8路大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器內(nèi)嵌入了以太網(wǎng)通訊模塊和W1-FI無(wú)線通信模塊。上位計(jì)算機(jī)可以使用W1-FI無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與8路大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器通信；發(fā)布各項(xiàng)命令；采集大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器采集的多種大量數(shù)據(jù)；自主控制各個(gè)電動(dòng)閥門(mén)的輸出。
[0041]如圖2所示，單電動(dòng)閥門(mén)大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器內(nèi)嵌入了 W1-FI無(wú)線通信模塊或者ZigBee模塊，附加的一個(gè)主控器內(nèi)嵌ZigBee主模塊，主控器與單電動(dòng)閥門(mén)大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器組成ZigBee自組網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。上位計(jì)算機(jī)可以使用W1-FI無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與主控制器通信。發(fā)布各項(xiàng)命令；采集各個(gè)單電動(dòng)閥門(mén)大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器采集的多種大量數(shù)據(jù)；自主控制各個(gè)電動(dòng)閥門(mén)的輸出。
[0042]如圖3所示，8路大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器內(nèi)有一個(gè)W1-FI無(wú)線網(wǎng)接口模塊電路、和主控器電路及24個(gè)單總線溫度傳感器的溫度采集電路、8個(gè)流量數(shù)據(jù)的采集電路、8個(gè)電動(dòng)閥門(mén)開(kāi)度值的采集電路、還有8路電動(dòng)閥門(mén)開(kāi)度控制輸出的電路。
[0043]主控器電路及24個(gè)單總線溫度傳感器的溫度采集電路、8個(gè)流量數(shù)據(jù)的采集電路、8個(gè)電動(dòng)閥門(mén)開(kāi)度值的采集電路、還有8路電動(dòng)閥門(mén)開(kāi)度控制輸出的電路組成了 8路大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器的主體。W1-FI無(wú)線網(wǎng)接口模塊電路是8路大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器的主體和上位計(jì)算機(jī)W1-FI無(wú)線網(wǎng)通信接口。除此之外，還具有自動(dòng)定時(shí)發(fā)送采集命令，收集所有采樣值的功能。當(dāng)這個(gè)W1-FI無(wú)線網(wǎng)接口模塊電路和一個(gè)8路大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器的主體連接的時(shí)后組成的產(chǎn)品就是8路大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器。當(dāng)這個(gè)W1-FI無(wú)線網(wǎng)接口模塊電路和多個(gè)8路大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器的主體連接，就可以組成16路、24路、32路、48路、56路、64路大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器產(chǎn)品。
[0044]計(jì)算機(jī)智能控制軟件包可以按照不同的系列產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)置。
[0045]每一個(gè)8路大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器內(nèi)設(shè)計(jì)了 22個(gè)CPU。
[0046]I)、以太網(wǎng)接口或者W1-FI網(wǎng)接口電路中設(shè)計(jì)了三個(gè)CPU。其中接口 CPU與主CPU、定時(shí)CPU、圖3中主控器部分的主控器主CPU連接成內(nèi)部星型通信系統(tǒng)。發(fā)布上位計(jì)算機(jī)命令、收集主控器主CPU發(fā)回的所有數(shù)據(jù)、修改時(shí)鐘時(shí)間、按定時(shí)時(shí)間發(fā)出相應(yīng)的命令等。
[0047]2)、主控器中的從CPU與單總線溫度采樣主CPU、閥門(mén)開(kāi)度監(jiān)測(cè)主CPU、流量采樣主CPU、閥門(mén)控制主CPU組成內(nèi)部星型通信系統(tǒng)發(fā)布上位計(jì)算機(jī)和以太網(wǎng)接口或者W1-FI網(wǎng)接口電路命令、收集單總線溫度采樣主CPU、閥門(mén)開(kāi)度監(jiān)測(cè)主CPU、流量采樣主CPU、閥門(mén)控制主CPU發(fā)回的所有數(shù)據(jù)。
[0048]3)、單總線溫度采樣主CPU與它的從CPU組成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。閥門(mén)開(kāi)度監(jiān)測(cè)電路的兩個(gè)CPU、閥門(mén)開(kāi)度控制電路的兩個(gè)CPU、同樣組成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。流量采樣電路的從CPU與直接記錄流量脈沖數(shù)量的8個(gè)CPU、定時(shí)從CPU組成星型通信網(wǎng)絡(luò)。發(fā)布流量采樣命令；回收返回?cái)?shù)據(jù)。
