CN103216924B - 一种自动控制书库湿度的装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种自动控制书库湿度的装置，包括控制器，连接到控制器输入接口的室内湿度传感器、室外湿度传感器、键盘，连接到控制器输出接口的加湿机、除湿机、换气扇和显示器。一种自动控制书库湿度的方法，首先按照控制规则列出设备控制查询表，控制方法通过查表实现，查表查询偏移值K由室内湿度量化值、室外湿度量化值、换气扇连续工作超时标志、设备的当前控制状态共同计算。本发明结构简单，整体功耗低，控制方法容易实现，适用于实现图书馆书库湿度的自动控制。

Description

一种自动控制书库湿度的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种控制湿度的装置和方法，尤其是一种自动控制图书馆书库湿度的装置和方法。

背景技术

湿度对书的保存质量有着直接影响，当书库的相对湿度保持在一定的范围之内，有利于对图书的养护，避免因湿度的大范围变化造成结露或者材质收缩现象。现有的书库湿度控制装置主要有二类：①采用除湿机手工除湿加湿，需要人工干预；②使用恒湿精密调节系统，效果好，成本高昂，功耗大。

发明内容

为了解决现有书库湿度控制装置存在的上述技术问题，本发明提供一种结构简单、控制方便的自动控制书库湿度的装置和方法。

为解决上述技术问题，本发明所述装置所采用的技术方案为：包括控制器，连接到控制器输入接口的室内湿度传感器、室外湿度传感器、键盘，连接到控制器输出接口的加湿机、去湿机、换气扇和显示器。

一种自动控制书库湿度的方法，所述方法通过在所述书库湿度控制装置执行以下步骤实现：

A、按照控制规则列出设备控制查询表，控制方法通过查表实现，控制规则是：

⑴在换气扇、去湿机、加湿机3个设备中，任何情况下，最多只启动其中的1个设备处于工作状态；

⑵室内湿度处于正常区间时，不启动运行换气扇、去湿机、加湿机中的任何设备；

⑶当室外湿度正常，室内湿度不正常时，启动换气扇换气，在室内湿度进入正常范围区间后，停止换气；对换气扇连续工作的时间进行计时，其连续工作小于规定时间时，令标志T＝0，连续工作超过规定时间时，令标志T＝1；

⑷当室外湿度正常，已经启动换气扇连续换气，超过规定时间后室内湿度仍不正常时，停止换气扇换气，室内湿度超干燥时启动加湿机，室内湿度超潮湿时启动去湿机；

⑸当室内、室外湿度都在超干燥区时，启动加湿机加湿，只有当室内湿度达到湿度正常区间上区后，停止加湿，湿度正常区间下区为加湿的不灵敏区，防止加湿机的频繁启动；

⑹当室内、室外湿度都在超潮湿区时，启动去湿机加湿，只有当室内湿度达到湿度正常区间下区后，停止去湿，湿度正常区间上区为去湿的不灵敏区，防止去湿机的频繁启动；

⑺室内湿度与室外湿度都被量化成4个等级，代表的含义分别为：0——湿度处于超干燥区间；1——湿度处于正常范围内的下区，即偏干燥区间；2——湿度处于正常范围内的上区，即偏潮湿区间；3——湿度处于超潮湿区间；量化时，湿度正常范围内的上区、下区区间大小相同；

⑻设备当前控制状态也共有4种情况，代表的含义分别为：0——换气扇、去湿机、加湿机全部停止运行；1——只有换气扇运行；2——只有去湿机运行；3——只有加湿机运行；

B、在控制器启动后，首先进行系统初始化操作，关闭所有设备、开放中断等；

C、进行键盘扫描、控制显示器显示，等待1min定时中断信号；

D、1min定时时间到，对室内湿度进行采样，采样值量化为4个等级，量化值送X1；对室外湿度进行采样，采样值量化为4个等级，量化值送X2；

E、对换气扇连续工作的时间进行计时，如果换气扇正在工作且其连续工作时间超过规定时间时，令标志T＝1，否则令标志T＝0；

F、根据X1、X2、T和Y0的值计算控制表查询偏移值K，Y0为设备当前控制状态；

G、根据查询偏移值K查控制表，获取新的设备控制状态Y1，根据Y1进行设备控制：Y1＝0，停止所有设备的运行；Y1＝1，只保持换气扇运行；Y1＝2，只保持去湿机运行；Y1＝3，只保持加湿机运行；

