CN110631719A - 具有控温功能的无源无线温度监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有控温功能的无源无线温度监测系统，属于温度监测系统技术领域，其技术方案的要点是包括温度传感器、温度读取器以及降温装置，降温装置包括制冷器以及功率控制模块；温度读取器包括：射频收发模块，用于向温度传感器发送检测指令，并且接收温度传感器发送的反馈信号；信号处理模块，用于对接收的反馈信号进行模数转换，并且将转换后的温度信号发送监测模块；监测模块，对温度‑时间变化曲线的变化切线斜率进行实时计算；解决了现有的无源无线温度监测系统的降温装置无法根据监测环境的温度变化而及时调整或停止降温，对环境控制不精确，耗费能源的问题；能够精确的对监测环境温度进行控制，节约能源。
Description
技术领域
本发明涉及温度监测系统技术领域，尤其是涉及一种具有控温功能的无源无线温度监测系统。
背景技术
无源无线温度监测系统是工业运行中常用的一种系统，主要用于在各种工业设备在运行过程中对其运行温度进行监测，进而在温度超标时进行报警，从而防止因环境温度过高，而造成工业事故。
现有的无源无线温度监测系统可参考授权公告号为CN206818321U的中国实用新型专利文件，其公开了一种无源无线温度监测系统，包括无线测温仪，所述无线测温仪发射间歇射频信号至SAW无源温度传感器，所述SAW无源温度传感器将附上温度信息的反射信号传送至无线测温仪；监测服务中心，所述无线测温仪通过CAN总线连接至监测服务中心；降温装置，所述降温装置设置于各个高压开关柜内并与监测服务中心电连接；其中，当所述监测服务中心监测到无线测温仪的温度高于设定值，开启降温装置对相应高压开关柜进行降温，达到了并能及时对发热部位进行降温。
现有的无源无线温度监测系统设置有降温装置，在无线测温仪的温度高于设定值时，对发热部位进行降温控制，但是由于监测温度会随降温装置启动以及时间变化，现有的无源无线温度监测系统的降温装置无法根据监测环境的温度变化而及时调整或停止降温，对环境控制不精确，耗费能源。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有控温功能的无源无线温度监测系统，能够精确的对监测环境温度进行控制，节约能源。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种具有控温功能的无源无线温度监测系统，包括温度传感器、温度读取器以及降温装置，所述温度读取器包括射频收发模块、信号处理模块以及监测模块；所述降温装置包括制冷器以及对制冷器制冷功率进行控制的功率控制模块；
所述射频收发模块用于向温度传感器发送检测指令，并且接收温度传感器发送的反馈信号；
所述信号处理模块用于对接收的反馈信号进行模数转换，并且将转换后的温度信号发送监测模块；
所述监测模块根据接收的温度信号生成温度-时间变化曲线，并且对温度-时间变化曲线的变化切线斜率进行实时计算；
所述监测模块将温度-时间变化曲线的变化切线斜率发送给功率控制模块，所述功率控制模块根据监测模块将温度-时间变化曲线的变化切线斜率对制冷器的制冷功率进行伺服调节。
通过采用上述技术方案，通过信号处理模块用于对接收的反馈信号进行模数转换，进而监测模块根据接收的温度信号生成温度-时间变化曲线，并且对温度-时间变化曲线的变化切线斜率进行实时计算；功率控制模块根据监测模块将温度-时间变化曲线的变化切线斜率对制冷器的制冷功率进行伺服调节，从而能够精确的对监测环境的温度进行调节，使用监测环境的温度稳定在一定的范围内，并且节省能源。
本发明进一步设置为：所述监测模块对当前温度信号的温度值进行判断，根据温度值范围对射频收发模块向温度传感器发送检测指令的频率进行控制。
通过采用上述技术方案，监测模块对当前温度信号的温度值进行判断，根据温度值范围对射频收发模块向温度传感器发送检测指令的频率进行控制，当监测环境的温度较高时，射频收发模块的收发频率较高，当监测环境的温度较低时，射频收发模块的收发频率较低，从而能够对减小程序运行的长度，增快程序运行速率，同时对监测环境进行严密监测，有效防止环境温度过高。
本发明进一步设置为：还包括上位机，所述上位机设置有监测界面，所述温度读取器还包括接口模块，所述监测模块通过接口模块与上位机连接通讯；所述监测模块将生成的温度-时间变化曲线发送给上位机，所述上位机通过监测界面对温度-时间变化曲线进行显示输出。
