CN104390713A - 一种用于高温环境下的智能温度报警控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于高温环境下的智能温度报警控制装置，该装置包括两个智能触摸屏控制器和四个数字温度传感器，两个智能触摸屏控制器均通过RS-485总线与四个数字温度传感器连接；其控制流程是：进行通道选择之后设置报警温度值，若选择报警记录查询，则进入报警记录界面；若选择历史数据查询，则进入历史数据界面，同时进行查询日期时间设置，之后通道报警，通道报警之后，关闭报警音，报警解除，再返回通道报警，如此循环。与当前一些工业企业所采用的温度报警控制装置相比，本装置具有功能丰富、成本低、安装维护方便等优势，具有很强的市场竞争力，投放市场后可以带来较大的经济效益，对提高企业经济效益、社会效益都具有重要作用。

Description

一种用于高温环境下的智能温度报警控制装置

技术领域

本发明涉及高温系统，特别是涉及一种用于高温环境下的智能温度报警控制装置。

背景技术

高温防护探头是内窥式炉内高温工业电视系统的重要组成部分，高温防护探头通过冷却水、压缩空气(氮气)等冷却介质起到对探头内部摄像机、针孔镜头的高温防护作用。正常情况下，探头室内温度应确保在摄像机的工作环境额定温度内。异常情况下，探头内室温度一旦超出该额定温度(温度报警阈值)，则必须采取自动或手动措施快速将探头退出炉内，以有效保护摄像机和镜头。摄像机的额定工作温度根据不同品牌和型号可能略有差别，各个应用场所的冷却介质条件也可能略有差别，这样就需要兼顾各种条件来调整设定探头内室温度的报警阈值。探头内室的温度变化与冷却介质的供应条件密切相关，在手动(人工)探头退出系统中，探头室内温度的准确及时可靠报警至关重要，这就要求在一定时间内需记录下探头室内温度报警阈值、报警记录等历史信息，以便通过查询历史记录结合相应时间点的冷却介质供应条件来分析、确定报警故障原因，采取相应调整措施，减少报警频次，提高探头在炉内工作的长期稳定性。同时通过查询历史记录结合值班日志等手段，也可起到规范、检查、监督相关值班人员采取相应措施的作用。现有解决方案一般为模拟温度探头测温，测温精度和抗干扰能力差，并且无报警记录及历史信息查询等功能。

发明内容

 鉴于现有技术存在的问题和缺陷，本发明提供一种用于高温环境下的智能温度报警控制装置。智能温度报警控制装置是对高温工业电视系统的高温防护探头内室温度进行实时数据采集、报警阈值调设、历史记录查询、历史报警信息查询等专门开发。本装置也可应用于其它需要温度测控的领域，对采集温度进行集中控制，以建立稳定、可靠、安全的自动化运行环境。

本发明采取的技术方案是：一种用于高温环境下的智能温度报警控制装置，其特征在于：该装置包括两个智能触摸屏控制器，分别为第一智能触摸屏控制器和第二智能触摸屏控制器，第一智能触摸屏控制器和第二智能触摸屏控制器安装有控制程序，该装置还包括四个数字温度传感器，分别为第一数字温度传感器、第二数字温度传感器、第三数字温度传感器和第四数字温度传感器，第一智能触摸屏控制器和第二智能触摸屏控制器均通过RS-485总线与第一数字温度传感器、第二数字温度传感器、第三数字温度传感器和第四数字温度传感器连接；第一智能触摸屏控制器和第二智能触摸屏控制器型号为TK6100i，所述的控制程序流程是：首先进行通道选择，若需要设置日期、时间，则先进行日期时间设置，再进行通道选择，之后设置报警温度值，同时选择进入报警记录查询或者历史数据查询，若选择报警记录查询，则进入报警记录界面；若选择历史数据查询，则进入历史数据界面，同时进行查询日期时间设置，之后通道报警，通道报警之后，关闭报警音，报警解除，再返回通道报警，如此循环。

本发明的特点及有益效果是：本装置技术领先于目前行业内测温及控制方式，主要特点为：最大限度防止误报警及漏报警；采用工业专用触摸屏控制器，可在恶略环境下长期稳定工作；独特分布式控制技术，在主控制器故障时各测温点处理器进行接管控制，保证系统高可靠运行；人机界面图形化操作，并保留一个月的历史数据，能够随时调取查询。与当前一些工业企业所采用的温度报警控制装置相比，本装置具有功能丰富、成本低、安装维护方便等优势，具有很强的市场竞争力，投放市场后可以带来较大的经济效益，对提高企业经济效益、社会效益都具有重要作用。

