CN102707751A - 带电作业用标准化安全工器具库房的温湿度智能监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带电作业用标准化安全工器具库房的温湿度智能监控系统，包括温湿度检测器、空调和空调控制器，所述空调控制器包括单片机、存储器、红外信号收发模块、电源模块和RS485接口模块，所述存储器、红外信号收发模块、电源模块和RS485接口模块均与单片机连接，所述温湿度检测器包括RS485总线接口，温湿度检测器通过RS485总线与空调控制器连接，所述空调控制器通过红外信号收发模块控制空调。本发明温湿度智能监控系统，空调控制器根据温湿度检测器采集的温湿度信息，自动控制空调工作，避免了工作人员通过遥控器控制空调工作，很大程度的减少工作人员的工作量，实现库房智能化监控管理，且温湿度控制效果好。

Description

带电作业用标准化安全工器具库房的温湿度智能监控系统

技术领域

本发明涉及一种监控系统，特别涉及一种带电作业用标准化安全工器具库房的温湿度智能监控系统。

背景技术

空气温度和湿度是影响食物、药品、书画、设备等储存的重要因素，食物、药品受温湿度影响会变质，书画受温湿度影响易损坏，设备受温湿度影响易腐蚀，减少他们的使用寿命，甚至不能使用，所以温湿度监测技术广泛应用于农作物生产、医药卫生、食品、机房等领域。

温湿度监控集感应技术和网络通信技术于一体，对环境温湿度进行监测后通过网络传输至监控室内的计算机，实现对温湿度有严格要求的环境进行温湿度监测。带电作业用标准化工器具库房对温湿度有严格要求，为保持库房内温湿度在安全的温湿度范围，库房中通常安装有温湿度检测器和空调，构成温湿度监控系统，温湿度检测器将温湿度检测结果传输至监控室内的计算机，供工作人员根据库房温湿度情况对库房温湿度进行控制。当监控室内的工作人员监测到库房内温度和/或湿度超出库房安全的温湿度范围时，工作人员则进入库房，启动空调，通过空调对库房温湿度进行调节，以保持库房温湿度在安全的范围。

通过温湿度监控系统对库房温湿度进行监测，避免了工作人员时而不时的通过温度、湿度检测仪对库房温湿度进行检测，大大减少了工作人员的工作量。此外，避免了工作人员主观因素的影响，温湿度检测也更准确。但是，由于空调的启动、工作模式的调节，都是通过空调遥控器执行的，当需要对库房温度或湿度进行调节时，仍然需要工作人员操作空调遥控器，人为的控制空调工作，不能实现智能化控制，也不能实现库房无人化管理；另一方面，如果工作人员因某种原因没能及时控制空调的工作状态，则会造成库房温湿度监控效果不理想。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的需要人为的控制空调才能实现库房温湿度控制，及库房温湿度控制效果差的不足，提供一种带电作业用标准化安全工器具库房的温湿度智能监控系统。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种带电作业用标准化安全工器具库房的温湿度智能监控系统，包括温湿度检测器、空调，还包括空调控制器，所述空调控制器包括单片机、存储器、红外信号收发模块、电源模块和RS485接口模块，所述存储器、红外信号收发模块、电源模块和RS485接口模块均与单片机连接，所述温湿度检测器包括RS485总线接口，温湿度检测器通过RS485总线与空调控制器连接，所述空调控制器通过红外信号收发模块控制所述空调。

进一步的，所述温湿度检测器还包括温湿度传感器、信号处理模块和电源，所述温湿度传感器和信号处理模块用于采集温度信号和湿度信号，然后通过RS485总线传输至空调控制器的单片机。

进一步的，上述温湿度智能监控系统还包括除湿机、加热器、温湿度控制器和温湿度控制微机，所述温湿度控制器为固态继电器，固态继电器与温湿度控制微机电连接，所述温湿度检测器通过无线网络与温湿度控制微机连接。

进一步的，所述温湿度控制微机包括微控制器、显示器、电源单元和信号转换单元，所述显示器、电源单元和信号转换单元均与微控制器连接，所述信号转换单元将温湿度检测器传输的RS485信号转换为温湿度控制微机识别的RS232信号。

