一种自动清洗控制系统和方法
阅读：803发布：2020-05-13
专利汇可以提供一种自动清洗控制系统和方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种自动清洗控制系统和方法。该自动清洗系统由无线智能网关、无线恒温加热 控制器 、无线 阀 门 控制器、无线 泵 控制器和无线搅拌控制器等设备组成，实现了在不破坏原有清洗系统设备 基础 上，通过 自学习 ，自动建立清洗工艺流程，之后按照固定的工艺流程进行设备的清洗工作，使得设备的清洗过程完全标准化。同时，在清洗过程中，本发明对关键清洗工艺状态信息进行采集并转发至远程监控主机，便于安全监管人员对清洗过程的监控，同时，系统也可以对自身的异常状态信息进行及时报警，将异常报警信息通知管理人员对设备进行及时检修。，下面是一种自动清洗控制系统和方法专利的具体信息内容。
1.一种自动清洗控制系统，其特征在于，包括：
无线传感器，所述无线传感器，分别安装于清洗系统和被清洗设备中的关键节点处，以监测所安装位置处的清洗液状态数据，并将所监测的清洗液状态数据通过无线网络进行上传；
无线恒温加热控制器，所述无线恒温加热控制器安装于所述清洗系统中的恒温加热器，用于依据经由所述无线网络所接收的加热控制指令而对所述恒温加热器中的清洗液进行恒温加热，并通过所述无线网络上传所述恒温加热器的开关状态；
无线阀门控制器，所述无线阀门控制器安装于所述清洗系统中的阀门，用于依据经由所述无线网络所接收的阀门控制指令而控制所述阀门的开关，并通过所述无线网络上传所述阀门的开关状态；
无线泵控制器，所述无线泵控制器安装于所述清洗系统中的泵，用于依据经由所述无线网络所接收的泵控制指令而控制所述泵的开启和关闭，并通过所述无线网络上传所述泵的开关状态；
无线搅拌控制器，所述无线搅拌控制器安装于所述清洗系统中的搅拌器，用于依据经由所述无线网络所接收的搅拌控制指令而控制所述搅拌器的开启和关闭，并通过所述无线网络上传所述搅拌器的开关状态；
无线智能网关，所述无线智能网关与所述无线传感器、所述无线恒温加热控制器、所述无线阀门控制器、无线泵控制器和无线搅拌控制器组成所述无线网络，用于建立和存储控制所述被清洗设备清洗过程的清洗控制路由表，接收并记录所述无线传感器上传的清洗液状态数据，依据所述清洗控制路由表分别向所述无线恒温加热控制器、所述无线阀门控制器、所述无线泵控制器和所述无线搅拌控制器发送所述加热控制指令、所述阀门控制指令、所述泵控制指令和所述搅拌控制指令以控制所述清洗系统对所述被清洗设备的清洗。
2.根据权利要求1所述的自动清洗控制系统，其特征在于，所述自动清洗控制系统还包括：
雾计算平台，所述雾计算平台与所述无线智能网关通信，用于保存所述无线智能网关上传的所述清洗控制路由表，向所述无线智能网关下发所述清洗控制路由表，并接收所述无线网关上传的清洗过程参数；
监控主机，所述监控主机与所述雾计算平台通信，用于通过所述雾计算平台监控所述清洗过程参数，对所述雾计算平台所保存的清洗控制路由表进行修改。
3.根据权利要求2所述的自动清洗控制系统，其特征在于：
所述清洗过程参数包括在清洗过程中所实时更新的所述清洗液状态数据、所述恒温加热器的开关状态、所述阀门的开关状态、所述泵的开关状态和所述搅拌器的开关状态。
4.根据权利要求1所述的自动清洗控制系统，其特征在于，所述无线智能网关通过如下方法建立所述清洗控制路由表：
通过人工方式操作所述清洗系统以执行所述被清洗设备的人工清洗；
在所述人工清洗过程中，所述无线智能网关接收并记录所述无线传感器、所述无线恒温加热控制器、所述无线阀门控制器、所述无线泵控制器和所述无线搅拌控制器上传的所述清洗液状态数据、所述恒温加热器的开关状态、所述阀门的开关状态、所述泵的开关状态和所述搅拌器的开关状态；
所述无线智能网关根据所记录的所述清洗液状态数据、所述恒温加热器的开关状态、所述阀门的开关状态、所述泵的开关状态和所述搅拌器的开关状态建立所述清洗控制路由表。
5.根据权利要求1所述的自动清洗控制系统，其特征在于：
所述被清洗设备为挤奶及储奶设备，所述挤奶及储奶设备包括自动挤奶机、集乳罐和制冷储奶罐；其中，
所述自动挤奶机、集乳罐和制冷储奶罐之间由清洗管路连通，并且所述清洗管路连接至所述清洗系统中的清洗液配水槽。
6.根据权利要求5所述的自动清洗控制系统，其特征在于：
所述清洗系统和所述被清洗设备中的关键节点包括所述清洗液配水槽、所述集乳罐和所述制冷储奶罐；
所述无线传感器包括：
安装于所述清洗液配水槽中的液位及温度传感器；
安装于所述集乳罐中的第一液位传感器；以及
安装于所述制冷储奶罐中的第二液位传感器。
7.根据权利要求5所述的自动清洗控制系统，其特征在于，所述恒温加热器包括：
安装于清洗液预加热装置中的第一恒温加热器，用于将所述清洗液预加热装置中的清洗液进行恒温加热；以及
安装于所述清洗液配水槽中的第二恒温加热器，用于将所述清洗液配水槽中的清洗液进行恒温加热；其中
所述清洗液预加热装置设有阀门，用于将所述清洗液预加热装置中经过加热后的清洗液倒入所述清洗液配水槽。
8.根据权利要求5所述的自动清洗控制系统，其特征在于：
所述搅拌器包括安装于所述清洗液配水槽的第一搅拌器和安装于所述制冷储奶罐的第二搅拌器；
所述无线搅拌控制器包括安装于所述第一搅拌器的第一无线搅拌控制器和安装于所述第二搅拌器的第二无线搅拌控制器。
9.一种自动清洗控制方法，采用如权利要求1至8任一项所述的自动清洗控制系统，所述自动清洗控制方法包括：
无线智能网关通过接收所述无线传感器上传的清洗液状态数据，并依据所存储的所述清洗控制路由表控制所述清洗系统执行对所述被清洗设备的清洗。
10.根据权利要求9所述的自动清洗控制方法，其特征在于，所述清洗控制路由表通过如下方法建立：
通过人工方式操作所述清洗系统以执行所述被清洗设备的人工清洗；
在所述人工清洗过程中，所述无线智能网关接收并记录所述无线传感器、所述无线恒温加热控制器、所述无线阀门控制器、所述无线泵控制器和所述无线搅拌控制器上传的所述清洗液状态数据、所述恒温加热器的开关状态、所述阀门的开关状态、所述泵的开关状态和所述搅拌器的开关状态；
所述无线智能网关根据所记录的所述清洗液状态数据、所述恒温加热器的开关状态、所述阀门的开关状态、所述泵的开关状态和所述搅拌器的开关状态建立所述清洗控制路由表。
一种自动清洗控制系统和方法
技术领域
背景技术
[0002] 对于诸如食品加工行业来说，食品加工设备的卫生程度直接影响到人们的身体健康，因此，食品加工设备需要经常清洗。
