CN204423065U - 大型室内空气环境多纬监控及报警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大型室内空气环境多纬监控及报警系统，该系统包括：温湿度模块，用于采集温度数据和湿度数据，并将采集到的数据进行输出；粉尘浓度模块，用于采集粉尘浓度数据，并将采集到的数据进行输出；以太网控制模块，包括单片机控制器，以太网控制模块分别与温湿度模块和粉尘浓度模块连接，用于对温湿度模块输出的数据以及粉尘浓度模块输出的数据进行监测控制。本实用新型解决了现有技术中车间空调系统的温湿度控制采用人工的方式，无法实时准确进行监控的问题，实现对车间内温湿度及粉尘浓度快速准确的监控的同时，进一步地，也减低了人为监控的成本，提高效率。

Description

大型室内空气环境多纬监控及报警系统

技术领域

本实用新型涉及自动控制领域，具体而言，涉及一种大型室内空气环境多纬监控及报警系统。

背景技术

随着电子科技的迅速发展，对仓库、工厂等地方空气环境的监测要求不断提高，在储藏过程中，货物经常会受到温度、湿度及其它因素的影响，可能出现发热、霉变、虫害孽生等情况，因此，对于货物的温湿度监测显得尤为重要。

传统的车间空调系统的温湿度控制还是采用人工调节的方法，完全依赖于人的经验，这种温湿度控制方式随意性大，使得整个车间的温湿度控制性能不稳定，波动较大，同时也无法实时、精确、快速地显示和传递温湿度信息。

针对现有技术中车间空调系统的温湿度控制采用人工的方式，无法实时准确进行监控的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型提供了一种大型室内空气环境多纬监控及报警系统，以至少解决现有技术中车间空调系统的温湿度控制采用人工的方式，无法实时准确进行监控的问题。

本实用新型提供了一种大型室内空气环境多纬监控及报警系统，该系统包括：温湿度模块，用于采集温度数据和湿度数据，并将采集到的数据进行输出；粉尘浓度模块，用于采集粉尘浓度数据，并将采集到的数据进行输出；以太网控制模块，包括单片机控制器，以太网控制模块分别与温湿度模块和粉尘浓度模块连接，用于对温湿度模块输出的数据以及粉尘浓度模块输出的数据进行监测控制。

进一步地，温湿度模块包括：温湿度传感器，用于采集温度数据和湿度数据；第一采集控制电路，包括采集控制芯片，其中，第一采集控制电路的输入端与温湿度传感器连接，第一采集控制电路的输出端通过串口与以太网控制模块中用于温湿度监测控制的第一监测单元连接，用于将温度传感器采集的数据输出至第一监测单元。

进一步地，粉尘浓度模块包括：粉尘浓度传感器，用于采集粉尘浓度数据；第二采集控制电路，第二采集控制电路的输入端与粉尘浓度传感器连接，第二采集控制电路的输出端与以太网控制模块中用于粉尘浓度监测控制的第二监测单元连接，用于将粉尘浓度传感器采集的数据输出至第二监测单元。

进一步地，第二采集控制电路包括：电流电压转换电路，包括电流电压转换芯片，电流电压转换电路的输入端与粉尘浓度传感器连接，用于将粉尘浓度传感器输出的电流信号转换为电压信号；数模转换电路，包括数模转换芯片，数模转换电路与电流电压转换电路的输出端连接，用于将电流电压转换电路输出的电压信号进行模数转换。

进一步地，以太网控制模块还包括：电源，用于提供电压；电压转换电路，与电源连接，用于将电源提供的电压进行转换。

进一步地，电压转换电路包括：开关稳压电源调节器件以及线性稳压器件。

进一步地，电压转换电路还包括：电感，与开关稳压电源调节器件串联，用于滤波。

进一步地，以太网控制模块还包括：语音提示单元，语音提示单元包含语音芯片，用于进行语音报警。

进一步地，以太网控制模块还包括：显示模块，用于显示系统工作状态以及进行系统参数的设定。

进一步地，单片机控制器为内部集成有看门狗功能的单片机控制器。

在本实用新型中，对于仓库工厂等需要监测温度湿度及粉尘浓度的场所，应用上述记载的大型室内空气环境多纬监控及报警系统，该系统的温湿度模块可以时时对场所内的温度及湿度参数进行检测采集，并将采集到的数据传输至以太网控制模块，以便以太网控制模块对场所内的温度湿度参数进行显示监控及做出相应的反应；同时，该系统的粉尘浓度模块可以时时对场所内的粉尘浓度参数进行检测采集，并将采集到的数据传输至以太网控制模块，以便以太网控制模块对场所内的粉尘浓度参数进行显示监控及做出相应的反应。本实用新型有效地解决了现有技术中车间空调系统的温湿度控制采用人工的方式，无法实时准确进行监控的问题，实现对车间内温湿度及粉尘浓度快速准确的监控的同时，进一步地，也减低了人为监控的成本，提高效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的大型室内空气环境多纬监控及报警系统的一种可选的结构框图；

