CN205246125U - 基于web远程温湿度采集及监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种基于WEB远程温湿度采集及监测系统，其包括：主控制器、串行通信模块、继电控制模块、显示模块、记录仪模块、WEB服务器、温度传感器以及湿度传感器，所述主控制器分别连接现场的温度传感器、湿度传感器、显示模块和控制电气设备运行的继电控制模块，所述主控制器还通过串行通信模块连接记录仪模块，记录仪模块连接WEB服务器。本实用新型的优点是：采用价格低廉的器材对现场数据进行采集，通过串行通信方式完成前置记录仪与计算机间的通信，并结合数据库对采集数据进行存储，方便数据分析和网络上其他主机对现场检测数据的访问和调用，是一套造价低廉、方便实用的现场监控平台。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种远程监测系统，具体是一种基于WEB远程温湿度采集及监测系统。
背景技术
对于温湿度的检测系统的研究有很多，归纳起来有两个大的走向，一是趋于小型化的手持式或现场式的检测设备，数据的记录需要人工干预,工作效率和精度都不高。二是采用检测元件集中管理的数据采集模式，但是管理范围大都只局限在本地计算机上，通过网络对现场数据访问的技术目前的研究发展还是不够的，主要体现在检测系统功能的完备性上。
在工农业生产极度发达的今天工业生产自动化集约化程度越来越高，监控设施越来越齐备，温湿环境对工农业生产有着重要的影响，对于温湿度进行监控的设备系统越来越多，但是他们通常庞大、昂贵不易移植，且通常是单由监控间集约化管理，并不能实际的远离工作现场，远程监测的发展方向必然是向着网络化的方向发展。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种基于WEB远程温湿度采集及监测系统，集中检测技术、记录仪控制、数据库存储、Web服务器架构和访问技术于一体，最大限度的满足实际工作需要，提高工作效率。
按照本实用新型提供的技术方案，所述的基于WEB远程温湿度采集及监测系统包括：主控制器、串行通信模块、继电控制模块、显示模块、记录仪模块、WEB服务器、温度传感器以及湿度传感器，所述主控制器分别连接现场的温度传感器、湿度传感器、显示模块和控制电气设备运行的继电控制模块，所述主控制器还通过串行通信模块连接记录仪模块，记录仪模块连接WEB服务器；当系统采集到的现场温湿度数据超出测试点阈值时，主控制器发出控制信号触发继电控制模块，进而启动或关闭相应电气设备。
具体的，所述记录仪模块通过键盘接口电路连接独立键盘，键盘包括三个按键完成系统参数的设定，分别为功能选择键、加一键和减一键。
具体的，所述温度传感器采用DS18B20温度传感器。所述湿度传感器采用DHT11传感器。
具体的，所述继电控制模块采用的继电器型号为SRD-05VDC-SL-C，由5V电压驱动。
具体的，所述记录仪模块采用STC89系列记录仪。所述记录仪模块连接报警用蜂鸣器，在蜂鸣器上并联LED指示灯。
本实用新型的优点是：本实用新型采用价格低廉的器材对现场数据进行采集，通过串行通信方式完成前置记录仪与计算机间的通信，并结合数据库对采集数据进行存储，方便数据分析和网络上其他主机对现场检测数据的访问和调用，是一套造价低廉、方便实用的现场监控平台。
附图说明
图1是本实用新型的系统结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，本系统主要包括：主控制器、串行通信模块、继电控制模块、显示模块、记录仪模块、WEB服务器、温度传感器以及湿度传感器，所述主控制器分别连接现场的温度传感器、湿度传感器、显示模块和控制电气设备运行的继电控制模块，所述主控制器还通过串行通信模块连接记录仪模块，记录仪模块连接WEB服务器。
(1)主控制器模块。
主控制器模块是整个下位机系统的核心。主要完成对系统中各种测定信号的输入、分析及输出控制，也是实现数据交换、软硬件接口的中心控制模块，可以采用单片机或其他微控制器。
(2)串行通信模块。
其主要功能是实现对数据进行记录仪和下位机之间的交换，是实现远程控制的关键。系统中串行通信模块通过MAX232芯片进行电平转换实现记录仪与下位机的通信。
(3)继电控制模块。
此模块是控制的关键模块，当系统采集到的现场温湿度数据超出测试点阈值时，主控制器发出控制信号触发继电器，进而启动或关闭相应电气设备，实现对现场环境的控制。采用继电控制有益于提高工作效率和控制精度，提高了系统稳定性和可用性。
(4)显示模块。
此部分功能主要包括设定阈值和测定量的显示。系统中采用1602液晶实现显示功能，采用1602液晶可以节约主控制器接口，同时可以显示较多的内容特别适合多点监测系统数据的显示。
(5)记录仪模块。
记录仪模块由两部分组成，记录仪软件界面用于实现人机交互，可以显示各测定点阈值和各监测点的实时数据，并通过控件与数据库连接实现数据库存储、查询等功能；Access数据库部分可用于存储测定数据并支持本地和远程网络调用。
(6)WEB服务器。
要通过Intemet实现温湿度的远程监测，一般是采用在现场计算机系统中构建Web服务器的方法。采用这种方法在本地构建的服务器运行后可以支持WEB访问本地数据，同时由于本地服务器的特殊性管理者可以通过设置较高的安全等级提高系统的安全性。随着科技的发展网络几乎无处不在，这为基于WEB的远程监测提供了强大的硬件支持，只要有网络的地方就可以实现远程监测。