[0003] 奶站的挤奶及储奶设备便属于一种对卫生要求极高的设备。挤奶是牛奶的生产过程的关键环节，其技术水平的高低将直接影响牛奶生产效率及质量。近年来，奶站的自动化挤奶及储奶设备得到了迅速发展，但在我国，挤奶及储奶设备清洗控制系统的发展却远远落后于其它奶业生产大国。奶站的全自动清洗控制系统的研究是一个新领域，也迫在眉睫。
[0004] 国家对于奶站的挤奶及储奶设备清洗的要求非常严格，不仅对水温、水的酸碱度、清洗次数有直接严格的要求，而且对清洗时间也有相应的要求。目前国内大部分挤奶及储奶设备都没有安装清洗控制系统，清洗工作由手工完成，每次清洗需要多次开关清洗设备的阀门和泵等执行机构，清洗的过程和时间由操作人员手动控制，无法实时监控清洗液温度、PH值、清洗次数、时间等，会使挤奶机清洗不干净，导致牛奶的卫生和质量降低，直接影响牛奶生产企业的经济效益。
发明内容
[0005] 有鉴于此，本发明提供一种自动清洗控制系统和方法，实现被清洗设备的无线自动清洗过程学习和清洗过程控制。
[0006] 本发明的技术方案是这样实现的：
[0007] 一种自动清洗控制系统，包括：
[0009] 无线恒温加热控制器，所述无线恒温加热控制器安装于所述清洗系统中的恒温加热器，用于依据经由所述无线网络所接收的加热控制指令而对所述恒温加热器中的清洗液进行恒温加热，并通过所述无线网络上传所述恒温加热器的开关状态；
[0010] 无线阀门控制器，所述无线阀门控制器安装于所述清洗系统中的阀门，用于依据经由所述无线网络所接收的阀门控制指令而控制所述阀门的开关，并通过所述无线网络上传所述阀门的开关状态；
[0011] 无线泵控制器，所述无线泵控制器安装于所述清洗系统中的泵，用于依据经由所述无线网络所接收的泵控制指令而控制所述泵的开启和关闭，并通过所述无线网络上传所述泵的开关状态；
[0012] 无线搅拌控制器，所述无线搅拌控制器安装于所述清洗系统中的搅拌器，用于依据经由所述无线网络所接收的搅拌控制指令而控制所述搅拌器的开启和关闭，并通过所述无线网络上传所述搅拌器的开关状态；
[0013] 无线智能网关，所述无线智能网关与所述无线传感器、所述无线恒温加热控制器、所述无线阀门控制器、无线泵控制器和无线搅拌控制器组成所述无线网络，用于建立和存储控制所述被清洗设备清洗过程的清洗控制路由表，接收并记录所述无线传感器上传的清洗液状态数据，依据所述清洗控制路由表分别向所述无线恒温加热控制器、所述无线阀门控制器、所述无线泵控制器和所述无线搅拌控制器发送所述加热控制指令、所述阀门控制指令、所述泵控制指令和所述搅拌控制指令以控制所述清洗系统对所述被清洗设备的清洗。
[0014] 进一步，所述自动清洗控制系统还包括：
[0015] 雾计算平台，所述雾计算平台与所述无线智能网关通信，用于保存所述无线智能网关上传的所述清洗控制路由表，向所述无线智能网关下发所述清洗控制路由表，并接收所述无线网关上传的清洗过程参数；
[0017] 进一步，所述清洗过程参数包括在清洗过程中所实时更新的所述清洗液状态数据、所述恒温加热器的开关状态、所述阀门的开关状态、所述泵的开关状态和所述搅拌器的开关状态。
[0018] 进一步，所述无线智能网关通过如下方法建立所述清洗控制路由表：
[0019] 通过人工方式操作所述清洗系统以执行所述被清洗设备的人工清洗；
[0020] 在所述人工清洗过程中，所述无线智能网关接收并记录所述无线传感器、所述无线恒温加热控制器、所述无线阀门控制器、所述无线泵控制器和所述无线搅拌控制器上传的所述清洗液状态数据、所述恒温加热器的开关状态、所述阀门的开关状态、所述泵的开关状态和所述搅拌器的开关状态；
[0021] 所述无线智能网关根据所记录的所述清洗液状态数据、所述恒温加热器的开关状态、所述阀门的开关状态、所述泵的开关状态和所述搅拌器的开关状态建立所述清洗控制路由表。
[0022] 进一步，所述被清洗设备为挤奶及储奶设备，所述挤奶及储奶设备包括自动挤奶机、集乳罐和制冷储奶罐；其中，
[0023] 所述自动挤奶机、集乳罐和制冷储奶罐之间由清洗管路连通，并且所述清洗管路连接至所述清洗系统中的清洗液配水槽。
[0024] 进一步，所述清洗系统和所述被清洗设备中的关键节点包括所述清洗液配水槽、所述集乳罐和所述制冷储奶罐；
[0025] 所述无线传感器包括：
[0026] 安装于所述清洗液配水槽中的液位及温度传感器；
[0027] 安装于所述集乳罐中的第一液位传感器；以及
[0028] 安装于所述制冷储奶罐中的第二液位传感器。
[0029] 进一步，所述恒温加热器包括：
[0030] 安装于清洗液预加热装置中的第一恒温加热器，用于将所述清洗液预加热装置中的清洗液进行恒温加热；以及
[0031] 安装于所述清洗液配水槽中的第二恒温加热器，用于将所述清洗液配水槽中的清洗液进行恒温加热；其中
[0032] 所述清洗液预加热装置设有阀门，用于将所述清洗液预加热装置中经过加热后的清洗液倒入所述清洗液配水槽。
[0033] 进一步，所述搅拌器包括安装于所述清洗液配水槽的第一搅拌器和安装于所述制冷储奶罐的第二搅拌器；
[0034] 所述无线搅拌控制器包括安装于所述第一搅拌器的第一无线搅拌控制器和安装于所述第二搅拌器的第二无线搅拌控制器。
[0035] 一种自动清洗控制方法，采用如上任一项所述的自动清洗控制系统，所述自动清洗控制方法包括：
[0036] 无线智能网关通过接收所述无线传感器上传的清洗液状态数据，并依据所存储的所述清洗控制路由表控制所述清洗系统执行对所述被清洗设备的清洗。
[0037] 进一步，所述清洗控制路由表通过如下方法建立：
[0038] 通过人工方式操作所述清洗系统以执行所述被清洗设备的人工清洗；
[0039] 在所述人工清洗过程中，所述无线智能网关接收并记录所述无线传感器、所述无线恒温加热控制器、所述无线阀门控制器、所述无线泵控制器和所述无线搅拌控制器上传的所述清洗液状态数据、所述恒温加热器的开关状态、所述阀门的开关状态、所述泵的开关状态和所述搅拌器的开关状态；
[0040] 所述无线智能网关根据所记录的所述清洗液状态数据、所述恒温加热器的开关状态、所述阀门的开关状态、所述泵的开关状态和所述搅拌器的开关状态建立所述清洗控制路由表。
[0041] 从上述方案可以看出，本发明的自动清洗控制系统和方法，利用无线智能网关、无线恒温加热控制器、无线阀门控制器、无线泵控制器和无线搅拌控制器等设备组成无线智能监控网络，实现了在不破坏原有清洗系统设备基础上，通过自学习，自动建立清洗工艺流程，之后按照固定的工艺流程进行设备的清洗工作，使得设备的清洗过程完全标准化。同时，在清洗过程中，本发明对关键清洗工艺状态信息进行采集并转发至远程监控主机，便于安全监管人员对清洗过程的监控，同时，系统也可以对自身的异常状态信息进行及时报警，将异常报警信息通知管理人员对设备进行及时检修。附图说明
