一种智能水体清洁系统及其控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114212838A(43)申请公布日2022.03.22(21)申请号202111290066.5(22)申请日2021.11.02(71)申请人广东工业大学地址510000广东省广州市东风东路729号(72)发明人姚维科蔡伟通何厚铸杨志峰(74)专利代理机构广州专理知识产权代理事务所(普通合伙)44493代理人沈素芹(51)Int.Cl.C02F1/00(2006.01)E02B15/10(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图2页(54)发明名称一种智能水体清洁系统及其控制方法(57)摘要本发明公开了一种智能水体清洁系统及其控制方法，包括水体清洁装置、无线网络设备和云平台；水体清洁装置包括控制器、过滤单元、电源模块和动力单元；控制器与无线网络设备通信连接，无线网络设备与云平台通信连接；本发明通过云平台远程连接控制器的方式，使用户在可远程对设水体清洁装置进行控制，通过控制过滤单元和动力单元的启停，从而实现对水体杂质过滤启停的控制以及驱动水体清洁装置在水体中行走，通过过滤单元将水中大颗粒杂质过滤，并把杂质运回河岸上，以达到清洁河道池塘等水池的目的。实现对水体清洁装置的远距离、低延时、高效率的操作，解决了现有技术中通过人工入水进行清污不便捷的问题，消除了安全隐患。CN114212838ACN114212838A权利要求书1/2页1.一种智能水体清洁系统，其特征在于，包括水体清洁装置、无线网络设备和云平台；所述水体清洁装置包括控制器、过滤单元、电源模块和动力单元；所述控制器与所述无线网络设备通信连接，所述无线网络设备与所述云平台通信连接；所述控制器用于下载所述云平台发出的控制指令；用于根据控制指令控制所述过滤单元及所述动力单元的动作；用于上传设备状况和事件至云平台；所述电源模块用于对所述控制器、所述过滤单元及所述动力单元的供电；所述过滤单元用于过滤水体的杂质；所述动力单元用于驱动水体清洁装置在水体中行走。2.根据权利要求1所述的一种智能水体清洁系统，其特征在于，所述过滤清洁单元包括过滤器和水泵，所述水泵的控制端与所述控制器电连接，所述水泵的输入端连接有抽水软管，所述水泵的输出端与所述过滤器的输入端通过软管相连。3.根据权利要求2所述的一种智能水体清洁系统，其特征在于，所述过滤清洁单元还包括过滤继电器和水流量计，所述过滤继电器的输入端与所述控制器电连接，所述过滤继电器的输出端与所述水泵的控制端电连接，所述水流量计的进水端与所述水泵连通，所述水流量计的出水端与所述过滤器的输入端连通。4.根据权利要求1所述的一种智能水体清洁系统，其特征在于，所述动力单元包括左螺旋桨和右螺旋桨，所述左螺旋桨和所述右螺旋桨分别与所述控制器电连接。5.根据权利要求4所述的一种智能水体清洁系统，其特征在于，所述动力驱动单元还包括电机驱动模块，所述电机驱动模块的输入端与所述控制器电连接，所述电机驱动模块的输出端分别与所述左螺旋桨和所述右螺旋桨的控制端电连接，所述电机驱动模块采用L298N芯片。6.根据权利要求1所述的一种智能水体清洁系统，其特征在于，所述控制器为树莓派控制器NanoPiDuo2。7.一种权利要求1‑6任一项所述的智能水体清洁系统的控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1：水体清洁装置上电开机，电源模块对控制器、过滤单元和动力单元供电；S2：控制器与无线网络设备建立通信连接；S3：云平台通过无线网络设备建立与控制器的通信连接，同时进行设备鉴权安全认证；S4：设备鉴权安全认证成功后，控制器对GPIO口的初始化；S5：用户端将控制指令传送到云平台，云平台根据控制指令调整数据模板中的变量，控制器在云平台中接收数据模板中变量的变化，根据数据模板中变量的变化相应执行水泵控制程序、螺旋桨控制程序或水流计读取程序，以控制过滤单元和/或动力单元完成相应动作；S6：通过控制器将电源模块、过滤单元和动力单元产生的数据和事件状态上传至云平台；S7：延时等待用户端发出的下次控制指令，当用户端发出下次控制指令时，重复执行步骤S5‑S7。8.根据权利要求7所述的一种智能水体清洁系统的控制方法，其特征在于，步骤S4中，GPIO口的初始化包括定义全局时间变量、运行水流量计脉冲检测线程、执行GPIO初始化函2CN114212838A权利要求书2/2页数、启动水流量脉冲中断检测线程以及程序运行前DEBUG测试。9.根据权利要求7所述的一种智能水体清洁系统的控制方法，其特征在于，步骤S4和步骤S6中，当水流量计检测的水流量低于设定的阈值时，判定为过滤器容量已满，并通过控制器将事件发送到云平台上。10.根据权利要求7所述的一种智能水体清洁系统的控制方法，其特征在于，所述数据模板使用JSON格式数据