远程计算机通过网络实现对本地数据库的访问需要通过WEB界面。WEB功能可以实现异地用户对于现场数据的监测和简单控制。
以下对本实用新型的各组成部分进行详细介绍。
本实用新型的记录仪模块采用STC89系列记录仪，该系列是MCS-51系列记录仪的派生产品。它们在指令系统、硬件结构和片内资源上与标准8052记录仪完全兼容，DIP40封装系列与8051为pin-to-pin兼容。STC89系列记录仪高速(最高时钟频率90MHz)，低功耗，在系统/在应用可编程(ISP，IAP),不占用户资源。
STC89c52记录仪拥有四个并行口其中P1口为准双向口，P2口为可作为地址总线输出口的准双向口，P0口可作为地址/数据总线口的三态双向口，当P3口作为8为双向I/O端口时，其内部具有上拉电阻，输出缓冲器具有对称的驱动特性，可以输出和吸收20mA大电流。此外，它还可以作为AD转换引脚。当P0、P1、P2端口全作为普通I/O口时，和P3口功能基本相同。另外，P3.0和P3.1作为串行通信口实现记录仪和下位机间的串口通信连接。
记录仪模块通过键盘接口电路连接独立键盘，利用三个按键完成系统参数的设定，三个按键分别定义为功能选择键、加一键和减一键。具体实现过程为系统初始化后，系统以轮询的方式进行键盘操作扫描，当检测到功能定义键第一次输入低电平即第一次按下时，启动设置下限功能，功能定义脚第二次按下启动设置上限功能，功能键第三次按下则退出阈值设置功能。采用功能键控制的方式可以在节约接口的同时使系统功能集约化。
温度传感器采用DS18B20温度传感器，DS18B20单线数字温度传感器，即“一线器件”，其具有独特的优点：采用单线制数据传输，支持单线元件扩展；测温范围大适应范围广；因而具有较好的环境适应能力。湿度传感器采用DHT11传感器，该传感器具有体积小测定范围大的特点同样也为单总线原件，便于系统功能扩展。
继电控制模块是系统控制核心环节，采用5V继电器实现控制过程小电压对大电压的控制，继电器采用三极管驱动，本设计采用的继电器型号为SRD-05VDC-SL-C可由5V电压驱动，最大控制变量达到10A/250V，可以满足大部分电气设备的运行要求。
报警模块主要功能是在现场温湿度超出设定阈值时对外界发出警报，此部分采用蜂鸣器作为报警设备，同时考虑到系统的稳定性对硬件进行了冗余备份，具体做法是在蜂鸣器上并联LED指示灯，这样在其中一个报警设备出现故障时另一个冗余设备可以继续工作而不会影响系统稳定性。
系统的监测参数包括现场多点温湿度值，主控制器通过将设定阈值与测定值进行比较进而驱动蜂鸣器报警同时触发继电器进行相应电气控制，实现现场温湿度调控。同时记录仪通过串行通信与下位机进行数据通信，将下位机检测到的数据在记录仪上进行实时显示和相应控制。后台运行的数据库通过将下位机采集数据进行录入存档，同时数据库支持记录仪和WEB调用。
本实用新型的优势是：
(1)突破了检测系统高成本、移植性差的通病，以记录仪作为控制中心实现了成本最小化，通过采用DS18B20温度传感器元件通过单总线技术既节约控制端口同时增加了系统的可扩展性，同时该元件的温度适用范围比较大从而实现了可移植性的突破。
(2)远程多点实时监控，并对现场设备进行了冗余备份，解决了现场监控和故障检修的不便，实现远程对现场生产条件的掌控和现场设备的故障检测和判断。
(3)系统硬件部分采用模块化的设计方法，将功能模块与主控模块分离，便于系统扩展和故障检修，提高系统可用性。
Claims (7)
1.基于WEB远程温湿度采集及监测系统，其特征是：包括主控制器、串行通信模块、继电控制模块、显示模块、记录仪模块、WEB服务器、温度传感器以及湿度传感器，所述主控制器分别连接现场的温度传感器、湿度传感器、显示模块和控制电气设备运行的继电控制模块，所述主控制器还通过串行通信模块连接记录仪模块，记录仪模块连接WEB服务器；当系统采集到的现场温湿度数据超出测试点阈值时，主控制器发出控制信号触发继电控制模块，进而启动或关闭相应电气设备。
2.如权利要求1所述的基于WEB远程温湿度采集及监测系统，其特征是，所述记录仪模块通过键盘接口电路连接独立键盘，键盘包括三个按键完成系统参数的设定，分别为功能选择键、加一键和减一键。
3.如权利要求1所述的基于WEB远程温湿度采集及监测系统，其特征是，所述温度传感器采用DS18B20温度传感器。
4.如权利要求1所述的基于WEB远程温湿度采集及监测系统，其特征是，所述湿度传感器采用DHT11传感器。
5.如权利要求1所述的基于WEB远程温湿度采集及监测系统，其特征是，所述继电控制模块采用的继电器型号为SRD-05VDC-SL-C，由5V电压驱动。
6.如权利要求1所述的基于WEB远程温湿度采集及监测系统，其特征是，所述记录仪模块连接报警用蜂鸣器，在蜂鸣器上并联LED指示灯。
7.如权利要求1所述的基于WEB远程温湿度采集及监测系统，其特征是，所述记录仪模块采用STC89系列记录仪。
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2015
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