CN109049306A - 一种混凝土标准养护室温湿度智能监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种混凝土标准养护室温湿度智能监控系统，利用中央处理装置、湿度监测模块、报警装置、图像采集模块、图像处理模块、无线传输装置、用户控制端、显示装置、电池组、太阳能组件、温度监测模块、温度调节模块、湿度调节模块、存储装置以及信号处理电路，可实时对混凝土标准养护室的温度和湿度进行监测，并将检测到的温度和湿度传输至用户控制端，用户根据检测到的温度和湿度对温度调节模块和湿度调节模块进行控制，使得混凝土标准养护室内的温度和湿度控制在预设理想值，其中，图像采集模块用于采集混凝土图像信息，图像处理模块包括图像增强单元、图像平滑单元以及图像锐化单元。

Description

一种混凝土标准养护室温湿度智能监控系统

技术领域

本发明涉及智能监控技术领域，尤其涉及一种混凝土标准养护室温湿度智能监控系统。

背景技术

混凝土，是指由胶凝材料将骨料胶结成整体的工程复合材料的统称，通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作骨料，与水按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它广泛应用于土木工程，各种不同的工程都需要不同配比的混凝土，所以在混凝土的制作的时候，需要将混凝土进行养护，再选择最合适的混凝土配比进行制造。

众所周知，混凝土作为主要的建筑结构材料之一，其质量好坏将直接影响到建筑工程的质量、使用寿命以及人民生命、财产的安全，混凝土的质量很大程度上又依赖于混凝土的养护。目前日益激烈的建筑市场竞争导致商品混凝土生产厂家为节约生产成本而放松对质量的控制，部分施工单位出于经济利益考虑也倾向于采购劣质混凝土或简化商品混凝土浇筑质量控制体系，因此有相当部分施工企业对浇筑的混凝土基本不按要求进行养护，甚至连养护室都没有，严重影响混凝土质量，因此对混凝土养护室进行远程监控势在必行。

国内已有养护室设备生产厂家供应专门设备用于养护室环境的监控，但该类设备均为单机模式，无法为工程质量监督部门提供有效监控数据，现有土建工程所使用的水泥、混凝土试件需要预先在一定温、湿度条件下作标准养护，其中，温度要控制在20±2℃范围内，而相对湿度要控制在65%范围左右。

发明内容

因此，为了克服上述问题，本发明提供一种混凝土标准养护室温湿度智能监控系统，利用中央处理装置、湿度监测模块、报警装置、图像采集模块、图像处理模块、无线传输装置、用户控制端、显示装置、电池组、太阳能组件、温度监测模块、温度调节模块、湿度调节模块、存储装置以及信号处理电路，可实时对混凝土标准养护室的温度和湿度进行监测，并将检测到的温度和湿度传输至用户控制端，用户根据检测到的温度和湿度对温度调节模块和湿度调节模块进行控制，使得混凝土标准养护室内的温度和湿度控制在预设理想值。

根据本发明的一种混凝土标准养护室温湿度智能监控系统，混凝土标准养护室温湿度智能监控系统包括中央处理装置、湿度监测模块、报警装置、图像采集模块、图像处理模块、无线传输装置、用户控制端、显示装置、电池组、太阳能组件、温度监测模块、温度调节模块、湿度调节模块、存储装置以及信号处理电路。

其中，湿度监测模块的输出端与信号处理电路的输入端连接，信号处理电路的输出端、图像处理模块的输出端、温度监测模块的输出端以及电池组的输出端与中央处理装置的输入端连接，图像采集模块的输出端与图像处理模块的输入端连接，报警装置的输入端、显示装置的输入端、温度调节模块的输入端、湿度调节模块的输入端以及存储装置的输入端与中央处理装置的输出端连接，太阳能组件的输出端与电池组的输入端连接，中央处理装置与无线传输装置双向通信连接，无线传输装置与用户控制端双向通信连接。

优选的，图像采集模块用于采集混凝土图像信息，图像处理模块包括图像增强单元、图像平滑单元以及图像锐化单元。

其中，图像采集模块的信号输出端与图像增强单元的输入端连接，图像增强单元的输出端与图像平滑单元的输入端连接，图像平滑单元的输出端与图像锐化单元的输入端连接，图像锐化单元的输出端与中央处理装置的输入端连接。

优选的，湿度监测模块包括若干个湿度传感器，若干个湿度传感器设置于混凝土标准养护室内，湿度监测模块用于监测混凝土标准养护室内的湿度；温度监测模块包括若干个温度传感器，若干个温度传感器设置于混凝土标准养护室内，温度监测模块用于监测混凝土标准养护室内的温度；温度调节模块与湿度调节模块均设置于混凝土标准养护室内。

