一种液温和液位的采集控制方法、设备及系统

本发明属于采集控制领域，尤其涉及一种液温和液位的采集控制方法、设备及系 统。

液温和液位的采集是实现工业自动化和家用电器智能化必不可少的条件之一。如 现有的液体冷凝系统中，液温和液位的采集在整个冷凝系统中起着十分重要的作用，若不 能采集到准确的液温和液位则会对整个冷凝系统埋下巨大的安全隐患。再如，民用电热煲 中，液温和液位的采集是实现智能化电热煲的必要条件。现有技术中，通过单片机直接将采 集到的液温信息和液位信息转换为液温控制信号和液位控制信号，通过UART接口直接输出 给下位机，然后通过下位机对液温和液位进行相关控制操作。虽然能够实现液温和液位的 采集以及根据采集后的数据进行下一步操作，但是现有的采集技术对液温和液位的采集前 和采集后，都没有将强电模块和弱电模块进行隔离通信，埋下漏电安全隐患；以及当多个工 作模块同时工作时，各个工作模块所发出的电磁波也会对液温和液位的采集数据造成影 响，使采集到的液温和液位数据有所误差。

本发明的目的在于提供一种液温和液位的采集控制方法，旨在解决现有的采集技 术对液温和液位的采集前和采集后，都没有将强电模块和弱电模块进行隔离通信，埋下漏 电安全隐患；以及当多个工作模块同时工作时，各个工作模块所发出的电磁波也会对液温 和液位的采集数据造成影响，使采集到的液温和液位数据有所误差的问题。

本发明是这样实现的，一种液温和液位的采集控制方法，所述采集控制方法包括：

S1：每隔一个采集周期获取液温信息和液位信息，并根据所述液温信息和液位信 息输出液温控制信号和液位控制信号；

S2：根据电隔离的通讯协议将所述液温控制信号和液位控制信号转换为液温控制 指令和液位控制指令；

S3：根据所述液温控制指令和液位控制指令控制液温和液位，并根据所述液温控 制指令和液位控制指令的执行情况发送反馈信息。

相对应的，本发明也提供一种液温和液位的采集控制设备，所述采集控制设备包 括：

采集控制模块：用于每隔一个采集周期获取液温信息和液位信息，并根据所述液 温信息和液位信息输出液温控制信号和液位控制信号；

电隔离通信模块：用于根据电隔离的通讯协议将所述液温控制信号和液位控制信 号转换为液温控制指令和液位控制指令；

从控制模块：根据所述液温控制指令和液位控制指令控制液温和液位，并根据所 述液温控制指令和液位控制指令的执行情况发送反馈信息。

相对应的，本发明还提供一种液温和液位的采集控制系统，该采集控制系统包括 如上所述的液温和液位的采集控制设备。

本发明提供的液温和液位的采集控制方法、设备及系统，通过每隔一个采集周期 获取液温信息和液位信息，并根据所述液温信息和液位信息输出液温控制信号和液位控制 信号；根据电隔离的通讯协议将所述液温控制信号和液位控制信号转换为液温控制指令和 液位控制指令；根据所述液温控制指令和液位控制指令控制液温和液位，并根据所述液温 控制指令和液位控制指令的执行情况发送反馈信息。进而使强弱电相互电隔离，实现了强 电模块和供电模块之间进行电隔离通讯的功能。克服了现有技术中强电信号和弱电信号没 有进行隔离通信，以及当多个工作模块同时工作时，各个工作模块所发出的电磁波也会对 液温和液位的采集数据造成影响，使采集到的液温和液位数据有所误差的问题。

图1为本发明实施例提供的液温和液位的采集控制方法实现流程图。

图2为本发明实施例提供的液温和液位的采集控制方法步骤S2的细化流程图。

图3为本发明实施例提供的液温和液位的采集控制方法步骤S3的细化流程图。

图4为本发明实施例提供的液温和液位的采集控制设备的结构示意图。

图5为本发明实施例提供的液温和液位的采集控制系统的结构示意图。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不 用于限定本发明。

