CN101737898A - 一种藏室温湿度监控系统 - Google Patents
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Abstract
一种藏室温湿度监控系统涉及一种控制领域，尤其是涉及一种藏室温湿度监控系统。本发明就是提供一种硬件结构与软件编程简单、可扩展性能强和显示方式多的一种藏室温湿度监控系统。本发明包括PC机、数据采集卡、信号调理电路、温湿度传感器和执行机构空调机与去湿机；其特征在于温度与湿度等被控参数通过所述的温湿度传感器检测后经由数据采集卡送到PC机中，由PC机按照一定的控制算法进行数据处理与显示，处理后输出的控制信号再经数据采集卡送至执行机构空调机与去湿机，达到控制馆藏室温湿度的目的。
Description
技术领域：
本发明涉及一种控制领域，尤其是涉及一种藏室温湿度监控系统。
背景技术：
我们国家拥有大量的博物馆和图书馆，珍藏着大量价值不菲的文物、书籍和文献资料，馆藏室的温度和湿度直接影响着珍贵的文物、书籍和文献资料的保存时间，因此为了使博物馆和图书馆中的文物、书籍和文献资料保存的时间更久远，有必要对博物馆和图书馆馆藏室的温度和湿度进行严格监控。现有的馆藏室温湿度监控系统大都是基于单片机开发的，而基于单片机开发的馆藏室温湿度监控系统存在着硬件结构与软件编程都很复杂、可扩展性能不强和显示方式单一等问题。
发明内容：
本发明就是针对上述问题，提供一种硬件结构与软件编程简单、可扩展性能强和显示方式多的一种藏室温湿度监控系统。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括PC机、数据采集卡、信号调理电路、温湿度传感器和执行机构空调机与去湿机；，温度与湿度等被控参数通过所述的温湿度传感器检测后经由数据采集卡送到PC机中，由PC机按照一定的控制算法进行数据处理与显示，处理后输出的控制信号再经数据采集卡送至执行机构空调机与去湿机，达到控制馆藏室温湿度的目的。
作为优选方案一，PCI总线/100Ksps/12位32通道AD/2通道DA板/8路输入输出板AD7202。
作为优选方案二，温度传感器选用AD590L温度传感器，测温范围为-55℃～+125℃，其中在-10℃～+85℃的范围内的测量精度为±0.5℃，此温度传感器可满足馆藏室温湿度测控系统的工作要求。
本发明的有益效果：
本发明的开发达到了对博物馆或图书馆的温湿度进行监控的目的，实现了用一台计算机和一个数据采集卡对一个博物馆或图书馆的多个馆藏室温湿度的检测与控制；并将虚拟仪器技术引入了监控系统中，开发的虚拟仪器面板使得馆藏室温湿度的显示及相关的报警更加直观实用；一个中等规模的博物馆或图书馆温湿度监控系统采用虚拟仪器开发与采用单片机开发相比可节约成本3万元左右，体现了较好的经济效益。
附图说明：
图1本发明的控制原理框图；
图2是本发明的系统管理软件的结果图。
具体实施方式：
本发明包括PC机、数据采集卡、信号调理电路、温湿度传感器和执行机构空调机与去湿机；温度与湿度等被控参数通过所述的温湿度传感器检测后经由数据采集卡送到PC机中，由PC机按照一定的控制算法进行数据处理与显示，处理后输出的控制信号再经数据采集卡送至执行机构空调机与去湿机，达到控制馆藏室温湿度的目的。
二、软件设计
系统开发基于虚拟仪器技术，以图形化编程语言LabView 8.2作为开发工具。采用计算机本身的PCI总线，以传感器、数据采集卡、PC机为基础，组成仪器硬件平台的插卡式虚拟系统。系统借助于传感器，对馆藏室温湿度进行测量，同时对采集到的数据进行模数转换、结果显示、控制算法处理、数据查询及控制信号输出等操作。
(1)、参数设置模块
由于系统的硬件资源比较多，在进行信号采集之前应首先对数据采集卡上的数字通道进行初始化。AD卡进行数据采集时有两种采集方式：单缓冲方式和多缓冲方式。本检测系统中AD卡采用的是多缓冲方式。馆藏室温湿度测控系统需要对采集信号的通道个数、采样频率、总的缓冲区的数目、每个缓冲区的采样点数等参数进行设置。通过对这些参数的综合设置可以得到合适的信号采集时间和总的采样点数。它们之间满足下面的关系：
共采集到的点数＝频率×采集时间
共采集到的点数＝每个缓冲区采集的点数×n个缓冲区
(2)、数据采集模块
数据采集模块主要包括信号采集和模数转换两部分。由于所使用的A/D数据采集卡均可以直接应用于LabView软件平台中的.dll格式的统一接口ADCard驱动程序。这样就避免了应用其它语言开发驱动程序，只需正确调用ADCard下的相关函数。数据采集中应用的数据传输原理是：数据采集卡在驱动程序的控制下，将采集到的外部信号先存放在采集卡上的缓冲区中，驱动程序再将采集卡缓冲区中的数据放到驱动程序的缓冲区中，再经过动态连接库接口函数，将数据传输到上层应用软件的数据内存中。
在LabView的后台程序中，使用LabView提供的调用动态连接库方法来实现数据采集的输入。整个采集过程分为调用DllInitial()函数初始化采集功能、调用DllStartIntr()函数启动A/D卡开始数据采集、调用DllADResult()函数读取数据采集结果和调用DllStopIntr()函数停止数据采集几个步骤完成。