进一步的，所述空调控制器通过无线或有线网络与温湿度控制微机连接。

进一步的，所述加热器与风扇连接。

进一步的，所述温湿度控制微机还包括按键输入单元，可通过所述按键输入单元实现对温湿度控制器和空调控制器的控制。

进一步的，所述温湿度控制微机还包括蜂鸣器、及与所述蜂鸣器连接的报警控制电路。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、本发明带电作业用标准化安全工器具库房的温湿度智能监控系统中，空调控制器根据温湿度检测器采集的温湿度信息，自动调整空调工作模式，进而实现对库房温湿度的控制，避免了工作人员使用遥控器人为的控制空调工作，很大程度的减少了工作人员的工作量，实现库房无人化监控、管理，提高库房温、湿度控制效果。

2、本发明带电作业用标准化安全工器具库房的温湿度智能监控系统中，空调控制器还能够自动启动空调。当断电后又恢复通电时，微控制器可通过红外信号收发电路启动空调，使空调处于工作状态，避免了人为的启动空调，减少工作量的同时，也避免了因为空调启动不及时而造成的库房温湿度控制效果不理想的缺陷，提高了温湿度监控效果。

3、本发明带电作业用标准化安全工器具库房的温湿度智能监控系统中还包括除湿机、加热器、温湿度控制器和温湿度控制微机，温湿度控制微机根据温湿度检测器采集的温湿度信息，向温湿度控制器发送命令，温湿度控制器控制加热器和除湿机工作，除湿机、加热器和空调协同工作，可靠的保障了环境温度、湿度在安全的范围内。

附图说明：

图1为本发明实施例1中带电作业用标准化安全工器具库房的温湿度智能监控系统结构框图；

图2为本发明实施例2中带电作业用标准化安全工器具库房的温湿度智能监控系统结构框图；

图3为本发明实施例1中带电作业用标准化安全工器具库房的温湿度智能监控系统中空调控制器中单片机、复位电路、晶振电路、存储器电路图；

图4为本发明实施例1中带电作业用标准化安全工器具库房的温湿度智能监控系统中空调控制器中红外信号收发模块电路图；

图5为本发明实施例1中带电作业用标准化安全工器具库房的温湿度智能监控系统中温湿度检测器电路图；

图6（a）、图6（b）为本发明实施例2中带电作业用标准化安全工器具库房的温湿度智能监控系统中温湿度控制微机电路图。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

参考图1，本实施例列举的带电作业用标准化安全工器具库房的温湿度智能监控系统，包括温湿度检测器和空调，还包括空调控制器，所述空调控制器包括单片机、存储器、红外信号收发模块、电源模块和RS485接口模块，所述存储器、红外信号收发模块、电源模块和RS485接口模块均与单片机连接，所述温湿度检测器包括RS485总线接口、温湿度传感器、信号处理模块和电源，温湿度检测器通过RS485总线与空调控制器连接，所述空调控制器通过红外信号收发模块控制所述空调，所述温湿度传感器采集库房温度信号和湿度信号，信号处理模块从温湿度传感器中提取温度信号和湿度信号，并将温度信号和湿度信号处理为数字信号，然后将处理结果通过RS485总线传输至空调控制器的单片机。

参考图3，带电作业用标准化安全工器具库房的温湿度智能监控系统中空调控制器中单片机、复位电路、晶振电路、存储器电路图。晶振电路为单片机提供时钟脉冲，复位电路使得单片机在上电瞬间或供电不足的情况下复位，保持单片机稳定工作。单片机内部的EPROM中存储单片机的控制程序，预设的库房安全温、湿度范围则存储在设置的存储器中。

参考图4，带电作业用标准化安全工器具库房的温湿度智能监控系统中空调控制器中，红外信号收发模块电路包括红外信号接收电路和红外信号发送电路，红外信号发送电路中，PC0连接单片机的引脚8，PA9连接单片机的引脚42；红外信号接收电路中，PA10连接单片机的引脚43，单片机通过红外信号收发模块对空调进行控制。

参考图5，带电作业用标准化安全工器具库房的温湿度智能监控系统中温湿度检测器电路图，电源电路为温湿度传感器、信号处理模块提供所需电源，温湿度传感器连接在J402接口插座上，对库房温湿度进行检测；信号处理模块使用单片机STC89C51，完成对温湿度的采集。“看门狗”芯片MAX813L与单片机STC89C51连接，使单片机STC89C51复位，消除外界干扰引起的死循环；温湿度检测器电路中还设置有蜂鸣器，当温湿度传感器因损坏而不能向信号处理模块发送信号时，信号处理模块则启动蜂鸣器报警。