本发明提供的一种液温和液位的采集控制方法，旨在解决现有的采集技术对液温 和液位的采集前和采集后，都没有将强电模块和弱电模块进行隔离通信，埋下漏电安全隐 患；以及当多个工作模块同时工作时，各个工作模块所发出的电磁波也会对液温和液位的 采集数据造成影响，使采集到的液温和液位数据有所误差的问题。

图1示出了本发明实施例提供的液温和液位的采集控制方法实现流程，其具体步 骤为：

S1：每隔一个采集周期获取液温信息和液位信息，并根据所述液温信息和液位信 息输出液温控制信号和液位控制信号；

S2：根据电隔离的通讯协议将所述液温控制信号和液位控制信号转换为液温控制 指令和液位控制指令；

S3：根据所述液温控制指令和液位控制指令控制液温和液位，并根据所述液温控 制指令和液位控制指令的执行情况发送反馈信息。

根据液温信息输出的液温控制信号携带与液温信息相对应的数据参数和指令参 数。其中，数据参数包括：采集到该液温信息的具体传感器ID和所对应的电隔离的通讯协议 调取地址信息，指令参数包括：下一个采集周期的目标液温指令。

本实施例中，根据液温信息输出液温控制信号的数据参数，为具体传感器ID地址 信息和所对应的电隔离的通讯协议调取地址信息所组成的二进制信息。例如：第一周期所 采集到的液温信息为液体温度95℃，输出的液温控制信号携带与所述液温信息相对应的指 令参数，该指令参数为下一个采集周期的目标液温为100℃。采集到该液温信息的具体传感 器ID为0001、所对应的电隔离的通讯协议调取地址为0101。液温控制信号所携带的数据参 数为：具体传感器ID地址0001和所对应的电隔离的通讯协议调取地址0101组成的二进制信 息：00010101。

类似的，根据液位信息输出的液位控制信号携带与液位信息相对应的数据参数和 指令参数。其中，数据参数包括：采集到该液位信息的具体传感器ID和所对应的电隔离的通 讯协议调取地址信息，指令参数包括：下一个采集周期的目标液位指令。

本发明实施例提供的液温和液位的采集控制方法，由于液温控制信号携带与所述 液温信息相对应的数据参数和指令参数。其中，数据参数包括：采集到该液温信息的具体传 感器ID和所对应的电隔离的通讯协议调取地址信息，指令参数包括：下一个采集周期的目 标液温指令。将硬件信息和指令信息分开，实现了软硬件数据和信息的相互分离。

如图2所示，步骤S2具体为：

S21：从电隔离的通讯协议接口接收所述液温控制信号和液位控制信号；

S22：调取与所述液温控制信号和液位控制信号匹配的电隔离的通讯协议；

S23：根据所述匹配的电隔离的通讯协议将所述液温控制信号和液位控制信号转 换为液温控制指令和液位控制指令。

本实施例中，从电隔离的通讯协议接口中接收所述液温控制信号和液位控制信 号。

电隔离的通讯协议包括：根据不同位置的具体传感器分别设定传感器ID信息，根 据不同ID传感器所采集到的液温信息和液位信息，设定下一个采集周期的目标液温指令为 液温控制指令，下一个采集周期的目标液位指令为液位控制指令。

具体的，液温控制信号和液位控制信号分别携带与液温信息和液位信息相对应的 数据参数和指令参数。

其中，数据参数包括：采集到该液温信息的具体传感器ID、液位信息的具体传感器 ID和分别对应的电隔离的通讯协议调取地址信息。

指令参数包括：下一个采集周期的目标液温指令和下一个采集周期的目标液位指 令。

通过对应的电隔离的通讯协议调取地址信息调取对应的电隔离的通讯协议，根据 该对应的电隔离的通讯协议将指令参数即下一个采集周期的目标液温指令和下一个采集 周期的目标液位指令，转换为液温控制指令和液位控制指令。例如：所接收到液温控制信号 为液温信息是液体温度100℃的液温控制信号，来自传感器ID为0011的传感器采集得到，传 感器ID为0011的传感器对应的下一个采集周期的目标液温指令为最高120℃，其所对应的 电隔离的通讯协议调取地址0111，那么数据参数则为：00110111。根据数据参数调取对应的 电隔离的通讯协议，通过所调取的对应的电隔离的通讯协议将下一个采集周期的目标液温 指令转换为液温控制指令，发送给该加热器，即输出继续加热液体至120℃的液温控制指 令。再例如：所接收到液位控制信号为液位信息是液体体积2L的液位控制信号，来自传感器 ID为1010的传感器采集得到，传感器ID为1010的传感器对应的下一个采集周期的目标液位 指令为最高3L，其所对应的电隔离的通讯协议调取地址0110，那么数据参数则为： 10100110。根据数据参数调取对应的电隔离的通讯协议，通过所调取的对应的电隔离的通 讯协议将下一个采集周期的目标液位指令转换为液位控制指令，发送给该液体分配器，即 输出继续输送液体至3L的液位控制指令。