(3)、数据处理模块
馆藏室的温湿度不仅受室外环境变化的影响，而且文物、书籍和文献资料的随机存入与取出都将影响馆藏室的温湿度，这给温湿度的控制带来困难，并难以用数学模型来表达。
本发明由LabView虚拟仪器软件实现智能控制原理中的模糊控制方法。其基本思路是：当采集的数据在设定值的阈值范围内时，系统不调节；当采集的数据偏离给定值的阈值范围，新采集的数据与上次采集的数据进行比较，若其变化趋向设定值，系统仍然不调节；若其变化偏离设定值，系统进行调节。由于被控参数的时滞大，该调节机理能够在保证控制精度的前提下，不仅避免了执行机构动作频繁引起系统振荡，而且可以延长执行机构的使用期限。
为防止意外情况(如执行机构失效)发生，本系统还设计了温湿度的上下限报警功能。通过虚拟仪器的前面板和框图程序可实现声光报警，提醒工作人员及时处理意外情况。
(4)、数据显示模块
在数据显示模块中，采集到的数据和报警信号可以曲线、数值两种方式显示出来，以便进行人机交互。另外设置了数据存盘函数，保存采集数据以备后用。图形和数据的显示可以从虚拟仪器面板上看到，数据存盘的实现在后台框图程序里体现出来，选用函数-＞文件I/O-＞写入电子表格文件节点完成对数据存储功能。
(5)、信号输出模块
采集到的数据经控制算法处理后，将产生相应的控制信号，系统采用两种方式进行输出，若是对图书馆馆藏室的温湿度进行监控，则相应的控制要求比较低，可以采用开关量来进行控制，故输出的是一个开关量信号；若是对珍藏有珍贵文物的博物馆的温湿度进行监控，则相应的控制要求比较高，则采用模拟量进行控制，这时输出的是一个模拟电压信号，通过调整空调机或去湿机的转速来达到实时控制的目的。
Claims (2)
1.一种藏室温湿度监控系统，包括PC机、数据采集卡、信号调理电路、温湿度传感器和执行机构空调机与去湿机；其特征在于温度与湿度等被控参数通过所述的温湿度传感器检测后经由数据采集卡送到PC机中，由PC机按照一定的控制算法进行数据处理与显示，处理后输出的控制信号再经数据采集卡送至执行机构空调机与去湿机，达到控制馆藏室温湿度的目的。
2.根据权利要求1所述的一种藏室温湿度监控系统，其特征在于温度传感器选用AD590L温度传感器，测温范围为-55℃～+125℃，其中在-10℃～+85℃的范围内的测量精度为±0.5℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200810228562A CN101737898A (zh) | 2008-11-05 | 2008-11-05 | 一种藏室温湿度监控系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN200810228562A CN101737898A (zh) | 2008-11-05 | 2008-11-05 | 一种藏室温湿度监控系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101737898A true CN101737898A (zh) | 2010-06-16 |
Family
ID=42461714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN200810228562A Pending CN101737898A (zh) | 2008-11-05 | 2008-11-05 | 一种藏室温湿度监控系统 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN101737898A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102494366A (zh) * | 2011-11-29 | 2012-06-13 | 敦煌研究院 | 洞窟除湿-温湿度调控装置 |
| CN104965550A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-10-07 | 马维理 | 一种文物保存空间环境监测及控制系统 |
| CN105318486A (zh) * | 2014-06-11 | 2016-02-10 | 珠海格力电器股份有限公司 | 用于空调的除湿告警方法和装置 |
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2008
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| CN105318486B (zh) * | 2014-06-11 | 2018-08-03 | 珠海格力电器股份有限公司 | 用于空调的除湿告警方法和装置 |
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