H、将新的设备控制状态Y1保存至设备当前控制状态Y0中，返回步骤C。

本发明的有益效果在于：当室外湿度正常，室内湿度不正常时，用换气扇换气的方法使室内湿度进入正常范围，降低了整体功耗；控制方法容易实现；书库湿度控制装置启动后，能实现无人监控自动工作。

附图说明

图1是一种自动控制书库湿度的装置的原理框图。

图2是一种自动控制书库湿度的方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

参见图1，本发明包括控制器1，分别连接到控制器1输入接口IN1、IN2、IN3的室内湿度传感器2、室外湿度传感器3、键盘4，分别连接到控制器输出接口OUT1、OUT2、OUT3、OUT4的加湿机5、去湿机6、换气扇7和显示器8。

所述的控制器1是单片机。

室内湿度传感器2、室外湿度传感器3分别用于对室内湿度和室外湿度进行采样，转换成数字量后送入控制器1。

加湿机5由控制器1控制，用于对干燥的室内空气进行加湿。

去湿机6由控制器1控制，用于对超湿的室内空气进行去湿。

换气扇7由控制器1控制，用于进行室内室外换气，减少加湿机5或者去湿机6的运行时间，节省能耗。

键盘4用于设定湿度正常范围的上限值、下限值和换气扇7的连续运行规定时间。

显示器8采用液晶显示器显示控制器1的相关信息。

一种自动控制书库湿度的方法，图2是实现该方法的流程图，所述方法通过在所述书库湿度控制装置执行以下步骤实现：

1、按照控制规则列出设备控制查询表，控制方法通过查表实现，控制规则是：

⑴在换气扇7、去湿机6、加湿机5等3个设备中，任何情况下，最多只启动其中的1个设备处于工作状态；

⑵室内湿度处于正常区间时，不启动运行换气扇7、去湿机6、加湿机5中的任何设备；

⑶当室外湿度正常，室内湿度不正常时，启动换气扇7换气，在室内湿度进入正常范围区间后，停止换气；对换气扇7连续工作的时间进行计时，其连续工作小于规定时间时，令标志T＝0，连续工作超过规定时间时，令标志T＝1；

⑷当室外湿度正常，已经启动换气扇7连续换气，超过规定时间后室内湿度仍不正常时，停止换气扇7换气，室内湿度超干燥时启动加湿机5，室内湿度超潮湿时启动去湿机6；

⑸当室内、室外湿度都在超干燥区时，启动加湿机5加湿，只有当室内湿度达到湿度正常区间上区后，停止加湿，湿度正常区间下区为加湿的不灵敏区，防止加湿机5的频繁启动；

⑹当室内、室外湿度都在超潮湿区时，启动去湿机6加湿，只有当室内湿度达到湿度正常区间下区后，停止去湿，湿度正常区间上区为去湿的不灵敏区，防止去湿机6的频繁启动；

⑺室内湿度与室外湿度都被量化成4个等级，代表的含义分别为：0——湿度处于超干燥区间；1——湿度处于正常范围的下区，即偏干燥区间；2——湿度处于正常范围的上区，即偏潮湿区间；3——湿度处于超潮湿区间；量化时，湿度正常范围内的上区与下区区间大小相同；

⑻设备当前控制状态也共有4种情况，代表的含义分别为：0——换气扇、去湿机、加湿机全部停止运行；1——只有换气扇运行；2——只有去湿机运行；3——只有加湿机运行；

按照上述控制规则列出的设备控制查询表如表1所示，表1中的控制数据按照T＝0的数据在前、T＝1的数据在后，按行依次存放在存储器中，总共占用128个单元；

表1

2、在控制器1启动后，首先进行系统初始化操作，关闭所有设备、开放中断等；

3、控制键盘4进行键盘扫描，控制显示器8显示，等待1min定时中断信号；

4、1min定时时间到，对室内湿度进行采样，采样值量化为4个等级，量化值送X1；对室外湿度进行采样，采样值量化为4个等级，量化值送X2；

5、对换气扇7连续工作的时间进行计时，如果换气扇7正在工作且其连续工作时间超过规定时间时，令标志T＝1，否则令标志T＝0；

6、计算控制表查询偏移值K，计算公式：K＝X1×16+X2×4+Y0+T×64；式中的Y0为设备当前控制状态；

7、根据查询偏移值K查控制表，获取新的设备控制状态Y1，根据Y1进行设备控制：Y1＝0，停止所有设备的运行；Y1＝1，只保持换气扇7运行；Y1＝2，只保持去湿机6运行；Y1＝3，只保持加湿机5运行；