[0042] 图1为本发明实施例的自动清洗控制系统的组成示意图；
[0043] 图2为本发明实施例中针对挤奶及储奶设备的清洗系统及自动清洗控制系统的布置结构。
具体实施方式
[0044] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。
[0045] 如图1所示，本发明实施例的自动清洗控制系统主要包括无线传感器1、无线恒温加热控制器2、无线阀门控制器3、无线泵控制器4、无线搅拌控制器5和无线智能网关6。
[0046] 其中，无线传感器1的数量为多个，分别安装于清洗系统和被清洗设备中的关键节点处，以监测所安装位置处的清洗液状态数据，并将所监测的清洗液状态数据通过无线网络进行上传。
[0047] 无线恒温加热控制器2安装于清洗系统中的恒温加热器，用于依据经由无线网络所接收的加热控制指令而对恒温加热器中的清洗液进行恒温加热，并通过无线网络上传恒温加热器的开关状态，无线恒温加热控制器2的数量与清洗系统中的恒温加热器的数量一致。
[0048] 无线阀门控制器3数量为多个，分别安装于清洗系统中的各个阀门，用于依据经由无线网络所接收的阀门控制指令而控制各个阀门的开关，并通过无线网络上传各个阀门的开关状态。
[0049] 无线泵控制器4数量为多个，安装于所述清洗系统中的各个泵，用于依据经由无线网络所接收的泵控制指令而控制各个泵的开启和关闭，并通过无线网络上传各个泵的开关状态。
[0050] 无线搅拌控制器5安装于清洗系统中的搅拌器，用于依据经由无线网络所接收的搅拌控制指令而控制搅拌器的开启和关闭，并通过无线网络上传搅拌器的开关状态，无线搅拌控制器5的数量与清洗系统中的搅拌器的数量一致。
[0051] 无线智能网关6与无线传感器1、无线恒温加热控制器2、无线阀门控制器3、无线泵控制器4和无线搅拌控制器5组成无线网络，用于建立和存储用于控制被清洗设备清洗过程的清洗控制路由表，接收并记录无线传感器1上传的清洗液状态数据，依据清洗控制路由表分别向无线恒温加热控制器2、无线阀门控制器3、无线泵控制器4和无线搅拌控制器5发送加热控制指令、阀门控制指令、泵控制指令和搅拌控制指令以控制清洗系统对被清洗设备的清洗。
[0052] 如图1所示，本发明实施例的自动清洗控制系统还进一步包括雾计算平台7和监控主机8。
[0053] 其中，雾计算平台7与无线智能网关6通信，用于保存无线智能网关6上传的清洗控制路由表，向无线智能网关6下发清洗控制路由表，并接收无线网关6上传的清洗过程参数。
[0054] 监控主机8与雾计算平台7通信，用于通过雾计算平台7监控清洗过程参数，对雾计算平台7所保存的清洗控制路由表进行修改。在一个具体实施例中，监控主机8可以包括计算机和移动终端(如手机)，从而可以实现监控人员的远程监控和清洗控制路由表的远程修改。
[0055] 在本发明实施例中，清洗过程参数包括在清洗过程中所实时更新的清洗液状态数据、恒温加热器的开关状态、阀门的开关状态、泵的开关状态和搅拌器的开关状态等。
[0056] 在本发明实施例中，无线智能网关6通过如下方法建立清洗控制路由表：
[0057] 通过人工方式操作清洗系统(包括恒温加热器、阀门、泵、搅拌器)以执行被清洗设备的人工清洗；
[0058] 在人工清洗过程中，无线智能网关6接收并记录无线传感器1、无线恒温加热控制器2、无线阀门控制器3、无线泵控制器4和无线搅拌控制器5所上传的清洗液状态数据、恒温加热器的开关状态、阀门的开关状态、泵的开关状态和搅拌器的开关状态；
[0059] 无线智能网关6根据所记录的清洗液状态数据、恒温加热器的开关状态、阀门的开关状态、泵的开关状态和搅拌器的开关状态建立清洗控制路由表。
[0060] 在一个具体实施例中，被清洗设备为挤奶及储奶设备，挤奶及储奶设备主要包括自动挤奶机、集乳罐和制冷储奶罐。其中，自动挤奶机、集乳罐和制冷储奶罐之间由清洗管路连通，并且清洗管路连接至清洗系统中的清洗液配水槽。
[0061] 在上述具体实施中，清洗系统和被清洗设备中的关键节点包括清洗液配水槽、集乳罐和制冷储奶罐。
[0062] 在上述具体实施例中，无线传感器1包括液位及温度传感器(同时具备液位高度监测和温度监测功能)、第一液位传感器和第二液位传感器。其中，液位及温度传感器安装于清洗液配水槽中以监测清洗液配水槽中的清洗液的液位高度和温度。第一液位传感器安装于集乳罐中，以监测集乳罐中的清洗液的液位高度。第二液位传感器安装于制冷储奶罐中，以监测制冷储奶罐中的清洗液的液位高度。
[0063] 在上述具体实施例中，恒温加热器包括第一恒温加热器和第二恒温加热器。其中，第一恒温加热器安装于清洗液预加热装置中，用于将清洗液预加热装置中的清洗液进行恒温加热。第二恒温加热器安装于清洗液配水槽中，用于将清洗液配水槽中的清洗液进行恒温加热。其中，清洗液预加热装置设有阀门，用于将清洗液预加热装置中经过加热后的清洗液倒入清洗液配水槽。
[0064] 在上述具体实施例中，搅拌器包括安装于清洗液配水槽的第一搅拌器和安装于制冷储奶罐的第二搅拌器。相应地，无线搅拌控制器5包括安装于第一搅拌器的第一无线搅拌控制器和安装于第二搅拌器的第二无线搅拌控制器。
[0065] 本发明实施例还同时提供了一种自动清洗控制方法，该自动清洗控制方法采用本发明实施例中的自动清洗控制系统，该自动清洗控制方法主要包括：
[0066] 无线智能网关通过接收无线传感器上传的清洗液状态数据，并依据所存储的清洗控制路由表控制清洗系统执行对被清洗设备的清洗。
[0067] 进一步地，清洗控制路由表通过如下方法建立：
[0068] 通过人工方式操作清洗系统以执行被清洗设备的人工清洗；
[0069] 在人工清洗过程中，无智能网关接收并记录无线传感器、无线恒温加热控制器、无线阀门控制器、无线泵控制器和无线搅拌控制器上传的清洗液状态数据、恒温加热器的开关状态、阀门的开关状态、泵的开关状态和搅拌器的开关状态；
[0070] 无线智能网关根据所记录的清洗液状态数据、恒温加热器的开关状态、阀门的开关状态、泵的开关状态和搅拌器的开关状态建立清洗控制路由表。
[0071] 以下结合一个具体应用，对本发明实施例的自动清洗控制系统和方法进行进一步说明。
[0072] 本发明的自动清洗控制系统和方法是在不破坏原有系统设备基础上，加装了无线智能控制设备(无线智能网关)及无线传感器，组成无线智能监控网络，通过自学习，自动建立清洗工艺流程，之后按固定的工艺流程进行挤奶及储奶设备清洗，使得挤奶及储奶设备的清洗过程完全标准化。在清洗过程中，系统对关键清洗工艺状态信息进行采集并转发至远程监控主机，便于奶源安全监管人员对挤奶及储奶设备清洗过程的监控。同时，通过设置相应的如温度阈值、液位高度阈值、控制时间阈值等参数，本发明的自动清洗控制系统还能实现对自身的异常状态信息的及时报警，将异常报警信息通知奶站管理人员对清洗设备进行检修。