本实施例提供的带电作业用标准化安全工器具库房的温湿度智能监控系统中，温湿度传感器时刻对库房温度、湿度进行检测，信号处理模块从温湿度传感器中提取检测结果，并将检测结果处理后传输至空调控制器的单片机，空调控制器的存储器中存储有库房安全温湿度范围，单片机判断当前温湿度是否在预设的温湿度范围内；如果当前温度高于预设的温度上限值，单片机通过红外信号收发模块控制空调处于制冷模式，如果当前温度低于预设的温度下限值，单片机通过红外信号收发模块控制空调处于制热模式；当前湿度高于限定值时，单片机则通过红外信号收发模块控制空调处于除湿模式，自动实现库房温湿度监测及控制，很大程度的减少了工作人员的工作量，可实现库房智能化、无人化管理。当断电后又恢复通电时，单片机还可通过红外信号收发模块启动空调，使空调处于工作状态，避免了因断电又恢复电后，工作人员未能及时启动空调而导致的库房温湿度控制效果差，完全实现库房温湿度智能控制。

需要说明的是，通常情况下库房空间较大，一般将整个库房分为多个监控区域，每个监控区域设置有一个温湿度检测器、一个空调和控制该空调的空调控制器，即，每个监控区域对温湿度进行独立控制，但监控室内的监控电脑可以与库房中的多个空调控制器连接，对多个空调控制器进行控制。

实施例2

参考图2，本实施例列举的带电作业用标准化安全工器具库房的温湿度智能监控系统，包括温湿度检测器和空调，还包括空调控制器，所述空调控制器包括单片机、存储器、红外信号收发模块、电源模块和RS485接口模块，所述存储器、红外信号收发模块、电源模块和RS485接口模块均与单片机连接，所述温湿度检测器包括RS485总线接口、温湿度传感器和信号处理模块，温湿度检测器通过RS485总线与空调控制器连接，所述空调控制器通过红外信号收发模块控制所述空调，所述温湿度传感器和信号处理模块完成环境温度和湿度信号的采集，然后将采集结果通过RS485总线传输至空调控制器的单片机；

该带电作业用标准化安全工器具库房的温湿度智能监控系统还包括除湿机、加热器、风扇、温湿度控制器和温湿度控制微机，所述加热器与风扇连接，所述温湿度控制器为固态继电器，用于开启或关闭除湿机、加热器和风扇，所述温湿度控制微机与温湿度控制器电连接，所述温湿度检测器通过无线网络与温湿度控制微机连接，所述空调控制器通过无线或有线网络与温湿度控制微机连接；所述温湿度控制微机包括微控制器、显示器、电源单元和信号转换单元，所述显示器、电源单元和信号转换单元均与微控制器连接，所述显示器用于实时显示温度、湿度，所述电源单元将220V交流电压转换为微控制器需要的直流电压，所述信号转换单元将温湿度检测器传输的RS485信号转换为温湿度控制微机识别的RS232信号；所述温湿度控制微机还包括蜂鸣器、及与所述蜂鸣器连接的报警控制电路。

参考图6（a）、图6（b），带电作业用标准化安全工器具库房的温湿度智能监控系统中温湿度控制微机电路图，电源单元电路将220V交流电压转换为直流电压，为显示器、按键输入单元、信号转换单元和微控制器提供工作电压；采用“看门狗”芯片DS1232建立复位电路，在电源上电、断电、电压瞬态下降和死机时输出一个复位脉冲，使微控制器保持正常工作；报警控制电路采用了光电耦合器4N35芯片，避免外界电气信号的干扰。报警控制电路可用于温度过高（如火灾）或湿度过大（如凝露）时起报警作用。本实施例中，当温度超过设定的值时，报警控制电路便会启动蜂鸣器报警。继电器控制电路采用74LS240，集成度高，为系统提供更好的驱动性能。本实施例中，继电器控制电路中设置了6个继电器，6个继电器的输出端通过连接线与固态继电器电连接，6个继电器分别用于向固态继电器提供除湿机、加热器和风扇的开关控制信号。