优选的，湿度监测模块中的若干个湿度传感器均与信号处理电路的输入端连接，湿度传感器用于采集混凝土标准养护室的湿度信息，将采集的湿度信号转换为电压信号V0，并将电压信号V0传输至信号处理电路，V1为经过信号处理电路处理后的电压信号，信号处理电路包括信号放大单元和信号滤波单元，湿度传感器的输出端与信号放大单元的输入端连接，信号放大单元的输出端与信号滤波单元的输入端连接，信号滤波单元的输出端与中央处理装置的ADC端口连接。

信号放大单元包括集成运放A1-A2、电阻R1-R14、电容C1-C5以及三极管T1-T4；

其中，湿度传感器的输出端与电阻R1的一端并联后与三极管T1的基极连接，电阻R14的一端与集成运放A1的反相输入端连接，电阻R1与电阻R14的另一端并联后与电容C4的一端连接，电容C4的另一端接地，电容C5的一端与集成运放A1的输出端连接，电容C5的另一端与电阻R14的一端并联后与集成运放A1的反相输入端连接，三极管T1的集电极与+15V直流电源连接，电容C1的一端接地，电容C2的另一端与电阻R2的一端并联后与三极管T2的基极连接，电阻R2的另一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R3的一端与三极管T2的基极连接，电阻R3的另一端与-15V直流电源连接，电阻R4的一端与三极管T2的发射极连接，电阻R4的另一端与-15V直流电源连接，电阻R5的一端与滑动变阻器R6的一端连接，电阻R5的另一端接地，滑动变阻器R6的另一端与电阻R7的一端并联后分别与三极管T3的发射极、电阻R7的一端和电阻R12的一端连接，电阻R7的一端与-15V直流电源连接，电阻R12的另一端与电阻R13的一端并联后与集成运放A2的输出端连接，电阻R13的另一端与电容C3的一端并联后与集成运放A1的同相输入端连接，电阻C3的另一端接地，电阻R8的一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R8的一端还与三极管T4的集电极连接，电阻R8的另一端与-15V直流电源连接，电阻R9的一端与+15V直流电源连接，电阻R9的一端还与三极管T1的集电极连接，电阻R9的另一端与三极管T4的基极连接，电阻R9的另一端还与三极管T3的集电极连接，电阻R10与电容C2并联后的一端与+15V直流电源连接，电阻R10与电容C2并联后的一端还与三极管T1的集电极连接，电阻R10与电容C2并联后的另一端还与三极管T4的发射极连接，三极管T1的发射极与三极管T3的基极连接，三极管T1的发射极还与三极管T2的集电极连接，电阻R11的一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R11的另一端接地。

信号滤波单元包括电阻R15-R18、电容C6-C8以及集成运放A3；

其中，信号放大单元的输出端与电阻R15的一端连接，信号放大单元的输出端还与电容C6的一端连接，电容C6的另一端接地，电阻R15的另一端与电容C7的一端连接，电容C7的另一端接地，电阻R15的另一端与集成运放A3的反相输入端连接，电阻R17的一端与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R17的另一端接地，电阻R16与电容C8并联后的一端与集成运放A3的反相输入端连接，电阻R16与电容C8并联后的另一端与集成运放A3的输出端连接，电阻R16与电容C8并联后的另一端还与电阻R18的一端连接，电阻R18的一端与集成运放A3的输出端连接，电阻R18的另一端与中央处理装置1的ADC端口连接，信号处理单元将处理后的电压信号V1传输至中央处理装置的ADC端口。

优选的，中央处理装置将混凝土标准养护室内的温度数据和混凝土标准养护室内的湿度数据传输至显示装置和存储装置，并且，中央处理装置将混凝土标准养护室内的温度数据和混凝土标准养护室内的湿度数据通过无线传输装置传输至用户控制端。

优选的，太阳能组件内部包括太阳能电池板，电池组用于存储电能。

优选的，图像处理模块将处理后的图像传输至中央处理装置，中央处理装置将图像传输至显示装置和存储装置，并且，中央处理装置将图像通过无线传输装置传输至用户控制端。

其中，用户控制端根据接收到的温度数据信息、湿度数据信息和图像信息通过无线传输装置向中央处理装置传输控制信号，中央处理装置将控制信号传输至温度调节模块和湿度调节模块，温度调节模块和湿度调节模块根据控制信号实施温度调节作业和湿度调节作业，并将混凝土标准养护室内的温度调节至预设温度阈值和将湿度调节至预设湿度阈值；用户控制端将接收到的温度数据信息与预设温度阈值进行比较，若温度监测模块监测到的温度值不等于预设温度阈值，则中央处理装置控制报警装置发送报警信息，用户控制端将接收到的湿度数据信息与预设湿度阈值进行比较，若湿度监测模块监测到的湿度值不等于预设湿度阈值，则中央处理装置控制报警装置发送报警信息。