[0073] 由无线智能网关组织，使得每套自动清洗控制系统都组成一个传感网，所有传感器网数据都通过各自传感网中的无线智能网关将数据汇总到一个雾计算平台。雾计算平台可对多个传感网进行管理，从而实现对多套挤奶及储奶设备以及多个奶站的清洗全过程状态数据进行长期存储和管理，数据保存至各个批次奶生命周期结束，进而能够实现奶源安全生产溯源。
[0074] 图2示出了本发明实施例中针对挤奶及储奶设备的清洗系统及自动清洗控制系统的布置结构。以下，参照图2所示对本发明的实施例进行详细说明。
[0075] 阀门控制器
[0076] 阀门控制器主要用于控制整个清洗管道中，各阀门的开启和关闭。
[0078] 进一步，电动调节阀有二通式和三通式两种，依据系统需求，在不同控制点安装不同类型的控制阀。
[0080] 泵控制器
[0082] 进一步，控制电路主要包括继电器和外围电路组成，数据处理单元通过继电器控制泵的电机的启动和关闭。
[0083] 搅拌控制器
[0084] 搅拌控制器主要用于控制清洗液配水槽和制冷储奶罐内搅拌器的启停。主要包括无线通讯模块、数据处理单元和控制电路。
[0085] 进一步，控制电路主要由继电器和外围电路组成，数据处理单元通过继电器控制搅拌器的电机的启动和关闭。
[0086] 传感器S1
[0087] 传感器S1为三合一传感器，由无线通讯模块、数据处理单元、温度传感器、液位传感器和液体PH值传感器组成。无线通讯模块用于发送传感器数据至智能网关；数据处理单元用于对传感器数据的采集及处理；温度传感器采用DS18B20，PH传感器采用德国SE 101NMS PH传感器，液位传感器采用磁致伸缩位移传感器。
[0088] 传感器S2和传感器S3
[0089] 传感器S2和传感器S3主要用于测量集乳罐和制冷储奶罐的罐体内的液位，当液位达到一定值时，发送控制命令给相关设备。主要由无线通讯模块、数据处理单元和磁致伸缩位移传感器组成。
[0090] 恒温加热器控制器1
[0091] 恒温加热器控制器1用于控制准备注入配水槽中清洗液的温度，恒温加热器控制器1内部集成温度传感。当水温达到预定限值时，发送温度值给智能网关，智能网关依据其温度值，发送控制命令，打开恒温加热器阀门，将已经加热好的清洗液注入配水槽；当配水槽的水位达到预定限值时，传感器S1发送液位信号给智能网关，智能网关依据液位值，发送控制命令，关闭恒温加热器的阀门。
[0092] 恒温加热器控制器1主要由无线通信模块、数据处理单元、温度传感器和控制电路组成。
[0093] 恒温加热器控制器2
[0094] 在清洗过程中，清洗液经过循环，温度减低，达不到清洗工艺要求，尤其在冬季。当清洗液每次流入配水槽时，配水槽内的传感器S1将检测清洗液温度，当温度低于限值时，发送温度信息给智能网关，智能网关收到液体温度信息时，发送控制命令，启动配水槽内的恒温加热器开始加热；当配水槽内的传感器S1监测到液体温度高于限值，则发送温度值给智能网关，智能网关发送控制命令给恒温加热器控制器2，关闭配水槽内的恒温加热器。
[0095] 恒温加热器控制器2主要由无线通信模块、数据处理单元和控制电路组成。
[0096] 智能网关
[0097] 智能网关主要用于接收需要监控环节中温度传感器发送的温度值、PH传感器发送的PH值，并将接收的数据转发至监控主机，同时，接收监控主机发送的命令，对清洗系统中相关无线设备进行配置。
[0098] 智能网关工作有2种模式，第一种是自学习模式，建立智能控制路由表；第二种是控制模式，按照自学习建立的控制路由表进行系统自动控制，完成全程清洗工艺。工作模式可以通过智能网关上面的按键选择。默认的工作模式是智能网关按其内部最新的控制路由自动控制。
[0099] 进一步，控制路由表可以有多个，最新的控制路由表存储在智能网关内，雾计算平台保存有多个控制路由表，远程监控主机，可以对控制路由表参数进行修改，将最新的控制路由表下载到智能网关替换网关内的控制路由表。
[0100] 进一步，智能网关内带时钟功能，对接收到的传感器数据及控制命令都打时间戳，该时钟与网络时钟保持同步。
[0101] 雾计算平台
[0102] 本发明实施例中的数据信息都是在挤奶及储奶设备所属的本地范围内交互。雾计算平台主要由本地服务器、基站、路由器等设备和管理软件组成，主要完成本区域所有关于挤奶及储奶设备的自动清洗控制系统的智能网关传输的数据和各智能网关的控制路由表的管理。
[0103] 远程监控主机
[0104] 远程监控主机主要由计算机或手持设备(如手机)以及管理软件组成，不同的用户提供不同的管理权限，对系统进行相应权限内的管理。主要功能有两种，一种是数据管理，完成对监控系统数据的查看、读取、打印报表等功能；另一种控制管理，完成是对雾计算平台中控制路由表的查看、配置以及下发控制命令对智能网关内控制路由表的更新等。
[0105] 奶站设备的清洗过程主要包括挤奶设备的清洗和储奶设备的清洗。
[0106] 挤奶设备主要有挤奶器和集乳器组成，储奶设备主要为储奶罐(如制冷储奶罐)，挤奶器吸的牛奶先存储在集乳器中，挤奶完后统一存储在储奶罐中。
[0107] 奶站设备清洗主要有清水清洗、酸液清洗和碱液清洗三种方法，具体清洗顺序、次数等可依据具体清洗工艺要求执行。
[0108] 本发明实施例的基本思路如下。
[0109] (1)建立清洗控制路由表
[0110] 通过人工方式操控清洗系统，对挤奶及储奶设备进行全工艺流程清洗，清洗过程中，关于手动操作过程中的控制器的状态信息、传感器监测到的数据信息都实时发送到无线智能网关，无线智能网关进行自学习，建立清洗控制路由表，并发送至雾计算平台存储。
[0111] 当系统管理人员需要修改清洗工艺中的部分参数时，例如清洗时间等，通过监控主机中的系统管理软件，对雾计算平台存储的清洗控制路由表进行相关参数的修改，并将修改后的清洗控制路由表下传至无线智能网关，更新无线智能网关内的清洗控制路由表。
[0112] 进一步地，自动清洗的整个清洗过程，可按照无线智能网关内所保存的最新的清洗控制路由表进行。
[0113] (2)建立清洗工艺流程表
[0114] 第(1)步操作过程是人工控制进行全程清洗工艺，每一种清洗液清洗过程建立起第(1)步中所述的清洗控制路由表。当全部清洗工艺结束后，按照不同清洗液的清洗顺序建立清洗工艺流程表，如表1所示。
[0115] 表1清洗工艺流程表
[0116]清洗顺序 1 2 3 4 5
