CN102128683A

CN102128683A - 无线智能测温仪

Info

Publication number: CN102128683A
Application number: CN201010611593.7A
Authority: CN
Inventors: 王麟; 陈家庆; 吉锋; 陈业新; 戴馨; 刘志恒; 王斌; 陈杰晖
Original assignee: NANJING WUDA ZHUOYUE TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: NANJING WUDA ZHUOYUE TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2010-12-29
Filing date: 2010-12-29
Publication date: 2011-07-20

Abstract

一种无线智能测温仪，其特征是它主要由ARM处理器（1），Flash存储单元（2），SDRAM（3），GPRS模块（4），以太网接口（5），GIS模块（6），LCD显示模块（7），键盘输入模块（8），A/D转换器-输入（9），A/D转换器-输出（10），电源模块（11），AC-DC模块（12），实时时钟（13），多路控制输入（14），多路控制输出（15）组成；本发明具有数据自动记录存储、实时分析、实时显示、时钟同步、自动监测（监控）、异常数据告警、故障报警、远程控制、安全管理、自动传输、断电自启动等功能。本发明结构简单，安装调试方便，可靠性好，解决了现有设备存在的转换设备多，设备安装复杂，布线复杂、异常响应慢等问题。

Description

无线智能测温仪

技术领域

本发明涉及一种温度监测装置，尤其是一种用于监测被控对象温度变化并能进行报警和控制降温装置动作的测温仪，具体地说是一种无线智能测温仪。

背景技术

众所周知，煤炭作为重要的工业原料和燃料，在发电、冶炼、化工、建材等行业中占有重要的地位。而作为不可再生资源，如何合理、有效地开发、存储、运输煤炭资源以减少造成无故浪费将是我们需要努力的方向。由于煤炭在经过长时间的运输及存储之后，由于水分的挥发、压实程度的变化等因素影响易发生自燃，不仅对运行皮带造成安全隐患，如果让已经自燃的煤炭进入储煤场，还会造成更大面积的损失，那么在传输皮带尤其是在进厂煤传输皮带上，加装温度监测设备，将为煤场安全提供有力保障。从产业结构来看，煤炭对于我国有相当一部分行业例如发电、冶炼等起到至关重要的作用。但据统计每年被不受控制的煤炭自燃烧掉的煤多达1000万至2000万吨，由此可见，煤的自燃问题已经成为了一个突出的问题，对于以煤炭作为主要燃料和工业原料的企业来说，采取有效的监测和防范措施，对于生产安全、经济效益等方面都具有深远的意义。

对于煤炭在运输和储存过程中温度过高的监测及预警，目前所有设备采集的数据经过多种转换设备进行转换和汇总后通过以太网传输给远程服务器，进行保存和分析，以声光报警的方式提示用户，通过人工操作方式处理异常。缺点：转换设备多，信号在多次转换过程中衰减，设备安装复杂，异常响应慢、用户24小时在岗。随着人力成本的增长，原料成本的上涨，工作效率的提高，数据正确性要求的提高，这种多设备转换的系统组成已无法满足。

发明内容

本发明的目的是针对现有的测温仪存在转换设备多，信号在多次转换过程中衰减，设备安装复杂，异常响应慢、用户须24小时在岗的问题，开发一种多接口、智能处理、无线实时发送、并能提供精确空间位置信息的无线智能测温仪。

本发明的技术方案是：

一种无线智能测温仪，其特征是它包括:

一中央处理器1；该中央处理器1用于对接收到的数据进行处理，并根据接收到的数据发出控制指令；

一FLASH存储单元2，该FLASH存储单元2用于存储告警阈值并与前述的中央处理器1进行数据交换；

一SDRAM存储单元3，该SDRAM存储单元3用于将由中央处理器1送来的数据进行存储以供前述的FLASH存储单元2进行分析和显示模块7进行显示，显示模块7受控于中央处理器1；

一GPRS通信模块4，该GPRS通信模块4用于将中央处理器1发出的告警信号通过无线方式发送至用户手持终端上，并将接收到的用户手持终端发出的控制指令转送到中央处理器1中，由中央处理器1发出相应的控制指令，启动相应的安全装置；

一以太网接口5，该以太网接口5用于将前述的SDRAM存储单元3中存储的正常数据定时传送至远程服务器中进行保存和分析；

一输入信号A/D转换器9，该输入信号A/D转换器9用于将多路控制输入模块14采集的各种信号经A/D转换器10转换成数字信号输入中央处理器1中，所述的控制输入模块14与信号采集设备的输出接口相连；

一输出信号A/D转换器10，该输出信号A/D转换器10用于将中央处理器1输出的用于控制安全装置动作的数字信号转换成安装装置能识别的模拟信号发送至多路控制输出模块15中，所述的多路控制输出模块15与安全装置的输入接口相连；