优选的，将图像采集模块传输至图像处理模块的混凝土图像定义为二维函数f(x,y) ，其中x、y是空间坐标，图像增强单元对图像f(x,y)进行图像亮度增强处理，经过图像亮度增强处理后的图像二维函数为g(x,y)，其中，图像p(x,y)为对图像f(x,y)进行预处理后的图像，

；

。

优选的，图像平滑单元对图像g(x,y)进行图像清晰度增强处理，经过图像清晰度增强处理后的图像二维函数为h(x,y)，其中，平滑函数为q(x,y)，

；

；

其中，﹡为卷积符号，为自定义可调常数，平滑的作用是通过来控制的。

优选的，图像锐化单元对图像h(x,y)进行图像锐化处理，经过图像锐化处理后的图像二维函数为d(x,y)，其中，

；

图像处理模块将处理后的图像d(x,y)传输至中央处理装置，中央处理装置将图像d(x,y)传输至显示装置和存储装置，并且，中央处理装置将图像d(x,y)通过无线传输装置传输至用户控制端。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

（1）本发明提供的混凝土标准养护室温湿度智能监控系统，利用中央处理装置、湿度监测模块、报警装置、图像采集模块、图像处理模块、无线传输装置、用户控制端、显示装置、电池组、太阳能组件、温度监测模块、温度调节模块、湿度调节模块、存储装置以及信号处理电路，可实时对混凝土标准养护室的温度和湿度进行监测，并将检测到的温度和湿度传输至用户控制端，用户根据检测到的温度和湿度对温度调节模块和湿度调节模块进行控制，使得混凝土标准养护室内的温度和湿度控制在预设理想值；

（2）本发明提供的混凝土标准养护室温湿度智能监控系统，图像处理模块对采集的图像依次进行图像增强、图像平滑、图像锐化处理，可高效、快速的提取图像采集装置的图像信息，可提高对混凝土的辨识精度，有效地减少误判情况发生。

附图说明

图1为本发明的混凝土标准养护室温湿度智能监控系统的示意图；

图2为本发明的图像处理模块的示意图；

图3为本发明的信号处理电路的电路图。

附图标记：

1-中央处理装置；2-湿度监测模块；3-报警装置；4-图像采集模块；5-图像处理模块；6-无线传输装置；7-用户控制端；8-显示装置；9-电池组；10-太阳能组件；11-温度监测模块；12-温度调节模块；13-湿度调节模块；14-存储装置；15-信号处理电路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明提供的混凝土标准养护室温湿度智能监控系统进行详细说明。

如图1所示，本发明提供的混凝土标准养护室温湿度智能监控系统包括中央处理装置1、湿度监测模块2、报警装置3、图像采集模块4、图像处理模块5、无线传输装置6、用户控制端7、显示装置8、电池组9、太阳能组件10、温度监测模块11、温度调节模块12、湿度调节模块13、存储装置14以及信号处理电路15。

其中，湿度监测模块2的输出端与信号处理电路15的输入端连接，信号处理电路15的输出端、图像处理模块5的输出端、温度监测模块11的输出端以及电池组9的输出端与中央处理装置1的输入端连接，图像采集模块4的输出端与图像处理模块5的输入端连接，报警装置3的输入端、显示装置8的输入端、温度调节模块12的输入端、湿度调节模块13的输入端以及存储装置14的输入端与中央处理装置1的输出端连接，太阳能组件10的输出端与电池组9的输入端连接，中央处理装置1与无线传输装置6双向通信连接，无线传输装置6与用户控制端7双向通信连接。

存储装置14还包括一USB数据端口，工作人员能够通过该USB数据端口获知历史数据。

中央处理装置1为8位微处理器Atmega128。

显示装置8为LCD显示单元，其中，LCD显示单元为20pinLCD1286HZ。

上述实施方式中，LCD显示单元采用3.3V电压供电，以便于与微处理器Atmega128的I/O口电平匹配，LCD显示单元与微处理器Atmega128的接口采用串行接口进行通信。