挤奶设备清洗 清水 碱液 清水 酸液 清水
储奶设备清洗 清水 碱液 清水 酸液 清水
挤奶设备清洗 清水 碱液 清水 酸液 清水
储奶设备清洗 清水 碱液 清水 酸液 清水
[0117] (3)自动清洗控制
[0118] 在进行自动清洗时，首先打开无线智能网关，无线智能网关发送唤醒命令，唤醒无线智能网关下的本传感网内的所有无线传感器及控制设备，同时，打开恒温加热器，对恒温加热器内的清水进行加热。无线智能网关按照其内部的清洗工艺流程表和清洗控制路由表对本传感网系统(自动清洗控制系统)进行清洗工艺控制。
[0119] 其中，打开无线智能网关，就是给无线智能网关上电，无线智能网关发送唤醒命令，使得本传感网内的所有设备都处于工作模式，当有个别设备连接不成功或者供电不足时，无线智能网关将发出报警提示，进而维修人员可进行系统检修，系统无误后再开始下一步命令。其中，关于进行报警的技术方案可依据现有的报警技术方案实现，此处不再赘述。
[0120] 进一步，如果奶站设备暂时一段时间不进行清洗，则所有传感器和/或控制器设备关机，在使用前，打开所有本传感网内设备，系统自动连接。
[0121] (4)手动清洗控制
[0122] 本发明实施例中涉及的阀门、泵、加热器等，即具备手动控制功能也具备无线网络控制功能，在特殊情况下，如临时的只需清水清洗等，可以不打开控制器、传感器和网关，直接手动操作即可。
[0123] 该模式不作为自动清洗控制系统的奶站清洗监管参考范围。
[0124] (5)清洗过程监测
[0125] 奶站设备清洗过程中，传感器采集的温度、PH值等发送给无线智能网关，无线智能网关依据传感器数据、清洗次数、控制命令之间的时间差等，统计出该次清洗工艺的特征值，建立例如表2的清洗过程特征值监测表，建立与清洗过程特征值监测表相对应的清洗工艺控制表，并将清洗过程特征值监测表和清洗工艺控制表上传至雾计算平台，监控主机访问雾计算平台，按时间查看清洗工艺状态。
[0126] 表2清洗过程特征值监测表
[0127]
[0128] 进一步，如果需要改变当前清洗工艺流程，如加长酸液在储奶罐中的时间或增加清水清洗次数等，监控主机通过网络修改雾计算平台中的清洗工艺控制表，并将修改的最新清洗工艺控制表下传到智能网关，更新之前智能网关内的清洗工艺控制表。
[0129] (6)系统自诊断
[0130] 当自动清洗控制系统启动后，系统自组网，在组网过程中，出现个别设备连接不成功或电量不足等情况，智能网关通过声、光方式报警，并在无线智能网关屏幕上显示出已经连接成功的无线传感器或控制器信息以及电量不足的设备。
[0131] 进一步，本系统中，系统采用全自动工作模式，清洗工艺中要求的水温、液体浓度、清洗次数等都是系统设定好的，如果某参数达不到预先设定要求，则系统无法进行下一步工作。当水温、液体浓度、清洗次数等超过一定时间段仍不满足要求时，无线智能网关将通过声、光方式报警，并在无线智能网关屏幕上显示未满足要求的参数。
[0132] 在现场的奶站管理人员依据无线智能网关的自诊断报警信息，进行相应的故障检查。
[0133] 进一步，系统出现自诊断故障后，在现场的奶站管理人员排除故障后，如果对应的故障参数符合要求，则系统将继续按顺序执行。如果，故障暂时无法解决，则奶站现场管理人员关闭本自动清洗控制系统，采用手动方式进行相关清洗操作，如当天不再进行清洗，则手动打开阀门进行排水等。
[0134] 进一步，当故障排除后，系统重新启动，无线智能网关重新按照内部清洗控制路由表进行清洗。
[0135] 请参见图2所示，本发明实施例中关于自学习建立清洗控制路由表的一个具体应用的实施例过程如下。
[0136] 一、挤奶设备的清洗
[0137] 设，清水清洗时，清水的温度范围为35～46℃；
[0138] 设，碱液清洗时，碱液的温度范围为75～85℃，碱液的浓度为0.8～1.5％；
[0139] 设，酸液清洗时，酸液的温度范围为75～85℃，酸液的浓度为0.8～1.5％。
[0140] 设，清洗时间为t1分钟。
[0141] 设，在清洗之前，打开所有传感器、控制器及无线智能网关，系统连接成功，处于运行模式。
[0142] 第一步：手动控制清水清洗流程
[0143] (1)预先设定恒温加热控制器R1所控制的恒温加热器中的温度T1为46℃，恒温加热控制器R1开始控制加热，当恒温加热控制器R1实时监测的恒温加热器中的清水的温度T1达到46℃时，手动打开恒温加热器的阀门，恒温加热器中的清水流入配水槽。同时恒温加热器中的清水的温度值及恒温加热器的阀门开启状态信息实时发送至无线智能网关，无线智能网关将温度值转发至雾计算平台。在恒温加热器的阀门关闭之前，恒温加热控制器R1一直工作，使得恒温加热器中的清水的温度一直保持在46℃。在此过程中，所有控制器的状态信息发送至无线智能网关。
[0144] (2)当传感器S1监测到配水槽的水位为H1值时，手动关闭恒温加热控制器R1和恒温加热器的阀门，打开对应于阀门控制器F1和阀门控制器F8的两个阀门，启动真空泵(对应安装有泵控制器B1)，清水从配水槽先流入挤奶器(即自动挤奶机)，后流入集乳器(即集乳罐)。在此过程中，所有控制器的状态信息都发送至无线智能网关。
[0145] (3)当传感器S2监测到集乳器(集乳罐)内液位为H2时，立即发送液位H2数据至无线智能网关，手动关闭真空泵(对应安装有泵控制器B1)，关闭对应于阀门控制器F1和阀门控制器F8的两个阀门，打开对应于阀门控制器F9、阀门控制器F2、阀门控制器F5和阀门控制器F6的四个阀门，等待时间M＝t1分钟，打开吸乳泵(对应安装有泵控制器B4)，清水流回配水槽。在此过程中，所有控制器的状态信息均发送至无线智能网关。
[0146] (4)当传感器S2监测到集乳器内液位为H2时，人工记录清洗次数一次，依次累加。当无线智能网关收到传感器S2的液位数据为H2时，自动记录清洗次数1次，依次累加。在此过程中，所有控制器的状态信息均发送至无线智能网关。
[0147] (5)当传感器S2监测到液位为0时，手动关闭吸乳泵(对应安装有泵控制器B4)，关闭对应于阀门控制器F9、阀门控制器F2、阀门控制器F5和阀门控制器F6的四个阀门。此时，清水已经完全流回配水槽。在此过程中，所有控制器的状态信息均发送至无线智能网关。
[0148] 同时，当传感器S2监测到液位为0时：
[0149] 手动打开对应于阀门控制器F1和阀门控制器F8的两个阀门，启动真空泵(对应安装有泵控制器B1)，清水先流入挤奶器，后流入集乳器。在此过程中，所有控制器的状态信息均发送至无线智能网关。
[0150] 同时，当传感器S2监测到液位为0时：