[0049]4)、所有的內(nèi)部CPU的通訊系統(tǒng)都可以使用RS232接口、SPI接口、I2C接口進(jìn)行相互通信。例如:流量采樣電路星型通信網(wǎng)絡(luò)和定時(shí)CPU通信網(wǎng)絡(luò)就采用I2C通信網(wǎng)絡(luò)，其它的通信系統(tǒng)可以使用RS232接口、SPI接口，也可以使用I2C通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相互通信。
[0050]如圖4所示，每一個(gè)單閥門(mén)大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器內(nèi)設(shè)計(jì)了 2個(gè)CPU。每一個(gè)單閥門(mén)大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器內(nèi)嵌ZigBee自組網(wǎng)絡(luò)從模塊。另外，增設(shè)了一個(gè)ZigBee主控器。在這個(gè)主控器中內(nèi)嵌ZigBee主模塊。當(dāng)主控器和所有的單閥門(mén)大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器上電后，由主控器發(fā)起對(duì)ZigBee從機(jī)模塊進(jìn)行搜索。主控器將搜索到的從機(jī)模塊地址組成路由表。自主發(fā)起對(duì)所有從機(jī)的雙向ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信。
[0051]I)、ZigBee主控器內(nèi)設(shè)計(jì)了三個(gè)CPU。主控器內(nèi)的接口 CPU與每一個(gè)單閥門(mén)大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器內(nèi)的主CPU、主控器中的主CPU、定時(shí)CPU共同組成星型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。發(fā)布上位計(jì)算機(jī)或主控器發(fā)出的命令、接收從每一個(gè)單閥門(mén)大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器發(fā)回的數(shù)據(jù)。修改時(shí)鐘時(shí)間、按定時(shí)時(shí)間發(fā)出相應(yīng)的命令等。
[0052]2)、每一個(gè)單閥門(mén)大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器內(nèi)部設(shè)計(jì)了兩個(gè)CPU。
[0053]這兩個(gè)CPU點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。由主CPU發(fā)布命令，接收從CPU返回的數(shù)據(jù)。并將接收到的數(shù)據(jù)返回到主控器的接口 CPU。
[0054]3)、一個(gè)主控器在理論上可以連接65536個(gè)ZigBee從機(jī)，接合本設(shè)計(jì)的需求，一個(gè)主控器可以連接128個(gè)ZigBee從機(jī)。
[0055]4)、在主控器中，定時(shí)CPU電路采用I2C接口，接口 CPU和定時(shí)CPU以及主CPU之間的通信可以采用RS232、SPI或其它的通用接口。主CPU與上位計(jì)算機(jī)的接口采用W1-FI無(wú)線接口。
[0056]本發(fā)明已成功的用于大壩大體積混凝土冷卻通水智能降溫工程中，效果良好。但是此項(xiàng)發(fā)明的應(yīng)用不止于大壩，在大型橋墩的混凝土澆注中也有需求，在一些目前我們未知的領(lǐng)域，也許還能找到它的用途。
[0057]本發(fā)明的技術(shù)方案不限于上述具體實(shí)施例的限制，凡是根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案做出的技術(shù)變形，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制系統(tǒng)，其特征在于:其由上位計(jì)算機(jī)和/或服務(wù)器、計(jì)算機(jī)智能控制軟件包和大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制系統(tǒng)，其特征在于--大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器包括多個(gè)CPU組成的單總線溫度傳感器溫度采集系統(tǒng)、脈沖式或標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)式流量計(jì)冷卻液體流量值采集系統(tǒng)、4-20MA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)電動(dòng)閥門(mén)開(kāi)度值采集系統(tǒng)、控制電動(dòng)閥門(mén)開(kāi)度的控制系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述多個(gè)CPU組成的單總線溫度傳感器溫度采集系統(tǒng)選用一個(gè)單片集成電路上集成多個(gè)1-WIRE通道的單總線驅(qū)動(dòng)器器件，其次采用單總線溫度傳感器的驅(qū)動(dòng)器的一個(gè)1-WIRE通道只掛一個(gè)單總線溫度傳感器；所述脈沖式或標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)式流量計(jì)冷卻液體流量值采集系統(tǒng)利用軟件倍頻采集脈沖流量；所述大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器的每一個(gè)電動(dòng)閥門(mén)的輸出控制通道內(nèi)嵌入仿人智能控制算法；所述4-20MA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)電動(dòng)閥門(mén)開(kāi)度值采集系統(tǒng)是將一路4-20MA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)整型放大器與可控的模擬開(kāi)關(guān)電路相結(