图2是根据本实用新型实施例的大型室内空气环境多纬监控及报警系统的另一种可选的结构框图；以及

图3是根据本实用新型实施例的大型室内空气环境多纬监控及报警系统的又一种可选的结构框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

在本实用新型的实施例中提供了一种大型室内空气环境多纬监控及报警系统，图1示出该系统的一种可选的结构图，如图1所示，该系统包括：温湿度模块12，用于采集温度数据和湿度数据，并将采集到的数据进行输出；粉尘浓度模块14，用于采集粉尘浓度数据，并将采集到的数据进行输出；以太网控制模块16，包括单片机控制器(图中未示出)，以太网控制模块16分别与温湿度模块12和粉尘浓度模块14连接，用于对温湿度模块12输出的数据以及粉尘浓度模块14输出的数据进行监测控制。

具体实现时，如图2所示，温湿度模块12包括：温湿度传感器122，用于采集温度数据和湿度数据；第一采集控制电路124，包括采集控制芯片(图中未示出)，其中，第一采集控制电路的输入端与温湿度传感器连接，第一采集控制电路的输出端通过串口与以太网控制模块中用于温湿度监测控制的第一监测单元(图中未示出)连接，用于将温度传感器采集的数据输出至第一监测单元。

考虑到车间温湿度测量点较多，若采用传统的4～20mA传感器进行温湿度的检测，需要一对一的接线。同时，为了能够将这些温湿度测量值送入计算机控制系统，还需要将模拟量信号转换成数字量信号，多个温湿度采集传感器需要大量A/D转换通道，这势必增加系统的投资和维护工作量。而且模拟信号在传输过程中易受干扰，影响温湿度测量的可靠性。鉴于上述原因，优选地，可以采用“ITU总线(单线总线)"数字式温湿度传感器LTM8901来实现对温湿度的测量。LTM8901是全新概念的温湿度探头，可同时进行温湿度的测量和显示。它采用了智能线性化技术，数据由传感器出来直接进入采集器，具有高精度、高互换性、数字化、网络化的特点，集经济性、方便性和先进性于一体。

第一采集控制电路是采集信息送往上位机以及控制信息发送到ITU的枢纽，优选地，第一采集控制电路中采集控制芯片采用LTM8662，它与以太网控制模块中用于温湿度监测控制的第一监测单元之间通过串口以RS-485方式进行数据交换，通讯距离可达1200m。LTM8662与数字传感器之间使用“一线或ITU总线一进行通讯，可同时处理ITU总线和1-wire总线产品信息。每个LTM8662模块可拉出8条电缆，两种协议的传感器不可同线混布，需接入到不同的通道，但同种协议的传感器可以同线混布，连线长度一般可达100m。

进一步地，如图2所示，上述粉尘浓度模块14包括：粉尘浓度传感器142，用于采集粉尘浓度数据；第二采集控制电路144，第二采集控制电路144的输入端与粉尘浓度传感器142连接，第二采集控制电路144的输出端与以太网控制模块16中用于粉尘浓度监测控制的第二监测单元(图中未示出)连接，用于将粉尘浓度传感器采集的数据输出至第二监测单元。具体地，如图3所示，第二采集控制电路144包括：电流电压转换电路1442，电流电压转换电路1442包括电流电压转换芯片，电流电压转换电路1442的输入端与粉尘浓度传感器142连接，用于将粉尘浓度传感器输出的电流信号转换为电压信号；数模转换电路1444，包括数模转换芯片(图中未示出)，数模转换电路1444与电流电压转换电路1442的输出端连接，用于将电流电压转换电路1442输出的电压信号进行模数转换。

具体实现时，优选地，粉尘浓度传感器可选取GCG500型号，该粉尘浓度传感器1～5mA电流形式输出。GCG500粉尘浓度传感器输出的1～5mA直流模拟电流信号不能直接由A/D转换器转换，要通过电流电压转换电路将1～5mA电流信号转换成A/D允许的0～Vref电压信号。具体操作时，电流电压转换电路中的电流电压转换芯片可以选取MAX472型号。MAX472是一种集成电流/电压转换芯片，具有精密的电流检测放大能力，在工作温度范围内，其精度为2％。单电源DC+3V～+36V供电，最大供电电流仅48μA。MAX472可以通过一个输出电阻Rout将电流转化为对地电压输出，实现电流/电压的转换。

在完成电流/电压的转换后，需要经过数模转换电路将信号进行数模转换，具体实现时，优选地，数模转换电路中的数模转换芯片使用AT89C51CC01型号。

此外，以太网控制模块还包括用于提供电压的电源以及电压转换电路，优选地，电源采用KDW15A本安电源，该电源输出电压为输出电压为DC18V，电路板上单片机及外围器件需要DC5V和DC9V电压，因此需要电压转换电路进行电压的转换，优选地，上述开关稳压电源调节器件可采用LM2576，上述的线性稳压器件采用LM7805，通过LM2576和LM7805相结合的方式实现电源转换。LM2576具有优良的工作性能、较高的转换效率，而且能够有效抑制电源干扰，LM7805具有较好的稳压特性，结合二者的优点，可以提高供电的效率和稳定性。此外，开关电源调节器件经过串联电感滤波，对于由电源输入端窜入的高频干扰具有一定的抑制作用。

以太网控制模块以单片机控制器为核心，实现现场温度湿度粉尘度的实时监测处理和通讯功能，优选地，本实用新型中的以太网控制模块中的单片机控制器为STC89S52，该单片机控制器内部集成有看门狗功能。此外，上述以太网控制模块还包括：语音提示单元以及显示模块，其中，语音提示单元包含语音芯片，该语音提示单元可以在浓度超标、控制器动作以及系统故障等情况下发出语音报警，优选地，语音芯片采用XF-S3011；显示模块作为人机交互的部分，可以实现监控数据及参数的设定。

从以上描述中可以看出，对于仓库工厂等需要监测温度湿度及粉尘浓度的场所，应用上述实施例中记载的大型室内空气环境多纬监控及报警系统，该系统的温湿度模块可以时时对场所内的温度及湿度参数进行检测采集，并将采集到的数据传输至以太网控制模块，以便以太网控制模块对场所内的温度湿度参数进行显示监控及做出相应的反应；同时，该系统的粉尘浓度模块可以时时对场所内的粉尘浓度参数进行检测采集，并将采集到的数据传输至以太网控制模块，以便以太网控制模块对场所内的粉尘浓度参数进行显示监控及做出相应的反应。本实用新型有效地解决了现有技术中车间空调系统的温湿度控制采用人工的方式，无法实时准确进行监控的问题，实现对车间内温湿度及粉尘浓度快速准确的监控的同时，进一步地，也减低了人为监控的成本，提高效率。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方案及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种大型室内空气环境多纬监控及报警系统，其特征在于，包括：

温湿度模块，用于采集温度数据和湿度数据，并将采集到的数据进行输出；

粉尘浓度模块，用于采集粉尘浓度数据，并将采集到的数据进行输出；

以太网控制模块，包括单片机控制器，所述以太网控制模块分别与所述温湿度模块和所述粉尘浓度模块连接，用于对所述温湿度模块输出的数据以及所述粉尘浓度模块输出的数据进行监测控制。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述温湿度模块包括：

温湿度传感器，用于采集温度数据和湿度数据；

第一采集控制电路，包括采集控制芯片，其中，所述第一采集控制电路的输入端与所述温湿度传感器连接，所述第一采集控制电路的输出端通过串口与所述以太网控制模块中用于温湿度监测控制的第一监测单元连接，用于将所述温度传感器采集的数据输出至所述第一监测单元。

3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述粉尘浓度模块包括：

粉尘浓度传感器，用于采集粉尘浓度数据；

第二采集控制电路，所述第二采集控制电路的输入端与所述粉尘浓度传感器连接，所述第二采集控制电路的输出端与所述以太网控制模块中用于粉尘浓度监测控制的第二监测单元连接，用于将所述粉尘浓度传感器采集的数据输出至所述第二监测单元。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第二采集控制电路包括：

电流电压转换电路，包括电流电压转换芯片，所述电流电压转换电路的输入端与所述粉尘浓度传感器连接，用于将所述粉尘浓度传感器输出的电流信号转换为电压信号；

数模转换电路，包括数模转换芯片，所述数模转换电路与所述电流电压转换电路的输出端连接，用于将所述电流电压转换电路输出的电压信号进行模数转换。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述以太网控制模块还包括：

电源，用于提供电压；

电压转换电路，与所述电源连接，用于将所述电源提供的电压进行转换。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述电压转换电路包括：

开关稳压电源调节器件以及线性稳压器件。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述电压转换电路还包括：

电感，与所述开关稳压电源调节器件串联，用于滤波。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述以太网控制模块还包括：

语音提示单元，所述语音提示单元包含语音芯片，用于进行语音报警。

9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述以太网控制模块还包括：

显示模块，用于显示系统工作状态以及进行系统参数的设定。

10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述单片机控制器为内部集成有看门狗功能的单片机控制器。