无线传输装置6为WiFi模块，WiFi模块为VT6656模块。

上述实施方式中，无线传输模块9为WiFi模块，WiFi作为一种无线联网技术，最主要的优势在于不需要布线，不受布线条件的限制，因此特别适合移动办公用户的需要，WiFi模块采用VT6656模块实现数据的远程传输，VT6656模块内嵌TCP/IP协议线，降低了设计的难度，同时大大提高了Atmega128处理其他数据的能力，VT6656与Atmega128的连接非常简单，二者可以通过标准的USB接口直接相连，VT6656模块采用54Mbps标准的802.11g无线以太网访问，比基于802.11b协议的快5倍，采用USB2.0接口最高比USB1.0接口快40倍，新的天线技术支持更远距离的无线访问，支持所有标准的821.11g和802.11b无线路由器及接入点，支持64/128/256位WEP加密，支持WPA/WPA2、WPA-PSK/WPA2-PSK等高级加密与安全机制。

上述实施方式中，利用中央处理装置1、湿度监测模块2、报警装置3、图像采集模块4、图像处理模块5、无线传输装置6、用户控制端7、显示装置8、电池组9、太阳能组件10、温度监测模块11、温度调节模块12、湿度调节模块13、存储装置14以及信号处理电路15，可实时对混凝土标准养护室的温度和湿度的监测，并将检测到的温度和湿度传输至用户控制端，用户根据检测到的温度和湿度对温度调节模块和湿度调节模块进行控制，使得混凝土标准养护室内的温度和湿度控制在预设理想值。

如图2所示，图像采集模块4用于采集混凝土图像信息，图像处理模块5包括图像增强单元、图像平滑单元以及图像锐化单元。

其中，图像采集模块4的信号输出端与图像增强单元的输入端连接，图像增强单元的输出端与图像平滑单元的输入端连接，图像平滑单元的输出端与图像锐化单元的输入端连接，图像锐化单元的输出端与中央处理装置1的输入端连接。

其中，图像增强单元对图像采集模块4采集的图像信息进行图像亮度增强处理，图像平滑单元对经过图像增强单元处理后的图像信息进行图像清晰度增强处理，图像锐化单元对经过图像平滑单元处理后的图像信息进行图像锐化处理，图像锐化单元将处理后的图像信息传输至中央处理装置1。

上述实施方式中，图像采集模块4用于采集混凝土的图像信息，可以对混凝土进行实时监控，图像处理模块5对采集的图像依次进行图像增强、图像平滑、图像锐化处理，可高效、快速的提取图像采集装置的图像信息，可提高对混凝土的辨识精度，有效地减少误判情况发生，有利于工作人员对混凝土的图像信息进行研究、分析。

经过图像处理后的混凝土的图像信息能更加清晰显示被测混凝土的图像信息，从而能使工作人员获取更准确的混凝土变化信息。

具体地，湿度监测模块2包括若干个湿度传感器，若干个湿度传感器设置于混凝土标准养护室内，湿度监测模块2用于监测混凝土标准养护室内的湿度；温度监测模块11包括若干个温度传感器，若干个温度传感器设置于混凝土标准养护室内，温度监测模块11用于监测混凝土标准养护室内的温度；温度调节模块12与湿度调节模块13均设置于混凝土标准养护室内。

在不改变养护室本身的结构和布局的情况下，在养护室墙壁上凿一10mm的孔，将温度传感器固定于养护室内墙壁适当位置，湿度传感器固定于养护室墙壁适当位置。

湿度传感器为相对湿度传感器。

如图3所示，湿度监测模块2中的若干个湿度传感器均与信号处理电路15的输入端连接，湿度传感器用于采集混凝土标准养护室的湿度信息，将采集的湿度信号转换为电压信号V0，并将电压信号V0传输至信号处理电路15，V1为经过信号处理电路15处理后的电压信号，信号处理电路15包括信号放大单元和信号滤波单元，湿度传感器的输出端与信号放大单元的输入端连接，信号放大单元的输出端与信号滤波单元的输入端连接，信号滤波单元的输出端与中央处理装置1的ADC端口连接。