一GIS地理位置信息模块6，该地理位置信息模块6用于提供无线智能测温仪的地理位置信息，确定其空间属性及空间分布图，为远程服务器决策提供依据。

所述的信号采集设备至少包括红外测温仪、测温光纤、激光测距仪、云台、可燃气体探测器及烟雾探测器等中的一种。

所述的安全装置包括声光报警装置和降温装置等。

本发明的无线智能测温仪还包括电源模块11，该电源模块11为中央处理器1供电的同时通过交直流转换模块12为信号采集设备供电，电源模块11同时与市电及备用电源相连。

所述的中央处理器1还连接有实时时钟模块13和键盘输入模块8。

所述的中央处理器1为ARM中央处理器。

本发明的有益效果：

本发明集成了多种类型数据的输入输出接口，可集成多种传感器，可采集红外温度、云台的角度、测温光纤的温度、激光测距仪的位置数据、可燃气体、烟雾等模拟量和数字的数据，可输出信号：4-20MA、开关量和电压；

本发明采用Atmel公司的ARM9处理器、嵌入式操作系统和实时数据库，结合红外测温技术、云台控制技术、嵌入式控制技术、计算机网络等先进科学技术，很好地解决了远距离传输过程中信号衰减的问题。

本发明发挥了GPRS功能，将异常温度信息及里发送到用户手持终端设备上，以供用户远程实时监控和远程操作，解决24小时在岗监测的缺点；

本发明自带备用电池，在外部供电切断情况下能保证数据采集设备连续工作6-8小时，并且在外部电源断电时自动通知用户人员；能够在供电（特别是断电后重新供电）后可靠地自动启动运行，并且在外部断电过程中，继续工作，对正常数据保存，异常数据GPRS发送给用户，外部供电后，对在断电过程中采集的数据优先通过以太网方式传送给远程服务器，保证数据不丢失。

本发明结构简单，易于实现，安装调试方便，可靠性好，解决由于转换设备多，设备安装复杂，布线复杂、异常响应慢等问题。

本发明可用于各类需要对温度进行监控的场合，如煤场、码头、森林防火、燃气存储罐、各种加工行业、食品制造行业等。

附图说明

图1是本发明的硬件组成示意图。

图2是本发明的功能模块组成示意图。

图3是本发明的软件流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1-3所示。

一种无线智能测温仪，尤其适用于煤炭储运过程中，它主要由ARM处理器1，Flash存储单元2，SDRAM存储器3，GPRS通讯模块4，以太网接口5，地理位置信息（GIS）模块6，LCD显示模块7，键盘输入模块8，信号采集A/D转换器9，信号输出A/D转换器10，电源模块11，交直流转换（AC-DC）模块12，实时时钟模块13，多路控制输入模块14，多路控制输出模块15组成，如图1所示；中央处理器1用于对接收到的数据进行处理，并根据接收到的数据发出控制指令；FLASH存储单元2用于存储告警阈值并与前述的中央处理器1进行数据交换；SDRAM存储单元3用于将由中央处理器1送来的数据进行存储以供前述的FLASH存储单元2进行分析和显示模块7进行显示，显示模块7受控于中央处理器1；GPRS通信模块4用于将中央处理器1发出的告警信号通过无线方式发送至用户手持终端上，并将接收到的用户手持终端发出的控制指令转送到中央处理器1中，由中央处理器1发出相应的控制指令，启动相应的安全装置；以太网接口5用于将前述的SDRAM存储单元3中存储的正常数据定时传送至远程服务器中进行保存和分析；输入信号A/D转换器9用于将多路控制输入模块14采集的模拟信号转换成数字信号输入中央处理器1中，所述的控制输入模块14与信号采集设备的输出接口相连，信号采集设备至少包括红外测温仪、测温光纤、激光测距仪、云台、可燃气体探测器及烟雾探测器等中的一种；输出信号A/D转换器10用于将中央处理器1输出的用于控制安全装置动作的数字信号转换成安装装置能识别的模拟信号发送至多路控制输出模块15中，所述的多路控制输出模块15与安全装置的输入接口相连，安全装置包括声光报警装置和降温装置（如喷淋装置）等；地理位置信息（GIS）模块6，用于提供无线智能测温仪的地理位置信息，确定其空间属性及空间分布图，为远程服务器决策提供依据；电源模块11为中央处理器1供电的同时通过交直流转换模块12为信号采集设备供电，电源模块11同时与市电及备用电源相连。实时时钟模块13用于和未能远程服务器同步以保证数据的正确性，键盘输入模块8用于连接操作键盘，进行参数设定和修改。本发明的各模块及其功能组成如图2所示。