其中，电隔离的通讯协议接口可以为UART串行接口、PCI接口、无线接口、RS232接 口、RS485接口、IR接口或USB接口。

如图3所示，步骤S3具体为：

S31：根据液位控制指令判断是否继续输送液体，若是，则进入步骤S32；若否，则进 入步骤S33；

S32：继续输送液体并更新液位控制指令，返回步骤S31；

S33：停止输送液体，进入步骤S34；

S34：根据液温控制指令判断是否继续加热，若是，则进入步骤S35；若否，则进入步 骤S36；

S35：继续加热并更新液温控制指令，返回步骤S34；

S36：停止加热并发送反馈信息。

其中，步骤S32：继续输送液体并发送液位判断请求，直到每隔一个采集周期获取 的液位信息为目标液位信息，返回步骤S31。步骤S35：继续加热并发送液温判断请求，直到 所述每隔一个采集周期获取的液温信息为目标液温信息，返回步骤S34。

其中，电隔离的通讯协议接口可以为UART串行接口、PCI接口、无线接口、RS232接 口、RS485接口、IR接口或USB接口。

本实施例中，电隔离的通讯协议包括RS232通讯协议、RS485通讯协议、USB通讯协 议、WIFI通讯协议、RF通讯协议或Zigbee通讯协议。

本发明实施例提供的液温和液位的采集控制方法通过每隔一个采集周期获取液 温信息和液位信息，并根据所述液温信息和液位信息输出液温控制信号和液位控制信号； 根据电隔离的通讯协议将所述液温控制信号和液位控制信号转换为液温控制指令和液位 控制指令；根据所述液温控制指令和液位控制指令控制液温和液位，并根据所述液温控制 指令和液位控制指令的执行情况发送反馈信息。其中，根据液温信息和液位信息输出的液 温控制信号和液位控制信号都分别携带与液温信息和液位信息相对应的数据参数和指令 参数。其中，数据参数包括：采集到该液温信息和液位信息的具体传感器ID和所对应的电隔 离的通讯协议调取地址信息，指令参数包括：下一个采集周期的目标液温指令和下一个采 集周期的目标液位指令。电隔离的通讯协议包括：根据不同位置的具体传感器分别设定传 感器ID信息，根据不同ID传感器所采集到的液温信息和液位信息，设定下一个采集周期的 目标液温指令为液温控制指令，下一个采集周期的目标液位指令为液位控制指令。进而使 强弱电相互电隔离，实现了强电模块和供电模块之间进行电隔离通讯的功能。克服了现有 技术中强电信号和弱电信号没有进行隔离通信，以及当多个工作模块同时工作时，各个工 作模块所发出的电磁波也会对液温和液位的采集数据造成影响，使采集到的液温和液位数 据有所误差的问题。

与上述实施例相对应的，本发明实施例还提供一种液温和液位的采集控制设备 100。图4示出了本发明实施例提供的一种液温和液位的采集控制设备100的结构示意图。

如图4所示，液温和液位的采集控制设备100包括：采集控制模块10：用于每隔一个 采集周期获取液温信息和液位信息，并根据所述液温信息和液位信息输出液温控制信号和 液位控制信号；电隔离通信模块20：用于根据电隔离的通讯协议将所述液温控制信号和液 位控制信号转换为液温控制指令和液位控制指令；从控制模块30：根据所述液温控制指令 和液位控制指令控制液温和液位，并根据所述液温控制指令和液位控制指令的执行情况发 送反馈信息。