信号放大单元包括集成运放A1-A2、电阻R1-R14、电容C1-C5以及三极管T1-T4；

其中，湿度传感器的输出端与电阻R1的一端并联后与三极管T1的基极连接，电阻R14的一端与集成运放A1的反相输入端连接，电阻R1与电阻R14的另一端并联后与电容C4的一端连接，电容C4的另一端接地，电容C5的一端与集成运放A1的输出端连接，电容C5的另一端与电阻R14的一端并联后与集成运放A1的反相输入端连接，三极管T1的集电极与+15V直流电源连接，电容C1的一端接地，电容C2的另一端与电阻R2的一端并联后与三极管T2的基极连接，电阻R2的另一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R3的一端与三极管T2的基极连接，电阻R3的另一端与-15V直流电源连接，电阻R4的一端与三极管T2的发射极连接，电阻R4的另一端与-15V直流电源连接，电阻R5的一端与滑动变阻器R6的一端连接，电阻R5的另一端接地，滑动变阻器R6的另一端与电阻R7的一端并联后分别与三极管T3的发射极、电阻R7的一端和电阻R12的一端连接，电阻R7的一端与-15V直流电源连接，电阻R12的另一端与电阻R13的一端并联后与集成运放A2的输出端连接，电阻R13的另一端与电容C3的一端并联后与集成运放A1的同相输入端连接，电阻C3的另一端接地，电阻R8的一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R8的一端还与三极管T4的集电极连接，电阻R8的另一端与-15V直流电源连接，电阻R9的一端与+15V直流电源连接，电阻R9的一端还与三极管T1的集电极连接，电阻R9的另一端与三极管T4的基极连接，电阻R9的另一端还与三极管T3的集电极连接，电阻R10与电容C2并联后的一端与+15V直流电源连接，电阻R10与电容C2并联后的一端还与三极管T1的集电极连接，电阻R10与电容C2并联后的另一端还与三极管T4的发射极连接，三极管T1的发射极与三极管T3的基极连接，三极管T1的发射极还与三极管T2的集电极连接，电阻R11的一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R11的另一端接地。

信号滤波单元包括电阻R15-R18、电容C6-C8以及集成运放A3；

其中，信号放大单元的输出端与电阻R15的一端连接，信号放大单元的输出端还与电容C6的一端连接，电容C6的另一端接地，电阻R15的另一端与电容C7的一端连接，电容C7的另一端接地，电阻R15的另一端与集成运放A3的反相输入端连接，电阻R17的一端与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R17的另一端接地，电阻R16与电容C8并联后的一端与集成运放A3的反相输入端连接，电阻R16与电容C8并联后的另一端与集成运放A3的输出端连接，电阻R16与电容C8并联后的另一端还与电阻R18的一端连接，电阻R18的一端与集成运放A3的输出端连接，电阻R18的另一端与中央处理装置1的ADC端口连接，信号处理单元将处理后的电压信号V1传输至中央处理装置1的ADC端口。

上述实施方式中，信号处理电路15的噪声在40nV以内，漂移为0.5μV/℃，集成运放A1为LT1010低漂移放大器，集成运放A2为LT1012高速放大器，集成运放A3为LT1097运放，由于集成运放A1的直流偏移与漂移并不会影响电路的整体偏移，从而使得电路有着极低的偏移和漂移。

电阻R1的阻值为10MΩ，电阻R2的阻值为10KΩ，电阻R3的阻值为2kΩ，电阻R4的阻值为300Ω，电阻R5的阻值为50Ω， R6为1KΩ滑动变阻器，电阻R7的阻值为5.6KΩ，电阻R8的阻值为3KΩ，电阻R9的阻值为1KΩ，电阻R10的阻值为470Ω，电阻R11的阻值为10KΩ，电阻R12的阻值为1KΩ，电阻R13的阻值为10MΩ，电阻R14的阻值为1KΩ，电阻R15的阻值为1.7KΩ，电阻R16的阻值为4.7KΩ，电阻R17的阻值为10KΩ，电阻R18的阻值为5KΩ，电容C1的电容值为100pF，电容C2的电容值为10pF，电容C3的电容值为100pF，电容C4的电容值为100pF，电容C5的电容值为20pF，电容C6的电容值为220pF，电容C7的电容值为470pF，电容C8的电容值为100pF。

由于湿度传感器采集的信号为微弱的电压信号，因而信号放大单元通过电阻R1-R14、电容C1-C5、三极管T1-T4以及集成运放A1-A2对湿度传感器输出的电压V0进行放大处理，其中，信号放大单元的放大增益通过滑动变阻器R6进行调节，然后再使用电阻R15-R18，电容C6-C8以及集成运放A3对经过放大后的电压信号进行低通滤波处理，从而提高了湿度检测的精度。

具体地，中央处理装置1将混凝土标准养护室内的温度数据和混凝土标准养护室内的湿度数据传输至显示装置8和存储装置14，并且，中央处理装置1将混凝土标准养护室内的温度数据和混凝土标准养护室内的湿度数据通过无线传输装置6传输至用户控制端7。

具体地，太阳能组件10内部包括太阳能电池板，电池组9用于存储电能。

具体地，图像处理模块5将处理后的图像传输至中央处理装置1，中央处理装置1将图像传输至显示装置8和存储装置14，并且，中央处理装置1将图像通过无线传输装置6传输至用户控制端7；

显示装置8和存储装置14位于监控室内，显示装置8用于实时显示混凝土标准养护室内的温度数据和混凝土标准养护室内的湿度数据，并且，存储装置14用于存储混凝土标准养护室内的温度数据和混凝土标准养护室内的湿度数据，便于工作人员进行后期分析和研究。