本实施例提供的带电作业用标准化安全工器具库房的温湿度智能监控系统应用于带电作业用标准化工器具库房中，温湿度检测器时刻对库房温度、湿度进行检测，然后将检测结果传输至温湿度控制微机；温湿度控制微机判断当前温度、湿度是否在预设的温湿度范围内；如果当前温度低于预设的温度下限值，温湿度控制微机向温湿度控制器发送加热器和风扇开关控制命令，温湿度控制器接收命令后控制加热器加热，同时启动风扇，风扇加快空气流动，使加热更快速、更均匀；如果当前温度高于预设的温度上限值，温湿度控制微机则向空调控制器发送命令，空调控制器通过红外信号收发电路控制空调处于制冷模式；当前湿度高于限定值时，温湿度控制微机则通过温湿度控制器启动除湿机工作。

本实施例提供的温湿度智能检测系统可用于较大型的带电作业用标准化安全工器具库房，也可用于其他对温湿度有严格要求的库房。温湿度控制微机根据当前温度、湿度状况，控制空调控制器和温湿度控制器，温湿度控制器则控制加热器、风扇、除湿机工作，空调控制器则控制空调自动处于所需的工作状态，通过空调与加热器、风扇、除湿机协同工作，共同控制库房温湿度。空调和加热器、风扇、除湿机的工作状态均无需工作人员人为控制，不但大大减轻了工作人员的工作量，还提高了库房温湿度控制效果，实现库房温湿度智能监控。

也可根据库房需要，通过设置温湿度控制微机的控制程序，实现空调单独控制库房温湿度，或空调与加热器、风扇、除湿机协同工作，共同控制库房温湿度。

所述温湿度控制微机中还可设置按键输入单元，通过所述按键输入单元实现对温湿度控制器和空调控制器进行控制，即通过按键输入单元设置库房温湿度安全范围、选择控制模式（温湿度控制微机与空调控制器同时工作或空调控制器单独工作）。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。 

Claims (8)

1.一种带电作业用标准化安全工器具库房的温湿度智能监控系统，包括温湿度检测器、空调，其特征在于，该温湿度智能监控系统还包括空调控制器，所述空调控制器包括单片机、存储器、红外信号收发模块、电源模块和RS485接口模块，所述存储器、红外信号收发模块、电源模块和RS485接口模块均与单片机连接，所述温湿度检测器包括RS485总线接口，温湿度检测器通过RS485总线与空调控制器连接，所述空调控制器通过红外信号收发模块控制所述空调。

2.根据权利要求1所述的带电作业用标准化安全工器具库房的温湿度智能监控系统，其特征在于，所述温湿度检测器还包括温湿度传感器、信号处理模块和电源，所述温湿度传感器和信号处理模块用于采集温度信号和湿度信号，然后通过RS485总线传输至空调控制器的单片机。

3.根据权利要求2所述的带电作业用标准化安全工器具库房的温湿度智能监控系统，其特征在于，该温湿度智能监控系统还包括除湿机、加热器、温湿度控制器和温湿度控制微机，所述温湿度控制器为固态继电器，固态继电器与温湿度控制微机电连接，所述温湿度检测器通过无线网络与温湿度控制微机连接。

4.根据权利要求3所述的带电作业用标准化安全工器具库房的温湿度智能监控系统，其特征在于，所述温湿度控制微机包括微控制器、显示器、电源单元和信号转换单元，所述显示器、电源单元和信号转换单元均与微控制器连接，所述信号转换单元将温湿度检测器传输的RS485信号转换为温湿度控制微机识别的RS232信号。

5.根据权利要求3或4之一所述的带电作业用标准化安全工器具库房的温湿度智能监控系统，其特征在于，所述空调控制器设置有网络接口，空调控制器通过无线或有线网络与温湿度控制微机连接。

6.根据权利要求5所述的带电作业用标准化安全工器具库房的温湿度智能监控系统，其特征在于，所述加热器与风扇连接。

7.根据权利要求6所述的带电作业用标准化安全工器具库房的温湿度智能监控系统，其特征在于，所述温湿度控制微机还包括按键输入单元，可通过所述按键输入单元实现对温湿度控制器和空调控制器的控制。

8.根据权利要求6或7所述的带电作业用标准化安全工器具库房的温湿度智能监控系统，其特征在于，所述温湿度控制微机还包括蜂鸣器、及与所述蜂鸣器连接的报警控制电路。

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