[0151] 当传感器S1监测到温度T2低于37℃时，手动打开位于配水槽中的恒温加热器(安装有恒温加热控制器R2)对配水槽中的水进行加热，当传感器S1监测到温度T2达到48℃时，手动关闭配水槽中的恒温加热器(安装有恒温加热控制器R2)。
[0152] 在此过程中，所有控制器的状态信息均发送至无线智能网关。
[0153] 之后，重复(3)、(4)、(5)步骤。
[0154] (6)当在第(4)步骤计算清洗次数N为3时，第(5)步骤如下：
[0155] 当传感器S2监测到水位为0时，手动关闭吸乳泵(安装有泵控制器B4)，关闭对应于阀门控制器F9、阀门控制器F2、阀门控制器F5和阀门控制器F6的四个阀门。此时，清洗液已经完全流回到配水槽。
[0156] 手动打开智能阀(安装有阀门控制器F7)，将污水排出至排污池。在此过程中，所有控制器的状态信息均发送至无线智能网关。
[0157] (7)当传感器S1监测到配水槽的水位为0时，清洗结束，手动关闭智能阀(安装有阀门控制器F7)。在此过程中，所有控制器的状态信息均发送至无线智能网关。
[0158] 通过上述步骤，基于无线传感网的自动清洗控制系统中的无线智能网关自学习建立起如表3所示的采用清水清洗挤奶设备的清洗控制路由表，其中R1同时代表恒温加热控制器R1和与该恒温加热控制器R1安装在同一个恒温加热器的阀门。
[0159] 表3采用清水清洗挤奶设备的清洗控制路由表
[0160]
[0161]
[0162] 第二步：手动控制碱液清洗流程
[0163] (1)预先设定恒温加热控制器R1所控制的恒温加热器中的温度T1为85℃，恒温加热控制器R1开始控制加热，当恒温加热控制器R1实时监测的恒温加热器中的清水的温度T1达到85℃时，手动打开恒温加热器的阀门，恒温加热器中的清水流入配水槽。同时恒温加热器中的清水的温度值及恒温加热器的阀门开启状态信息实时发送至无线智能网关，无线智能网关将温度值转发至雾计算平台。在恒温加热器的阀门关闭之前，恒温加热控制器R1一直工作，使得恒温加热器中的清水的温度一直保持在85℃。在此过程中，所有控制器的状态信息发送至无线智能网关。
[0164] (2)当传感器S1监测到配水槽的水位为L1时，立即将水位数据L1发送至无线智能网关，手动关闭恒温加热控制器R1和恒温加热器的阀门，打开泵控制器B6所对应的碱液泵，同时，手动启动搅拌控制器J1所对应的搅拌器，同时，传感器S1对配水槽中的液体浓度C值进行检测。
[0165] (3)当C>1.2％时，传感器S1发送浓度值C给无线智能网关，手动关闭泵控制器B6所对应的碱液泵和搅拌控制器J1所对应的搅拌器，打开对应于阀门控制器F1和阀门控制器F8的两个阀门，启动真空泵(对应安装有泵控制器B1)，碱液先流入挤奶器(即自动挤奶机)，后流入集乳器(即集乳罐)。在此过程中，所有控制器的状态信息都发送至无线智能网关。
[0166] (4)当传感器S2监测到集乳器内液位为L2时，立即发送液位L2数据至无线智能网关，手动关闭真空泵(对应安装有泵控制器B1)，关闭对应于阀门控制器F1和阀门控制器F8的两个阀门，打开对应于阀门控制器F9、阀门控制器F2、阀门控制器F5和阀门控制器F6的四个阀门，等待时间M＝t1分钟，打开吸乳泵(对应安装有泵控制器B4)，碱液流回配水槽。在此过程中，所有控制器的状态信息均发送至无线智能网关。
[0167] (5)当传感器S2监测到集乳器内液位为L2时，人工记录清洗次数一次，依次累加。当无线智能网关收到S2的液位数据为L2时，自动记录清洗次数1次，依次累加。在此过程中，所有控制器的状态信息均发送至无线智能网关。
[0168] (6)当传感器S2监测到液位为0时，手动关闭吸乳泵(对应安装有泵控制器B4)，关闭对应于阀门控制器F9、阀门控制器F2、阀门控制器F5和阀门控制器F6的四个阀门。此时，清洗液已经完全流回配水槽。在此过程中，所有控制器的状态信息均发送至无线智能网关。
[0169] 同时，当传感器S2监测到液位为0时：
[0170] 手动打开对应于阀门控制器F1和阀门控制器F8的两个阀门，启动真空泵(对应安装有泵控制器B1)，碱液先流入挤奶器，后流入集乳器。在此过程中，所有控制器的状态信息均发送至无线智能网关。
[0171] 同时，当传感器S2监测到液位为0时：
[0172] 当传感器S1监测到温度T2低于78℃时，手动打开位于配水槽中的恒温加热器(安装有恒温加热控制器R2)对配水槽中的碱液进行加热，当传感器S1监测到温度T2达到85℃时，手动关闭配水槽中的恒温加热器(安装有恒温加热控制器R2)。
[0173] 在此过程中，所有控制器的状态信息均发送至无线智能网关。
[0174] 之后，重复(4)、(5)、(6)步骤。
[0175] (7)当在第(5)步骤计算清洗次数N为3时，第(6)步骤如下：
[0176] 当传感器S2监测到液位为0时，手动关闭吸乳泵(安装有泵控制器B4)，关闭对应于阀门控制器F9、阀门控制器F2、阀门控制器F5和阀门控制器F6的四个阀门。此时，清洗液已经完全流回到配水槽。
[0177] 手动打开智能阀(安装有阀门控制器F7)，将污水排出至排污池。在此过程中，所有控制器的状态信息均发送至无线智能网关。
[0178] (8)当传感器S1监测到配水槽的液位为0时，清洗结束，手动关闭智能阀(安装有阀门控制器F7)。在此过程中，所有控制器的状态信息均发送至无线智能网关。
[0179] 通过上述步骤，基于无线传感网的自动清洗控制系统中的无线智能网关自学习建立起如表4所示的采用碱液清洗挤奶设备的清洗控制路由表，其中R1同时代表恒温加热控制器R1和与该恒温加热控制器R1安装在同一个恒温加热器的阀门。
[0180] 表4采用碱液清洗挤奶设备的清洗控制路由表
[0181]
[0182]
[0183] 酸液清洗过程和碱液清洗过程一样，此过程需要控制打开酸液泵并记录酸液泵的泵控制器B5。
[0184] 二、储奶设备清洗
[0185] 设，清水清洗时，清水的温度范围为35～46℃；
[0186] 设，碱液清洗时，碱液的温度范围为75～85℃，碱液的浓度为0.8～1.5％；
[0187] 设，酸液清洗时，酸液的温度范围为75～85℃，酸液浓度为0.8～1.5％。
[0188] 设，清洗时间为t2分钟。
[0189] 设，在清洗之前，打开所有传感器、控制器及无线智能网关，系统连接成功，处于运行模式。
[0190] 第一步：手动控制清水清洗流程