jié)合，則輸入的8路模擬信號(hào)先通過(guò)各路的可控的模擬開(kāi)關(guān)電路，再到一個(gè)共用的4-20MA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)整型放大器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器包括8路大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器和單電動(dòng)閥門(mén)大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述8路大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器具有24個(gè)單總線溫度傳感器的溫度采集電路、8個(gè)流量數(shù)據(jù)的采集電路、8個(gè)電動(dòng)閥門(mén)開(kāi)度值的采集電路、8路電動(dòng)閥門(mén)開(kāi)度控制輸出的電路、內(nèi)嵌的以太網(wǎng)和W1-FI無(wú)線模塊，8路大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器和上位計(jì)算機(jī)和/或服務(wù)器之間通過(guò)W1-FI無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述單電動(dòng)閥門(mén)大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器具有3個(gè)單總線溫度傳感器的溫度采集電路、I個(gè)流量數(shù)據(jù)的采集電路、I個(gè)電動(dòng)閥門(mén)開(kāi)度值的采集電路、I路電動(dòng)閥門(mén)開(kāi)度控制輸出的電路、內(nèi)嵌的以太網(wǎng)模塊或ZigBee模塊，又增加一個(gè)主控器，主控器中也內(nèi)嵌ZigBee模塊和W1-FI無(wú)線模塊，主控器和上位計(jì)算機(jī)和/或服務(wù)器之間通過(guò)W1-FI無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述每一個(gè)8路大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器內(nèi)設(shè)計(jì)了 22個(gè)CPU，以太網(wǎng)接口或者W1-FI網(wǎng)接口電路中設(shè)計(jì)了三個(gè)CPU，其中接口 CPU與主CPU、定時(shí)CPU、主控器部分的主控器主CPU連接成內(nèi)部星型通信系統(tǒng)，主控器中的從CPU與單總線溫度采樣主CPU、閥門(mén)開(kāi)度監(jiān)測(cè)主CPU、流量采樣主CPU、閥門(mén)控制主CPU組成內(nèi)部星型通信系統(tǒng)，單總線溫度采樣主CPU與它的從CPU組成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，閥門(mén)開(kāi)度監(jiān)測(cè)電路的兩個(gè)CPU、閥門(mén)開(kāi)度控制電路的兩個(gè)CPU、同樣組成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，所有的內(nèi)部CPU的通訊系統(tǒng)都可以使用RS232接口、SPI接口、I2C接口進(jìn)行相互通信。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述每一個(gè)單閥門(mén)大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器內(nèi)設(shè)計(jì)了 2個(gè)CPU，兩個(gè)CPU點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，且增設(shè)一個(gè)ZigBee主控器，主控器連接128個(gè)ZigBee從機(jī)，ZigBee主控器內(nèi)設(shè)計(jì)了三個(gè)CPU，主控器內(nèi)的接口 CPU與每一個(gè)單閥門(mén)大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器內(nèi)的主CPU、主控器中的主CPU、定時(shí)CPU共同組成星型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在主控器中，定時(shí)CPU電路采用I2C接口，接口 CPU和定時(shí)CPU以及主CPU之間的通信可以采用RS232、SPI或其它的通用接口，主CPU與上位計(jì)算機(jī)的接口采用W1-FI無(wú)線接口。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或8所述的大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述每一個(gè)單閥門(mén)大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器直接安裝在電動(dòng)閥門(mén)上，ZigBee主控器通過(guò)ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與每一個(gè)單閥門(mén)大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器聯(lián)接。
10.根據(jù) 權(quán)利要求1所述的大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述計(jì)算機(jī)智能控制軟件包包括了 W1-FI無(wú)線通信系統(tǒng)，可以和大體積澆注混凝土冷卻通水智能控制器進(jìn)行基于W1-FI的雙向通信。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK103970076SQ201310034998
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月30日
【發(fā)明者】張永生, 黃偉 申請(qǐng)人:張永生