其中，用户控制端7根据接收到的温度数据信息、湿度数据信息和图像信息通过无线传输装置6向中央处理装置1传输控制信号，中央处理装置1将控制信号传输至温度调节模块12和湿度调节模块13，温度调节模块12和湿度调节模块13根据控制信号实施温度调节作业和湿度调节作业，并将混凝土标准养护室内的温度调节至预设温度阈值和将湿度调节至预设湿度阈值；用户控制端7将接收到的温度数据信息与预设温度阈值进行比较，若温度监测模块11监测到的温度值不等于预设温度阈值，则中央处理装置1控制报警装置3发送报警信息，用户控制端7将接收到的湿度数据信息与预设湿度阈值进行比较，若湿度监测模块2监测到的湿度值不等于预设湿度阈值，则中央处理装置1控制报警装置3发送报警信息。

具体地，所湿度监测模块2将监测得到的混凝土标准养护室内湿度信息通过信号处理电路15传输至中央处理装置1，温度监测模块11将监测得到的混凝土标准养护室内温度信息传输至中央处理装置1，中央处理装置1将接收到的湿度信息和温度信息通过无线传输装置6传输至用户控制端7，工作人员将预设温度阈值和预设湿度阈值存储于用户控制端7内，用户控制端7将接收到的湿度信息与预设湿度阈值进行比较以及将接收到的温度信息与预设温度阈值进行比较，工作人员根据接收到温度信息和湿度信息通过无线传输装置6向中央处理装置1发送控制信号。

若接收到的湿度值大于预设湿度阈值，则用户控制端7通过无线传输装置6向中央处理装置1发送第一控制信号，中央处理装置1接收到第一控制信号后控制湿度调节模块13进行干燥作业以将混凝土标准养护室内湿度调节至预设湿度阈值；若接收到的湿度值小于预设湿度阈值，则用户控制端7通过无线传输装置6向中央处理装置1发送第二控制信号，中央处理装置1接收到第二控制信号后控制湿度调节模块13进行加湿作业以将混凝土标准养护室内湿度调节至预设湿度阈值；若接收到的温度值大于预设温度阈值，则用户控制端7通过无线传输装置6向中央处理装置1发送第三控制信号，中央处理装置1接收到第三控制信号后控制温度调节模块12进行降温作业以将混凝土标准养护室内温度调节至预设温度阈值；若接收到的温度值小于预设温度阈值，则用户控制端7通过无线传输装置6向中央处理装置1发送第四控制信号，中央处理装置1接收到第四控制信号后控制温度调节模块12进行升温作业以将混凝土标准养护室内温度调节至预设温度阈值。

通过温度调节模块12将养护室的温度恒定在18℃-24℃之间，湿度调节模块13将养护室的湿度恒定在60%-70%之间。

具体地，将图像采集模块4传输至图像处理模块5的混凝土图像定义为二维函数f(x,y) ，其中x、y是空间坐标，图像增强单元对图像f(x,y)进行图像亮度增强处理，经过图像亮度增强处理后的图像二维函数为g(x,y)，其中，图像p(x,y)为对图像f(x,y)进行预处理后的图像，

；

上述实施方式中，经过图像边缘检测处理后的图像p(x,y)利用局部差分算子寻找图像f(x,y)的边缘。

。

上述实施方式中，经过增强处理后图像二维函数为g(x,y)将上述图像p(x,y)的边缘进行图像增强处理。

具体地，图像平滑单元对图像g(x,y)进行图像清晰度增强处理，经过图像清晰度增强处理后的图像二维函数为h(x,y)，其中，平滑函数为q(x,y)，

；

；

其中，﹡为卷积符号，为自定义可调常数，平滑的作用是通过来控制的。

具体地，图像锐化单元对图像h(x,y)进行图像锐化处理，经过图像锐化处理后的图像二维函数为d(x,y)，其中，

；

上述实施方式中，通过对图像邻域频率的比较，以突出图像的高频信息，抑制其低频信息。

图像处理模块5将处理后的图像d(x,y)传输至中央处理装置1，中央处理装置1将图像d(x,y)传输至显示装置8和存储装置14，并且，中央处理装置1将图像d(x,y)通过无线传输装置6传输至用户控制端7。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种混凝土标准养护室温湿度智能监控系统，其特征在于，所述混凝土标准养护室温湿度智能监控系统包括中央处理装置（1）、湿度监测模块（2）、报警装置（3）、图像采集模块（4）、图像处理模块（5）、无线传输装置（6）、用户控制端（7）、显示装置（8）、电池组（9）、太阳能组件（10）、温度监测模块（11）、温度调节模块（12）、湿度调节模块（13）、存储装置（14）以及信号处理电路（15）；