如图4所示，可选的，为了使得液温和液位的采集控制设备100的工作更为稳定，采 集控制设备100还包括：与市电相连，为采集控制模块10、电隔离通信模块20及从控制模块 30供电的供电模块40。

电隔离通信模块20根据液温控制信号和液位控制信号向从控制模块30输出液温 控制指令和液位控制指令，从控制模块30根据液温控制指令和液位控制指令的执行情况， 通过电隔离通信模块20向采集控制模块10发送反馈信息。例如：民用电热煲被用户设定对 1L的水进行加热至100℃，采集控制模块10对流入民用电热煲内的液位进行采集，当采集到 1L液位信息时，采集控制模块10根据采集到1L液位信息输出液位控制信息，电隔离通信模 块20根据该液位控制信息向控制模块30发送液位控制指令，从控制模块30根据该液位控制 指令控制液体分配器停止送水，并向采集控制模块10发送反馈信息。当液温加热至95℃时， 采集控制模块10对民用电热煲内的水进行温度采集，当采集到95℃的液温信息时，采集控 制模块10根据采集到95℃的液温信息输出液温控制信息，电隔离通信模块20根据该液温控 制信息向控制模块30发送液温控制指令，从控制模块30根据该液温控制指令控制加热器继 续加热，并向采集控制模块10发送反馈信息。

本实施例中电隔离通信模块20根据液温控制信号和液位控制信号输出液温控制 指令和液位控制指令，并根据液温控制指令和液位控制指令的执行情况发送反馈信息至采 集控制模块10。使得在液温和液位采集控制设备在进行液温和液位的采集的前后，对强弱 电进行有效隔离，且避免了其他工作模块同时工作时的干扰。

如图4所示，可选的，电隔离通信模块20还可以包括：

接收单元21：用于从电隔离的通讯协议接口中接收所述液温控制信号和液位控制 信号；

存储单元22：用于存储多种电隔离的通讯协议，并调取与所述液温控制信号和液 位控制信号匹配的电隔离的通讯协议；

转换单元23：用于根据所述匹配的电隔离的通讯协议将所述液温控制信号和液位 控制信号转换为液温控制指令和液位控制指令。

可选的，接收单元21可以是具有SPI串行外设总线接口的集成单元，通过该SPI串 行外设总线接口实现数据信息的接收。

可选的，存储单元22可以是现有的随机存储器或闪存。

可选的，转换单元23包括微处理器、SDRAM存储器、实时时钟和Flash闪存。以上述 可选方案为例：

采集控制模块10接收液温信息和液位信息，并根据液温信息和液位信息向电隔离 通信模块20输出液温控制信号和液位控制信号。接收单元21的SPI串行外设总线接口从电 隔离的通讯协议接口中接收所述液温控制信号和液位控制信号。转换单元23的微处理器通 过液温控制信号和液位控制信号所携带的数据参数，调取存储单元22中所存储的电隔离的 通讯协议，转换单元23的微处理器根据电隔离的通讯协议将所述液温控制信号和液位控制 信号转换为液温控制指令和液位控制指令。由SDRAM存储器存储液温控制指令和液位控制 指令，实时时钟和Flash闪存控制液温控制指令和液位控制指令的发送。

本发明提供的液温和液位的采集控制设备100，采集控制模块10与从控制模块30 之间通过电隔离通信模块20相连，供电模块40为采集控制模块10、从控制模块30及电隔离 通信模块20提供工作电压。电隔离通信模块20根据液温控制信号和液位控制信号输出液温 控制指令和液位控制指令，并根据液温控制指令和液位控制指令的执行情况发送反馈信息 至采集控制模块10，使得在液温和液位采集控制设备在进行液温和液位的采集的前后，对 强弱电进行有效隔离，且避免了多个工作模块同时工作时，各个工作模块所发出的电磁波 也会对液温和液位的采集数据造成影响的现象。

图5示出了本发明实施例提供的液温和液位的采集控制系统的结构示意图。与上 述实施例相对应的，本发明的实施例还提供一种液温和液位的采集控制系统200。如图5所 示，该采集控制系统200包括上述实施例所述的液温和液位的采集控制设备100，还包括加 热器50和液体分配器60。该液温和液位的采集控制设备100的具体结构及功能作用在上述 实施例中已经详细描述，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。