通过采用上述技术方案，监测模块通过接口模块连接由上位机，监测模块将生成的温度-时间变化曲线发送给上位机，通过上位机的监测界面对温度-时间变化曲线进行显示输出，从而方便工作人员通过温度-时间变化曲线对监测环境的温度进行查看。
本发明进一步设置为：所述上位机设置有自检模块，当上位机启动时，所述自检模块向监测模块发送循环工作指令，所述监测模块根据循环工作指令对射频收发模块进行收发控制；所述监测模块根据接收的温度信号向自检模块发送自检反馈信息；所述自检模块对自检反馈信息进行判断，当系统故障时，输出错误提示；当系统正常时，所述自检模块进入待机状态，等待触发启动。
通过采用上述技术方案，通过上位机设置自检模块，当上位机启动时，自检模块向监测模块发送循环工作指令，监测模块根据循环工作指令对射频收发模块进行收发控制，从而对温度读取器进行测试，通过自检模块对自检反馈信息进行判断，当系统故障时，输出错误提示，提示工作人员进行检修，当系统正常时，自检模块进入待机状态，等待工作人员进行下次测试，通过自检模块在上位机启动时，对系统进行检测，从而降低系统出错运行的概率。
本发明进一步设置为：所述监测模块以中断方式对自检模块发送的循环工作指令进行响应处理。
通过采用上述技术方案，监测模块以中断的方式对自检模块发送的循环工作指令进行响应处理，从而当自检模块向监测模块发送循环工作指令，监测模块即时终止其他工作执行，第一时间执行自检模块发送的循环工作指令，从而快速响应。
本发明进一步设置为：所述监测模块连接有信号指示灯，所述信号处理模块对反馈信号的信号强度进行识别，生成信号强度信息，并且将信号强度信息发送给监测模块，所述监测模块根据信号强度信息控制信号指示灯点亮输出。
通过采用上述技术方案，监测模块连接有信号指示灯，通过信号处理模块对反馈信号的信号强度进行识别，生成信号强度信息，进而监测模块根据信号强度信息控制信号指示灯点亮输出，从而工作人员能够通过指示灯了解当前接收的反馈信号的强度。
本发明进一步设置为：所述监测模块对信号强度信息进行识别，当反馈信号的信号强度低于设置值时，所述监测模块对射频收发模块发送终止指令，所述射频收发模块而结束当前扫描，进入下一传感器扫描周期。
通过采用上述技术方案，监测模块对信号强度信息进行识别，当反馈信号的信号强度低于设置值时，监测模块对射频收发模块发送终止指令，射频收发模块而结束当前扫描，进入下一传感器扫描周期，进而过滤掉信号强度差的反馈信号，从而使对环境温度的监测采集结果更加准确。
本发明进一步设置为：还包括警报模块，所述监测模块对接收的温度信号的温度值进行判断，当温度值大于设置温度时，所述监测模块向警报模块发出报警指令，所述警报模块向外界发出声音提示。
通过采用上述技术方案，通过警报模块的设置，监测模块对当前监测环境的温度值进行判断，进而当监测环境温度大于将设置温度时，通过警报模块向外界发出声音提示，提示工作人员对监测环境进行查看。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1.通过信号处理模块用于对接收的反馈信号进行模数转换，进而监测模块根据接收的温度信号生成温度-时间变化曲线，并且对温度-时间变化曲线的变化切线斜率进行实时计算；功率控制模块根据监测模块将温度-时间变化曲线的变化切线斜率对制冷器的制冷功率进行伺服调节，从而能够精确的对监测环境的温度进行调节，使用监测环境的温度稳定在一定的范围内，并且节省能源；
2.监测模块对当前温度信号的温度值的判断，对射频收发模块的收发频率进行调节，通过对信号强度信息的判断，对射频收发模块的采集扫描进行控制，从而能够更加高效准确的对监测环境的温度进行采集；
3.监测模块连接有信号指示灯以及警报模块，通过信号指示灯对反馈信号的信号强度进行反馈输出；当监测环境温度大于将设置温度时通过警报模块向外界发出声音提示，从而方便对工作人员对系统进行监控。
附图说明
图1为具有控温功能的无源无线温度监测系统的功能框图；
图2为监测模块对射频收发模块进行调控的逻辑流程框图。
图中，1、温度传感器；2、温度读取器；21、射频收发模块；22、信号处理模块；23、监测模块；24、接口模块；3、降温装置；31、制冷器；32、功率控制模块；4、上位机；41、监测界面；42、自检模块；5、信号指示灯；6、警报模块。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
