综合案例2.0-火焰检测系统

简介
- 火焰传感器
准备
硬件连接图
代码流程
功能实现
- 1、物联网平台开发
- 2、设备端开发
- - 调试
- 3、物联网应用开发
- - 4.1新建‘普通项目’
  - 4.2创建‘Web应用’
  - 4.3页面设计
  - 4.4关联产品
  - 4.5关联数据源
  - 4.6业务逻辑开发
  - 4.7预览与发布上线
  - 4.8在线调试

简介

火力发电系统会持续对炉膛中煤的燃烧情况进行监控，防止出现煤熄灭的情况，本案例针对火力发电中防止煤熄灭的场景进行实时监控，如果煤熄灭就报警。
当然也可以反向操作，作为对失火场景的监控。

火焰传感器

1、原理
火焰传感器通过检测火焰中产生的红外线来监测是否着火。远红外火焰传感器能够探测到波长在700纳米～1000纳米范围内的红外光，探测角度为60，其中红外光波长在880纳米附近时，其灵敏度达到最大。远红外火焰探头将外界红外光的强弱变化转化为电流的变化，通过A/D转换器后可以监测。
2、器件说明
市面上买到的有3根引脚的也有4根引脚的。案例适用4个引脚的。以下有几点需要说明：

电源指示LED–显示是否通电
模拟信号输出–输出模拟电压值
红外线越强模拟信号输出越小，反之越大。
灵敏度调节电位器–用来调节判断阈值。
当模拟信号输出大于该阈值（红外线弱，没火），开关信号输出为1（高电平），开关指示LED灯灭；
当模拟信号输出小于该阈值（红外线强，着火），开关信号输出为0（低电平），开关指示LED灯亮。

准备

本案例需要的硬件

器材	数量
HaaS506开发板	1
火焰传感器	1
SIM卡	1
杜邦线	若干

硬件连接图

代码流程

1、连接阿里云平台。
2、重复读取火焰传感器电压，将数据上传阿里云。
3、使用Web应用功能，显示设备位置、火焰传感器电压变化、设备报警。
4、将报警信号发送至开发板，控制报警开关。

功能实现

1、物联网平台开发

第一次使用物联网平台的读者，需要开通实例后使用物联网平台功能。也可以使用免费的公共实例进行开发，在阿里云物联网平台中，左上角选择‘华东2-上海’，点击‘公共实例’，即可开通。

1、平台产品创建可参考haas506 2.0开发教程-aliyunIoT
2、创建产品属性（添加物模型）

选择产品功能定义–编辑草稿
添加自定义功能
添加标识符与数据类型（标识符要与代码一致）
点击发布上线
点击确定

2、设备端开发

第一次使用开发板的读者可以按照haas5062.0开发教程-导学篇搭建开发环境。
搭建完后复制以下代码到Visual Studio Code，复制产品证书到代码相应位置。
2.2版本获取IMEI号接口有更新，需要更改以下内容（Ctrl+F 查找modem）

# 获取设备的IMEI 作为deviceName 进行动态注册
deviceName = modem.info.getDevImei()
...

main.py

# coding=utf-8
from driver import ADC
from driver import GPIO
import network
import ujson
import utime as time
import modem
from  aliyunIoT import Device
import kv#当iot设备连接到物联网平台的时候触发'connect' 事件
def on_connect(data):global module_name,default_ver,productKey,deviceName,deviceSecret,on_trigger,on_download,on_verify,on_upgradeprint('***** connect lp succeed****')data_handle = {}data_handle['device_handle'] = device.getDeviceHandle()#当连接断开时，触发'disconnect'事件
def on_disconnect():print('linkkit is disconnected')#当iot云端下发属性设置时，触发'props'事件
def on_props(request):params=request['params']params=eval(params)warn = params["warning"]onoff_data["warning"]= warnonoff_data_str=ujson.dumps(onoff_data)data1={'params':onoff_data_str}      device.postProps(data1)#当iot云端调用设备service时，触发'service'事件
def on_service(id,request):print('clound req id  is {} , req is {}'.format(id,request))
#当设备跟iot平台通信过程中遇到错误时，触发'error'事件
def on_error(err):print('err msg is {} '.format(err))#网络连接的回调函数
def on_4g_cb(args):global g_connect_statuspdp = args[0]netwk_sta = args[1]if netwk_sta == 1:g_connect_status = Trueelse:g_connect_status = False#网络连接
def connect_network():global net,on_4g_cb,g_connect_status#NetWorkClient该类是一个单例类，实现网络管理相关的功能，包括初始化，联网，状态信息等.net = network.NetWorkClient()g_register_network = Falseif net._stagecode is not None and net._stagecode == 3 and net._subcode == 1:g_register_network = Trueelse:g_register_network = Falseif g_register_network:#注册网络连接的回调函数on(self,id,func);  1代表连接，func 回调函数  ；return 0 成功net.on(1,on_4g_cb)    net.connect(None)else:print('网络注册失败')while True:if g_connect_status:print('网络连接成功')breaktime.sleep_ms(20)#动态注册回调函数
def on_dynreg_cb(data):global deviceSecret,device_dyn_resigter_succeddeviceSecret = datadevice_dyn_resigter_succed = True# 连接物联网平台
def dyn_register_device(productKey,productSecret,deviceName):global on_dynreg_cb,device,deviceSecret,device_dyn_resigter_succedkey = '_amp_customer_devicesecret'deviceSecretdict = kv.get(key)print("deviceSecretdict:",deviceSecretdict)if isinstance(deviceSecretdict,str):    deviceSecret = deviceSecretdict if deviceSecretdict is None or deviceSecret is None:key_info = {'productKey': productKey  ,'productSecret': productSecret ,'deviceName': deviceName}# 动态注册一个设备，获取设备的deviceSecret#下面的if防止多次注册，当前若是注册过一次了，重启设备再次注册就会卡住，if not device_dyn_resigter_succed:device.register(key_info,on_dynreg_cb)   def upload_value(n):global value_datavalue_data["flame"]= nvalue_data_str=ujson.dumps(value_data)data={'params':value_data_str}      device.postProps(data)if __name__ == '__main__':ICCID=Noneg_connect_status = Falsenet = Nonedevice = NonedeviceSecret = NonedeviceName = None#替换以下产品信息##################################productKey = "a1JuD7ay6Pj"productSecret = "yV68ScGy5DgEczVx"##################################device_dyn_resigter_succed = False# 连接网络connect_network()# 获取设备的IMEI 作为deviceName 进行动态注册#2.2版本改为#deviceName = modem.info.getDevImei()deviceName = modem.getDevImei()#获取设备的ICCIDICCID=modem.sim.getIccid()#初始化物联网平台Device类，获取device实例device = Device()if deviceName is not None and len(deviceName) > 0 :#动态注册一个设备dyn_register_device(productKey,productSecret,deviceName)else:print("获取设备IMEI失败，无法进行动态注册")while deviceSecret is None:time.sleep(0.2)print('动态注册成功:' + deviceSecret)key_info = {'region' : 'cn-shanghai' ,'productKey': productKey ,'deviceName': deviceName ,'deviceSecret': deviceSecret ,'keepaliveSec': 60,}#打印设备信息print(key_info)#device.ON_CONNECT 是事件，on_connect是事件处理函数/回调函数device.on(device.ON_CONNECT,on_connect)device.on(device.ON_DISCONNECT,on_disconnect)device.on(device.ON_PROPS,on_props)device.on(device.ON_SERVICE,on_service)device.on(device.ON_ERROR,on_error)device.connect(key_info)#主程序，onoff_data = {}onoff_data["warning"]= 0onoff_data_str=ujson.dumps(onoff_data)data1={'params':onoff_data_str}      device.postProps(data1)#火焰传感器adc=ADC()adc.open("ADC1")value_data = {}while True:value=adc.readVoltage()print('v:',value,)print('--------------------------------------------')upload_value(value)time.sleep(1)adc.close()