其中，所述湿度监测模块（2）的输出端与所述信号处理电路（15）的输入端连接，所述信号处理电路（15）的输出端、所述图像处理模块（5）的输出端、所述温度监测模块（11）的输出端以及所述电池组（9）的输出端与所述中央处理装置（1）的输入端连接，所述图像采集模块（4）的输出端与所述图像处理模块（5）的输入端连接，所述报警装置（3）的输入端、所述显示装置（8）的输入端、所述温度调节模块（12）的输入端、所述湿度调节模块（13）的输入端以及所述存储装置（14）的输入端与所述中央处理装置（1）的输出端连接，所述太阳能组件（10）的输出端与所述电池组（9）的输入端连接，所述中央处理装置（1）与所述无线传输装置（6）双向通信连接，所述无线传输装置（6）与所述用户控制端（7）双向通信连接。

2.根据权利要求1所述的混凝土标准养护室温湿度智能监控系统，其特征在于，所述图像采集模块（4）用于采集混凝土图像信息，所述图像处理模块（5）包括图像增强单元、图像平滑单元以及图像锐化单元；

其中，所述图像采集模块（4）的信号输出端与所述图像增强单元的输入端连接，所述图像增强单元的输出端与所述图像平滑单元的输入端连接，所述图像平滑单元的输出端与所述图像锐化单元的输入端连接，所述图像锐化单元的输出端与所述中央处理装置（1）的输入端连接。

3.根据权利要求1所述的混凝土标准养护室温湿度智能监控系统，其特征在于，所述湿度监测模块（2）包括若干个湿度传感器，若干个所述湿度传感器设置于混凝土标准养护室内，所述湿度监测模块（2）用于监测混凝土标准养护室内的湿度；所述温度监测模块（11）包括若干个温度传感器，若干个所述温度传感器设置于混凝土标准养护室内，所述温度监测模块（11）用于监测混凝土标准养护室内的温度；所述温度调节模块（12）与所述湿度调节模块（13）均设置于混凝土标准养护室内。

4.根据权利要求3所述的混凝土标准养护室温湿度智能监控系统，其特征在于，所述湿度监测模块（2）中的若干个湿度传感器均与所述信号处理电路（15）的输入端连接，湿度传感器用于采集混凝土标准养护室的湿度信息，将采集的湿度信号转换为电压信号V0，并将电压信号V0传输至所述信号处理电路（15），V1为经过所述信号处理电路（15）处理后的电压信号，所述信号处理电路（15）包括信号放大单元和信号滤波单元，所述湿度传感器的输出端与所述信号放大单元的输入端连接，所述信号放大单元的输出端与所述信号滤波单元的输入端连接，所述信号滤波单元的输出端与所述中央处理装置（1）的ADC端口连接；

所述信号放大单元包括集成运放A1-A2、电阻R1-R14、电容C1-C5以及三极管T1-T4；

其中，湿度传感器的输出端与电阻R1的一端并联后与三极管T1的基极连接，电阻R14的一端与集成运放A1的反相输入端连接，电阻R1与电阻R14的另一端并联后与电容C4的一端连接，电容C4的另一端接地，电容C5的一端与集成运放A1的输出端连接，电容C5的另一端与电阻R14的一端并联后与集成运放A1的反相输入端连接，三极管T1的集电极与+15V直流电源连接，电容C1的一端接地，电容C2的另一端与电阻R2的一端并联后与三极管T2的基极连接，电阻R2的另一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R3的一端与三极管T2的基极连接，电阻R3的另一端与-15V直流电源连接，电阻R4的一端与三极管T2的发射极连接，电阻R4的另一端与-15V直流电源连接，电阻R5的一端与滑动变阻器R6的一端连接，电阻R5的另一端接地，滑动变阻器R6的另一端与电阻R7的一端并联后分别与三极管T3的发射极、电阻R7的一端和电阻R12的一端连接，电阻R7的一端与-15V直流电源连接，电阻R12的另一端与电阻R13的一端并联后与集成运放A2的输出端连接，电阻R13的另一端与电容C3的一端并联后与集成运放A1的同相输入端连接，电阻C3的另一端接地，电阻R8的一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R8的一端还与三极管T4的集电极连接，电阻R8的另一端与-15V直流电源连接，电阻R9的一端与+15V直流电源连接，电阻R9的一端还与三极管T1的集电极连接，电阻R9的另一端与三极管T4的基极连接，电阻R9的另一端还与三极管T3的集电极连接，电阻R10与电容C2并联后的一端与+15V直流电源连接，电阻R10与电容C2并联后的一端还与三极管T1的集电极连接，电阻R10与电容C2并联后的另一端还与三极管T4的发射极连接，三极管T1的发射极与三极管T3的基极连接，三极管T1的发射极还与三极管T2的集电极连接，电阻R11的一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R11的另一端接地；

所述信号滤波单元包括电阻R15-R18、电容C6-C8以及集成运放A3；

其中，所述信号放大单元的输出端与电阻R15的一端连接，所述信号放大单元的输出端还与电容C6的一端连接，电容C6的另一端接地，电阻R15的另一端与电容C7的一端连接，电容C7的另一端接地，电阻R15的另一端与集成运放A3的反相输入端连接，电阻R17的一端与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R17的另一端接地，电阻R16与电容C8并联后的一端与集成运放A3的反相输入端连接，电阻R16与电容C8并联后的另一端与集成运放A3的输出端连接，电阻R16与电容C8并联后的另一端还与电阻R18的一端连接，电阻R18的一端与集成运放A3的输出端连接，电阻R18的另一端与所述中央处理装置1的ADC端口连接，所述信号处理单元将处理后的电压信号V1传输至所述中央处理装置1的ADC端口。

5.根据权利要求3所述的混凝土标准养护室温湿度智能监控系统，其特征在于，所述中央处理装置（1）将混凝土标准养护室内的温度数据和混凝土标准养护室内的湿度数据传输至所述显示装置（8）和所述存储装置（14），并且，所述中央处理装置（1）将混凝土标准养护室内的温度数据和混凝土标准养护室内的湿度数据通过所述无线传输装置（6）传输至所述用户控制端（7）。

6.根据权利要求1所述的混凝土标准养护室温湿度智能监控系统，其特征在于，所述太阳能组件（10）内部包括太阳能电池板，所述电池组（9）用于存储电能。

7.根据权利要求5所述的混凝土标准养护室温湿度智能监控系统，其特征在于，所述图像处理模块（5）将处理后的图像传输至所述中央处理装置（1），所述中央处理装置（1）将所述图像传输至所述显示装置（8）和所述存储装置（14），并且，所述中央处理装置（1）将所述图像通过无线传输装置（6）传输至所述用户控制端（7）；

其中，所述用户控制端（7）根据接收到的温度数据信息、湿度数据信息和图像信息通过所述无线传输装置（6）向所述中央处理装置（1）传输控制信号，所述中央处理装置（1）将所述控制信号传输至所述温度调节模块（12）和所述湿度调节模块（13），所述温度调节模块（12）和所述湿度调节模块（13）根据所述控制信号实施温度调节作业和湿度调节作业，并将混凝土标准养护室内的温度调节至预设温度阈值和将湿度调节至预设湿度阈值；所述用户控制端（7）将接收到的温度数据信息与预设温度阈值进行比较，若所述温度监测模块（11）监测到的温度值不等于预设温度阈值，则所述中央处理装置（1）控制所述报警装置（3）发送报警信息，所述用户控制端（7）将接收到的湿度数据信息与预设湿度阈值进行比较，若所述湿度监测模块（2）监测到的湿度值不等于预设湿度阈值，则所述中央处理装置（1）控制所述报警装置（3）发送报警信息。

8.根据权利要求2所述的混凝土标准养护室温湿度智能监控系统，其特征在于，将所述图像采集模块（4）传输至所述图像处理模块（5）的混凝土图像定义为二维函数f(x,y) ，其中x、y是空间坐标，所述图像增强单元对图像f(x,y)进行图像亮度增强处理，经过图像亮度增强处理后的图像二维函数为g(x,y)，其中，图像p(x,y)为对图像f(x,y)进行预处理后的图像，

；

。

9.根据权利要求8所述的混凝土标准养护室温湿度智能监控系统，其特征在于，所述图像平滑单元对图像g(x,y)进行图像清晰度增强处理，经过图像清晰度增强处理后的图像二维函数为h(x,y)，其中，平滑函数为q(x,y)，

；

；

其中，﹡为卷积符号，为自定义可调常数，平滑的作用是通过来控制的。

10.根据权利要求9所述的混凝土标准养护室温湿度智能监控系统，其特征在于，所述图像锐化单元对图像h(x,y)进行图像锐化处理，经过图像锐化处理后的图像二维函数为d(x,y)，其中，

；

所述图像处理模块（5）将处理后的图像d(x,y)传输至所述中央处理装置（1），所述中央处理装置（1）将所述图像d(x,y)传输至所述显示装置（8）和所述存储装置（14），并且，所述中央处理装置（1）将所述图像d(x,y)通过无线传输装置（6）传输至所述用户控制端（7）。