附图说明

图1为智能温度报警控制装置构成框图；

图2为图1中数字温度传感器原理图；

图3为智能温度报警控制装置的控制程序流程图；

图4为智能温度报警控制装置的触摸屏显示界面图。

具体实施方式

    以下结合附图对本发明作进一步说明：

参照图1、图3和图4，本装置可同时连接1-4个前端数字温度传感器，分别独立进行温度测控。根据需要随时调整设定各通道温度报警阈值，全屏显示温控信息。该装置设定的触摸屏部分界面包括查询日期和时间、当前通道的实时采集温度值PV、当前通道的报警阈值温度SV、“关报警音”按键、“报警记录”按键、“历史查询”按键以及报警通道号。

如图4所示，PV：“PV XX ℃” 显示的是当前通道的实时采集温度值。SV：”SV XX ℃” 显示的是当前通道的报警阈值温度。蜂鸣器报警鸣响时按一下“关报警音”按键，则可消除本通道报警音，多通道同时报警时，若需消除报警音，须将各报警通道分别进行“关报警音”操作。

本装置分别独立存储各通道的温度信息，存储周期30天，循环顶进存储。历史数据查询，按日期为单位以时间、温度为坐标的曲线记录查询方式。历史数据为一定时间内实时温度和报警阈值温度双曲线形式。以日历天为一个查询单位，可查询当日以前30天的历史数据。实时温度曲线及对应报警阈值曲线并列查询。窗口上方绿色方框内为当前查询的日期，按方框左右两侧绿色三角按键可更改查询日期。手触窗口下方滚动条可左右拖动曲线，拖动边界为所查询日的0时-24时。

报警记录查询，以列表形式查询。可查询当日以前30天内报警记录。报警声光提示，某通道报警时本通道触摸屏相应界面自动闪烁提示，同时蜂鸣器自动鸣响。

报警记录中每一条报警信息记录从左至右的内容为：记录序号—当时报警阈值温度—日期—时间。报警信息记录可用红色、绿色记录条表示，红色记录条表示当次报警开始时的相关信息；绿色记录条表示解除前次报警时的相关信息。若报警记录条目超出窗口界面，可手触滚动条上下拖动查询。报警记录窗口可查询当日以前30天的全部报警记录。

参照图2，本装置的第一数字温度传感器、第二数字温度传感器、第三数字温度传感器和第四数字温度传感器分别采用一个单片机IC1、一个稳压器IC2和一个RS485通信芯片IC3，单片机IC1的1脚连接电阻R1的一端，4脚和5脚连接晶振JT1，同时又分别通过电容C1、电容C2与电阻R1的另一端连接，连接后接GND端，单片机IC1的8脚、9脚分别通过电阻R3、电阻R15连接发光二极管LED1和发光二极管LED2，连接后分别接GND端，单片机IC1的10脚接GND端，单片机IC1的11脚、12脚、13脚、14脚、15脚、16脚、17脚、18脚分别通过电阻R16、电阻R11、电阻R10、电阻R9、电阻R8、电阻R7、电阻R6、电阻R5连接，连接后一起接VCC端，同时又分别连接到地址选择开关SW1的8脚、7脚、6脚、5脚、4脚、3脚、2脚、1脚，地址选择开关SW1的9脚、10脚、11脚、12脚、13脚、14脚、15脚、16脚连接后接GND端，单片机IC1的19脚通过电阻R2接VCC端，并分别通过电容C4、热敏电阻NTC接GND端，单片机IC1的20脚通过电容C3接GND端；稳压器IC2的3脚与电容C6的一端连接后接12V电源，稳压器IC2的1脚与电容C7的一端连接后接VCC端，稳压器IC2的2脚与电容C6的另一端、电容C7的另一端连接后接GND端；RS485通信芯片IC3的1脚、2脚、3脚、4脚分别接到单片机IC1的2脚、7脚、6脚、3脚，其中的4脚又通过电阻接VCC端，RS485通信芯片IC3的8脚与电容C5的一端连接后接VCC端，电容C5的另一端接GND端，RS485通信芯片IC3的7脚连接共模电压抑制二极管V1的一端、电阻R12的一端、电阻R14的一端，连接后接到接插件J2的4脚，RS485通信芯片IC3的6脚连接共模电压抑制二极管V2的一端、电阻R13的一端、电阻R14的另一端，连接后接到接插件J2的3脚，共模电压抑制二极管V1的另一端与共模电压抑制二极管V2的另一端连接后接GND端，电阻R12的另一端接GND端，电阻R13的另一端接VCC端，RS485通信芯片IC3的5脚接GND端，接插件J2的1脚接12V电源，2脚接GND端。