[0191] (1)预先设定恒温加热控制器R1所控制的恒温加热器中的温度T1为46℃，恒温加热控制器R1开始控制加热，当恒温加热控制器R1实时监测的恒温加热器中的清水的温度T1达到46℃时，手动打开恒温加热器的阀门，恒温加热器中的清水流入配水槽。同时恒温加热器中的清水的温度值及恒温加热器的阀门开启状态信息实时发送至无线智能网关，无线智能网关将温度值转发至雾计算平台。在恒温加热器的阀门关闭之前，恒温加热控制器R1一直工作，使得恒温加热器中的清水的温度一直保持在46℃。在此过程中，所有控制器的状态信息发送至无线智能网关。
[0192] (2)当传感器S1监测到配水槽的水位为M1值时，传感器S1将水位数据M1发送至无线智能网关，手动关闭恒温加热控制器R1和恒温加热器的阀门，打开对应于阀门控制器F2和阀门控制器F10的两个阀门，启动清洗泵(对应安装有泵控制器B3)，清水流入储奶罐(即制冷储奶罐)。在此过程中，所有控制器的状态信息都发送至无线智能网关。启动清洗泵后，延时B3t＝1分钟后，手动启动储奶罐内的搅拌器(对应安装有搅拌控制器J2)。
[0193] (3)当传感器S3监测到储奶罐内液位为M2时，立即发送水位数据M2至无线智能网关，手动关闭清洗泵(对应安装有泵控制器B3)，关闭对应于阀门控制器F2和阀门控制器F10的两个阀门，等待时间M＝t2分钟，关闭储奶罐内的搅拌器(对应安装有搅拌控制器J2)，打开对应于阀门控制器F3和阀门控制器F6的两个阀门，打开循环泵(对应安装有泵控制器B2)，清水流回配水槽。在此过程中，所有控制器的状态信息均发送至无线智能网关。
[0194] (4)当传感器S3监测到储奶罐内液位为M2时，人工记录清洗次数一次，依次累加。当无线智能网关收到传感器S3的液位数据为M2时，自动记录清洗次数1次，依次累加。在此过程中，所有控制器的状态信息均发送至无线智能网关。
[0195] (5)当传感器S3监测到储奶罐内液位为0时，立即发送液位数据至无线智能网关。手动关闭循环泵(对应安装有泵控制器B2)，关闭对应于阀门控制器F3和阀门控制器F6的两个阀门。此时，清水已经完全流回配水槽。在此过程中，所有控制器的状态信息均发送至无线智能网关。
[0196] 同时，当传感器S3监测到液位为0时：
[0197] 手动打开对应于阀门控制器F2和阀门控制器F10的两个阀门，启动清洗泵(对应安装有泵控制器B3)，清水开始流入储奶罐。在此过程中，所有控制器的状态信息均发送至无线智能网关。启动清洗泵后，延时B3t＝1分钟后，手动启动储奶罐内的搅拌器(对应安装有搅拌控制器J2)。
[0198] 同时，当传感器S3监测到液位为0时：
[0199] 当传感器S1监测到温度T2低于37℃时，手动打开位于配水槽中的恒温加热器(安装有恒温加热控制器R2)对配水槽中的水进行加热，当传感器S1监测到温度T2高于48℃时，手动关闭配水槽中的恒温加热器(安装有恒温加热控制器R2)。
[0200] 在此过程中，所有控制器的状态信息均发送至无线智能网关。
[0201] 之后，重复(3)、(4)、(5)步骤。
[0202] (6)当在第(4)步骤计算清洗次数N为3时，第(5)步骤如下：
[0203] 当传感器S3监测到液位为0时，手动关闭循环泵(对应安装有泵控制器B2)，关闭对应于阀门控制器F3和阀门控制器F6的两个阀门。此时，清洗液已经完全流回到配水槽。
[0204] 手动打开智能阀(安装有阀门控制器F7)，将污水排出至排污池。在此过程中，所有控制器的状态信息均发送至无线智能网关。
[0205] (7)当传感器S1监测到配水槽的水位0时，清洗结束，手动关闭智能阀(安装有阀门控制器F7)。在此过程中，所有控制器的状态信息均发送至无线智能网关。
[0206] 通过上述步骤，基于无线传感网的自动清洗控制系统中的无线智能网关自学习建立起如表5所示的采用清水清洗储奶设备的清洗控制路由表，其中R1同时代表恒温加热控制器R1和与该恒温加热控制器R1安装在同一个恒温加热器的阀门。
[0207] 表5采用清水清洗储奶设备的清洗控制路由表
[0208]
[0209]
[0210] 第二步：手动控制碱液清洗流程
[0211] (1)预先设定恒温加热控制器R1所控制的恒温加热器中的温度T1为85℃，恒温加热控制器R1开始控制加热，当恒温加热控制器R1实时监测的恒温加热器中的清水的温度T1达到85℃时，手动打开恒温加热器的阀门，恒温加热器中的清水流入配水槽。同时恒温加热器中的清水的温度值及恒温加热器的阀门开启状态信息实时发送至无线智能网关，无线智能网关将温度值转发至雾计算平台。在恒温加热器的阀门关闭之前，恒温加热控制器R1一直工作，使得恒温加热器中的清水的温度一直保持在85℃。在此过程中，所有控制器的状态信息发送至无线智能网关。
[0212] (2)当传感器S1监测到配水槽的水位为N1时，立即将水位数据N1发送至无线智能网关，手动关闭恒温加热控制器R1和恒温加热器的阀门，打开泵控制器B6所对应的碱液泵，同时，手动启动搅拌控制器J1所对应的搅拌器，同时，传感器S1对配水槽中的液体浓度C值进行检测。
[0213] (3)当C>1.2％时，传感器S1发送浓度值C给无线智能网关，手动关闭泵控制器B6所对应的碱液泵和搅拌控制器J1所对应的搅拌器，打开对应于阀门控制器F2和阀门控制器F10的两个阀门，启动清洗泵(对应安装有泵控制器B3)，碱液流入储奶罐。在此过程中，所有控制器的状态信息都发送至无线智能网关。启动清洗泵(对应安装有泵控制器B3)后，延时B3t＝1分钟后，手动启动储奶罐内的搅拌器(对应安装有搅拌控制器J2)。
[0214] (4)当传感器S3监测到储奶罐内液位为N2时，立即发送水位数据N2至无线智能网关，手动关闭清洗泵(对应安装有泵控制器B3)，关闭对应于阀门控制器F2和阀门控制器F10的两个阀门，等待时间M＝t2分钟，关闭储奶罐内的搅拌器(对应安装有搅拌控制器J2)，打开对应于阀门控制器F3和阀门控制器F6的两个阀门，打开循环泵(对应安装有泵控制器B2)，碱液流回配水槽。在此过程中，所有控制器的状态信息均发送至无线智能网关。
[0215] (5)当传感器S3监测到储奶罐内液位为N2时，人工记录清洗次数一次，依次累加。当无线智能网关收到传感器S3的液位数据为N2时，自动记录清洗次数1次，依次累加。在此过程中，所有控制器的状态信息均发送至无线智能网关。
[0216] (6)当传感器S3监测到储奶罐内液位为0时，立即发送液位数据至无线智能网关。手动关闭循环泵(对应安装有泵控制器B2)，关闭对应于阀门控制器F3和阀门控制器F6的两个阀门。此时，清水已经完全流回配水槽。在此过程中，所有控制器的状态信息均发送至无线智能网关。
[0217] 同时，当传感器S3监测到液位为0时：
[0218] 手动打开对应于阀门控制器F2和阀门控制器F10的两个阀门，启动清洗泵(对应安装有泵控制器B3)，碱液开始流入储奶罐。在此过程中，所有控制器的状态信息均发送至无线智能网关。启动清洗泵后，延时B3t＝1分钟后，手动启动储奶罐内的搅拌器(对应安装有搅拌控制器J2)。