一种具有控温功能的无源无线温度监测系统，参照图1，包括温度传感器1、温度读取器2、降温装置3以及上位机4。降温装置3包括制冷器31以及对制冷器31制冷功率进行控制的功率控制模块32。制冷器31包括室外机和室内机，室内机放置在监测环境内部，室外机放置在监测环境外部，通过制冷器31在监测环境温度过高时，对监测环境进行降温冷却。
参照图1，温度读取器2为采用编程的MCU作为独立芯片的控制器。包括射频收发模块21、信号处理模块22、监测模块23以及接口模块24；监测模块23通过接口模块24与上位机4连接通讯。射频收发模块21用于向温度传感器1发送检测指令，并且接收温度传感器1发送的反馈信号；信号处理模块22用于对接收的反馈信号进行模数转换，并且将转换后的温度信号发送监测模块23；监测模块23根据接收的温度信号生成温度-时间变化曲线，并且对温度-时间变化曲线的变化切线斜率进行实时计算；监测模块23将温度-时间变化曲线的变化切线斜率发送给功率控制模块32，功率控制模块32根据监测模块23将温度-时间变化曲线的变化切线斜率对制冷器31的制冷功率进行伺服调节。通过温度读取器2对温度-时间变化曲线的变化切线斜率进行计算，进而通过功率控制模块32对制冷器31的制冷功率进行伺服调节，当温度增高的快时，增大制冷器31的制冷功率，当温度下降快时，减小制冷器31的制冷功率，从而使监测环境的温度在较小的范围内进行波动，对环境温度控制精确，并且节省能源。
参照图1，监测模块23连接有信号指示灯5和报警模块。报警模块采用蜂鸣器或者声光报警器，监测模块23对接收的温度信号进行判断，当检测温度大于设置温度时，监测模块23向警报模块6发出报警指令，警报模块6向外界发出声音提示。通过报警模块的设置，当监测环境温度过高时，通过警报模块6向外界发出声音提示，从而提示工作人员及时对监测环境进行查看。
参照图1和图2，信号指示灯5采用双色发光灯，能够发出绿色光和红色光双色光。信号处理模块22对反馈信号的信号强度进行识别，生成信号强度信息，并且将信号强度信息发送给监测模块23，监测模块23根据信号强度信息控制信号指示灯5点亮输出；当反馈信号的信号强度正常时，信号指示灯5发出绿色光；当反馈信号的信号强度较低时，信号指示灯5发出红色光。工作人员通过信号指示灯5进行查看，从而了解当前反馈信号的强度。监测模块23对信号强度信息进行识别，当反馈信号的信号强度低于设置值时，监测模块23对射频收发模块21发送终止指令，射频收发模块21而结束当前扫描，进入下一传感器扫描周期。在当反馈信号的强度过低时，反馈信号值由容易受环境其他干扰信号的影响而造成偏差；监测模块23在反馈信号的信号强度低于设置值时，对射频收发模块21发送终止指令，射频收发模块21而结束当前扫描，进入下一传感器扫描周期，从而减少了对信号强度差的反馈信号的采集，使对监测环境的温度信息采集更加准确。
参照图1和图2，监测模块23对当前温度信号的温度值进行判断，根据温度值范围对射频收发模块21向温度传感器1发送检测指令的频率进行控制；当监测环境的温度较高时，射频收发模块21的收发频率较高，当监测环境温度较低时，射频收发模块21的收发频率较低。通过监测模块23对当前温度信号的温度值高低对射频收发模块21的的收发频率进行调节，在环境温度较低时，射频收发模块21保持较低的收发频率，从而加快系统处理的速度；当监测环境的温度较高时，射频收发模块21的收发频率较高，从而保持对监测环境温度的刷新，准确及时的对温度进行判断，防止监测环境温度过高。
参照图1和图2，上位机4设置有监测界面41，监测模块23将生成的温度-时间变化曲线发送给上位机4，上位机4通过监测界面41对温度-时间变化曲线进行显示输出。工作人员通过对监测界面41的温度-时间变化曲线进行查看，进而清楚直观的了解当前环境温度的变化。
上位机4设置有自检模块42，当上位机4启动时，自检模块42向监测模块23发送循环工作指令，监测模块23根据循环工作指令对射频收发模块21进行收发控制。监测模块23根据接收的温度信号向自检模块42发送自检反馈信息；自检模块42对自检反馈信息进行判断，当系统故障时，输出错误提示；当系统正常时，自检模块42进入待机状态，等待触发启动。监测模块23以中断方式对自检模块42发送的循环工作指令进行响应处理。监测模块23以中断方式对自检模块42发送的循环工作指令进行响应处理，从而在接收到自检模块42发送的循环工作指令，立即中断当前的工作进程，对循环工作指令进行执行，从而能够快速响应，执行效率高。当系统故障时，自检模块42输出错误提示，从而提示工作人员对温度读取器2进行检修。
本实施例的实施原理为：