board.json

{"version": "2.0.0","io": {"ADC0": {"type": "ADC","port": 0,"sampling": 12000000},"ADC1": {"type": "ADC","port": 1,"sampling": 12000000},"serial1":{"type":"UART","port":0,"dataWidth":8,"baudRate":115200,"stopBits":1,"flowControl":"disable","parity":"none"},"serial2":{"type":"UART","port":1,"dataWidth":8,"baudRate":115200,"stopBits":1,"flowControl":"disable","parity":"none"},"serial3":{"type":"UART","port":2,"dataWidth":8,"baudRate":115200,"stopBits":1,"flowControl":"disable","parity":"none"}},"debugLevel": "ERROR","repl": "enable","replPort": 0}

调试

1、串口调试工具log，网络连接成功–动态注册成功–每秒打印火焰传感器电压

2、云端有数据传入，打开实时刷新，显示数据会自动更新。

3、物联网应用开发

以下是物联网应用开发流程，接下来按以下流程介绍Web端应用的开发。

4.1新建‘普通项目’

使用阿里云IoTStudio创建项目。
在项目管理新建空白项目

4.2创建‘Web应用’

在新项目的首页新建一个Web应用
Web应用创建成功后自动跳转到应用界面设计页面。点击左侧栏‘组件’按钮图标，就可以看到可用的组件列表。各组件的说明请参考IoT Studio组件说明

4.3页面设计

添加三个组件：

实时曲线 显示火焰传感器电压数据变化
指示灯 提示报警状态
设备地图 显示设备位置

可以搜索组件，然后拖到画布区

4.4关联产品

在项目控制台，点击左侧‘产品’点击‘关联物联网平台产品’。并勾选‘关联产品同时关联其下所有设备’，以便该项目可以访问到所有设备的定位信息。

4.5关联数据源

关联数据源3个步骤：

关联产品
关联设备
关联属性

接下来对每个组件进行设置
1、‘指示灯’，点击配置数据源。
修改‘指示灯’展示样式，‘报警’/‘停止报警’用不同图片显示。(发电系统正常工作着火，熄火报警用灰色图标显示）
火焰图片如下：

2、同样方法设置‘实时曲线’显示当前的火焰传感器电压。

3、‘设备地图’设置属性

给设备进行点位

保存设备的位置信息，查看每个位置的设备信息。

配置设备显示信息，再保存一次

4.6业务逻辑开发

业务逻辑的主要目的是让用户设定物联网设备端的行为逻辑，常规的物联网系统都是在设备端固化行为逻辑，出厂后修改设备行为需要OTA升级，需要与开发者沟通。云端的业务逻辑用户可以自行更改。

新建一条业务逻辑
创建完成后，系统会自动进入到业务逻辑界面。点击节点开始逻辑设计。

逻辑需求，对上报的火焰传感器电压进行判断，高于设定数值报警，否则关闭报警。
需要设定一下四个节点：

 设备触发节点条件判断节点开启报警节点关闭报警节点

①从左侧拖出相应节点

②建立节点间的关联关系，拖动鼠标将节点连接

③业务逻辑编辑

设备触发设置

条件判断设置用户可以在这个位置设定判断阈值

设备行为设定

依次点击保存与部署

4.7预览与发布上线

返回到火焰监控报警界面，点击保存，点击预览后可以看到界面效果。
可以看到设备位置，当前传感器状态，报警状态，传感器电压的变化曲线信息

4.8在线调试

通过阿里云平台在线调试也可以远程控制报警开关。

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