CN111550955A - 温度监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种温度监控系统，所述温度监控系统包括：供电模块；温度传感器控制模块，包括温度传感器和传感器控制接口，所述温度传感器用于采集所述直接成像设备所处的环境温度值；主控模块，与所述供电模块、所述传感器控制接口连接，用于确定所述环境温度值超出所述直接成像设备的工作温度值范围时，输出温度调节指令；通信模块，包括第一通信控制接口，所述第一通信控制接口的一端与所述主控模块连接；温度调节装置，与所述第一通信控制接口的另一端连接，用于接收所述温度调节指令，并根据所述温度调节指令调节所述环境温度值。该系统可以满足对直接成像设备温度控制的需求。

Description

温度监控系统

技术领域

本发明涉及成像技术领域，尤其是涉及一种温度监控系统。

背景技术

激光直接成像技术(Laser Direct Image，LDI)是根据工作站输出的图像数据，通过激光器、数字微镜器件以及光学光路等成像装置，在涂有光致抗蚀剂的印制电路板上进行图形成像的一门技术。

LDI设备的核心部件之一是高精度运动平台，随着精密加工技术的高速发展，对精密定位技术有了更高的要求，温度是影响运动平台定位精度的主要因素之一，因此，需采用良好的温度监控系统才能保证精密运动平台的工作稳定可靠。以及，LDI设备的另一核心部件是图形成像装置，图形成像装置主要由激光器、数字微镜器件以及光学光路等部分组成，为了保证图形成像装置能够稳定可靠的工作，也必须对其工作环境的温度进行实时监测和控制。

但是，由于受到应用领域的限制，以及LDI设备内部结构及其工作环境的特殊性，同时考虑到使用成本，很难在市面上找到与其完全匹配的温度监控系统。另外，外购的温度监控系统由于受到二次开发性差的约束，也不能很好地适用于LDI设备配套的环境调节系统。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种温度监控系统，该系统可以满足对直接成像设备温度控制的需求。

本发明实施例提出的温度监控系统，用于直接成像设备，所述温度监控系统包括：供电模块；温度传感器控制模块，包括温度传感器和传感器控制接口，所述温度传感器用于采集所述直接成像设备所处的环境温度值；主控模块，与所述供电模块、所述传感器控制接口连接，用于确定所述环境温度值超出所述直接成像设备的工作温度值范围时，输出温度调节指令；通信模块，包括第一通信控制接口，所述第一通信控制接口的一端与所述主控模块连接；温度调节装置，与所述第一通信控制接口的另一端连接，用于接收所述温度调节指令，并根据所述温度调节指令调节所述环境温度值。

根据本发明实施例的温度监控系统，通过温度传感器控制模块采集直接成像设备所处的环境温度值，并在环境温度值超出直接成像设备的工作温度值范围时，通过主控模块输出温度调节指令至温度调节装置，以对直接成像设备所处的环境进行温度调节，以使设备恢复至正常使用的温度范围，从而满足对直接成像设备进行温度监控与调节的需求，且操作简单。

在一些实施例中，所述直接成像设备包括运动平台和图形成像装置，所述温度传感器包括：第一温度采集模块，设置于所述运动平台附近，与所述主控模块连接，用于采集第一环境温度值；第二温度采集模块，设置于所述图形成像装置的光路光机罩内，与所述主控模块连接，用于采集第二环境温度值。

在一些实施例中，所述温度监控系统还包括触摸屏，所述触摸屏与所述主控模块连接，所述触摸屏设置有参数设置单元、温度查看单元和湿度查看单元，其中，所述参数设置单元，用于根据参数设置指令，控制所述触摸屏提供密码验证界面和参数设置界面，以设置控制参数；所述温度查看单元，包括多个温度查看选择子单元，所述温度查看选择子单元，用于根据温度查看指令控制所述触摸屏提供不同时长的温度数据；所述湿度查看单元，包括多个湿度查看选择子单元，所述湿度查看选择子单元，用于根据湿度查看指令，控制所述触摸屏提供不同时长的湿度数据。

在一些实施例中，所述温度监控系统还包括：状态显示模块，与所述主控模块连接，用于以不同颜色提示所述环境温度值的温度范围。

在一些实施例中，所述状态显示模块包括：提示灯和报警蜂鸣器，所述提示灯和所述报警蜂鸣器均与所述主控模块连接；其中，在所述环境温度值处于第一温度范围时，所述提示灯以第一种颜色提示，以及所述报警蜂鸣器进行报警；或者，在所述环境温度值处于第二温度范围时，所述提示灯以第二种颜色提示，以及所述报警蜂鸣器进行报警，或者，在所述环境温度值处于所述直接成像设备的工作温度值范围时，所述提示灯以第三种颜色提示。

在一些实施例中，所述温度监控系统还包括与所述主控模块连接的数据存储模块，所述数据存储模块包括：EEPROM(Electrically-Erasable Programmable Read-OnlyMemory，电子抹除式可复写只读存储器)存储单元，用于存储设置参数和通信参数；Flash存储单元，用于存储所述温度传感器的采集参数。

在一些实施例中，所述通信模块还包括第二通信控制接口，所述第二通信控制接口的一端与所述主控模块连接，所述第二通信控制接口的另一端与上位机连接。

在一些实施例中，所述通信模块还包括：组网通信控制接口，用于实现多个直接成像设备组网温度监控的通信连接。

在一些实施例中，所述供电模块包括：供电电路，与所述主控模块连接，用于为所述温度监控系统供电；电源防反接电路，与所述供电电路连接，用于在供电电源反接时，关闭所述供电电路输出。

在一些实施例中，所述主控模块在输出温度调节指令以控制所述温度调节装置时，用于根据所述直接成像设备所处的环境温度值和设定温度值控制所述温度调节装置，以快速调节所述环境温度至目标温度范围，并采用PID(Proportion IntegralDifferential)算法调节所述环境温度至所述目标温度范围中的所述设定温度值。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的温度监控系统的结构框图；

图2是根据本发明一个实施例的温度传感器与主控模块的连接示意图；

图3是根据本发明一个实施例的通信模块的连接示意图；

图4是根据本发明一个实施例的数据存储模块与主控模块的连接示意图；

图5是根据本发明一个实施例的触摸屏与主控模块的连接示意图；

图6是根据本发明一个实施例的状态显示模块与主控模块的连接示意图；

图7是根据本发明一个实施例的通信模块组网连接的示意图；

图8是根据本发明一个实施例的温度监控系统的工作流程图。

附图标记：

温度监控系统10；

供电模块1；温度传感器控制模块2；主控模块3；通信模块4；温度调节装置5；触摸屏6；状态显示模块7；数据存储模块8；

温度传感器21；第一温度采集模块211；第二温度采集模块212；

第一通信控制接口41；第二通信控制接口42；上位机9；

EEPROM存储单元81；Flash存储单元82；

参数设置单元61；温度查看单元62；湿度查看单元63；

提示灯71；报警蜂鸣器72；

组网通信控制接口43。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本发明的实施例。

为了解决上述问题，下面参考附图描述根据本发明实施例的温度监控系统，该系统可以满足对直接成像设备温度控制的需求。

本发明实施例提出的温度监控系统，用于直接成像设备例如激光直接成像设备，如图1所示，本发明实施例的温度监控系统10包括供电模块1、温度传感器控制模块2、主控模块3、通信模块4以及温度调节装置5。

其中，温度传感器控制模块2包括温度传感器和传感器控制接口，温度传感器用于采集直接成像设备所处的环境温度值；主控模块3与供电模块1、传感器控制接口连接，用于确定环境温度值超出直接成像设备的工作温度值范围时，输出温度调节指令；通信模块4包括第一通信控制接口41，第一通信控制接口41的一端与主控模块3连接；温度调节装置5与第一通信控制接口41的另一端连接，用于接收温度调节指令，并根据温度调节指令调节环境温度值。

在实施例中，由于直接成像设备中的某些内部结构，如运动平台、光学光路等内部结构，对工作温度有严格的要求，因此，本发明实施例的温度监控系统10通过将温度传感器控制模块2安装于直接成像设备内部机构的温控测试点处，以实时监测该机构所处的环境温度值，以及设置温度调节装置5调节该机构所处的环境温度值，以及将主控模块3作为温度监控系统10的核心模块，主控模块3通过控制线缆与温度监控系统10的其他功能组件之间进行连接，通过功能控制和数据通信，从而可以实现对直接成像设备所处环境的温度监测和调节的需求，提高设备运行的稳定性。

在操作温度监控系统10时，通过供电模块1为温度监控系统10供电，启动温度监控系统10后，温度传感器控制模块2则对所处的环境进行温度监测，并将实时获取的环境温度值通过传感器接口传送至主控模块3，进而主控模块3对采集的环境温度值进行判断，确定其是否为直接成像设备允许的工作温度范围，并在环境温度值超出直接成像设备的工作温度值范围时，输出温度调节指令，进而通信模块4将温度调节指令传送至温度调节装置5，响应于温度调节指令，温度调节装置5则对直接成像设备所处的环境进行温度调节，以使设备恢复至正常使用的温度范围，从而确保设备工作的稳定性。

在实施例中，温度传感器控制模块2中的温度传感器可以采用具有采集温度数据和湿度数据功能的传感器，且可以根据温度监控系统10的需求采用不同温湿度精度的传感器，例如可以采用温湿度传感器SHT15，其测温精度为±0.3℃，测湿精度为±2.0％RH，由于直接成像设备的正常工作温度为22±0.5℃，因此该温湿度传感器可以满足设备的温度采集需求。以及，温度传感器控制模块2的传感器控制接口以特定的传感器通信协议与主控模块3进行命令及数据交换。

在实施例中，主控模块3可以设置采样周期，通过传感器控制接口传送至温度传感器控制模块2，从而温度传感器根据提前设置的采样周期进行数据采集，并连续将采集的温湿度数据反馈给主控模块3。

在实施例中，主控模块3采用的核心控制器可以采用单片机或PLC(ProgrammableLogic Controller，可编程逻辑控制器)等，可以将编写的逻辑控制代码写入核心控制器中，以用于完成整个系统的逻辑控制。以及主控模块3的核心控制器可以根据温度监控系统10的性能要求采用不同类型的芯片，对此不作限制，例如，主控模块3的核心控制器可以采用STM32F103CBT6芯片，该芯片的主要功能参数为，最高工作频率为72MHz，具有64KB的FlashROM，高达20KB的SRAM(StaticRandom-AccessMemory，静态随机存取存储器)，含有4个定时器，2路SPI接口，2路IIC接口，3路USART接口以及37路普通GPIO接口。

在实施例中，温度调节装置5包括水冷机，在环境温度值超出直接成像设备的工作温度值范围时，水冷机会根据接收的温度调节指令控制循环水温度上调或下调，再结合温度监控系统10的其他模块，达到对设备所处的环境温度进行有效管控的目的。

根据本发明实施例的温度监控系统10，通过温度传感器控制模块2采集直接成像设备所处的环境温度值，并在环境温度值超出直接成像设备的工作温度值范围时，通过主控模块3输出温度调节指令至温度调节装置5，以对直接成像设备所处的环境进行温度调节，以使设备恢复至正常使用的温度范围，从而满足对直接成像设备进行温度监控与调节的需求，且操作简单。

在实施例中，本发明实施例的主控模块3在输出温度调节指令以控制温度调节装置5时，还用于根据直接成像设备所处的环境温度值和设定温度值控制温度调节装置5，以快速调节环境温度至目标温度范围，并采用PID算法调节环境温度至目标温度范围中的设定温度值。

举例说明，当系统温度出现波动，经PID算法计算后，主控模块3通过第一通信控制接口41发送温度调节指令至温度调节装置5，假设设定的目标温度范围是22±0.5℃，20℃-24℃范围属于PID调节范围，则在此温度范围之外的为快速温度调节范围，为了维持系统的稳定性，主控模块3设置每采集12组温度数据后，则会进行温度数据平均值计算。若环境温度值超过24℃，主控模块3通过第一通信控制接口41发送命令设置温度调节装置5的设定温度值为16℃，从而通过温度调节装置5快速给设备内部降温；若环境温度值低于20℃，主控模块3通过第一通信控制接口41发送命令设置温度调节装置5的设定温度值为22℃，从而通过温度调节装置5快速给设备内部升温；若环境温度值在20℃-24℃范围内时，则会介入变速积分PID温度控制算法，从而对设备所处的环境温度值进行精细调整，调用PID算法函数后，得出温度调节装置5的设定温度值，再通过第一通信控制接口41发送至温度调节装置5，进而温度调节装置5根据接收的命令控制循环水温度上调或下调，最后配合其他模块对环境温度进行有效管控。

因此，本发明实施例的主控模块3采用变速积分PID控制算法，从而可以消除积分饱和，减小超调量，可以快速有效地对环境温度进行实时调节，提高系统的稳定性。

在实施例中，直接成像设备包括运动平台和图形成像装置，如图2所示，温度传感器21包括第一温度采集模块211和第二温度采集模块212。

具体地，第一温度采集模块211设置于运动平台附近，与主控模块3连接，用于采集第一环境温度值；第二温度采集模块212设置于图形成像装置的光路光机罩内，与主控模块3连接，用于采集第二环境温度值。也就是，温度传感器21由第一温度采集模块211和第二温度采集模块212两部分组成，分别用于采集运动平台附近的温度变化和光路光机罩内部的温度变化，以及两个温度采集模块分别通过各自的通信线缆与主控模块3相连接，且主控模块3分别与两个温度采集模块通过两线双向串行接口进行数据通信，温度监控系统10运行时，主控模块3根据设置的采样周期，如以2秒的时间间隔对采集的温湿度数据进行处理，并根据实时的温度数据作为参考，通过PID算法对设备所处的环境温度进行实时调整。

在实施例中，如图3所示，通信模块4还包括第二通信控制接口42，第二通信控制接口42的一端与主控模块3连接，第二通信控制接口42的另一端与上位机9连接。也就是通信模块3由两个通信控制接口构成，以进行数据交互，如通信控制接口可以采用抗干扰性好的RS485通信接口，其数据反馈形式可以是主动反馈数据，也可以是收到读取命令后再反馈数据，以满足不同的数据采集需求，便于对温湿度数据的收集整理与统计分析。

具体地，第二通信控制接口42用于将温度传感器控制模块2采集的数据以主动发送方式或者被动反馈方式传递给上位机9，便于设备温湿度数据的收集整理与统计分析，同时可以通过第二通信控制接口42直接对所有通信接口的配置参数或PID控制参数，进行在线修改，便于通过上位机9对温度监控系统10进行调试；以及第一通信控制接口41用于根据PID控制算法适时的发送温度调节命令，控制以水冷机为主体构成的温度调节装置5进行环境温度快速调节。

在实施例中，通信模块4可以采用ISL83483芯片，进行数据的接收或发送。

需要说明的是，上位机9包括但不限于工控机、PLC(Programmable LogicController，可编程逻辑控制器)等控制设备，其用于对温度监控系统10输出的温湿度数据进行统计处理，并形成工作日志并存储，以便于后续进行数据分析，以及上位机9还用于对系统参数进行在线调整。

在实施例中，参考图1和图4所示，本发明实施例的温度监控系统10还包括与主控模块3连接的数据存储模块8。数据存储模块8包括EEPROM存储单元81和Flash存储单元82。其中，EEPROM存储单元81用于存储设置参数和通信参数；Flash存储单元82用于存储温度传感器的采集参数。

具体地，数据存储模块8由EEPROM存储单元81与Flash存储单元82两部分构成，二者通过各自的读写控制接口与主控模块3的核心控制器进行连接，其中EEPROM存储单元81采用特定的通信协议与主控模块3进行命令及数据交换，用于存储系统目标设定温度、PID控制参数及RS485通信接口的配置参数等数据，以在系统电路断电后确保之前配置的所有参数不会丢失。以及Flash存储单元82采用特定的通信协议与主控模块3进行命令及数据交换，用于存储系统近期采集的温湿度数据，并且可将采集参数按特定的通信协议反馈给上位机9，上位机9则会对接收的数据进行保存，以备后续调用，以及Flash存储单元82保存的数据也可以通过通信模块4进行批量读取，从而即使在脱离上位机9的控制时，温度监控系统10仍可以独立运行并保存重要数据，提高系统使用的灵活性。

在实施例中，EEPROM存储单元81可以采用AT24C02芯片，其与主控模块3之间的通信方式为IIC，存储容量为2Kbit,可以满足温度传感器控制模块2基本参数数据的存储，以及上位机9或触摸屏6可以通过各自的通信接口，对EEPROM存储单元81的存储参数进行修改，且EEPROM存储单元81作为系统重要参数的保存载体，其存储的数据不会因系统断电而丢失，从而温度监控系统10在每次上电后，可以从EEPROM存储单元81读取系统的配置参数，以保证系统稳定运行。以及Flash存储单元82可以采用W25Q64芯片，其与主控模块3之间通过SPI接口进行通信，存储容量为64Mbit,可以满足温度传感器控制模块2采集数据的长期保存，最长保存时间为3个月，以及上位机9可以通过通信模块4对Flash存储单元82保存的数据进行实时读取，便于对系统运行稳定性的长期监测。

在实施例中，参考图1和图5所示，本发明实施例的温度监控系统10还包括触摸屏6，其中，触摸屏6与主控模块3连接，触摸屏6设置有参数设置单元61、温度查看单元62和湿度查看单元63。

在实施例中，触摸屏6与主控模块3之间可以通过RS232控制接口连接，以进行数据通信。也就是触摸屏6通过RS232串口向主控模块3发送一条数据请求命令，主控模块3在接收到相应命令后，会进入相应的界面，以调取保存的相应温度数据，并拟合成对应温度变化曲线，以及控制对应曲线显示在触摸屏6上，从而便于对系统温度变化的总体预览，且丰富触摸屏6的使用功能。

具体地，参数设置单元61用于根据参数设置指令，控制触摸屏6提供密码验证界面和参数设置界面，以设置控制参数；温度查看单元62包括多个温度查看选择子单元，温度查看选择子单元用于根据温度查看指令控制触摸屏6提供不同时长的温度数据；湿度查看单元63包括多个湿度查看选择子单元，湿度查看选择子单元用于根据湿度查看指令，控制触摸屏6提供不同时长的湿度数据。从而更加便于人机交互。

在实施例中，触摸屏6可以采用液晶触摸屏，其尺寸的大小可以根据温度监控系统的需求进行选择，对此不作限制。以及可以在触摸屏6外也可设置观察窗，在操作时打开观察窗即可通过触摸屏6进行显示以及设置操作，避免触摸屏6发生磨损。

下面对本发明实施例的触摸屏6的功能进行举例说明，具体如下。

触摸屏6与主控模块3之间通过RS232接口进行数据通信，主控模块3以中断方式接受触摸屏6发送的数据或命令。温度监控系统10上电后，触摸屏6会直接进入主界面，主界面直接显示当前的温湿度数据，即当前温度传感器21采集的环境温度值，除了温湿度具体数据直接显示以外，通过与主控模块3间的命令数据交互，还设置有参数设置单元61、温度查看单元62和湿度查看单元63，以上三个控制界面可由主界面的三个按键控制进入。

点击温度查看单元62按钮后，进入温度变化显示的控制界面，此界面包括多个下一级显示控制按钮，即多个温度查看选择子单元，进而响应于温度查看指令，可以提供不同时长的温度数据，例如可以设置四个不同时长的温度变化曲线显示，分别是当前温度变化曲线、近一小时温度变化曲线、近六小时温度变化曲线以及近十二小时温度变化曲线，点击不同按钮即可进入对应时长的温度曲线显示界面，从而更加便于随时观察设备内部所处环境的温度变化趋势，利于判断在一定时间内温度是否稳定。

点击湿度查看单元63按钮后，进入湿度变化显示的控制界面，此界面包括多个下一级显示控制按钮，即多个湿度查看选择子单元，进而响应于湿度查看指令，可以提供不同时长的湿度数据，例如可以设置四个不同时长的湿度变化曲线显示，分别是当前湿度变化曲线、近一小时湿度变化曲线、近六小时湿度变化曲线以及近十二小时湿度变化曲线，点击不同按钮后进入界面可显示不同时间段的湿度变化曲线，从而更加便于随时观察设备内部所处环境的湿度变化趋势。

点击参数设置单元61按钮后，进入温度监控系统10的参数设定界面，此界面设置有系统参数设定权限，即由密码验证界面验证后才可进入，如可以采用三位数密码实现。温度监控系统初始时设置有初始密码，密码可以根据操作者的需求进行修改，操作者通过输入密码进入参数设置界面，从而避免温度监控系统10控制参数由于被随意更改而影响设备的稳定性，进而输入正确密码进入参数设置界面后，显示有三个下一级的控制按钮，分别是系统密码修改界面、系统PID参数设定界面以及系统通信参数设定界面，点击对应的按钮可以进入相应的参数界面。若点击按键进入系统密码修改界面，系统会要求输入两次原密码和输入一次新密码，只有两次输入的原密码一致，设置的新密码才可生效，点击保存按钮即可修改成功并退出，而若两次输入的原密码不一致，则会提醒重新输入，继续进行修改，或者放弃密码修改，点击退出按钮即可。若点击按键进入系统PID参数设定界面，进入界面后，系统会自动读取当前PID控制参数，并显示在此控制界面上，在此界面可进行目标控制温度设定、比例系数设定、积分系数设定以及微分系数设定，输入相应数据并点击保存按键即可修改相应参数，同时在此界面也可点击数据另存按键进入PID参数存储界面，PID参数存储界面有10组PID数据存储接口，点击相应按键即可将PID控制参数保存至数据存储模块8的EEPROM存储单元81中，以备后续调用，其中，PID参数存储界面可以预留多个通道，点击其中任意一个即可完成参数保存；也可以点击读取按键进入PID参数读取界面，点击相应按键即可从EEPROM存储单元81中读取之前保存的PID参数，便于对温度监控系统10的前期调试完善，其中，PID参数读取界面也设置有多个可选择的通道，点击其中任意一个即可将参数读取至显示界面，点击保存按键即可完成PID算法的参数更新。若点击按键进入系统通信参数设定界面，进入界面后，系统会自动读取当前的通信配置参数，点击相应参数进行修改，如修改的参数可以包括波特率、数据位、校验位或停止位等参数，完成后点击保存即可进行系统通信参数修改设定，便于系统的移植使用，提高了系统的通用性。

在实施例中，如图1所示，本发明实施例的温度监控系统10还包括状态显示模块7，其与主控模块3连接，用于以不同颜色提示环境温度值的温度范围。

在实施例中，如图6所示，状态显示模块7包括提示灯71和报警蜂鸣器72，提示灯71和报警蜂鸣器72均与主控模块3的GPIO接口连接，以进行数据交互。其中，报警蜂鸣器72的设置可以作为一种异常处理机制，当系统某个模块出现异常无法进行有效温度监控时，报警蜂鸣器72则可以在环境温度值超出预设范围时发出报警蜂鸣，提醒相关操作人员进行干预处理，避免系统长时间处于异常状态。以及提示灯71可以采用全彩LED(Light EmittingDiode，发光二极管)，通过颜色提示的方式反映温度传感器控制模块2采集的环境温度所处的范围，从而便于对设备内部环境温度是否达标进行快速判断。

具体地，在环境温度值处于第一温度范围时，提示灯71以第一种颜色提示，以及报警蜂鸣器72进行报警；或者，在环境温度值处于第二温度范围时，提示灯71以第二种颜色提示，以及报警蜂鸣器72进行报警，或者，在环境温度值处于直接成像设备的工作温度值范围时，提示灯71以第三种颜色提示。

举例说明，提示灯71采用全彩LED，LED的引脚分别串联限流电阻，后接至主控模块3的GPIO引脚，当采集的环境温度值在22±0.5℃范围内时，主控模块3将控制全彩LED的绿灯被点亮，表示设备工作在设定的温度范围内；当采集的环境温度值大于22.5℃时，主控模块3将控制全彩LED的红灯被点亮，同时控制启用报警蜂鸣器72，提示操作员设备内部的温度过高；当采集的环境温度值小于21.5℃时，主控模块3将控制全彩LED的蓝灯被点亮，同时控制启用报警蜂鸣器72，提示操作员设备内部的温度过低。其中，设备内部温度过高或过低都会影响设备的使用性能，若报警蜂鸣器72启用，则说明此时温度监控系统10出现异常，无法对设备的环境温度进行有效管控，需要进行人工干预，并查明原因，以使设备尽快恢复到正常使用温度范围内。以及状态显示模块7需由上位机控制使能。

在实施例中，如图7所示，本发明实施例的通信模块4还包括组网通信控制接口43，用于实现多个直接成像设备组网温度监控的通信连接，组网通信控制接口43可以包括一个或多个，从而可以建立多支路通信链路，同时满足对不同直接成像设备环境温度数据的统一监控处理需求。例如，图7中通信模块4通过设置三个组网通信控制接口43，从而可以实现对三个不同的直接成像设备同时进行数据通信的需求。

在实施例中，供电模块1包括供电电路和电源防反接电路。其中，供电电路与主控模块3连接，其主要由LDO低压差线性稳压器及其外围电路构成，用于为温度监控系统10供电，以保证电路系统的正常运行；电源防反接电路与供电电路连接，其由NMOS管及其外围电路构成，用于在供电电源反接时，关闭供电电路输出，从而避免因供电电源正负极接反而导致的电路损坏问题。

举例说明，供电模块1由电源防反接电路与供电电路两部分组成。其中，电源防反接电路由NMOS管及其外围电路组成，当接插件端正常通电时，NMOS管导通，供电电路得到正常供电输入；当接插件端电源反接时，NMOS管则会截止，供电电路无法正常供电，从而达到系统供电保护的作用。以及供电电路由LDO芯片及其外围电路组成，输入电压为5V，输出电压为3.3V，为系统主控模块及各功能模块供电。

下面结合附图8对本发明实施例的温度监控系统10的工作流程作进一步举例说明，详细过程如下。其中，第一RS485通信接口即为第一通信控制接口41，第二RS485通信接口即为第二通信控制接口42。

步骤S1，系统上电后首先进行初始化工作，主要包括液晶显示屏通信接口初始化、Flash初始化、状态显示接口初始化、温湿度传感器接口初始化、RS485通讯模块初始化、EEPROM初始化及系统配置参数读取。

步骤S2，判断系统初始化是否完成。若是执行步骤S3；若否执行步骤S1。

步骤S3，进入主循环程序。

步骤S4，判断是否检测到第二RS485通信接口中断信号。若是执行步骤S5，即进入通信中断处理子程序；若否执行步骤S13。

步骤S5，判断是否为Flash数据读取命令。若是执行步骤S6；若否执行步骤S7。

步骤S6，返回Flash存储数据。

步骤S7，判断是否为系统参数配置命令。若是执行步骤S8；若否执行步骤S9。

步骤S8，进行PID参数或通信参数配置。

步骤S9，判断是否为状态显示使能命令。若是执行步骤S10；若否执行步骤S3。

步骤S10，判断温度数据是否在设定范围内。若是执行步骤S12；若否执行步骤S11。

步骤S12，控制状态显示模块点亮绿色LED灯，执行步骤S3。

步骤S11，蜂鸣报警，同时根据温度高低点亮红色LED灯或蓝色LED灯。

步骤S13，判断是否检测到触摸屏RS232通信中断信号。若是执行步骤S14，即进入触摸屏中断处理子程序；若否执行步骤S20。

步骤S14，判断是否为温度曲线查看命令。若是执行步骤S15；若否执行步骤S16。

步骤S15，主控模块控制触摸屏进入温度曲线显示界面。

步骤S16，判断是否为湿度曲线查看命令。若是执行步骤S17；若否执行步骤S18。

步骤S17，主控模块控制触摸屏进入湿度曲线显示界面。

步骤S18，判断是否为系统参数设置命令。若是执行步骤S19；若否执行步骤S3。

步骤S19，进入系统参数设置界面，根据系统需要进行相关参数修改配置。

步骤S20，进入温湿度数据循环读取程序，执行步骤S21。

步骤S21，判读温湿度数据读取是否正常。若是执行步骤S22；若否执行步骤S3。

步骤S22，刷新一次液晶屏温湿度数据显示。

步骤S23，将采集的温湿度数据存入Flash存储单元，执行步骤S24。

步骤S24，将温湿度数据通过第二RS485通信接口反馈给上位机，上位机在接收到数据后将进行保存处理，以备后续调阅，执行步骤S25。

步骤S25，判断温度数据样本容量是否满足要求。若是执行步骤S26；若否执行步骤S3。

步骤S26，执行温度控制算法，并根据实际采集的温度值选择快速温度调节或变速积分PID算法调节，执行步骤S27。

步骤S27，根据计算结果判断是否需要发送温度调节命令。若是执行步骤S28；若否执行步骤S3。

步骤S28，通过第一RS485通信接口向水冷机发送温度调节指令，执行步骤S29。

步骤S29，配合温度调节装置，包括FFU(Fan Filter Units),风机过滤器单元、冷凝器等对环境温度进行调节，最后返回步骤S3，如此循环往复，经过一定的震荡周期后控制环境温度趋于目标设定温度，即控制环境温度值稳定在设备的正常工作范围内。

总而言之，根据本发明实施例提供的用于直接成像设备的温度监控系统10，通过主控模块3负责对温度传感器控制模块2采集数据的读取和环境温度的实时调整，以及通过主控模块3本身的各种接口，对其他模块进行功能控制或与其进行数据通信，以及与上位机9进行数据命令通信等工作，以及本发明实施例结合PID控制算法及温度调节装置5，可以准确且快速地对直接成像设备内部关键机构的温度进行采集处理，能够确保设备始终在允许的温度环境下进行曝光作业，且操作简单，以及本发明实施例的温度监控系统10在满足使用要求的前提下，同时具备参数设置、数据读取、状态显示、数据显示等附加功能，并结合通信模块4的组网通信控制接口，既能够满足直接成像设备基本的温度监控工作，同时还具备较强的功能再扩展特性和系统可移植性，可配合上位机完成温度调控设计，也可形成独立的闭环温控系统，满足不同直接成像设备的温度控制需求。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种温度监控系统，用于直接成像设备，其特征在于，所述温度监控系统包括：

供电模块；

温度传感器控制模块，包括温度传感器和传感器控制接口，所述温度传感器用于采集所述直接成像设备所处的环境温度值；

主控模块，与所述供电模块、所述传感器控制接口连接，用于确定所述环境温度值超出所述直接成像设备的工作温度值范围时，输出温度调节指令；

通信模块，包括第一通信控制接口，所述第一通信控制接口的一端与所述主控模块连接；

温度调节装置，与所述第一通信控制接口的另一端连接，用于接收所述温度调节指令，并根据所述温度调节指令调节所述环境温度值。

2.根据权利要求1所述的温度监控系统，其特征在于，所述直接成像设备包括运动平台和图形成像装置，所述温度传感器包括：

第一温度采集模块，设置于所述运动平台附近，与所述主控模块连接，用于采集第一环境温度值；

第二温度采集模块，设置于所述图形成像装置的光路光机罩内，与所述主控模块连接，用于采集第二环境温度值。

3.根据权利要求1所述的温度监控系统，其特征在于，所述温度监控系统还包括触摸屏，所述触摸屏与所述主控模块连接，所述触摸屏设置有参数设置单元、温度查看单元和湿度查看单元，其中，

所述参数设置单元，用于根据参数设置指令，控制所述触摸屏提供密码验证界面和参数设置界面，以设置控制参数；

所述温度查看单元，包括多个温度查看选择子单元，所述温度查看选择子单元，用于根据温度查看指令控制所述触摸屏提供不同时长的温度数据；

所述湿度查看单元，包括多个湿度查看选择子单元，所述湿度查看选择子单元，用于根据湿度查看指令，控制所述触摸屏提供不同时长的湿度数据。

4.根据权利要求1所述的温度监控系统，其特征在于，所述温度监控系统还包括：

状态显示模块，与所述主控模块连接，用于以不同颜色提示所述环境温度值的温度范围。

5.根据权利要求4所述的温度控制系统，其特征在于，所述状态显示模块包括：

提示灯和报警蜂鸣器，所述提示灯和所述报警蜂鸣器均与所述主控模块连接；

其中，在所述环境温度值处于第一温度范围时，所述提示灯以第一种颜色提示，以及所述报警蜂鸣器进行报警；或者，在所述环境温度值处于第二温度范围时，所述提示灯以第二种颜色提示，以及所述报警蜂鸣器进行报警，或者，在所述环境温度值处于所述直接成像设备的工作温度值范围时，所述提示灯以第三种颜色提示。

6.根据权利要求1所述的温度监控系统，其特征在于，所述温度监控系统还包括与所述主控模块连接的数据存储模块，所述数据存储模块包括：

EEPROM存储单元，用于存储设置参数和通信参数；

Flash存储单元，用于存储所述温度传感器的采集参数。

7.根据权利要求6所述的温度监控系统，其特征在于，所述通信模块还包括第二通信控制接口，所述第二通信控制接口的一端与所述主控模块连接，所述第二通信控制接口的另一端与上位机连接。

8.根据权利要求1所述的温度监控系统，其特征在于，所述通信模块还包括：

组网通信控制接口，用于实现多个直接成像设备组网温度监控的通信连接。

9.根据权利要求1所述的温度监控系统，其特征在于，所述供电模块包括：

供电电路，与所述主控模块连接，用于为所述温度监控系统供电；

电源防反接电路，与所述供电电路连接，用于在供电电源反接时，关闭所述供电电路输出。

10.根据权利要求1-9任一项所述的温度监控系统，其特征在于，所述主控模块在输出温度调节指令以控制所述温度调节装置时，用于根据所述直接成像设备所处的环境温度值和设定温度值控制所述温度调节装置，以快速调节所述环境温度至目标温度范围，并采用PID算法调节所述环境温度至所述目标温度范围中的所述设定温度值。

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