在监测模块23的控制下，射频收发模块21周期性的向温度传感器1发送检测指令，并且接收温度传感器1发送的反馈信号。信号处理模块22对接收的反馈信号进行模数转换，并且将转换后的温度信号发送监测模块23。监测模块23根据接收的温度信号生成温度-时间变化曲线，并且对温度-时间变化曲线的变化切线斜率进行实时计算；监测模块23将温度-时间变化曲线的变化切线斜率发送给功率控制模块32，功率控制模块32根据监测模块23将温度-时间变化曲线的变化切线斜率对制冷器31的制冷功率进行伺服调节。监测模块23通过接口模块24将生成的温度-时间变化曲线发送给上位机4，上位机4通过监测界面41对温度-时间变化曲线进行显示输出。监测模块23根据反馈信号强度控制射频收发模块21的采集，通过监测的环境温度可控制射频收发模块21的收发频率。当监测环境的温度过高时，通过警报模块6向外界发出声音提示，提示工作人员进行及时检修。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种具有控温功能的无源无线温度监测系统，包括温度传感器(1)、温度读取器(2)以及降温装置(3)，其特征在于：所述温度读取器(2)包括射频收发模块(21)、信号处理模块(22)以及监测模块(23)；所述降温装置(3)包括制冷器(31)以及对制冷器(31)制冷功率进行控制的功率控制模块(32)；
所述射频收发模块(21)用于向温度传感器(1)发送检测指令，并且接收温度传感器(1)发送的反馈信号；
所述信号处理模块(22)用于对接收的反馈信号进行模数转换，并且将转换后的温度信号发送监测模块(23)；
所述监测模块(23)根据接收的温度信号生成温度-时间变化曲线，并且对温度-时间变化曲线的变化切线斜率进行实时计算；
所述监测模块(23)将温度-时间变化曲线的变化切线斜率发送给功率控制模块(32)，所述功率控制模块(32)根据监测模块(23)将温度-时间变化曲线的变化切线斜率对制冷器(31)的制冷功率进行伺服调节。
2.根据权利要求1所述的具有控温功能的无源无线温度监测系统，其特征在于：所述监测模块(23)对当前温度信号的温度值进行判断，根据温度值范围对射频收发模块(21)向温度传感器(1)发送检测指令的频率进行控制。
3.根据权利要求1所述的具有控温功能的无源无线温度监测系统，其特征在于：还包括上位机(4)，所述上位机(4)设置有监测界面(41)，所述温度读取器(2)还包括接口模块(24)，所述监测模块(23)通过接口模块(24)与上位机(4)连接通讯；所述监测模块(23)将生成的温度-时间变化曲线发送给上位机(4)，所述上位机(4)通过监测界面(41)对温度-时间变化曲线进行显示输出。
4.根据权利要求3所述的具有控温功能的无源无线温度监测系统，其特征在于：所述上位机(4)设置有自检模块(42)，当上位机(4)启动时，所述自检模块(42)向监测模块(23)发送循环工作指令，所述监测模块(23)根据循环工作指令对射频收发模块(21)进行收发控制；所述监测模块(23)根据接收的温度信号向自检模块(42)发送自检反馈信息；所述自检模块(42)对自检反馈信息进行判断，当系统故障时，输出错误提示；当系统正常时，所述自检模块(42)进入待机状态，等待触发启动。
5.根据权利要求4所述的具有控温功能的无源无线温度监测系统，其特征在于：所述监测模块(23)以中断方式对自检模块(42)发送的循环工作指令进行响应处理。
6.根据权利要求1所述的具有控温功能的无源无线温度监测系统，其特征在于：所述监测模块(23)连接有信号指示灯(5)，所述信号处理模块(22)对反馈信号的信号强度进行识别，生成信号强度信息，并且将信号强度信息发送给监测模块(23)，所述监测模块(23)根据信号强度信息控制信号指示灯(5)点亮输出。
7.根据权利要求6所述的具有控温功能的无源无线温度监测系统，其特征在于：所述监测模块(23)对信号强度信息进行识别，当反馈信号的信号强度低于设置值时，所述监测模块(23)对射频收发模块(21)发送终止指令，所述射频收发模块(21)而结束当前扫描，进入下一传感器扫描周期。
8.根据权利要求1所述的具有控温功能的无源无线温度监测系统，其特征在于：还包括警报模块(6)，所述监测模块(23)对接收的温度信号的温度值进行判断，当温度值大于设置温度时，所述监测模块(23)向警报模块(6)发出报警指令，所述警报模块(6)向外界发出声音提示。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |