CN109443585A - 一种制冷空调冷凝器出水温度监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种制冷空调冷凝器出水温度监测系统,利用中央处理器、温度传感器、信号处理电路、太阳能电池板、整流稳压电路、蓄电池、振动传感器、无线传输单元、用户手机、显示单元、存储单元、图像采集模块以及图像处理模块对空调冷凝器的出水温度进行监测,工作人员能够通过用户手机直接获取空调冷凝器的出水温度信息、空调冷凝器的振动信息以及空调冷凝器的图像信息,人们也能够通过显示单元获知所监测的空调冷凝器的出水温度信息、空调冷凝器的振动信息以及空调冷凝器的图像信息,其结构简单、通用性好、集成度高、成本低廉、实时性好、检测精度高、易于维护、智能化高、可扩展性好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及智能测试领域,尤其涉及一种制冷空调冷凝器出水温度监测系统。
背景技术
家用空调在制冷时,室外机里的换热器(也称为热交换器)称为冷凝器,而室内机里的换热器称为蒸发器。冷凝器的放热的过程,其将高温高压的气态氟利昂在室外与空气进行热交换,变成低温高压的液态氟利昂。冷凝器即室外热交换器在制冷时为系统的高压设备(冷暖热泵型在制热状态时为低压设备),装在压缩机排气口和节流装置(毛细管或电子膨胀阀)之间,由空调压缩机中排出的高温高压气体(氟利昂),进入冷凝器,通过铜管和铝箔片散热冷却,空调器中都装有轴流式冷却风扇,采用的是风冷式,使制冷剂在冷却凝结过程中,压力不变,温度降低,由气体转化为液体。
在冷凝器内制冷剂发生变化的过程,在理论上可以看成等温变化过程。实际上它有三个作用,一是空气带走了压缩机送来的高温空调制冷剂气体的过热部分,使其成为干燥饱和蒸气;二是在饱和温度不变的情况下进行液化;三是当空气温度低于冷凝温度时,将已液化的制冷剂进一步冷却到与周围空气相同的温度,起到冷却作用。
空调冷凝器的出水温度是衡量空调品质的一个重要指标,要想提高空调的质量,那么空调冷凝器的质量是不可绕过的门槛,因此如何客观、准确地来检测空调冷凝器的出水温度,成了生产合格的空调冷凝器过程中必经的技术步骤。
目前的空调冷凝器的出水温度的监测精度不高,误差偏高,亟待空调研发人员开发一种高精度的空调冷凝器的出水温度。
发明内容
因此,为了解决上述问题,本发明提供一种制冷空调冷凝器出水温度监测系统,利用中央处理器、温度传感器、信号处理电路、太阳能电池板、整流稳压电路、蓄电池、振动传感器、无线传输单元、用户手机、显示单元、存储单元、图像采集模块以及图像处理模块对空调冷凝器的出水温度进行监测,结合传感器和无线通信等技术,实现了对空调冷凝器的出水温度的实时检测、精准记录和远程监测,工作人员能够通过用户手机直接获取空调冷凝器的出水温度信息、空调冷凝器的振动信息以及空调冷凝器的图像信息,人们也能够通过显示单元获知所监测的空调冷凝器的出水温度信息、空调冷凝器的振动信息以及空调冷凝器的图像信息,其结构简单、通用性好、集成度高、成本低廉、实时性好、检测精度高、易于维护、智能化高、可扩展性好等优点,可实现对空调冷凝器的出水温度信息、空调冷凝器的振动信息以及空调冷凝器的图像信息进行自动监测及远程监测,其对空调冷凝器的出水温度信息、空调冷凝器的振动信息以及空调冷凝器的图像信息监测的信息化、智能化管理有着重要的作用。
根据本发明的一种制冷空调冷凝器出水温度监测系统,其包括中央处理器、温度传感器、信号处理电路、太阳能电池板、整流稳压电路、蓄电池、振动传感器、无线传输单元、用户手机、显示单元、存储单元、图像采集模块以及图像处理模块。
其中,温度传感器的输出端与信号处理电路的输入端连接,太阳能电池板的输出端与整流稳压电路的输入端连接,整流稳压电路的输出端与蓄电池的输入端连接,信号处理电路的输出端与蓄电池的输出端均与中央处理器的输入端连接,振动传感器的输出端与中央处理器的输入端连接,显示单元的输入端和存储单元的输入端均与中央处理器的I/0端口连接,无线传输单元与中央处理器双向连接,无线传输单元与用户手机双向连接,图像采集模块的输出端与图像处理模块的输入端连接,图像处理模块的输出端与中央处理器的输入端连接。
温度传感器用于检测制冷空调冷凝器出水温度信息,振动传感器设置于制冷空调冷凝器上用于检测制冷空调冷凝器的振动信息,图像采集模块用于检测制冷空调冷凝器的图像信息。
优选的是,温度传感器用于制冷空调冷凝器出水温度信息,将采集的温度信息转换为电压信号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,温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器的ADC端口连接。
优选的是,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,温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。
优选的是,信号滤波单元包括电阻R15-R21、电容C6-C7以及集成运放A3-A5。
其中,信号放大单元的输出端与电阻R15的一端连接,电阻R15的另一端与电阻R17的一端并联后与集成运放A3的同相输入端连接,电阻R17的另一端与集成运放A3的输出端连接,电阻R16的一端接地,电阻R16的另一端与电阻R21并联后与集成运放A3的同相输入端连接,电阻R21的另一端与集成运放A4的输出端连接,电阻R17的另一端与集成运放A3的输出端并联后与电阻R18的一端连接,电阻R18的另一端与电容C6的一端并联后与集成运放A4的反相输入端连接,电容C6的另一端与集成运放A4的输出端并联后与电阻R19的一端连接,集成运放A4的同相输入端接地,电阻R19的另一端与电容C7的一端并联后与集成运放A5的反相输入端连接,集成运放A5的同相输入端接地,电容C7的另一端与集成运放A5的输出端连接,电阻R20的一端与集成运放A3的反相输入端连接,电阻R20的另一端与集成运放A5的输出端连接,电阻R21的一端与集成运放A3的同相输入端连接,电阻R21的另一端与集成运放A4的输出端连接,集成运放A5的输出端与中央处理器的ADC端口连接,信号处理单元将处理后的电压信号V1传输至中央处理器的ADC端口。
优选的是,图像处理模块包括图像降噪单元、图像增强单元、图像锐化单元以及图像平滑单元。
其中,图像采集模块用于采集制冷空调冷凝器的图像信息,图像采集模块的输出端与图像降噪单元的输入端连接,图像降噪单元的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锐化单元的输入端连接,图像锐化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中央处理器的输入端连接。
优选的是,将图像采集模块传输至图像处理模块的制冷空调冷凝器图像定义为二维函数f(x,y) ,其中x、y是空间坐标,图像降噪单元对图像f(x,y)进行图像降噪处理,经过图像降噪处理后的图像二维函数为g(x,y),其中
。
优选的是,图像增强单元对图像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,
。
优选的是,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,
。
优选的是,图像平滑单元对图像d(x,y)进行图像平滑处理,经过图像平滑处理后的图像二维函数为s(x,y),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;
图像平滑单元将图像s(x,y)传输至中央处理器。
优选的是,图像采集模块为CCD图像传感器。
优选的是,温度传感器为热敏电阻器。
优选的是,中央处理器为8位微处理器Atmega128。
优选的是,显示单元为LCD显示单元,其中,LCD显示单元为20pinLCD1286HZ。
优选的是,振动传感器为角速度传感器,并与中央处理装置的ADC端口连接。
优选的是,无线传输单元为WiFi模块,WiFi模块为VT6656模块。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
(1)本发明提供的制冷空调冷凝器出水温度监测系统,利用中央处理器、温度传感器、信号处理电路、太阳能电池板、整流稳压电路、蓄电池、振动传感器、无线传输单元、用户手机、显示单元、存储单元、图像采集模块以及图像处理模块对空调冷凝器的出水温度进行监测,结合传感器和无线通信等技术,实现了对空调冷凝器的出水温度的实时检测、精准记录和远程监测,工作人员能够通过用户手机直接获取空调冷凝器的出水温度信息、空调冷凝器的振动信息以及空调冷凝器的图像信息,人们也能够通过显示单元获知所监测的空调冷凝器的出水温度信息、空调冷凝器的振动信息以及空调冷凝器的图像信息,其结构简单、通用性好、集成度高、成本低廉、实时性好、检测精度高、易于维护、智能化高、可扩展性好等优点,可实现对空调冷凝器的出水温度信息、空调冷凝器的振动信息以及空调冷凝器的图像信息进行自动监测及远程监测,其对空调冷凝器的出水温度信息、空调冷凝器的振动信息以及空调冷凝器的图像信息监测的信息化、智能化管理有着重要的作用。
(2)本发明提供的制冷空调冷凝器出水温度监测系统,图像处理模块对采集的图像依次进行图像降噪、图像增强、图像锐化、图像平滑处理,可高效、快速的提取图像采集模块的图像信息,可提高对空调冷凝器的图像的辨识精度,有效地减少误判情况发生。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的制冷空调冷凝器出水温度监测系统的示意图;
图2为本发明的信号处理电路的电路图;
图3为本发明的图像处理模块的示意图。
附图标记:
1-中央处理器;2-温度传感器;3-信号处理电路;4-太阳能电池板;5-整流稳压电路;6-蓄电池;7-振动传感器;8-无线传输单元;9-用户手机;10-显示单元;11-存储单元;12-图像采集模块;13-图像处理模块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明提供的制冷空调冷凝器出水温度监测系统进行详细说明。
如图1所示,制冷空调冷凝器出水温度监测系统包括中央处理器1、温度传感器2、信号处理电路3、太阳能电池板4、整流稳压电路5、蓄电池6、振动传感器7、无线传输单元8、用户手机9、显示单元10、存储单元11、图像采集模块12以及图像处理模块13。
其中,温度传感器2的输出端与信号处理电路3的输入端连接,太阳能电池板4的输出端与整流稳压电路5的输入端连接,整流稳压电路5的输出端与蓄电池6的输入端连接,信号处理电路3的输出端与蓄电池6的输出端均与中央处理器1的输入端连接,振动传感器7的输出端与中央处理器1的输入端连接,显示单元10的输入端和存储单元11的输入端均与中央处理器1的I/0端口连接,无线传输单元8与中央处理器1双向连接,无线传输单元8与用户手机9双向连接,图像采集模块12的输出端与图像处理模块13的输入端连接,图像处理模块13的输出端与中央处理器1的输入端连接。
温度传感器2用于检测制冷空调冷凝器出水温度信息,振动传感器7设置于制冷空调冷凝器上用于检测制冷空调冷凝器的振动信息,图像采集模块12用于检测制冷空调冷凝器的图像信息。
上述实施方式中,利用中央处理器1、温度传感器2、信号处理电路3、太阳能电池板4、整流稳压电路5、蓄电池6、振动传感器7、无线传输单元8、用户手机9、显示单元10、存储单元11、图像采集模块12以及图像处理模块13对空调冷凝器的出水温度进行监测,结合传感器和无线通信等技术,实现了对空调冷凝器的出水温度的实时检测、精准记录和远程监测,工作人员能够通过用户手机9直接获取空调冷凝器的出水温度信息、空调冷凝器的振动信息以及空调冷凝器的图像信息,人们也能够通过显示单元10获知所监测的空调冷凝器的出水温度信息、空调冷凝器的振动信息以及空调冷凝器的图像信息,其结构简单、通用性好、集成度高、成本低廉、实时性好、检测精度高、易于维护、智能化高、可扩展性好等优点,可实现对空调冷凝器的出水温度信息、空调冷凝器的振动信息以及空调冷凝器的图像信息进行自动监测及远程监测,其对空调冷凝器的出水温度信息、空调冷凝器的振动信息以及空调冷凝器的图像信息监测的信息化、智能化管理有着重要的作用。
上述实施方式中,太阳能电池板4收集太阳光能,经过整流稳压电路5转换为低压直流电存储于蓄电池6中,蓄电池6给中央处理器1供电,由于空调冷凝器放置在户外,考虑到环境的特殊性,采用太阳能电池板4结合蓄电池6的形式为中央处理器1供电,符合节能环保和生态可持续发展的要求,提高了能源利用率,也降低了成本。
上述实施方式中,温度传感器2用于监测空调冷凝器出水的温度信息,并将监测到的温度信号传输至信号处理电路3进行放大和滤波处理,信号处理电路3将处理后的信号传输至中央处理器1,中央处理器1将接收到的温度信号传输至显示单元10和存储单元11,显示单元10和存储单元11设置于监控室内,工作人员能够通过显示单元10获取空调冷凝器出水的温度信息,存储单元11还包括一USB数据端口,工作人员能够通过该USB数据接口获知空调冷凝器出水的温度的实时数据以及历史数据,便于工作人员后期研究、分析。
上述实施方式中,振动传感器7用于监测空调冷凝器的振动信息,并将监测到的振动信息传输至中央处理器1,中央处理器1将接收到的振动信息传输至显示单元10和存储单元11,显示单元10和存储单元11设置于监控室内,工作人员能够通过显示单元10获取空调冷凝器的振动信息,存储单元11还包括一USB数据端口,工作人员能够通过该USB数据接口获知空调冷凝器的振动的实时数据以及历史数据,便于工作人员后期研究、分析。
中央处理器1将接收到的温度信息和振动信息通过无线传输单元8传输至用户手机9,工作人员能够通过随身携带的用户手机9实时获知空调冷凝器出水的温度信息和空调冷凝器的振动信息。
图像采集模块12用于监测空调冷凝器的图像信息,图像处理模块13对接收到的图像信息进行处理后传输至中央处理器1,中央处理器1将接收到的图像信息通过无线传输单元8传输至用户手机9,工作人员能够通过随身携带的用户手机9实时获知空调冷凝器的图像信息。
工作人员能够通过显示单元10和用户手机9实时获知空调冷凝器的出水温度信息、空调冷凝器的振动信息以及空调冷凝器的图像信息,以及时获知空调冷凝器的工作状态是否正常。
作为上述的进一步优先,如图2所示,温度传感器2用于制冷空调冷凝器出水温度信息,将采集的温度信息转换为电压信号V0,并将电压信号V0传输至信号处理电路3,V1为经过信号处理电路3处理后的电压信号,信号处理电路3包括信号放大单元和信号滤波单元,温度传感器2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器1的ADC端口连接。
具体地,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,温度传感器2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。
具体地,信号滤波单元包括电阻R15-R21、电容C6-C7以及集成运放A3-A5。
其中,信号放大单元的输出端与电阻R15的一端连接,电阻R15的另一端与电阻R17的一端并联后与集成运放A3的同相输入端连接,电阻R17的另一端与集成运放A3的输出端连接,电阻R16的一端接地,电阻R16的另一端与电阻R21并联后与集成运放A3的同相输入端连接,电阻R21的另一端与集成运放A4的输出端连接,电阻R17的另一端与集成运放A3的输出端并联后与电阻R18的一端连接,电阻R18的另一端与电容C6的一端并联后与集成运放A4的反相输入端连接,电容C6的另一端与集成运放A4的输出端并联后与电阻R19的一端连接,集成运放A4的同相输入端接地,电阻R19的另一端与电容C7的一端并联后与集成运放A5的反相输入端连接,集成运放A5的同相输入端接地,电容C7的另一端与集成运放A5的输出端连接,电阻R20的一端与集成运放A3的反相输入端连接,电阻R20的另一端与集成运放A5的输出端连接,电阻R21的一端与集成运放A3的同相输入端连接,电阻R21的另一端与集成运放A4的输出端连接,集成运放A5的输出端与中央处理器1的ADC端口连接,信号处理单元将处理后的电压信号V1传输至中央处理器1的ADC端口。
上述实施方式中,信号处理电路3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、A4和A5均为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,电阻R19的阻值为1KΩ,电阻R20的阻值为5KΩ,电阻R21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。
由于温度传感器2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对温度传感器2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-R21,电容C6-C7以及集成运放A3-A5对经过放大后的电压信号进行低通滤波处理,从而提高了温度检测的精度。
作为上述的进一步优先,如图3所示,图像处理模块13包括图像降噪单元、图像增强单元、图像锐化单元以及图像平滑单元。
其中,图像采集模块12用于采集制冷空调冷凝器的图像信息,图像采集模块12的输出端与图像降噪单元的输入端连接,图像降噪单元的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锐化单元的输入端连接,图像锐化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中央处理器1的输入端连接。
上述实施方式中,图像处理模块13对采集的图像依次进行图像降噪、图像增强、图像锐化、图像平滑处理,可高效、快速的提取图像采集模块12的图像信息,可提高对空调冷凝器的图像的辨识精度,有效地减少误判情况发生。
具体地,将图像采集模块12传输至图像处理模块13的制冷空调冷凝器图像定义为二维函数f(x,y) ,其中x、y是空间坐标,图像降噪单元对图像f(x,y)进行图像降噪处理,经过图像降噪处理后的图像二维函数为g(x,y),其中,
。
具体地,图像增强单元对图像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,
。
上述实施方式中,图像去噪单元和图象增强单元的目的是为了改进图像采集模块12采集的图像的质量,除去图象中的噪声,使边缘清晰,提高图象的可判读性。
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,图像锐化单元补偿经过图像增强处理后的图像的轮廓,增强图像的边缘及灰度跳变的部分,使图像变得更加清晰。
具体地,图像平滑单元对图像d(x,y)进行图像平滑处理,经过图像平滑处理后的图像二维函数为s(x,y),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。
上述实施方式中,图像平滑单元将经过图像锐化处理后的图像亮度进行平缓渐变,减小突变梯度,从而改善图像质量。
图像平滑单元将图像s(x,y)传输至中央处理器1。
具体地,图像采集模块12为CCD图像传感器。
具体地,蓄电池6为中央处理器1、温度传感器2、振动传感器7、无线传输单元8、显示单元10、存储单元11、图像采集模块12以及图像处理模块13提供工作电压。
具体地,温度传感器2为热敏电阻器。
具体地,振动传感器7为角速度传感器,并与中央处理装置的ADC端口连接。
具体地,中央处理器1为8位微处理器Atmega128。
上述实施方式中,考虑到成本和处理性能的要求,中央处理器1选用低功耗8位微处理器Atmega128,该芯片硬件资源丰富,具有低功耗、功能多、价格便宜和性能强大等优点,Atmega128自身带有128K字节Flash存储器,同时带有4K字节的EEPROM存储器,温度传感器2采集的数据直接存放在EEPROM存储器中,Atmega128内部的ADC端口具有8个通道,每通道的分辨率为10bit,输入电压范围为0~5V,能够满足监测数据巡回采集的需要,同时也无需另加AD转换器件,简化了外围电路设计,降低了成本。
具体地,显示单元10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。
具体地,无线传输单元8为WiFi模块,WiFi模块为VT6656模块。
上述实施方式中,无线传输单元8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。
本发明提供的制冷空调冷凝器出水温度监测系统,利用中央处理器1、温度传感器2、信号处理电路3、太阳能电池板4、整流稳压电路5、蓄电池6、振动传感器7、无线传输单元8、用户手机9、显示单元10、存储单元11、图像采集模块12以及图像处理模块13对空调冷凝器的出水温度进行监测,结合传感器和无线通信等技术,实现了对空调冷凝器的出水温度的实时检测、精准记录和远程监测,工作人员能够通过用户手机9直接获取空调冷凝器的出水温度信息、空调冷凝器的振动信息以及空调冷凝器的图像信息,人们也能够通过显示单元10获知所监测的空调冷凝器的出水温度信息、空调冷凝器的振动信息以及空调冷凝器的图像信息,其结构简单、通用性好、集成度高、成本低廉、实时性好、检测精度高、易于维护、智能化高、可扩展性好等优点,可实现对空调冷凝器的出水温度信息、空调冷凝器的振动信息以及空调冷凝器的图像信息进行自动监测及远程监测,其对空调冷凝器的出水温度信息、空调冷凝器的振动信息以及空调冷凝器的图像信息监测的信息化、智能化管理有着重要的作用。
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)
1.一种制冷空调冷凝器出水温度监测系统,其特征在于,所述制冷空调冷凝器出水温度监测系统包括中央处理器(1)、温度传感器(2)、信号处理电路(3)、太阳能电池板(4)、整流稳压电路(5)、蓄电池(6)、振动传感器(7)、无线传输单元(8)、用户手机(9)、显示单元(10)、存储单元(11)、图像采集模块(12)以及图像处理模块(13);
其中,所述温度传感器(2)的输出端与所述信号处理电路(3)的输入端连接,所述太阳能电池板(4)的输出端与所述整流稳压电路(5)的输入端连接,所述整流稳压电路(5)的输出端与所述蓄电池(6)的输入端连接,所述信号处理电路(3)的输出端与所述蓄电池(6)的输出端均与所述中央处理器(1)的输入端连接,所述振动传感器(7)的输出端与所述中央处理器(1)的输入端连接,所述显示单元(10)的输入端和所述存储单元(11)的输入端均与所述中央处理器(1)的I/0端口连接,所述无线传输单元(8)与所述中央处理器(1)双向连接,所述无线传输单元(8)与所述用户手机(9)双向连接,所述图像采集模块(12)的输出端与所述图像处理模块(13)的输入端连接,所述图像处理模块(13)的输出端与所述中央处理器(1)的输入端连接;
所述温度传感器(2)用于检测制冷空调冷凝器出水温度信息,所述振动传感器(7)设置于制冷空调冷凝器上用于检测制冷空调冷凝器的振动信息,所述图像采集模块(12)用于检测制冷空调冷凝器的图像信息。
2.根据权利要求1所述的制冷空调冷凝器出水温度监测系统,其特征在于,所述温度传感器(2)用于制冷空调冷凝器出水温度信息,将采集的温度信息转换为电压信号V0,并将电压信号V0传输至所述信号处理电路(3),V1为经过所述信号处理电路(3)处理后的电压信号,所述信号处理电路(3)包括信号放大单元和信号滤波单元,所述温度传感器(2)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器(1)的ADC端口连接。
3.根据权利要求2所述的制冷空调冷凝器出水温度监测系统,其特征在于,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,所述温度传感器(2)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。
4.根据权利要求3所述的制冷空调冷凝器出水温度监测系统,其特征在于,所述信号滤波单元包括电阻R15-R21、电容C6-C7以及集成运放A3-A5;
其中,所述信号放大单元的输出端与电阻R15的一端连接,电阻R15的另一端与电阻R17的一端并联后与集成运放A3的同相输入端连接,电阻R17的另一端与集成运放A3的输出端连接,电阻R16的一端接地,电阻R16的另一端与电阻R21并联后与集成运放A3的同相输入端连接,电阻R21的另一端与集成运放A4的输出端连接,电阻R17的另一端与集成运放A3的输出端并联后与电阻R18的一端连接,电阻R18的另一端与电容C6的一端并联后与集成运放A4的反相输入端连接,电容C6的另一端与集成运放A4的输出端并联后与电阻R19的一端连接,集成运放A4的同相输入端接地,电阻R19的另一端与电容C7的一端并联后与集成运放A5的反相输入端连接,集成运放A5的同相输入端接地,电容C7的另一端与集成运放A5的输出端连接,电阻R20的一端与集成运放A3的反相输入端连接,电阻R20的另一端与集成运放A5的输出端连接,电阻R21的一端与集成运放A3的同相输入端连接,电阻R21的另一端与集成运放A4的输出端连接,集成运放A5的输出端与所述中央处理器(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器(1)的ADC端口。
5.根据权利要求1所述的制冷空调冷凝器出水温度监测系统,其特征在于,所述图像处理模块(13)包括图像降噪单元、图像增强单元、图像锐化单元以及图像平滑单元;
其中,所述图像采集模块(12)用于采集制冷空调冷凝器的图像信息,所述图像采集模块(12)的输出端与所述图像降噪单元的输入端连接,所述图像降噪单元的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中央处理器(1)的输入端连接。
6.根据权利要求5所述的制冷空调冷凝器出水温度监测系统,其特征在于,将所述图像采集模块(12)传输至所述图像处理模块(13)的制冷空调冷凝器图像定义为二维函数f(x,y) ,其中x、y是空间坐标,所述图像降噪单元对图像f(x,y)进行图像降噪处理,经过图像降噪处理后的图像二维函数为g(x,y),其中
。
7.根据权利要求6所述的制冷空调冷凝器出水温度监测系统,其特征在于,所述图像增强单元对图像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,
。
8.根据权利要求7所述的制冷空调冷凝器出水温度监测系统,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,
。
9.根据权利要求8所述的制冷空调冷凝器出水温度监测系统,其特征在于,所述图像平滑单元对图像d(x,y)进行图像平滑处理,经过图像平滑处理后的图像二维函数为s(x,y),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;
所述图像平滑单元将所述图像s(x,y)传输至所述中央处理器(1)。
10.根据权利要求1所述的制冷空调冷凝器出水温度监测系统,其特征在于,所述图像采集模块(12)为CCD图像传感器。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190308 |
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