8、将新的设备控制状态Y1保存至设备当前控制状态Y0中，返回步骤3。

Claims (5)

1.一种自动控制书库湿度的方法，利用一种书库湿度自动控制装置来实现，其特征在于，所述装置包括：

加湿机，用于书库室内超干燥时进行加湿；

去湿机，用于书库室内超潮湿时进行去湿；

换气扇，用于书库室内湿度不正常、室外湿度正常时的室内外通风换气；

控制器，连接至所述加湿机、去湿机、换气扇，并对他们的运行进行控制；以及

室内湿度传感器，用于检测书库室内空气湿度信息，并连接至所述控制器，将室内湿度信息反馈至所述控制器；

室外湿度传感器，用于检测书库室外空气湿度信息，并连接至所述控制器，将室外湿度信息反馈至所述控制器；

所述自动控制书库湿度的方法是：

步骤一，按照控制规则列出设备控制查询表，控制方法通过查表实现，控制规则是，

⑴在换气扇、去湿机、加湿机3个设备中，任何情况下，最多只启动其中的1个设备处于工作状态；

⑵室内湿度处于正常区间时，不启动运行换气扇、去湿机、加湿机中的任何设备；

⑶当室外湿度正常，室内湿度不正常时，启动换气扇换气，在室内湿度进入正常范围区间后，停止换气；对换气扇连续工作的时间进行计时，其连续工作小于规定时间时，令标志T＝0，连续工作超过规定时间时，令标志T＝1；

⑷当室外湿度正常，已经启动换气扇连续换气，超过规定时间后室内湿度仍不正常时，停止换气扇换气，室内湿度超干燥时启动加湿机，室内湿度超潮湿时启动去湿机；

⑸当室内、室外湿度都在超干燥区时，启动加湿机加湿，只有当室内湿度达到湿度正常区间上区后，停止加湿，湿度正常区间下区为加湿的不灵敏区，防止加湿机的频繁启动；

⑹当室内、室外湿度都在超潮湿区时，启动去湿机加湿，只有当室内湿度达到湿度正常区间下区后，停止去湿，湿度正常区间上区为去湿的不灵敏区，防止去湿机的频繁启动；

⑺室内湿度与室外湿度都被量化成4个等级，代表的含义分别为：0——湿度处于超干燥区间；1——湿度处于正常范围内的下区，即偏干燥区间；2——湿度处于正常范围内的上区，即偏潮湿区间；3——湿度处于超潮湿区间；

⑻设备当前控制状态也共有4种情况，代表的含义分别为：0——换气扇、去湿机、加湿机全部停止运行；1——只有换气扇运行；2——只有去湿机运行；3——只有加湿机运行；

步骤二，在控制器启动后，首先进行系统初始化操作，关闭所有设备、开放中断等；

步骤三，进行键盘扫描、控制显示器显示，等待1min定时中断信号；

步骤四，1min定时时间到，对室内湿度进行采样，量化为4个等级，量化值送X1；对室外湿度进行采样，量化为4个等级，量化值送X2；

步骤五，对换气扇连续工作的时间进行计时，如果换气扇正在工作且其连续工作时间超过规定时间时，令标志T＝1，否则令标志T＝0；

步骤六，根据X1、X2、T和Y0的值计算控制表查询偏移值K，Y0为设备当前控制状态；

步骤七，根据查询偏移值K查控制表，获取新的设备控制状态Y1，根据Y1进行设备控制：Y1＝0，停止所有设备的运行；Y1＝1，只保持换气扇运行；Y1＝2，只保持去湿机运行；Y1＝3，只保持加湿机运行；

步骤八，将新的设备控制状态Y1保存至设备当前控制状态Y0中，返回步骤三。

2.根据权利要求1所述的一种自动控制书库湿度的方法，其特征在于：所述装置还包括键盘，用于将控制参数输入至所述控制器。

3.根据权利要求2所述的一种自动控制书库湿度的方法，其特征在于：所述装置还包括显示器，用于显示所述控制器的控制信息。

4.根据权利要求3所述的一种自动控制书库湿度的方法，其特征在于：控制器是单片机。

5.根据权利要求1－4任一项所述的一种自动控制书库湿度的方法，其特征在于：所述室内湿度与室外湿度都被量化成4个等级，量化时，等级1——湿度处于正常范围内的下区的区间与等级2——湿度处于正常范围内的上区的区间大小相同。