与本智能触摸屏配套的数字温度传感器可根据接入通道号设定。

如图2所示，本装置的数字温度传感器原理说明：12V直流电源通过接插件J2的1、2接线端输入经过电容C6高频滤波到稳压器IC2进行降压稳压到直流5V，经过电容C7高频滤波给系统供电，电容C1、电容C2、晶振JT1构成晶体震荡电路提供给单片机IC1，电阻R1为复位管脚下拉电阻，电阻R3、电阻R15为限流电阻。发光二极管LED1、发光二极管LED2为工作及通信指示灯。电容C3为单片机IC1的高频滤波电容。电阻R2、电容C4、热敏电阻NTC构成测温电路，将采集到的模拟信号输入到单片机IC1进行数字处理。电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R16为上拉电阻。地址选择开关SW1用于多个数字温度传感器地址识别。RS485通信芯片IC3将TTL电平转换为差分信号进行传输。电阻R4为上拉电阻，电容C5为RS485通信芯片IC3的高频滤波电容。电阻R12、电阻R13为上下拉电阻，为保证信号线悬空时的不确定电平。电阻R14为终端匹配电阻。V1、V2为共模电压抑制二极管。RS485通信芯片IC3的6、7管脚分别输出RS485通信芯片IC3的A、B信号给J2接线端。

本装置主要技术指标如下表： 

Claims (3)

1.一种用于高温环境下的智能温度报警控制装置，其特征在于：该装置包括两个智能触摸屏控制器，分别为第一智能触摸屏控制器和第二智能触摸屏控制器，第一智能触摸屏控制器和第二智能触摸屏控制器安装有控制程序，该装置还包括四个数字温度传感器，分别为第一数字温度传感器、第二数字温度传感器、第三数字温度传感器和第四数字温度传感器，第一智能触摸屏控制器和第二智能触摸屏控制器均通过RS-485总线与第一数字温度传感器、第二数字温度传感器、第三数字温度传感器和第四数字温度传感连接；第一智能触摸屏控制器和第二智能触摸屏控制器型号为TK6100i，所述的控制程序流程是：首先进行通道选择，若需要设置日期、时间，则先进行日期时间设置，再进行通道选择，之后设置报警温度值，同时选择进入报警记录查询或者历史数据查询，若选择报警记录查询，则进入报警记录界面；若选择历史数据查询，则进入历史数据界面，同时进行查询日期时间设置，之后通道报警，通道报警之后，关闭报警音，报警解除，再返回通道报警，如此循环。

2.根据权利要求1所述的一种用于高温环境下的智能温度报警控制装置，其特征在于：第一数字温度传感器、第二数字温度传感器、第三数字温度传感器和第四数字温度传感器分别采用一个单片机IC1、一个稳压器IC2和一个RS485通信芯片IC3，单片机IC1的1脚连接电阻R1的一端，4脚和5脚连接晶振JT1，同时又分别通过电容C1、电容C2与电阻R1的另一端连接，连接后接GND端，单片机IC1的8脚、9脚分别通过电阻R3、电阻R15连接发光二极管LED1和发光二极管LED2，连接后分别接GND端，单片机IC1的10脚接GND端，单片机IC1的11脚、12脚、13脚、14脚、15脚、16脚、17脚、18脚分别通过电阻R16、电阻R11、电阻R10、电阻R9、电阻R8、电阻R7、电阻R6、电阻R5连接，连接后一起接VCC端，同时又分别连接到地址选择开关SW1的8脚、7脚、6脚、5脚、4脚、3脚、2脚、1脚，地址选择开关SW1的9脚、10脚、11脚、12脚、13脚、14脚、15脚、16脚连接后接GND端，单片机IC1的19脚通过电阻R2接VCC端，并分别通过电容C4、热敏电阻NTC接GND端，单片机IC1的20脚通过电容C3接GND端；稳压器IC2的3脚与电容C6的一端连接后接12V电源，稳压器IC2的1脚与电容C7的一端连接后接VCC端，稳压器IC2的2脚与电容C6的另一端、电容C7的另一端连接后接GND端；RS485通信芯片IC3的1脚、2脚、3脚、4脚分别接到单片机IC1的2脚、7脚、6脚、3脚，其中的4脚又通过电阻接VCC端，RS485通信芯片IC3的8脚与电容C5的一端连接后接VCC端，电容C5的另一端接GND端，RS485通信芯片IC3的7脚连接共模电压抑制二极管V1的一端、电阻R12的一端、电阻R14的一端，连接后接到接插件J2的4脚，RS485通信芯片IC3的6脚连接共模电压抑制二极管V2的一端、电阻R13的一端、电阻R14的另一端，连接后接到接插件J2的3脚，共模电压抑制二极管V1的另一端与共模电压抑制二极管V2的另一端连接后接GND端，电阻R12的另一端接GND端，电阻R13的另一端接VCC端，RS485通信芯片IC3的5脚接GND端，接插件J2的1脚接12V电源，2脚接GND端。

3.根据权利要求2所述的一种用于高温环境下的智能温度报警控制装置，其特征在于：该装置设定的触摸屏部分界面包括查询日期和时间、当前通道的实时采集温度值PV、当前通道的报警阈值温度SV、“关报警音”按键、“报警记录”按键、“历史查询”按键以及报警通道号。