本发明集成了多种数据输入完成数据实时采集功能，采用Atmel公司的ARM9处理器、嵌入式操作系统和实时数据库的技术，对数据自动记录存储，实时分析，完成数据即时显示、时钟同步、自动监测（监控）、故障报警、远程控制、安全管理、自动传输、断电自启动等功能，通常安装在现场，将采集的数据实时通过有线发送至监控室，并将异常数据及时通过无线发送给监控人员的手持终端设备上。

嵌入式系统通过嵌入式系统对数据进行逻辑处理，对异常的数据过GPRS模块4发送给用户的手持终端设备上，同时通过A/D转换器-输出10转换成报警信号和开关量信号，通过多路控制输出15开启声光报警器，进行声光报警，以提示用户进行异常处理，同时输出信号给降温装置,自动进行处理，以降低物体的温度，减少经济损失。同时将采集到数据和设备位置信息通过PGRS模块8和以太网方式传输给手持终端设备远程服务器；用户可通过显示屏随时查看当前设备的运行状况以及进行参数设备。

本发明的工作过程及软件流程图如图3所示。

由ARM处理器1控制多路控制输入14所接外部传感器的采集数据频率和密度，数据由A/D转换器-输入9转换后，保存在SDRAM3上，通过ARM处理器1和Flash存储单元2根据预设的告警阀值进行数据分析，对大于或等于阀值的数据，通过GPRS模块4发送到用户的手持终端设备上，用户通过操作手持终端设备上软件发送指令，ARM处理器1根据GPRS模块4接收的用户指令，以过逻辑匹配后，发送开启和关闭指令经A/D转换器-输出10转换成相应的输出信号来开启和关闭降温装置；正常数据通过以太网实时发送给远程服务器进行储存和进一步分析。

采集到的数据通过LCD显示模块7实时显示；通过键盘输入模块8设置无线智能测温仪的工作参数；通过电源模块11和AC-DC模块12将AC220V转换成DC24V给无线测温仪、备用电池和外部采集设备供电。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims

1.一种无线智能测温仪，其特征是它包括:

一中央处理器（1）；该中央处理器（1）用于对接收到的数据进行处理，并根据接收到的数据发出控制指令；

一FLASH存储单元（2），该FLASH存储单元（2）用于存储告警阈值并与前述的中央处理器（1）进行数据交换；

一SDRAM存储单元（3），该SDRAM存储单元（3）用于将由中央处理器（1）送来的数据进行存储以供前述的FLASH存储单元（2）进行分析和显示模块（7）进行显示，显示模块（7）受控于中央处理器（1）；

一GPRS通信模块（4），该GPRS通信模块（4）用于将中央处理器（1）发出的告警信号通过无线方式发送至用户手持终端上，并将接收到的用户手持终端发出的控制指令转送到中央处理器（1）中，由中央处理器（1）发出相应的控制指令，启动相应的安全装置；

一以太网接口（5），该以太网接口（5）用于将前述的SDRAM存储单元（3）中存储的正常数据定时传送至远程服务器中进行保存和分析；

一输入信号A/D转换器（9），该输入信号A/D转换器（9）用于将多路控制输入模块（14）采集的各种信号经A/D转换器（10）转换成数字信号输入中央处理器（1）中，所述的控制输入模块（14）与信号采集设备的输出接口相连；

一输出信号A/D转换器（10），该输出信号A/D转换器（10）用于将中央处理器（1）输出的用于控制安全装置动作的数字信号转换成安装装置能识别的模拟信号发送至多路控制输出模块（15）中，所述的多路控制输出模块（15）与安全装置的输入接口相连；

一GIS地理位置信息模块（6），该地理位置信息模块（6）用于提供无线智能测温仪的地理位置信息。

2.根据权利要求1所述的无线智能测温仪，其特征是所述的信号采集设备至少包括红外测温仪、测温光纤、激光测距仪、云台、可燃气体探测器及烟雾探测器中的一种。

3.根据权利要求1所述的无线智能测温仪，其特征是所述的安全装置包括声光报警装置和降温装置。

4.根据权利要求1所述的无线智能测温仪，其特征是它还包括电源模块（11），该电源模块（11）为中央处理器（1）供电的同时通过交直流转换模块（12）为信号采集设备供电，电源模块（11）同时与市电及备用电源相连。

5.根据权利要求1所述的无线智能测温仪，其特征是所述的中央处理器（1）还连接有实时时钟模块（13）和键盘输入模块（8）。

6.根据权利要求1所述的用无线智能测温仪，其特征是所述的中央处理器（1）为ARM9中央处理器。