[0219] 同时，当传感器S3监测到液位为0时：
[0220] 当传感器S1监测到温度T2低于78℃时，手动打开位于配水槽中的恒温加热器(安装有恒温加热控制器R2)对配水槽中的水进行加热，当传感器S1监测到温度T2高于85℃时，手动关闭配水槽中的恒温加热器(安装有恒温加热控制器R2)。
[0221] 在此过程中，所有控制器的状态信息均发送至无线智能网关。
[0222] 之后，重复(4)、(5)、(6)步骤。
[0223] (7)当在第(5)步骤计算清洗次数N为3时，第(5)步骤如下：
[0224] 当传感器S3监测到液位为0时，手动关闭循环泵(对应安装有泵控制器B2)，关闭对应于阀门控制器F3、和阀门控制器F6的两个阀门。此时，清洗液已经完全流入到配水槽。
[0225] 手动打开智能阀(安装有阀门控制器F7)，将污水排出至排污池。在此过程中，所有控制器的状态信息均发送至无线智能网关。
[0226] (8)当传感器S1监测到配水槽的水位0时，清洗结束，手动关闭智能阀(安装有阀门控制器F7)。在此过程中，所有控制器的状态信息均发送至无线智能网关。
[0227] 通过上述步骤，基于无线传感网的自动清洗控制系统中的无线智能网关自学习建立起如表6所示的采用碱液清洗储奶设备的清洗控制路由表，其中R1同时代表恒温加热控制器R1和与该恒温加热控制器R1安装在同一个恒温加热器的阀门。
[0228] 表6采用碱液清洗储奶设备的清洗控制路由表
[0229]
[0230]
[0231]
[0232] 酸液清洗过程和碱液清洗过程一样，此过程需要控制打开酸液泵并记录酸液泵的泵控制器B5。
[0233] 如图2所示，本发明实施例中，电动调节控制阀(阀门)有二通式和三通式两种，其中，阀门控制器F1、阀门控制器F4、阀门控制器F7、阀门控制器F8、阀门控制器F9和阀门控制器F10所对应的电动调节控制阀为二通式阀门，阀门控制器F2、阀门控制器F3、阀门控制器F5和阀门控制器F6所对应的电动调节控制阀为三通阀门。其中，三通阀主要是在清洗挤奶设备和储奶设备时，开通方向不同，液体流向不同。
[0234] 进一步地，本发明实施例中，所使用的无线通讯单元采用Wi-Fi、蓝牙、zigbee、ISA100、Wireless-Hart等无线网络协议，优先选用zigbee协议。
[0235] 本发明实施例中，无线智能网关主要由第一无线通讯模块、数据处理单元、第二无线通讯单元、控制面板、电源管理单元、有线接口单元组成。其中，第一无线通讯单元主要用于与上述各个控制器和传感器进行无线数据通信，上述各个控制器和/或传感器选用哪种通讯协议，第一无线通讯单元就选择哪种通讯协议。第二无线通讯单元主要用于无线智能网关与雾计算平台之间的通讯，采用GPRS、NB-IOT或LoRA等广域网通讯协议。控制面板包括液晶显示屏幕、工作模式选择键、开机键等。有线接口单元采用以太网接口或POE接口，当无线智能网关采用第二无线通讯模块通讯时，POE接口不工作，当无线智能网关通过有线方式与雾计算平台通讯时，POE接口工作，当使用POE接口时，外部无需单独给无线智能网关供电。
[0236] 进一步，无线智能网关内带时钟功能，对接收到的传感器数据和控制命令都打时间戳，该时钟与网络时钟保持同步。
[0237] 概括来说，本发明的自动清洗控制系统和方法的基本流程包括以下内容。
[0238] (1)先手动控制进行奶站挤奶设备和储奶设备的清洗，系统自学习建立控制路由表，等奶站设备全部清洗完后，系统自学习建立起清洗工艺流程表。无线智能网关将其内部建立的控制路由表和清洗工艺流程表发送至雾计算平台。
[0239] (2)之后，进行全部设备自动清洗。先确保清水、酸液、碱液都足够，之后开启自动清洗控制系统的全部测控设备，系统自检。
[0240] (3)系统自检无误后，按照清洗工艺流程表和控制路由表进行全部设备的清洗。
[0241] (4)在清洗过程中，将清洗过程特征值监测表发送至雾计算平台。
[0242] (5)管理人员使用手持设备或计算机对雾计算平台中的清洗工艺流程表、控制路由表、清洗过程特征值监测表进行管理。
[0243] 具体流程概括如下：
[0244] 第一步：手动进行挤奶设备清水清洗，建立控制路由表。
[0245] 第二步：手动进行挤奶设备碱液清洗，建立控制路由表。
[0246] 第三步：手动进行挤奶设备清水清洗，建立控制路由表。
[0247] 第四步：手动进行挤奶设备酸液清洗，建立控制路由表。
[0248] 第五步：手动进行挤奶设备清水清洗，建立控制路由表。
[0249] 第六步：手动进行储奶设备清水清洗，建立控制路由表。
[0250] 第七步：手动进行储奶设备碱液清洗，建立控制路由表。
[0251] 第八步：手动进行储奶设备清水清洗，建立控制路由表。
[0252] 第九步：手动进行储奶设备酸液清洗，建立控制路由表。
[0253] 第十步：手动进行储奶设备清水清洗，建立控制路由表。
[0254] 上述控制路由表可参见上述表3至表6。
[0255] 第十一步：依据上述步骤建立如表1所示的清洗工艺流程表。
[0256] 第十二步：检查清水、酸液、碱液量足够。
[0257] 第十三步：启动自动清洗控制系统。
[0258] 第十四步：自动清洗控制系统按照无线智能网关内建立的清洗工艺流程表、控制路由表进行全自动清洗。
[0259] 第十五步：在清洗过程中，系统自动将清洗过程特征值监测表发送至雾计算平台。监控主机通过访问雾计算平台的特征值检测表来获取当前的清洗进展情况。
[0260] 本发明实施例的自动清洗控制系统和方法，利用无线智能网关、无线恒温加热控制器、无线阀门控制器、无线泵控制器和无线搅拌控制器等设备组成无线智能监控网络，实现了在不破坏原有清洗系统设备基础上，通过自学习，自动建立清洗工艺流程，之后按照固定的工艺流程进行设备的清洗工作，使得设备的清洗过程完全标准化。同时，在清洗过程中，本发明对关键清洗工艺状态信息进行采集并转发至远程监控主机，便于安全监管人员对清洗过程的监控，同时，系统也可以对自身的异常状态信息进行及时报警，将异常报警信息通知管理人员对设备进行及时检修。
[0261] 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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
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